Полиовирусы

Морфология. Вирион - сферическая частица, примерно 27 нм в диаметре, капсид образован 60 субъединицами (капсомерами), каждая из которых состоит из четырех белков (VP1-VP4). Вирус имеет кубическую симметрию. Геном – однонитчатая РНК. Вирус может кристаллизоваться, и в цитоплазме инфицированных клеток может быть обнаружено множество вирусных кристаллов.

Устойчивость.Полиовирус стоек к эфиру, хлороформу, желчи, протеолитическим ферментам кишечного содержимого и детергентам. Он устойчив при pH 3, может выживать в течение месяцев при 4 ºС и несколько лет в при –20 ºC. В зависимости от условий – температуры, влажности, pH и количества вируса, его выживание в кале при комнатной температуре может меняться от одного дня до нескольких недель. Вирус полностью инактивируется при высокой температурой (при 55 ºC - в течение 30 минут). Молоко или мороженое обеспечивают защиту вируса. Формальдегид и дезинфицирующие средства–окислители разрушают вирус. Хлорирование уничтожает вирус в воде, но органические вещества задерживают инактивацию. Фенольные дезинфицирующие средства не эффективны. Полиовирус плохо переносит лиофилизацию.

Антигенные свойства.По реакции нейтрализации штаммы полиовирусов разделены на три типа, 1, 2 и 3. Тип 1 наиболее распространен и вызывает большинство эпидемий. Внутри типов в реакции нейтрализации выявляется различие между штаммами, но они несущественны для развития иммунитета против заболевания. Вирусы имеют общий комплементсвязывающий антиген.

Круг хозяев и культивирование. Естественная инфекция происходит только у людей. Обезьяны могут быть инфицированы экспериментально при заражении интрацеребрально или в спинной мозг. Шимпанзе и обезьяны циномольгус могут быть инфицированы также перорально. Некоторые музейные штаммы были адаптированы к размножению в грызунах и куриных эмбрионах цыпленка, но свежеизолированные вирусы не развиваются в них.

Вирус легко культивируется в различных культурах клеток приатов. Первичные культуры почек обезьяны используются для диагностического культивирования и вакцинного производства. Инфицированные клетки округляются, сокращаются и становятся пикнотичными. В окрашенных препаратах могут быть обнаружены эозинофильные внутриядерные включения. В зараженном монослое под агаровым или бентонитовым покрытием развиваются хорошо оформленные бляшки.

Патогенез.

Единственный естественный источник полиовируса - человек. Вирус распространяется непосредственно от человека к человеку без промежуточного хозяина. Резервуар инфекции состоит из людей, выделяющих вирус с фекалиями и, редко, с отделяемым ротоглотки.

Все энтеровирусы выделяются в больших количествах из кишечника: передача инфекции облегчается несоблюдение норм гигиены и санитарии. Наиболее часто происходит прямая передача руками, но фактором передачи могут быть также посуда и пищевые продукты или напитки. Иногда может происходить заражение через коньюнктиву глаз. Вспышки чаще происходят в закрытых коллективах и школах.

В острой фазе инфекции вирус находится в горле и, хотя в это время возможна капельная передача, обычным является фекально-оральный путь. После острой фазы он является единственно возможным. Наиболее высокая заразительность бывает в последние дни инкубационного периода, на 7 – 10 день после заражения, но передача инфекции может происходить значительно более длительный период, часто в течение нескольких недель, за счет выделения вируса с фекалиями.

Все энтеровирусные инфекции развиваются так, как это показано на рисунке 2 для полиовируса: у различных представителей группы имеются, конечно, различия в органах-мишенях, например центральная нервная система, кожа или мышцы. Из-за потенциальной серьезности инфекции и наличия модели на животных, больше всего изучен полиомиелит, хотя вероятно предполагать, что такие же особенности обнаруживаются и у с вирусов ECHO и Коксаки.

После попадания вируса в рот идет его размножение вначале в лимфоидной ткани миндалин или Пейеровых бляшек тонкой кишки и затем в регионарных лимфатических узлах, например, шейных и кишечных. В летальных случаях, при скоропостижной смерти, обнаруживаются набухшие и воспаленные Пейеровы бляшки и кишечные лимфоузлы, содержащие большие количества вируса.

Вирус, выходящий из лимфоузлов, поступает в кровь и затем в центральную нервную системунепосредственно или после размножения в лимфоидной ткани. Паралитический эффект полиовируса связан с поражением двигательных нейронов в передних рогах спинного мозга или бульбарных центрах. Локализация в мотонейронах, очевидно, обусловлена присутствием в них рецепторов для полиовируса. В пределах головного и спинного мозга распространение вируса может происходить непосредственно по соседним клеткам или через цереброспинальную жидкость к более отдаленным областям.

