Вирусы рода Alphavirus

Морфология, химический состав и особен­ности репродукции. Альфавирусы— это слож-ноустроенные, гетерогенные по размерам, ли-пидсодержащие вирусы. Геном их состоит из линейной однонитчатой плюс-РНК, облада­ющей инфекционной активностью, окружен­ной капсидом (С-белок) с кубическим типом симметрии и состоящим из 32 капсомеров. Нуклеокапсид окружен наружной двухслой­ной липопротеидной оболочкой, на поверх­ности которой располагаются гликопротеи-ны El, Е2 и ЕЗ, пронизывающие липидный слой и контактирующие с нуклеокапсидом. Диаметр вирионов — от 65 до 70 нм.

Размножение вирусов происходит в результа­те проникновения их в клетку путем репептор-ного эндоцитоза (см. рис. 3.8). Многие альфа­вирусы приникают в клетку, взаимодействуя с рецептором для Fc-фрагмента Ig. При слиянии вирусной оболочки со стенкой эндосомы вирус­ная РНК выходит в цитоплазму. Особенностью альфавирусов является образование двух видов информационной РНК — 49S-MPHK, идентич­ной вирионной, и 26S-mPHK. Синтез структур­ных белков (С, El, E2, ЕЗ) кодирует 26S-MPHK, трансляция которой начинается на свободных полисомах. Все процессы синтеза вирусоспе-цифических компонентов происходят на рибо­сомах, связанных с мембранами эндоплазма-тической сети. Здесь же происходит и сборка нуклеокапсидов. Сборка и почкование вирио­нов путем экзоцитоза происходят на плазмати­ческой мембране зараженных клеток в резуль­тате воссоединения нуклеокапсида, липидного бислоя и пронизывающих его гликопротеинов. Лиганд-рецепторное взаимодействие белка С с Е2 является сигналом для сборки вириона. Процесс почкования у альфавирусов происхо-

дит очень быстро и протекает быстрее, чем у вирусов семейств Flaviviridae, Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae и Rhabdoviridae. Инфекционный цикл занимает 6—8 ч.

В отличие от других вирусов, арбовирусы характеризуются способностью размножать­ся в двух температурных режимах: 36—40 и 22-25 °С, что позволяет им репродуцировать­ся не только в организме позвоночных, но и в организме переносчиков — кровососущих членистоногих насекомых.

Устойчивость к действию физических и хими­ческих факторов.Наличие липидсодержащей оболочки обуславливает чувствительность данных вирусов к эфиру и детергентам. Они легко разрушаются при 56 °С, устойчивы к рН 6,0—9,0, сохраняют инфекционную актив­ность при замораживании. Вирусы высоко­чувствительны к ультрафиолетовому облуче­нию, действию формалина и хлорсодержащих дези нфектантов.

Антигенная структура.Альфавирусы не име­ют М-белка. Они содержат один капсидный С-белок и два или три гликопротеина супер-капсида: El, E2 и ЕЗ. Последний есть не у всех альфавирусов, он входит в состав супер-капсида вирусов леса Семлики. Е1 и Е2 обла­дают разной функциональной активностью. Гликопротеин Е1 обладает гемагглютиниру-ющей активностью, агглютинируя эритроци­ты гусей и цыплят. Он придает способность зараженным клеткам, также как и вирионам, связывать и лизировать эритроциты. Антитела против Е1 блокируют гемагглютинацию, но не нейтрализуют вирусы. Тем не менее, благодаря такому связыванию с антителами, не нейтра­лизованные вирусы заражают клетки, взаимо­действуя с их рецепторами к Fc-фрагментам иммуноглобулинов. Основной протективный антиген Е2 индуцирует синтез антител, ней­трализующих инфекционные свойства вируса.

Поверхностные гликопротеины и белки нуклеокапсида серологически не родственны. Белок С нуклеокапсида обеспечивает родовую специфичность альфавирусов. Гликопротеин Е2 является видоспецифическим антигеном и участвует в PH. E1 ответственен за под-групповую специфичность и выявляется в РТГА. По данным РТГА альфавирусы образу­ют 4 антигенных комплекса: венесуэльского,

западного и восточного энцефаломиелитов лошадей, комплекс вирусов леса Семлики и негруппированные вирусы.

