ПОКСВИРУСЫ (СЕМ. POXVIRIDAE)

ПОКСВИРУСЫ (СЕМ. POXVIRIDAE)

Оспа – одна из древнейших инфекционных болезней человека, известных до нашей эры, упоминается в трудах Гиппократа и других ученых. Несмотря на то, что натуральная оспа известна человечеству с незапамятных времен (более 3000 лет до н. э.) и была широко распространена во многих странах мира, этиология этой болезни была окончательно установлена только в начале XX века. В 1892 г. Г.Гварниери обнаружил в гистологических срезах роговицы кролика, зараженного оспен­ным материалом, внутриклеточные включения величиной от 1-4 до 10 мкм, имеющие шаровидную или серповидную форму.

 

В 1906 г Пашен обнаружил элементарные тельца возбудителя натуральной оспы в отделяемом везикул. Позже было установлено наличие двух штаммов вируса, вызывающих тяжелое заболевание: классическая оспа (variola major), летальность при которой составляла более 50% и алястрим (variola minor), вызывающая более легкие формы, с летальностью не превышающей 1%.

Название семейства Poxviridae происходит от англ. pox – пустула + вирусы) – семейство крупных ДНК-содержащих вирусов, состоящее из двух подсемейств: Chordopoxvirinae, состоящее в свою очередь из 8 родов (табл. 9) и  Entomopoxvirinae, состоящее из 3 родов, включающих вирусы оспы насекомых.

 

 

 

 

Таблица 9.

Характеристика подсемейства Chordopoxvirinae*

РодПредставители
OrthopoxvirusВирусы вакцины, натуральной оспы, оспы коров, оспы обезьян, верблюдов, мышей и др.
ParapoxvirusВирус Орф. Вирусы папулезного стоматита коров, паравакцины (псевдокоровьей оспы) и др.
AvipoxvirusВирус оспы кур
CarpipoxvirusВирус оспы овец. Вирус оспы коз и др.
LeporipoxvirusВирусы миксомы, фибромы кроликов, белок
SuipoxvirusВирус оспы свиней
MolluscipoxvirusВирус контагиозного моллюска
YatapoxvirusЯба вирус опухоли обезьян. Танапоксвирусы человека, обезьян

*Два представителя подсемейства: вирус натуральной оспы и вирус контагиозного моллюска — облигатные патогены человека; другие представители могут передаваться от животных к человеку как возбудители зоонозных инфекций.

 

Клинически значимые представители семейства.

Вирус натуральной оспы – ДНК-содержащий вирус рода Orthopoxvirus. Возбудитель особо опасной высококонтагиозной болезни – натуральной оспы (variola major), сопровождающейся лихорадкой и обильной сыпью на коже и слизистых оболочках.

Вирус вакцины – ДНК-содержащий вирус рода Orthopoxvirus. Использовался в качестве живой вакцины при осуществлении программы ликвидации оспы на земле. Происхождение вируса вакцины неизвестно; является самостоятельным вирусом, отличающимся от вируса возбудителя оспы коров. Считают, что вирус вакцины существует только в виде лабораторных штаммов. Вирус вакцины вызывает оспоподобные локальные поражения, редко – генерализованную папулезную сыпь.

Вирус оспы обезьян – ДНК-содержащий вирус рода Orthopoxvirus. Вызывает поражения, сходные с проявлениями натуральной оспы.

Вирус Орф – ДНК-содержащий вирус рода Parapoxvirus. Вызывает контагиозную эктиму (болезнь Орф) – инфекционный пустулезный дерматит в виде лихорадки и везикулярных высыпаний на лице и руках. Основной резервуар вируса – овцы.

Вирус контагиозного моллюска – ДНК- содержащий вирус рода Molluscipoxvirus. Вызывает контагиозный моллюск – образование эритематозных узелков, превращающихся в жемчужно-розовые капсулы; возбудитель передается контактно через микротравмы кожи и слизистых оболочек. Поражает детей и взрослых. У взрослых поражения чаще локализуются в области гениталий.

Танапоксвирусы человека – ДНК-содержащие вирусы рода Yatapoxvirus. Вызывают лихорадку и образование на коже одного везикулярного очага. Вирус оспы Тана встречается среди племен в Кении, проживающих в долине реки и озера Тана.
Структура. Вирионы поксвирусов – самые крупные 230-400 нм; видны при специальных методах окраски в виде элементарных телец Пашена . Впервые обнаружены в световом микроскопе Э. Пашеном в 1906 г. в содержимом оспенных везикул.

