Ортоміксовіруси

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Orthomyxoviridae
Вірус грипу
Вірус грипу
Класифікація вірусів
Група: v
Ряд: Unassigned
Родина: Orthomyxoviridae
Genera
Influenzavirus A
Influenzavirus B
Influenzavirus C
Isavirus
Thogotovirus
Посилання
US-NLM-NCBI-Logo.svg NCBI: 11308
Wikispecies-logo.svg Віківиди: Orthomyxoviridae

Ортоміксовіруси (Orthomyxoviridae від грец. orthos - правильний, грец. myxa - слиз) – родина РНК-вмісних вірусів.

Загальні відомості[ред.ред. код]

Включає 5 родів: віруси грипу А, В, С, тоготовіруси та ісавіруси. Віріони мають здебільшого сферичну форму, але зустрічаються ниткоподібні форми. Діаметр частинок 80 – 120 нм, молекулярна маса біля 250 мегадальтон, плавуча густина 1,19 г/см³ та коефіцієнт седиментації 700-800S. Віріон складається з внутрішньої нуклеопротеїдної спіралі діаметром 8 – 9 нм та оболонки, що включає два шари ліпідів, у які інтегровані молекули гемаглютиніну та нейрамінідази. Білки на поверхні ліпідного шару утворюють ворсинки довжиною 10 - 14 нм та діаметром до 4 нм. Віруси не мають високої резистентності до фізичних та хімічних факторів, зокрема гинуть при температурі 56°C, чутливі до ефіру та дезоксихолату. Містять кілька антигенів: нуклеокапсидний (Np), мембранний (М) антигени знаходяться в середині віріону, є також поверхневі антигени - гемаглютинін (Н) та нейрамінідаза (N). Геном представлений одноланцюговою лінійною РНК, що складається з кількох фрагментів, загальною масою до 4 мегадальтон.

Віруси аглютинують еритроцити людини, морських свинок, курей та ін. Містять фермент, що руйнує мукопротеїдні рецептори клітини. Гемоліз не властивий. До цієї групи входять численні віруси, що викликають респіраторні та генералізовані захворювання людини, ссавців та птиці. Зокрема це віруси, що викликають грип людини, класичну чуму птахів, грип качок, ластівок, свиней, коней.

Морфологія віріонів[ред.ред. код]

Діаметр вірусної частинки 80-120 нм. Віріон має сферичну форму. В центрі віріону розміщений нуклеокапсид, який має спіральний тип симетрії. Геном представлений спіральною одноланцюговою сегментованою мінус РНК. Капсид складається з білка нуклеопротеїну, а також білків полімеразного комплексу. Сегментована РНК здатна до генетичних рекомбінацій, а також до зміни антигенної структури. Нуклеокапсид оточений шаром матриксних і мембраних білків, які беруть участь в збирані віріону. поверх цих структур знаходиться ліпопротеїнова оболонка, яка має клітинне походження. Вона має на своїй поверхні вирости – шипики, довжиною біля 10 нм.

Фізико – хімічні та фізичні властивості[ред.ред. код]

При температурі 55°С ВГП інактивується за годину, при 60°С - за 10 хв., при 65-70°С - за 2-5 хв. При низьких температурах і в ліофілізованому стані (при -30°С в запаяних ампулах у темному місці) зберігається до 2 років. У присутності MgCl2 вірус інактивується швидше, a MgSO4 стабілізує його. ГА і інфекційність вірусу зберігаються при - 60°С кілька років, а при 4°С - кілька тижнів. ГА властивості більш стабільні, чим інфекційні. Інфекційність вірусу втрачається при обробці його формальдегідом, детергентами, оксидованими агентами, слабкими кислотами, додецилсульфатом, гідроксил аміном, іонами амонію.

Віруси не мають високої резистентності до фізичних та хімічних факторів, зокрема гинуть при температурі 56°C, чутливі до ефіру та дезоксихолату.

Геном[ред.ред. код]

Геном представлений сегментованою одно ланцюгова (-)РНК. Розмір геному 13.5 Kb. Стратегія реплікації: Ядерна

  1. Вірус прикріплюється до рецепторів, які утворені сіаловою кислотою за допомогою НА протеїну і проникає в клітину шляхом ендоцитозу.
  2. Відбувається злиття вірусної мембрани з везикулярною, енкапсидовані сегменти РНК мігрують до ядра.
  3. Транскрипція геном них сегментів, що здійснюється вірусною полімеразою, продукує мРНК.
  4. Транскрипція геном них (-)РНК.
  5. Високий рівень протеїну М1 індукує експорт геном них сегментів з ядра.
  6. Збірка віріонів та відбруньковування відбувається на плазматичній мембрані.

