Презентація на тему:
РНК-Г Е Н О М Н І В І Р У С И. О Р Т О М I К С О В I Р У С И. П А Р А М І К С О В І Р У С И

Кафедра медичної біології, мікробіології, вірусології та імунології Доцент Ткачук Н I.

Диференціація ортоміковірусів і параміксовірусів Ознаки Ортоміковіруси Парміксовіруси Віруси і хвороби Віруси грипу А, В, С – грип Епівдемічний паротит, кір, парагрип Геном Одинарна нитка РНК з 8 фрагментів, Мол. вага 2-4 х 106 Одинарна нитка РНК, Мол. вага 5-8 х 106 Внутрішня ринонуклео-протеїнова спіраль 9 - нм у діаметрі 18- нм у діаметрі

Нуклеокапсид складається з 8 фрагментів вРНК і касидних білків, які утворюють спіралеподібний тяж. На кінцях 3’-фрагментів однакові послідовності з 12 нуклеотидів. На кінцях 5’-фрагментів однакові послідовності з 13 нуклеотидів. Вони комплементарні один одному. Кожний фрагмент транскрибується та реплікується самостійно .

З кожним фрагментом пов’язано 4 капсидних білка: Нуклеопротеїд (NP) – структурна та регуляторна роль; - РВ1 – транскриптаза (полімераза); РВ2 – ендонуклеаза; - РА – репліказа. Білки РВ1 і РВ2 мають основні властивості, РА - кислотні. Нуклеокапсид оточений матриксним білком (М1-білок) – відіграє роль у морфогенезі та захищає віріонну РНК. Білок М2 (кодує 7-ий фрагмент), NS1 I NS2 (кодує 8-ий фрагмент) синтезуються під час репродукції, але у структуру вірусу не входять.

Модель вірусу грипу

Гемаглютинін – тример з м.м. 225 кД (Н1-Р13) Функції: розпізнає клітинний рецептор – мукопептид, який має N-ацетилнейрамінову (сіалову) кислоту; забезпечує злиття мембрани віруса з мембраною клітини та мембранами лізосом; визначає пандемічність вірусу (зміна гемаглютиніну – причина пандемій, його мінливість – епідемій грипу); - має виражені протективні властивості, тобто сприяє формуванню імунітету.

Будова гемаглютиніну

Нейрамінідаза (N) – тетрамер з м.в. 200-250 кД. (N1-N10) Функції: забезпечує диссемінацію вірусів, відщеплюючи нейрамінову кислоту від новосинтезованих віріонів і мембрани клітини; - разом з гемаглютиніном забезпечує пандемічні та ендемічні властивості вірусу; -

Віруси грипу А У птахів 16 HA A варіатів 9 NA A варіантів У людини Humans 3 HA A варіанти (H1, H2, and H3) 2 NA A варіанти (N1 and N2)

Репродукція вірусу Адсорбція на поверхні клітини (взаємодія гемаглютиніну з мукопептидом) 2. Проникнення: - злиття мембрани вірусу з мембраною клітини; - рецепторний ендоцитоз (мембрана клітини оточує вірус – утворюється пухірець – ендодсома – лізосома – злиття мембрани віріону з мембраною лізосоми – вихід нуклеокапсиду в цитозоль клітини). 3. Роздягання (руйнування матриксного білку на шляху до ядра).

4. Транскрипція і трансляція. Необхідна затравка у вигляді “кеп” структури, якої РНК вірусу не має. Тому за допомогою білка РВ2 відкушує “кеп” від клітинної мРНК. Вірусна РНК має обов’язково проникнути в ядро у вигляді рибонуклеопротеїду, який складається із 8 фрагментів, пов’язаних з білками NP, PB1, PB2 i PA.

У ядрі синтезується 3 типи вірусспецифічних РНК: Позитивні комплементарні РНК (мРНК), які використовуються як матриці для синтезу вірусних білків; вони містять на 5’-кінці “кеп”, яка відщеплена від 5’-кінця клітинної мРНК, а на 3’-кінці – полі-А-послідовність; 2. Повнорозмірна комплементарна РНК (кРНК), яка є матрицею для синтезу віріонних РНК (вРНК); 3. Негативна віріонна РНК (вРНК), яка є геномом для новосинтезованих віріонів. Вірусні мРНК поступають в цитозоль, де транслюються

Білки NP, PB1, PB2, PA i M синтезуються на полісомах. Білки NP, PB1, PB2, PA після синтезу із цитозоля повертаються до ядра, де зв’язуються з вРНК і у вигляді нуклеокапсиду повертаються в цитозоль. Матриксний білок рухається до клітинної мембрани, витісняючи з неї клітинні білки в цій ділянці. Білки N і Н синтезуються на рибосомах, пов’язаних з ендоплазматичним ретикулюмом, глікозилюються і представлються на зовнішній поверхні клітинної мембрани, утворюючи шипи, як раз напроти білка М.

