Вирусы человека

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРУСОВ И ВИРОЗОВ

Вирусы (лат. virus — яд) — мельчайшие формы жизни, способные к воспроизведению лишь в клетках других форм жизни. Они широко распространены в природе, поражают животных, растения и другие микроорганизмы.

Вирусы содержат нуклеиновую кислоту только одного типа: либо дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), либо рибонуклеиновую кислоту (РНК). Вирусные геномы гаплоидны, т.е. содержат только одну копию генов, за исключением ретровирусов, геном которых является диплоидным.

Генетический материал (вирусный геном) может иметь вид разнообразных структур (двунитчатых, однонитчатых, линейных, кольцевых, фрагментированных молекул). Молекула вирусного генома наделена способностью перестраивать жизнедеятельность клетки таким образом, что она перестает узнавать собственную генетическую информацию и функционирует в соответствии с генетической программой вируса, синтезируя вирусспецифические молекулы. С этой точки зрения вирусы являются генетическими паразитами клетки. Природу вирусов как генетических паразитов клетки характеризует их способность к интеграции, т.е. к объединению вирусного генома с клеточным.

Несмотря на чрезвычайную простоту строения, вирусы обладают всеми признаками жизни: способностью размножаться, наследственностью, изменчивостью, приспособляемостью к условиям окружающей среды. Они занимают определенную экологическую нишу в природе, на них распространяются законы эволюции органического мира.

Зрелая вирусная частица называется вирионом. У простых вирусов вирион состоит из одной молекулы нуклеиновой кислоты, окруженной белковым футляром — капсидом. Капсид вместе с нуклеиновой кислотой называется нуклеокапсидом. У более сложных вирусов (например, аденовирусов, ротавирусов) капсид окружает сердцевину, содержащую помимо нуклеиновой кислоты внутренние белки. У еще более сложно устроенных вирусов (вирусы гриппа, кори, бешенства, вирус иммунодефицита человека) капсид окружен липопротеидной оболочкой — суперкапсидом.

Вирионы различных вирусов различаются размерами, формой, симметрией и строением, что используется при их классификации.

Дифференциация на типы, подтипы, штаммы и варианты основана на антигенных свойствах Основные семейства вирусов, патогенных для животных и человека, представлены на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Классификация вирусов

В зараженной клетке вирусный геном кодирует синтез двух групп белков: структурных, входящих в состав образующихся вирионов, и неструктурных, которые обнаруживаются в зараженной клетке, но в состав вирионов не входят.

Процесс заражения вирусами клеток проходит следующие этапы.

• 1. Проникновение вирусов в клетку происходит двумя способами: путем рецепторного эндоцитоза (с последующим слиянием вирусной оболочки с клеточной мембраной) и непосредственно через плазматическую мембрану клетки.
• 2. Так называемое раздевание капсида — удаление его наружной оболочки и выход внутреннего компонента, вызывающего инфекционный процесс.
• 3. Синтез вирусспецифических молекул и сборка вирусных частиц, заканчивающаяся выходом их из клетки.
• 4. Поздними этапами являются транскрипция, трансляция, репликация, сборка вирусных частиц.

Выход вируса в межклеточное пространство возможен также путем «взрыва», т.е. после разрушения клетки.

Болезни животных, вызываемые вирусами (вирозы) изучаются уже более 100 лет и постоянно обнаруживаются все новые возбудители и болезни, вызываемые ими. В настоящее время известно около 5000 видов вирусов. Однако полагают, что их может быть в десятки раз больше.

Вирусные болезни составляют большую часть общепризнанных особо опасных болезней животных. Среди вызываемых ими болезней, так же как и у возбудителей других групп, есть болезни, общие для многих или нескольких видов животных; болезни специфичные для определенных видов и зоонозы. Последних (если не считать экзотических нозологических форм) значительно меньше, чем бактериальных. Самый опасный вирусный зооноз — бешенство. В настоящем разделе учебнике представлены наиболее значимые инфекционные болезни животных, вызываемые вирусами.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ

Если вирусы действительно являются мобильными генетическими элементами, получившими «автономию» (независимость) от генетического аппарата их хозяев (разных типов клеток), то разные группы вирусов (с разным геномом, строением и репликацией) должны были возникнуть независимо друг от друга. Поэтому построить для всех вирусов единую родословную, связывающую их на основе эволюционных взаимоотношений, невозможно. Принципы «естественной» классификации, используемые в систематике животных, не подходят для вирусов.