Фаза виремии знаменует конец инкубационного периода и проявляется лихорадкой и симптомами общей интоксикации. После периода около 48 часов

Рис. 2. ПАТОГЕНЕЗ ПАРАЛИТИЧЕСКОГО ПОЛИОМИЕЛИТА

относительно хорошего состояния (заболевание двухфазное) вирус проникает в нервную ткань и затем, в тяжелых случаях появляются признаки паралича. Наличие виремии доказано при экспериментальной инфекции у обезьян и несколько раз обнаруживалась у людей. Вероятно, процесс может быть остановлен на разных стадиях, причем вирус может размножаться в кишечнике без проникновения в кровоток. Если в крови присутствуют антитела, вирус может не достигнуть центральной нервной системы.

Энтеровирусы обладают литическим действием и уничтожают инфицированную клетку за нескольких часов или дней. Они не имеют вторичной оболочки, так что вряд ли способны стимулировать ответы цитотоксических T-клеток. Тем не менее, повреждение клеток вызывает воспалительную реакцию, а развивающийся отек может влиять и на неинфицированные вирусом нейроны. Однако, поскольку отек со временем проходит, функция этих клеток восстанавливается, чем и объясняется снижение выраженности параличей в течение недель или месяцев после острой стадии.

Экспериментально, показано, что вирус может продвигаться по нервам. В большинстве случаев, вероятно это не является основным путем распространения к центральной нервной системе, но может объяснять повышенный риск паралича, связанный с мышечной активностью, тонзиллэктомией и применением адьювантных вакцин.

Вследствие широко распространенного применения вакцин против полиомиелита, начиная с 1950-ых годов в Западной Европе, на Североамериканском континенте и в Австралии, полиомиелит, который был эндемичным в этих странах, фактически исчез, и случаи заболевания в этих регионах обычно были в результате заражения в других регионах, типа тропиков, где болезнь все еще эндемична. Количество зарегистрированных случаев значительно меньше истинной распространенности болезни, и в Индии и странах Африки все еще наблюдается высокий уровень заболеваемости. В других странах с низким охватом иммунизацией, типа Алжира и Марокко, продолжаются случаи заболевания с пиком заболеваемости каждые несколько лет. В тропиках болезнь наблюдается в течение всего года равномерно, без какой-либо тенденции к сезонным колебаниям.

До использования вакцин болезнь была эндемична у маленьких детей с периодическими эпидемиями, обычно поздним летом в Европе, Америке и Австралии. Там, где санитарно-гигиенические нормы соблюдаются, распространение вируса затруднено и отдельные лица и целые коллективы много лет свободны от инфекции. Таким образом, большая часть населения может не иметь никакого иммунитета, и когда заносится вирус полиомиелита, эпидемия может быстро распространяться. В 1978 в Нидерландах среди религиозной группы в 70 000 лиц, которые отказались от иммунизации, была вспышка в 110 случаев полиомиелита, из которых у 80 заболевших развился паралич,. Вдобавок к этим случаям заболевания, полиовирус 1 типа был выделен также из фекалий 70 % контактных непривитых, но не выделялся от привитых лиц.

ECHO- и Коксаки-вирусные инфекции эпидемиологически подобны полиомиелиту, хотя нет доступных вакцин для профилактик этих инфекций. Конечно, серотипов этих вирусов существует намного больше, и, хотя иммунитет создается к каждому типу вируса, последовательные волны инфекции с преобладающим типом отмечаются с интервалом в 1 или несколько лет. Даже в годы эпидемических вспышек обнаруживаются также и другие типы вирусов, хотя и не так часто, как эпидемический тип. Большинство инфекций выявляется у детей, часто как вспышки в детских садах и яслях. Заболевания у взрослых могут быть спорадическими в результате заражения при контакте с детьми.

Зараженность может достигать 100 % в закрытых коллективах и семьях, особенно если заражаются дети. Имеют значение также социальные факторы, типа соблюдения гигиенических норм, скученности и возраста контактирующих. Сточные воды могут содержать полиовирусы, особенно, когда среди населения имеется инфекция. Энтеровирусы могут выживать в течение нескольких месяцев в речной воде, но маловероятно сохранение вируса в хлорированной воде или воде плавательных бассейнов, в которых достигается рекомендованный уровень хлорирования (в отсутствии белкового загрязнения). Сезонная связь с летом и осенью не всегда обнаруживается, поскольку вспышки наблюдались зимой среди эскимосов, но это, вероятно, является результатом изоляции людей и недостаточности их иммунитета к многим вирусам. Вирусы обнаруживаются у мух и тараканов, но их роль в передаче инфекции минимальна. Тесный контакт и гигиенические условия остаются наиболее важными факторами.

Иммунитет. После перенесенной инфекции развивается длительный иммунитет. Вируснейтрализующие антитела формируются рано в течение болезни (часто до 7-го дня) и сохраняются в течение нескольких десятилетий. Вирусы 1 и 2 типов создают некоторый перекрестный иммунитет друг к другу.

Лечение. Специфической терапии энтеровирусных инфекций нет. Ранее было испытано большое число антивирусных агентов для лечения паралитического полиомиелита, но они не имели никакой практической ценности из-за быстрого появления устойчивости к лекарственным средствам.