Білок Н підлягає процесингу, нарізаючись на НА1 і РА2.

5. Збирання віріонів. вРНК і кРНК вступають в асоціацію з капсидними білками, які поступають з в ядро з цитозоля. Однак до складу віріонів включаються тільки нуклеопротеїди, пов’язані з вРНК. Заключний етап морфогенезу контролюється білком М. З ним взаємодіє нуклеокапсид, який спочатку вкривається М-білком, а потім клітинним ліпідним шаром і суперкапсидним глікопротеїнами N і Н. Життєвий цикл триває 6-8 год. Виходить вірус з клітини брунькуванням.

Прикріплення і проникнення вірусу грипу

Антигенна мінливість вірусів грипу Дрейф-варіації. Відбувається селективний відбір штамів із зміненою антигенною структурою (гемаглютиніну і нейрамінідази), які продовжують викликати спалахи, доки до них не з’являться антитіла. Такий дрейф підтримує неперервність епідемій. Шифт мінливість. Повна зміна гемаглютиніну або нейрамінідази на інший. Всі пандемії були викликані вірусам грипу А, у яких відбулись шифт-зміни.

Антигенний дрейф Порушення нуклеотидної послідовності РНК, мутації З’являються нові варіанти вірусів Викликають сезонні епідемії Вимагають щорічної імунізації

1918 p. – N1H1 (загинуло 20 млн. чоловік) 1957 – H2N2 (перехворіло понад ½ наседення планети). 1968 р. – H3N2/ Встановлено, що грип у людини викликають віруси із фенотипом H1N1, H2N2, H3N2/ Антигенні дрейфи та шифти – перешкода на шляху створення вакцин. Курячий грип – H5N1.

Типи вірусів грипу: Антигенний шифт 1889-1977 Рік Підтип Назва 1889 H2N2 1900 H3N8 1918 H1N1 “Іспанка” 1957 H2N2 Азіатський грип 1968 H3N2 Гонгконський грип 1977 H1N1 Російський грип

Антигеннй шифт H2N2 людський вірус H3N2 нелюдський підтип H3N2 людський вірус грипу типу А

Лабораторна діагностика Вірусологічнй (зараження 10-11 денних курячих ембріонів (ідентифікація – РЗК. РГГА). 2. Імунофлуоресцентний метод (мазки-відбитки із слизової носа і в змивах з ротоглотки). ІФА для виявлення вірусних антигенів, ЛПР. Серологічний метод (зростання титру антитіл у парних сироватках – РЗК, РГГА, ІФА). Визначення секреторни IgA в слині.

Грип: серологічна діагностика (РГГА) Розведення сироватки

Специфічна профілактика Жива вакцина з атенуйованих вірусів. 2. Вбита цільновіріонна вакцина. Субвіріонна вакцина (із розщеплених віріонів. 4. Субодинична вакцина (містить тільки гемаглютинін і нейрамінідазу

Віруси грипу В Геном складається з 8 фрагментів, які кодують 3 неструктурних і 7 структурних білків. У наявності гемаглютинін і нейрамінідаза. Віруси грипу С Геном складається із 7 фрагментів. Кодує 2 неструктурних і 6 структурних білків. Відсутня нейрамінідаза. Тому на поверхні один тип шипів, які складаються з глікозованого пептиду gp88. Він має дві функції: гемаглютиніну і нейрамінат-О-ацетилестерази. Розпізнається іншими рецепторами (мукопептидом з N-ацетил-9-О-ацетилнейраміновою кислотою)

Поява вірусів грипу Спалах пташиного грипу в Нідерландах на початку 2003 р. Епідемія пташиного грипу у осіб, які працюють із птахами У >80 робочих розвинувся кон’юнктивіт (вірус H7N7) Один випадок смерті від грипозної пневмонії Передача від людини до людини зафіксовано у 3 випадках Антитіла проти вірусів пташиного грипу виявили у свиней в Нідерландах

Спалах пташиного грипу в Азії, 2003-2006 р. 2 роки назад перше повідомлення про вірус H5N1 у домашніх птахів (Корея) H5N1 ідентифіковано у мігруючих птахів у 55 країнах Інфіковано людей в 10 країнах.