Тем не менее система классификации вирусов необходима в практической работе, и попытки ее создания предпринимались неоднократно. Наиболее продуктивным оказался подход, основанный на структурно-функциональной характеристике вирусов: чтобы отличить разные группы вирусов друг от друга, описывают тип их нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК, каждая из которых может быть одноцепочечной или двухцепочечной), ее размеры (число нуклеотидов в цепочке нуклеиновой кислоты), число молекул нуклеиновой кислоты в одном вирионе, геометрию вириона и особенности строения капсида и наружной оболочки вириона, тип хозяина (растения, бактерии, насекомые, млекопитающие и т.д.), особенности вызываемой вирусами патологии (симптомы и характер заболевания), антигенные свойства вирусных белков и особенности реакции иммунной системы организма на внедрение вируса.

В систему классификации вирусов не вполне укладывается группа микроскопических возбудителей болезней, называемая вироидами (т.е. вирусоподобными частицами). Вироиды вызывают многие распространенные среди растений болезни. Это мельчайшие инфекционные агенты, лишенные даже простейшего белкового чехла (имеющегося у всех вирусов); они состоят только из замкнутой в кольцо одноцепочечной РНК.

Симптомы бешенства у животных, как понять, опасно ли животное

Появлению видимых симптомов болезни у домашних животных предшествует возникновение вирусного возбудителя в слюне.

Любое домашнее животное становиться заразным примерно за неделю до появления характерных признаков бешенства и остается опасным весь период острого течения болезни.

Бешенство у собак

Заражение собаки происходит от укуса других собак, волоков или кошек. Стандартный период инкубации у собаки от 3 до 7 дней.

Продромальная стадия начинается с беспокойного поведения пса. У животного появляется несвойственный аппетит – поедание абсолютно несъедобных предметов. Лай воющий с сиплым оттенком. Собака старается грызть укус, появляются признаки возбуждения или чрезмерной ласковости, характерно слюнотечение.

Фаза возбуждения начинается с 2-3 дня болезни. Сопровождается странным поведением животного – вспышки агрессии резко сменяются нападением, пес грызет землю, периодически появляются судорожные сокращения мышц, рвота и косоглазие.

Появление стадии депрессии (параличной) определяется по признакам: собака истощена, ослаблена. На 4 день наступает паралич и гибель животного.

Бешенство у кошек

Заражение пушистого домашнего питомца происходит от укусов больных грызунов, собак, ежей и других котов. Латентный период инкубации длится от 10 дней до 3 недель, у котят до 7 дней максимум.

Симптомы бешенства у кошек развиваются на протяжении 3-10 дней. В начальном периоде животное вялое, не ест, резко сильно ласковое. Далее начинает развиваться пугливость, беспокойное поведение и беспричинная нервозность. Кошка кусает и грызет несъедобные вещи, озирается по сторонам, пытается царапать место укуса. Не исключаются появление тошноты, рвоты, жидкого стула. Приступ агрессии может вызвать громкий шум, стук, яркий свет.

На 3-е сутки развивается маниакальная стадия и длится до 5 дней. Обильное слюнотечение сменяется спазмами мышц глотки. Кошка не может самостоятельно пить, старается напасть и укусить.

Срок депрессивной стадии не более 2 суток. Животное впадает в апатию, не двигается. Кошка не может мяукать, отвисает нижняя челюсть, выпадает язык, мутнеет роговица глаз. Наступает онемение конечностей и смерть животного от парализации дыхательных мышц.