Цикл відтворення[ред.ред. код]

Інвазія та розмноження вірусу в клітині

Як правило, грип передається від інфікованих ссавців аерогенним механізмом, повітряно-краплинним шляхом, та від інфікованих птахів через їх послід. Грип може передаватися через слину, виділення з носа, кал і кров. Інфікування відбувається через контакт з цими біологічними рідинами або з забрудненими поверхнями. Віруси грипу можуть залишатися заразним протягом одного тижня при температурі тіла людини, більше 30 днів при 0 °C ( 32 °F ), і на невизначений термін при дуже низьких температурах (наприклад, в озерах північно-східного Сибіру). Вони можуть бути легко інактивовані дезінфікуючими і миючими засобами.

Віруси приєднуються до клітини через взаємодію між його гемаглютинуючим глікопротеїном і поліцукрами сіалової кислоти на поверхні епітеліальних клітин у легенях і глотці (крок 1). Всередину клітини вірус проникає шляхом ендоцитозу. Далі частина білка гемаглютиніну розрізає мембрану вакуолі навколо вірусної часточки, звільняючи вірусну РНК ( вРНК ), допоміжні білки і РНК-залежну РНК-полімеразу в цитоплазму (крок 2). Ці білки і вРНК утворюють комплекс, який транспортується в ядро ​​клітини, де РНК-залежна РНК-полімераза починає транскрибувати комплементарну + РНК (кроки 3a і б). Ця РНК або експортується в цитоплазму і транслюється (крок 4), або залишається в ядрі. Заново синтезовані вірусних білків або переносяться через апарат Гольджі на поверхню клітини (наприклад нейрамінідази і гемаглютиніни, крок 5b), або ж повертаються назад в ядро, щоб зв'язати вРНК і сформувати нові вірусні частки (крок 5а). Інші вірусні білки мають численні впливи на клітину-хазяїна, включаючи розщеплення клітинної мРНК з подальшим використанням утворених нуклеотидів для синтезу власної вРНК, а також інгібування трансляції власної мРНК клітини-хазяїна.

- вРНК, які утворюють геноми майбутніх вірусів, РНК-залежна РНК транскриптаза та інші вірусні білки збираються у віріони. Гемаглютиніни і нейрамінідаза утворюють молекулярні кластера в клітинній мембрані. вРНК та вірусні білки покинувши ядро ввходять в цей мембранний виступ (крок 6). Дозрілі віріони покидають клітину в суперкапсиді з фосфоліпідної мембрани клітини-господаря, набуваючи гемаглютинуючих і нейрамінідазних властивостей (крок 7). Зрілі віруси відокремлюються від клітини-хазяїна, як тільки їх нейрамінідаза розщеплює залишки сіалової кислоти. Після випуску новогоствореного вірусу, клітина- господар гине.

Оскільки РНК-коректуючі ферменти відсутні, РНК-залежна РНК-транскриптаза робить нуклеотиду помилку вставки приблизно через кожні 10 тис. нуклеотидів, що приблизно відповідає довжині геному вірусу грипу. Таким чином, майже кожен заново створений вірус грипу буде містити мутацію в своєму геномі. Поділ генома на вісім окремих сегментів вРНК дозволяє перемішування (перестановки) генів, якщо одну і ту ж клітину заразив не один вірус (суперінфекція). У результаті зміни в сегментах геному нове покоління вірусу виявляє нову поведінку, іноді отримуючи здатність інфікувати нові види або подолати захисний імунітет населення створений до свого старого генома (в цьому випадку він називається антигенним зсувом).

Структура[ред.ред. код]

7 білків. P1, P2, P3 названі по першій букві слова «полімераза». P1- РНК-полімераза, P3 має властивості ендонуклеази. P1, P3 – основні властивості, P2 – кислі. Входять до складу нуклеокапсиду і утворюють комплекс зв’язаний з геномом.

Гемаглютинін - один з найбільших білків у віріоні, на його частку припадає 25-35% білків. Він відповідає за прикріплення вірусної частки до клітини хазяїна й бере участь у початковій стадії інфекції. Саме проти ГА спрямовані антитіла, що нейтралізують інфекційність вірусу грипу. Через важливу роль ГА в розвитку інфекції, структура цього білка привернула увагу багатьох дослідників, і до дійсного часу в структурному відношенні він найбільш вивчений.

Нейрамінідаза - інший поверхневий антиген вірусу грипу. Цей фермент у складі вірусу грипу відомий з 1942 р., однак функціональна роль його в репродукції вірусу дотепер повною мірою не з'ясована. Передбачається, що головна функція нейрамінідази - запобігання агрегації вірусних часток на поверхні клітин. Також відомо, що нейрамінідаза відіграє важливу роль в імунології і патогенезі захворювання.