Пташиний грип Роки Азерб Камб Єги-пет Китай Індоне-зія Ірак Таіланд Турція В’єт-нам Джибуті Всього 2003 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 3/3 0/0 3/3 2004 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 12/17 0/0 20/29 0/0 32/46 2005 0/0 4/4 0/0 5/8 11/17 0/0 2/5 0/0 19/61 0/0 41/95 2006 5/8 2/2 6/14 7/10 25/31 2/2 0/0 4/12 0/0 0/0 32/47 Total 5/8 6/6 6/14 12/ 18 36/48 2/2 14/22 4/12 42/93 0/1 127/ 224

H5N1

H5N1

H5N1 у диких птахів, домашніх птахів і людини – 5/19/06

Родинa Paramyxoviridae Підродина Paramyxovirinae: Роди: Morbillivirus - вірус кору, Respirovirus (раніше Paramyxovirus) – віруси парагрипу серотипи 1 і 3 Rubulavirus - віруси парагрипу серотипи 2, 4а, 4b, віруси епідемічного паротиту Підродина Pneumovirinae Роди: Pneumovirus – RS-вірус Metapneumovirus

Параміксовіруси M протеїн Спіральний нуклеокапсид, (-РНК, NP протеїн) HN/H/G глікопротеїнові шипики полімеразнийкомплекс суперкапсид F глікопротеїнові шипики плеоморфні

Параміксовіруси

Параміксовіруси Віріони сферичної форми, діаметром 150-200 нм. Геном представлений однонитковою нефрагментованою негативною РНК з м.в. 5.6 МД, яка складається із 6 генів. З віріонною РНК пов’язаний білок NP і полімеразні білки P і L. У їх складі є транскриптаза. Є матричний білок. Суперкапсид складається з ліпідного бішару та глікозованих білків NP і F (fusion – злиття), які виступають у вигляді шипів. Білок NP має гемаглютинуючу та нейрамінідазну активність, відповідаючи за зв’язування з клітинними рецепторами.

Білок F опосередкує три види активності: - гемоліз еритроцитів; злиття мембрани віруса з мембраною клітини та її лізосомами; злиття клітин (за рахунок утворення синцитію вірус розповсюджується з клітини до клітини). Віруси не потребують для транскрипції затравочної мРНК, тому не проникають в ядро клітини. Погано розмножуються в курячих ембріонах.

Репродукуються в первинно трипсинізованих культурах клітин, в яких виявляються з допомогою феномену гемадсорбції. Не мають спільного антигену для всієї родини ВПГЛ

Вірус епідемічного паротиту Епідемічний паротит – гостре інфекційне захворювання, яке характеризується ураженням однієї або обидвох слинних Властивості віруса Складний вірус. Геном представлений нефрагментованою, однонитковою, “мінус”-ниткою РНК, м.в. 8 МД. У складі віріону 8 білків. Суперкапсидні білки HN i F виконують ті ж самі функції, що й в інших параміксовірусів. Вірус має гемаглютинуючу, гемолітичну, нейрамінідазну та симпластоутворюючу активність.

Багатоядерні клітини (синцитій)

Особливості епідеміології Джерело інфекції – хвора людина Механізм зараження – повітряно-краплинний Інкубаційний період – 14-21 день Вірус проникає з порожнини рота через стенонову протоку в навколовушну слинну залозу, де він репродукується Поступаючи у кров, може проникнути в різні органи (яєчки, яйники, підшдункову та щитоподібну залозу, мозок), викликаючи орхіт, менінгіт, менінгоенцефаліт, тиреоїдит, поліартрит, нефрит, панкреатит.

Лабораторна діагностика: Вірусологічна: матеріал -слина, сеча, спиномозкова рідина, пунктат залоз; заражають 7-8 денні курячі ембріони. Вірус типують у РГГА (РГГад), ІФА, імунофлуоресценції, нейтралізації, РЗК. Серологічна: матеріал – парні сироватки. РГГА, РЗК.

Специфічна профілактика – жива атенуйована (пасажі на курячих ембріонах) вакцина

Віруси парагрипу Сферична форма. Діаметр 150-200 нм. Геном представлено однонитковою нефрагментованою негативною ниткою РНК, м.м. 5,6 МД. Геном складається із 6 генів. З віріонною РНК пов’язаний білок NP і полімеразні білки P і L. У їх складі є транскриптаза. Є матричний білок. Суперкапсид складається з ліпідного бішару та глікозованих білків NP і F (fusion – злиття), які виступають у вигляді шипів. Білок NP має гемаглютинуючу та нейрамінідазну активність, відповідаючи за зв’язування з клітинними рецепторами.

Віруси парагрипу

Віруси парагрипу

Parainfluenza 1 Включає вірус Сендай, патогенний для новонароджених і свиней) і гемадсорбуючий вірус типу 2 (НА-2). Спричиняють круп (ларинготрахеїт) у дітей, гострий риніт, бронхіт, фарингіт, бронхіоліт, пневмонію. Parainfluenza 2 Викликають круп у дітей. Parainfluenza 3 Гемадсорбуючий вірсу типу 1 (НА-1). Спичиняє ураження дихальної системи, круп, бронхіоліт, пневмонію.