После укуса собаки или кошки с признаками бешенства необходимо срочно обратится к врачу для прохождения курса антирабической терапии, в комплекс которой входят уколы от бешенства. На стадии первых визуальных симптомов болезни прививка от бешенства уже не даст нужного результата.

Вирусы животных и человека

Наряду с вирусами растений существует опасные возбудители болезней животных и человека. Многие вирусы, к которым чувствителен человек, поражает животных и наоборот. Кроме того, некоторые животные являются переносчиками вирусов человека, при этом не болея.

Более десяти основных групп вирусов патогенны для человека. Среди ДНК-содержащих вирусов это семейство поксвирусов (вызывающих натуральную оспу, коровью оспу и другие оспенные инфекции), вирусы группы герпеса (герпетические высыпания на губах, ветряная оспа), аденовирусы (заболевания дыхательных путей и глаз), семейство паповавирусов (бородавки и другие разрастания кожи), гепаднавирусы (вирус гепатита B). РНК-содержащих вирусов, болезнетворных для человека, значительно больше. Пикорнавирусы (от лат. pico — очень мелкий, англ. RNA — РНК) — самые мелкие вирусы млекопитающих, похожие на некоторые вирусы растений; они вызывают полиомиелит, гепатит А, острые простудные заболевания. Миксовирусы и парамиксовирусы — причина разных форм гриппа, кори и эпидемического паротита (свинки). Арбовирусы (от англ. arthropodborne — «переносимые членистоногими») — самая большая группа вирусов (более 300) — переносятся насекомыми и являются возбудителями клещевого и японского энцефалитов, желтой лихорадки, менингоэнцефалитов лошадей, колорадской клещевой лихорадки, шотландского энцефалита овец и других опасных болезней.

Существует несколько способов передачи вирусных инфекций.

Воздушно-капельный путь (капельная инфекция). При кашле и чихании в воздух выбрасываются миллионы крошечных капелек жидкости (слизи и слюны). Эти капли вместе с находящимися в них живыми микроорганизмами могут вдохнуть другие люди, особенно в местах большого скопления народа, к тому же еще и плохо вентилируемых.

Пищеварительный тракт, кишечник. Некоторые вирусы проникают в организм с пищей и водой (вирус гепатита А).

Непосредственный контакт (контагиозная передача). В результате непосредственного физического контакта с больными людьми или животными передаются сравнительно немногие болезни. К контагиозным вирусным болезням относится трахома (болезнь глаз, очень распространенная в тропических странах), обычные бородавки и обыкновенный герпес.

Половой контакт. Некоторыми вирусами можно заразиться при половом контакте, т.к. вирусы могут содержаться в сперме или вагинальном секрете больного человека. Таким способом распространяются такие заболевания как ВИЧ или гепатит В.

Через кровь. Люди, получающие препараты крови или цельную кровь в лечебных целях, подвержены риску заражения инфекцией, передаваемой с кровью (например, гепатит В).

К лекарству, которое разрабатывается против вируса, предъявляются определенные требования. Оно должно губительно действовать на вирус, но не влиять на жизнедеятельность самой клетки. Лечение вирусных болезней — задача весьма сложная.

Из-за высокой мутабельности вирусов лечение вирусных заболеваний довольно сложно. Гораздо успешнее применять вакцинацию, заключающуюся во введении аттенуированных (то есть ослабленных) микроорганизмов или умеренных (близкородственных, но не патогенных) штаммов.

Кратко остановимся на некоторых вирусных заболеваниях.

Полиомиелит — вирусное заболевание, при котором поражается серое вещество центральной нервной системы.

Корь — острое инфекционное заболевание, протекающее с лихорадкой, крупнопятнистой сыпью на теле, с воспалением слизистых оболочек глаз, полости рта и дыхательных путей.

Вирусный гепатит А — воспалительное заболевание печени, в основе которого лежит гибель ее клеток под воздействием вируса.

Герпес. Это одна из самых распространенных инфекций, наряду с гриппом и гепатитом бытующих в мире.

Грипп — это болезнь вирусной этиологии, склонная к широкому распространению.