Нуклеопротеїд – основний внутрішній білок віруса, що формуе субодиниці капсиду. Він звязан з геномом протягом всього періоду репродукції вірусу, але не перешкоджає експресії генома. Є типоспецифічним антигеном.

Матриксний білок – низькомолекулярний білок у складі віріона, локалізований на внутрішній поверхні ліпопротеїдної мембрани вірусу. Так само як і НП є типоспецифічним антигеном.

Білки NS1 і NS2 – неструктурні вісусні білки, кодуются однією восьмою всього генома, мають унікальні послідовності амінокислот завдяки трансляції зі зсувом рамки.

Ліпіди знаходятся в оболонці віріону (18-37%). Це модифіковані ліпіди клітини, вилучені з її плазматичної мембрани.
Вуглеводи знаходятся у складі глікопротеїдів.

Антигенні властивості[ред.ред. код]

В даний час віруси грипу А птахів на підставі їх поверхневих АГ - ГА (Н) і нейрамінідази (N) - розділені на 13 по Н-АГ і 9 варіантів по N-AT (табл. 15). Крім 13 підтипів ГА, усі штами ВГП містять у своїй структурі НА чи пташиного, чи людського, чи кінського походження. Власне пташиного НА відомо 6 типів.

Дикі водоплавні птахи - резервуар різних підтипів ГА (Н) і нейрамінідази (N) вірусу грипу. У цих популяціях зараження часто відбуваються там, де водоплавні птахи, свині і люди живуть близько і за рахунок генної реасортації можуть утворюватися нові більш патогенні штами вірусу грипу

Віруси грипу індукують в організмі хворої і перехворілої птиці AT, що володіють анти-ГА - і КЗ властивостями. В експериментальних умовах специфічні AT можна одержати на кроликах, пацюках і морських свинках як на нативний вірулентний вірус, так і на інактивований бета-пропіолактоном.

Біологічні властивості[ред.ред. код]

Вірус типу А може інфікувати людей, птахів, свиней, коней і китів. Віруси типу В виділяются винятково в людей, вірус типу С – у людей та свиней.

Шляхи передачі в природі: фекально-оральний (пташиний грипп), повітряно-крапельний (іспонка). Вірус надзвичайно поширений, паразитує на хребетних тваринах, які є переносниками та поширювачами збудників, а також «живими лабораторіями» по виготовленню нових штамів – при змішаному зараженні віруси можуть обмінюватися сегментами геному.

Тропізм: Миготливий епітелій верхніх дихальних шляхів.

Географіче розповсюдження зафіксовано по всій земній кулі.

Патогенез: Вірус потрапляє в організм через дихальні шляхи, якщо проникне прямо в дихальні шляхи це може призвести до первинної гострої пневмонії. Первина репродукція вірусу проходить в клітинах дихальних шляхів. Інфіковані клітини починають виробляти інтерферон. Відбувається десквамація клітин поверхневого шару. Через пошкоджені клітини потрапляє в кров і викликає віремію. Всмоктування продуктів розпаду клітин викликає токсичну і сенсибілізуючу дію. Вірус активує систему протеолізу і викликає пошкодження ендотелію капілярів. Це в свою чергу викликає геморагії і порушення гемодинаміки з розладами мікроциркуляції. Також розвивається транзисторний імунодефіцит, що призводить до вторинної бактеріальної інфекції.

У людини хворої на грип проявляються симптоми гострого респіраторного захворювання, яке пов’язане з руйнуванням клітин миготливого епітелію дихальних шляхів. Відбувається відшарування епітелію, як наслідок – бронхіт, можуть бути тромбози та некрози судин. Небезпека грипу полягає у великій вірогідності післягрипозних ускладнень.

Профілактика та лікування[ред.ред. код]

Як правило перебіг хвороби доброякісний і потребує симптоматичного лікування (застосовують жарознижуючі, судинозвужуючі, антигістамінні препарати, вітаміни, імуномодулятори, ангіопротектори, інгібітори протеолізу).

Для профілактики приймають проти епідемічні заходи, які обмежують поширення вірусів грипу аерогено і контактно (ізоляція хворих, карантин в дитячих закладах і лікувальних закладах).

Література[ред.ред. код]

  • В. Д. Тимаков. Микробиология. — М.: Медицина, 1973. С. 432.
  • А. Г. Букринская. Вирусология. — М.: Медицина, 1986. С. 336.

Посилання[ред.ред. код]