Parainfluenzavirus 4 and 5 Поки не доведена їх остаточна роль у виникненні захворювань у людини.

Передача параміксовірусів

Віруси кору Кір - гостре інфекційне захворювання, яке характеризується інтоксикацією, макуло-папулярною висипкою, гарячкою та респіраторними симптомами Властивості вірусу Діаметр віріону 150-250 нм. Геном представлено негативною однонитковою РНК., яка кодує 6 стректурних білків: білки нуклеокапсиду - NP, P, L (білки полімеразного комплексу з транскриптазою), М-білок, два глікозованих білка, які входять до складу суперкапсиду – Н (гемаглютинін) і F (білок злиття, гемолізин). Вірус має гемаглютинуючу, гемолітичну, симпластоутворюючу активність. Не має нейрамінідази.

Віруси кору

Гемаглютинін, гемолізин, нуклеопротеїд, матриксний білок розрізняються за антигенною специфічністю та імуногенністю. Найвища імуногенність у гемаглютиніну. Він має спільні антигенні детермінанти з вірусами чуми собак, і чуми великої рогатої худоби.

У курячих ембріонах розмножується погано. Культивування: певинно-трипсинізовані клітини нирок мавп, ембріону людини. Вірус викликає характерну цитопатичну дію: утворення гігантських багаттоядерних клітин – симпластів і синцитіїв – та зерністі включення в цитоплазмі та ядрі. Може спричиняти мутагенну дію на хромосоми клітин.

Особливості патогенезу і клініки кору Інкубаційний період – біля 10 днів. Джерело інфекції – хвора людина Механізм зараження – повітряно-краплинний. Може бути трансплацентарний механізм. Вірус розмножується в епітеліальних клітинах слизової носоглотки, трахеї, бронхів. Проникаючи в кров, викликає появу висипки. На слизовій щік – плями Копліка-Філатова. У продромальному періоді – явища ГРЗ (риніт, фарингіт, кон’юнктивіт. Ускладнення – пневмонія, набряк гортані, рідко гострий коровий енцефаліт. У результаті демієлінізації нервових волокон – підгострий склерозуючий паненцефаліт.

Специфічна профілактика: жива вакцина з атенуйованих штамів (Л-16). Проводять одноразово, підшкірно на 1-ому році життя. Імуноглобулін.

Респіратрно-синцитіальний вірус Сферична форма, діаметр 120-200 нм. Геном представлено однонитковою, нефрагментованою, негативною РНК, м.в. – 5,6МД. Несе 10 генів, які кодують 10 вірусспецифічних білків, з яких 7 входять до складу віріону, решта – неструктурні. Віруси не мають гемаглютиніну, нейрамінідази, гемолітичної активності

Структура RS-вірусу

Вірусні білки Білки G i F – глікопротеїди, входять до складу суперкапсиду та утворюють шипи; Білок G забезпечує адгезію вірусів на чутливих клітинах, білок F – забезпечує злиття: злиття мембрани віруса з мембраною клітини та її лізосом; злиття інфікованої клітини, з тими, що лежать поруч, утворюючу синцитій – симпласт з клітин, пов’язаних цитоплазматичними містками (“сіткова тканина”). Звідси походить назва вірусу.

Формування синцитію

Формування синцитію

Білки N, P, L (полімеразний комплекс, який містить транскриптазу) входять до складу нуклеокапсиду. Білки М і К пов’язані із внутрішньою поверхнею суперкапсиду. За антигенним властивостями відрізняють 2 серологічних варіанти вірусів.

Вірус гарно розмножується в клітинах HeLA, Hep-2 та ін. з появою цитопатичної дії, а ткаж з формуванням біляшок. Не культивується в курячих ембріонах.

Епідеміологія Джерело інфекції - хвора людина. Механізм зараження – повітряно-краплинний Інкубаційний період - 3-5 днів. Вірус розмножується в епітеліальних клітинах верхніх дихальних шляхів. Особливо небезпечний для дітей перших 6 місяців життя, викликаючи бронхіт, бронхіоліт, пневмонію.

RS-бронхіоліт

Лабораторна діагностика Вірусологічний метод. Швидке визначення вірусних антигенів у виділеннях з носоглотки за допомогою флуоресцуючих антитіл Зараження культур клітин (характерний цитопатичний ефект). Ідентифікація - РІФ, РЗК, РН. Серологічний метод. Парні сироватки – РН, РЗК. У дітей перших 6 місяців життя, які мають матринські антитіла (титр до 1:320), краще використовувати визначення специфічних антигенів за допомогою РІФ, ІФА.

Діагностика RS-вірусів у культурі Hep-2 (імунофлуоресценція)