Лечение ротавируса

Как лечить ротавирус, сегодня знает каждый врач. Схема лечения предлагается страховой медициной, но в каждом конкретном случае корректируется с учётом состояния пациента.

Основы диеты пациентов с ротавирусом:

• небольшие порции;
• лёгкие блюда;
• безмолочный рацион;
• блюда вареных и на пару.

Чем лечить ротавирус больным детям-искусственникам в возрасте до года, важно знать каждой мамочке. Здесь даются безлактазные смеси, также маленькими порциями

Дети на грудном вскармливании находятся в привилегированном положении – им остаётся рацион из маминого молока, в который добавляется питьё воды и чая.

Патогенетический ротавирус у детей, лечение проводится теми же препаратами, что используются для взрослых пациентов. Это приём противовирусных препаратов – Кагоцела, Цитовира. Для детоксикации назначается приём Полисорба, Активированного угля. Потеря жидкости восстанавливается с помощью обильного питья. В тяжелых случаях внутривенно вводятся Реополиглюкин, Энтеродез.

Против диареи используются Энтерол, Имодиум. В случае вторичного инфицирования назначаются антибиотики направленного действия для восстановления флоры кишечника. Для профилактики дисбактериоза пациент принимает ферментарные препараты. Как лечить ротавирус, когда температура на субфебрильных отметках, со скачками вверх вечером, к ночи? Температуру снижают Ибуклин, Цефекон. При необходимости назначаются противорвотные средства, лекарство от изжоги и тошноты.

Вирусы растений

О том, что растения болеют, люди узнали в те далекие времена, когда перешли на оседлое земледелие. Земледельцы как могли, лечили растения, старались предотвратить массовое поражение. Один из возбудителей болезней растений — вирус табачной мозаики. Подобный вирус встречается у картофеля, томатов, цветов, плодовых и ягодных культур. Одним из признаков вирусного поражения является изменение окраски цветов в поколения (например, тюльпанов) и изменения окраски листьев (желтуха растений).

Разработка эффективных противовирусных мероприятий основаны на характерной особенности каждого вируса растений, на передаче заболевания от одних растений другим. Применяется термическая обработка, химиотерапия, сочетание этих способов (опрыскивание растений или насыщения атмосферы термокамеры ингибиторами вируса).

Используется также метод, названный культурой меристемы. Метод, основан на том, что в различных тканях растений вирусы распространены не равномерно, а некоторых частях отсутствует (например, в клетках меристемы, в точках роста). Данный участок в стерильных условиях вырезается и является материалом для получения здорового потомства.

Вирус бешенства

Очень опасный вирус в мире для человека. Болезнь известна с древних времен. Эффективным методом борьбы с болезнью является своевременная и срочная ревакцинация сразу после заражения. Наиболее уязвимы инфицированию страны Азии, Африки, Канада, США (первые случаи заражения человека с 1880 года). Возбудитель – вирус Rabies, передается через укус, попадание в кровь слюны домашнего или дикого животного. Проникнув в организм, вирус разрушает ЦНС, вызывая менингоэнцефалит, асфиксию и остановку сердца вследствие паралича дыхательных путей.

Источником является зараженное животное – собака, кошка, лисица, енот, грызуны. Инфицирование питомцем человека возможно даже в период инкубации. Процесс развития болезни длится от 10 дней до года у людей (чаще 1-4 месяца), животных – до 2-3 недель. Если не сделать прививку в течение первых 10 дней после укуса, вероятность летального исхода для человека составляет 99% (во всем мире известны только 3 случая выздоровления после активной фазы).

Симптоматика бешенства

Симптоматика прогресса заболевания характеризуется периодами:

1. Ранний – субфебрильная температура тела, беспокойство (1-3 дня). 2. Разгар – агрессия, галлюцинации, бред, боязнь воды (до 4 дней). 3. Параличный – состояние живого трупа, безучастность, отсутствие реакций, паралич конечностей, удушье (до 8 дней). Лечение больного в период активной симптоматики не эффективно – врачебное наблюдение ограничивается симптоматическими мерами по облегчению состояния инфицированного.