Особенности культивирования вирусов. Восприимчивость лабораторных животных.Альфавирусы культивируют в культурах кле­ток фибробластов куриного эмбриона, ВНК-21, СПЭВ и др., где они вызывают развитие выраженного ЦПД. В культурах клеток под агаровым покрытием альфавирусы образуют бляшки. В культурах клеток из переносчиков альфавирусы ЦПД не вызывают. К альфави-русам восприимчивы новорожденные белые мыши (1—3-дневного возраста) при интраце-ребральном, подкожном и внутрибрюшинном заражении, у которых они через 2—5 или 8—12 дней вызывают развитие параличей конеч­ностей с последующим летальным исходом. Вирусы венесуэльского, западного и восточ­ного энцефаломиелитов лошадей патогенны также для взрослых крыс, морских свинок, кроликов и обезьян. Возможно заражение ку­риных эмбрионов в желточный мешок. Гибель куриных эмбрионов наступает через 2—3 дня.

Универсальной моделью для выделения арбо-вирусов является заражение новорожденных белых мышей, у которых они вызывают разви­тие энцефалита, заканчивающегося летально.

Эпидемиология, патогенез и клинические про­явления заболеваний.Альфавирусы широко распространены в природе, но чаще встреча­ются в южных широтах. Они вызывают при-родно-очаговые зоонозные инфекции. Почти все альфавирусы экологически связаны с ко­марами, являющимися не только переносчи­ками, но также их источником и резервуаром в природе. У переносчиков передача вирусов происходит трансфазово и трансовариально. Личинки комаров легко заражаются многими арбовирусами алиментарным путем. У комаров возможна венерическая передача вируса. В при­родных очагах резервуаром вирусов являются также позвоночные: птицы, грызуны, приматы и другие прокормители комаров. Основной ме­ханизм заражения трансмиссивный.Природные очаги поддерживаются за счет циркуляции ви­русов между членистоногими и позвоночными. Человек, попадая в природный очаг заболева­ния, заражается при укусах инфицированными членистоногими. При высокой плотности насе-

ления и большой численности комаров человек становится источником-накопителем альфави-русов, и они могут передаваться трансмиссивно от человека человеку. Эпидемии заболевания обрываются тогда, когда создается большая «иммунная прослойка» населения в результате перенесенного заболевания и вакцинации.

В лабораторных условиях заражение лю­дей может произойти в результате вдыхания аэрозолей при создании высоких концен­траций вирусных частиц, поэтому работа с альфавирусами может проводиться лишь в специальных режимных лабораториях. Это возбудители особо опасных инфекций.

Патогенез альфавирусных инфекцийсостоит из стадий, характерных для всех арбовирусных заболеваний. Вирусы размножаются в тканях и органах членистоногих, в том числе в слюн­ных железах. При последующем укусе чело­века или животного при кровососании они проникают в кровь в результате резорбтивной вирусемии и заносятся во внутренние органы, где размножаются в эндотелии капилляров и клетках РЭС, откуда снова поступают в кровь. Эта вторичная вирусемия сопровождается по­явлением лихорадки. Вазотропные вирусы поражают эндотелий капилляров внутренних органов, а нейротропные вирусы проникают в ЦНС, где вызывают гибель клеток.

В большинстве случаев заболевания протекают скрытно, бессимптомно и выявляются с помо­щью серологических методов исследования. У че­ловека альфавирусы могут вызвать заболевания, сопровождающиеся лихорадкой, высыпаниями на коже, развитием энцефалита и артрита.

Основными представителями альфавиру-сов, патогенными для человека, являются ви­русы Синдбис, Чикунгунья, О Ньонг-Ньонг; леса Семлики, венесуэльского, западного и восточного энцефаломиелитов лошадей. Вирусы Чикунгунья, О Ньонг-Ньонг и энце­фаломиелитов лошадей вызывают эпидемии заболеваний, проявляющиеся энцефалитом или системной лихорадкой.

В результате перенесенных заболева­ний появляется стойкий иммунитет.

Комплементсвязывающие антитела сохраня­ются лишь на протяжении 1—2 лет, и их вы­сокие титры свидетельствуют о недавно пере­несенной инфекции. Вируснейтрализующие антитела и антигемагглютинины сохраняются в течение многих лет.