 

 

 

Вирионы имеют кирпичеобразную или овоидную форму. Поверхность вириона состоит из нитевидных, овоидных элементов. Оболочка и наружная мембрана вириона заключает сердцевину (ДНК и белки) и мембрану сердцевины, которые находятся между двух боковых тел .

 

Сердцевина имеет гантелевидную форму. Геном вириона – двунитевая линейная ДНК с ковалентно замкнутыми концами (шпильки или теломеры). Вирусы имеют более 30 структурных белков. Наружная мембрана собирается вокруг сердцевины в цитоплазме, а оболочка приобретается при выходе из клетки. Ортопоксвирусы синтезируют невирионный гемагглютинин.

Репродукция. Вирион проникает с помощью фагоцитарной вакуоли. В вакуоле наружная мембрана вириона удаляется. Затем, с помощью фермента вируса, происходит транскрипция ранних генов (рис. 26, 1). Образуются иРНК, кодирующие ранние ферменты: «раздевающий белок» (рис. 26, 2), удаляющий мембрану сердцевины, освобождая вирусную ДНК в цитоплазму; вирусная ДНК-полимераза, реплицирующая геном. В результате поздней транскрипции (рис. 26, 3) ДНК и белки вируса собираются в сердцевину с сердцевинной мембраной.

 

Образующиеся вирионы покрываются модифицированными мембранами аппарата Гольджи. Наружная мембрана окутывает сердцевину, латеральные тела и ферменты; вирионы почкуются через плазматическую мембрану и выходят при лизисе клетки. Репродукция поксвирусов уникальна для ДНК-содержащих вирусов, поскольку весь цикл происходит в цитоплазме (включения Гварниери). В результате поксвирусы должны кодировать ферменты для синтеза иРНК и ДНК, тогда как другие ДНК-содержащие вирусы получают их от клетки-хозяина.

Антигенная структура. Все антигены поксвирусов можно разделить на структурные, растворимые и гемагглютинин. К структурным белкам-антигенам относится NP-антиген, общий для всего семейства; этот антиген связан с белком нуклеокапсида. Среди растворимых антигенов есть термолабильный и термостабильный. Гемагглютинин является липопротеидным комплексом, содержащим три гликопротеида. Гемагглютинин вызывает агглютинацию эритроцитов в широком диапазоне температур (от 4 до 37 °С) и рН (от 4,6 до 10,0).

Культивирование. Вирус натуральной оспы хорошо развивается в куриных эмбрионах, спустя 48-72 ч после заражения. На хорион-аллантоисной оболочке вызывает образование белых мелких, плотных, резко отграниченных от окружающей ткани точечных поражений. Вирус хорошо культивируется на первичных и перевиваемых клеточных культурах человека, обезьяны, овцы и других животных, в которых обнаруживается через 24-72 ч после заражения выраженное цитопатическое действие, проявляющееся округлением и увеличением клеток с последующим их отторжением от стекла.

Резистентность. Возбудитель оспы устойчив к действию фено­ла, высыханию, в высушенных оспенных корочках и в 50 % глицерине сохраняется месяцами, легко переносит низкую температуру. Вирус чувствителен к действию света, при темпе­ратуре 100 °С погибает моментально, при 60 °С – в течение 1 часа; 3 % растворы хлорамина, фенола, лизола инактивируют вирус через 30 мин, а 1 % раствор хлорной извести – через 1 час; при действии перманганата калия погибает через 70 мин.

Этиология. Натуральная оспа – высококонтагиозная особо опасная инфекция, характеризующаяся тяжелым течением, лихорадкой и обильной пустулезно-папулезной сыпью на коже и слизистых оболочках. Относилась к конвенкционным (карантинным) инфекциям. Была ликвидирована на земном шаре в 1980 г. Вирус натуральной оспы относится к семейству Poxviridae, роду Orthopoxvirus.

Эпидемиология. С конца XIX века описаны легко протекающие эпидемии, не сопровождающиеся высокой смертностью («алястрим», малая оспа) со смертностью 0,1-0,2 %, тогда как при большой оспе летальность колеблется от 5 до 40 %. Вспышки малой оспы развивались независимо от эпидемий большой оспы. Большая оспа перед началом ее ликвидации была распространена в странах Азии, Африки и Южной Америки. Особенно ухудшилась ситуация после Второй мировой войны. В 1958 г. было зарегистрировано 2,8 млн. случаев в 13 странах. Особенно интенсивной заболеваемость была в странах Южной и Юго-Восточной Азии. Основные очаги были расположены в Южной Америке и Африке.