Предпринимаемые профилактические меры бешенства

• своевременная вакцинация домашних животных; • немедленное обращение за медицинской помощью при укусе бродячих собак, котов или диких животных; • прохождение полного курса консервативной терапии сразу после укуса.

Профилактика заражения вирусом Норуолк

Иммунитет к Норуолку и норовирусам вообще  является временным и зависит от штамма, поэтому каждый заболевший должен принять меры предосторожности, чтобы предотвратить дальнейшее распространение вируса.
Важно частое мытье рук с мылом и проточной водой, особенно после посещения туалета и перед контактом с пищей. Оперативная дезинфекция загрязненных поверхностей и загрязненной одежды также поможет предотвратить распространение болезни. Эффективными против норовирусов являются обычные бытовые чистящие средства на основе хлора.
Тщательное приготовление уничтожает вирус Norwalk, поэтому убедитесь, что пища, которую вы едите, приготовлена полностью

Помните, что вирус может выжить в течение 30 минут при 60 ° C. Если в путешествии вы подозреваете, что вода недостаточна чиста, пейте пастеризованное молоко или напитки в бутылках без льда

Эффективными против норовирусов являются обычные бытовые чистящие средства на основе хлора.
Тщательное приготовление уничтожает вирус Norwalk, поэтому убедитесь, что пища, которую вы едите, приготовлена полностью. Помните, что вирус может выжить в течение 30 минут при 60 ° C. Если в путешествии вы подозреваете, что вода недостаточна чиста, пейте пастеризованное молоко или напитки в бутылках без льда.

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ВИРУСОВ

Вирусы бактерий первыми стали объектом детальных исследований как наиболее удобная модель, обладающая рядом преимуществ по сравнению с другими вирусами. Полный цикл репликации фагов, т.е. время от заражения бактериальной клетки до выхода из нее размножившихся вирусных частиц, происходит в течение одного часа. Другие вирусы обычно накапливаются в течение нескольких суток или даже более продолжительного времени. Незадолго до Второй мировой войны и вскоре после ее окончания были разработаны методы изучения отдельных вирусных частиц. Чашки с питательным агаром, на котором выращен монослой (сплошной слой) бактериальных клеток, заражают частицами фага, используя для этого его последовательные разведения. Размножаясь, вирус убивает «приютившую» его клетку и проникает в соседние, которые тоже гибнут после накопления фагового потомства. Участок погибших клеток виден невооруженным глазом как светлое пятно. Такие пятна называют «негативными колониями», или бляшками. Разработанный метод позволил изучать потомство отдельных вирусных частиц, обнаружить генетическую рекомбинацию вирусов и определить генетическую структуру и способы репликации фагов в деталях, казавшихся ранее невероятными.

Работы с бактериофагами способствовали расширению методического арсенала в изучении вирусов животных. До этого исследования вирусов позвоночных выполнялись в основном на лабораторных животных; такие опыты были очень трудоемки, дороги и не очень информативны. Впоследствие появились новые методы, основанные на применении тканевых культур; бактериальные клетки, использовавшиеся в экспериментах с фагами, были заменены на клетки позвоночных. Однако для изучения механизмов развития вирусных заболеваний эксперименты на лабораторных животных очень важны и продолжают проводиться в настоящее время.

Вирус иммунодефицита человека

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) — самый опасный вирус человека, возбудитель ВИЧ-инфекции/СПИД, который передаётся через прямой контакт слизистых оболочек или крови с жидкостью телесного происхождения больного. В ходе ВИЧ-инфекции у одного и того же человека формируются все новые штаммы (разновидности) вируса, которые являются мутантами, совершенно разные по скорости воспроизведения, способные инициировать и убивать те или другие типы клеток. Без врачебного вмешательства средняя продолжительность жизни человека заражённого вирусом иммунодефицита составляет 9–11 лет. По данным на 2011 год, в мире за всё время ВИЧ-инфекцией заболели 60 миллионов человек, из них: 25 миллионов умерли, а 35 млн. продолжает жить с вирусом.