Источником инфекции является больной человек, который заразен с последних дней инкубационного периода и до отпадения корочек высыпаний (около 3 недель). Инфицирование происходит воздушно-капельным, воздушно-пылевым, а также контактно-бытовым путями при соприкосновении с вещами больного, загрязненными слизью, гноем, корочками с пораженных наружных покровов, калом и мочой, содержащими вирус.

Вирус проникает в клетки слизистой оболочки верхних дыхательных путей и после размножения по лимфатической системе переносится в регионарные лимфатические узлы. В них происходит дальнейшее размножение вируса и наступает первичная вирусемия, которая приводит к инвазии ретикулоэндотелиальной системы. Начинается интенсивное размножение вируса, приводящее ко вторичной вирусемии. После этого вирус накапливается в эпидермисе и вызывает поражения кожи. С появлением сыпи больной становится заразен. Основным источником заражения является отделяемое носоглотки.

Клиническая картина. Заболевание развивается после инкубационного периода продолжительностью 8-18 дней и начинается внезапно лихорадкой, головной болью, болями в мышцах, прострацией и появлением характерной сыпи. Сыпь проходит стадии макулы, папулы, везикулы, пустулы и завершается образованием рубца – все это длится 3 недели. С появлением сыпи температура снижается и вновь повышается, когда образуются пустулы. Тяжесть течения варьирует.

После продромального периода и падения температуры появляется истинная сыпь на лице, туловище и конечностях; вначале она имеет папулезный характер, затем превращается в везикулезную и пустулезную. Оспенные везикулы многокамерные, с прозрачным содержи­мым, придающим им вид жемчужины, с перламутровым блеском, окружены красным узким ободком. Оспенные пусту­лы имеют кратерообразные вдавления на вершине.

В стадии нагноения присоединяется вторичная (стафилокок­ковая и стрептококковая) инфекция. У большинства переболев­ших на месте глубоких пустул образуются рубцы (рябины).

У лиц с группой крови А и АВ натуральная оспа протекает тяжелее, смертельные исходы и поствакцинальные осложне­ния бывают чаще, постинфекционный и поствакцинальный иммунитет слабого напряжения.

Как было сказано ранее, известны две формы оспы – натуральная (variola major) с летальностью 5-40 % и «алястрим», малая оспа (variola minor) с летальностью 0,1-0,2 %. Также к числу легких форм натуральной оспы относится вариолоид. Вариолоид характеризуется более коротким и легким течением, отсутствием сыпи или лихорадки.

Алястрим – самостоятельное, но сходное с натуральной оспой заболевание. Алястрим протекает как легкая форма натуральной оспы. Характеризуется меньшей контагиозностью. Папулезно-пузырьковая сыпь образуется в основном на лице и конечностях, цикл ее развития короче, чем при натуральной оспе. Оспенные пузырьки не имеют кратерообразных вдавлений на вершине, при отпадении корочек рубцы не остаются.

Иммунитет. Перенесенная инфекция, как и вакцинация, приводит к развитию стойкого пожизненного иммунитета.

Диагностика. Для диагностики оспы применяют вирусоскопический, вирусологический и серологический методы исследования.

Вирусоскопия заключается в обнаружении телец Пашена в мазках, приготовленных из содержимого везикул и пустул, окрашенных серебрением или обработанных люминесцирующими красителями (примулином). При просмотре их в люминесцентном микроскопе вирусные частицы легко дифференцируются по яркости и характеру свечения.

Тельца Гварниери выявляют в клетках роговицы кролика, зараженного исследуемым материалом. Препараты обрабатывают по Романовскому-Гимзе, Манну, люминесцентными красителями.

Вирусологические исследования производятся для выделения вируса на хорион-аллантоисной оболочке куриного эмбриона и в культурах тканей, а также для идентификации при помощи специфических сывороток в реакциях связывания комплемента и реакции торможения гемагглютинации, задержки гемадсорбции, иммунофлюоресценции.

Для серологической диагностики оспы применяют реакции торможения гемагглютинации, связывания комплемента, нейтрализации на куриных эмбрионах и тканевых культурах.

Специфический антиген можно обнаружить в везикулярной жидкости и корочках с помощью реакции преципитации в геле, а также реакции непрямой гемагглютинации с использованием бараньих эритроцитов, сенсибилизированных противооспенными антителами.

В дифференциации натуральной оспы от ветряной оспы, генерализованной вакцины, алястрима учитываются характер высыпаний, очередность их появления и исчезновения, полиморфизм, особенности, свойственные их возбудителям при культивировании в культуре клеток и куриных эмбрионах, лабораторные данные.

Лечение. Специфическое лечение натуральной оспы не разра­ботано. В первые дни болезни применяют противооспенный иммуноглобулин, полученный из крови людей, специально ревакцинированных против оспы.

Профилактика. Включает меры по предупреждению завоза оспы в страну, раннюю диагностику, госпитализацию больных оспой, дезинфекцию в очаге, а также своевременное проведение вакцинации.

В 1953 г. на XI Всемирной ассамблее здравоохранения В.М. Жданов внес предложение о программе ВОЗ по глобальной ликвидации оспы. В мае 1980 г. ВОЗ объявила о ликвидации заболеваемости оспой в мире. После завершения программы ВОЗ рекомендовала повсеместно прекратить рутинную вакцинацию населения, а с 1991 г. – армейских контингентов. Вакцинацию было рекомендовано проводить исследователям, работающим в лабораториях с вирусом натуральной оспы и оспы обезьян или другими патогенными для человека ортопоксвирусами, членам бригад, обследующих очаги оспы обезьян (каждые 3 года).

Оспа относится к числу карантинных инфекций. Основные мероприятия в случае развития угрозы распространения инфекции складываются из карантинных мероприятий и вакцинации. При этом следует учитывать, что практически все население земного шара в настоящее время не имеет иммунитета, а число прививочных реакций будет очень высоким. Обострение эпидемической ситуации по оспе, в т.ч. в результате биотерроризма, будет иметь катастрофические последствия.

Препараты, применяемые для специфической профилактики, диагностики и лечения.

Сухая оспенная вакцина

Сухую оспенную вакцину готовили из оспенного вируса, ослабленного проведением через организм коровы. Производили в коже телят, предпочтительно светлой масти, в возрасте от полутора до двух лет.

Накануне заражения шерсть выбривается, и операционное поле тщательно дезинфицируется. С помощью специального скарификатора наносили поверхностные надрезы, в которые втирают прививочный материал, представляющий собой вакцину, полученную ранее. К прививочному материалу предъявляют строгие требования.

За привитым животным устанавливают круглосуточное наблюдение: измеряется температура, отмечается аппетит, функция кишечника.

Обычно вакцинальная сыпь достигает нормального развития к 72-120 часам после прививки. В это время животное обескровливают, тщательно моют теплой водой с мылом, отделяют инфицированную кожу и разрезают на куски, затем замачивают в 1,5 % растворе карболовой кислоты. По истечении 18-22 часов кожа трижды споласкивается стерильной дистиллированной водой, после чего вакцинальная сыпь соскабливается острой ложкой.

Сырой соскоб, снятый с кожи телка, растирают в специальной шаровой мельнице до превращения его в тонко измельченную массу и смешивают с сахарозо-желатиновой средой в соотношении 1:3. Тщательно растирают смесь разливают в ампулы в количестве, достаточном для десяти или двадцати прививок, и подвергают сублимационному высушиванию.

Вакцина должна обладать определенной степенью вирулентности, которая устанавливается на морских свинках и кроликах.

Сухая оспенная вакцина представляет собой хорошо сформированную таблетку, легко отделяющуюся от стенок ампулы. Перед употреблением вакцину разводят стерильным раствором глицерина, приложенным к каждой ампуле вакцины. Препарат применяют накожно.

До отмены прививок в СССР в 1980 г существовала схема прививок: 1-я вакцинация – при рождении; 2-я и 3-я (ревакцинации) – через 8 и 16 лет соответственно.

После прививочными осложнениями могут быть: 1) со стороны ЦНС – энцефалиты, энцефалопатии; 2) кожно-слизистые; 3) со стороны других органов и систем. При первой группе летальность у детей 1-3 месячного возраста могла достигать 30-75 %, 5-14 лет – 10-12 %, значительно снижаясь в случае лечения специфическим иммуноглобулином. При второй группе может развиться вакцинальная экзема («прогрессирующая вакцина»). При третьей форме возможны миокардит, перикардит, нефриты, неврозы, пневмонии, остеомиелиты и др., часто заканчивающиеся летально.

Сухая оспенная вакцина годна в течение 1 года с момента съемки соскоба.

Культуральная оспеннаявакцина

Вакцина была разработана в Томском НИИВС Пехенько В.Г. В качестве культуры ткани использовали 9-10 дневные фибробласты эмбрионов курицы (ФЭК). В качестве вируса, использованного для инфицирования культур тканей, применяли коммерческие оспенные вакцины, изготовленные на основе трех штаммов (штамм ЛИВП, штамм ЭМ-63 и штамм Б-51). Вакцина выпускалась в жидком и сухом виде. Для высушивания применяли методы лиофилизации.

Культуральный оспенный аллерген и контрольный препарат для реакции in vitro

Данный препарат был разработан в Томском НИИВС  Перетрухиной А.Т. (1976) для изучения иммуно-аллергической перестройки организма при оспенной вакцинации и для экспресс-диагностики поствакцинальных осложнений.

Культуральный оспенный аллерген получали путем инактивации вируса вакцины с сохранением его аллергенных свойств, используя ультрафиолетовое облучение. Для стабилизации физических свойств аллергена применяли метод лиофилизации. Полученный аллерген в тесте ППН (показатель повреждения нейтрофилов) позволяет выявлять специфические аллергические реакции у людей, привитых оспенной вакциной раньше, чем появляются специфические антитела.

Противооспенный донорский иммуноглобулин

Препарат представляет собой 10 % раствор (в физиологическом растворе) гамма-глобулиновой фракции крови доноров, специально ревакцинированных против оспы.

С целью получения препарата отбирают свежепривитых против оспы доноров с наиболее выраженной кожной реакцией на ревакцинацию. Начиная с 14-21 дня после ревакцинации, у доноров берут кровь для приготовления иммуноглобулина.  Иммуноглобулин готовят из сыворотки или плазмы методом фракционирования этиловым спиртом при низких температурах. Препарат можно готовить со стабилизатором, в качестве которого используют глицин. Можно добавлять консервант (мертиолят).

В готовом виде препарат представляет собой бесцветную или слабо-желтого цвета прозрачную или слегка опалесцирующую жидкость. При хранении в нем может появляться незначительный, легко разбивающийся осадок. Активность препарата измеряется титром содержащихся в нем вируснейтрализующих антител. Минимально допускаемый титр противооспенных антител в препарате должен быть не ниже 1:4000. Иммуноглобулин выпускают стерильным, безвредным и апирогенным. Содержание гамма-глобулиновой фракции должно составлять не менее 97 % количества общего белка. В растворе иммуноглобулина белок должен содержаться в концентрации 10 %. Противооспенный донорский иммуноглобулин выпускают расфасованным в ампулы по 3 мл.

Препарат применяли раньше при плановых прививках детям старше 3 лет, а также при лечении всех тяжелых поствакцинальных осложнений. По эпидемическим показаниям его могут использовать для экстренной профилактики оспы в случаях поздней вакцинации после контакта с больным или в случае биотерроризма.

Донорский оспенный иммуноглобулин должен сохраняться в сухом помещении при 2-10 °С. Срок годности 3 года с момента выпуска.

Иммуноглобулин крови человека, титрованный на содержание противооспенных антител

Препарат представляет собой 10 % раствор (в физиологическом растворе) гамма-глобулиновой фракции крови людей.  Его получают из плаценты, плацентарной и абортной крови человека. В качестве иммуноглобулина, титрованного на содержание противооспенных антител, отбирают серии нормального (противокоревого) иммуноглобулина с титром вируснейтрализующих антител не менее 1:2000.

Препарат применяли с целью профилактики осложнений, которые возможны при вакцинации против оспы. Его также можно использовать для профилактики кори.

Срок годности препарата 3 года при хранении в сухом темном помещении при 2-10 °С.

Гетерологичный  противооспенный гамма-глобулин 

Препарат представляет собой гамма-глобулиновую фракцию, выделенную спиртовым осаждением или методом электродекантации из сывороток лошадей или ослов, гипериммунизированных вирусом  осповакцины и содержащих антитела к нему.

Противооспенный гамма-глобулин предназначен для профилактики заболевания и лечения больных оспой, а  также взрослых людей с осложнениями после противооспенных прививок.

Препарат контролируется так же, как и все гамма-глобулины. Титр антител определяется реакцией нейтрализации вируса осповакцины на 12-дневных развивающихся куриных эмбрионах. Годным к выпуску считается препарат с титром антител не ниже 1:3125.

Лечебно-профилактическая доза противооспенного гамма-глобулина – 3-6 мл. Для десенсибилизации применяется этот же препарат, разведенный 1:100. Препарат вводится однократно; вторичное введение возможно не ранее чем через 10-15 дней.

Срок годности препарата – 8 лет.