Микробиологическая диагностика заболе­ваний.Выделение вирусов из крови и це­реброспинальной жидкости проводят путем заражения новорожденных белых мышей ин-трацеребрально, а также заражения культур клеток, где они вызывают развитие ЦПД, а также образование бляшек под агаровым покрытием. Универсальной моделью являет­ся заражение новорожденных белых мышей. Идентификацию вирусов проводят в РН на мышах или культурах клеток, в РТГА с эрит­роцитами гусей, РСК, РИФ и ИФА. Для пос­тановки РИФ и ИФА широко используются моноклональные антитела, полученные поч­ти ко всем арбовирусам.

Серодиагностика основана на обнаружении антител в парных сыворотках с помощью РН, РСК, РТГА, РРГ, РИГА, РНИФ, ИФА и РИА.

Экспресс-диагностика альфавирусных ин­фекций основана на обнаружении антигенов в исследуемом материале с помощью РИГА, РИФ, ИФА и РИА, а также на использовании молекулярной гибридизации нуклеиновых кис­лот и/или ПЦР, позволяющих обнаружить учас­тки генома, специфичного для каждого вируса.

Специфическое лечение и профилактика.Из противовирусных препаратов применяют рибавирин, интерферон и реаферон. В ряде случаев для специфического лечения при­меняют сыворотки реконвалесцентов и гете­рогенные иммуноглобулины. Для создания активного искусственного иммунитета в це­лях профилактики применяют в основном убитые формолвакцины. Вакцинация необхо­дима для персонала, работающего с вирусами. Начиная с 1960-х годов работы по иммуноп­рофилактике вирусов венесуэльского, запад­ного и восточного энцефаломиелитов лоша­дей и других экзотических вирусов в России велись под руководством академика РАМН Анатолия Андреевича Воробьева, которому за создание вакцин и разработку методов мас­совой вакцинации в 1980 г. была присуждена Государственная премия.

17.1.4.1. Вирус лихорадки Синдбис

Вирус лихорадки Синдбис является типо­вым вирусом рода Alphavirus и входит в со­став антигенного комплекса вирусов запад­ного энцефаломиелита лошадей. Впервые он выделен в 1952 г. из комаров Culex pipiens, Culex inivittatus в деревне Синдбис в окрест­ностях Каира (Египет). Вирус обладает всеми биологическими свойствами, характерными для альфавирусов. В клетках позвоночных и беспозвоночных воспроизведена бессимп­томная инфекция. Ее механизмом является переход в состояние ДНК-провируса и интег­рация в геном клетки хозяина. В геноме хро­нически инфицированных вирусом Синдбис клеток обнаружено 10—20 копий вирусных ДНК. Переносчиком вируса являются кома­ры. Природными хозяевами его среди позво­ночных животных являются птицы, у которых заболевание протекает бессимптомно. Вирус вызывает спорадические заболевания и не­большие вспышки, встречающиеся в Африке, Южной Америке, Индии, Австралии.

Близкий в антигенном отношении к вирусу лихорадки Синдбис является вирус карельской лихорадки(финское название — лихорадка Погоста, в Швеции — болезнь Окельбо), обна­руженный у больных на территории Карелии в 1981г. Данный вирус также относится к ви­русам комплекса западного энцефаломиелита лошадей. Переносчиком его являются кома­ры рода Aedes.

Заболевания проявляются лихорадкой, го­ловной болью, артралгиями, сыпью на коже и длятся 5—8 дней. Исход их благоприятный, но возможен переход в хроническое течение с развитием артрозов и потерей трудоспособ­ности. Лабораторная диагностика основана на выделении вирусов из крови и серологичес­ких методах исследования. Специфическое лечение и профилактика не разработана.

17.1.4.2. Вирус лихорадки леса Семлики
Название вируса лихорадки леса Семлики про­
исходит от местности округа Бвамба в Уганде, леса
Семлики, где в 1942 г. был выделен вирус из кома­
ров A. abnormalis. В последующем он был выделен
от комаров в Кении и Камеруне (Африка), а также
в Приморском крае Россиии в Казахстане. Следует

отметить несколько повышенную термоустойчивость вируса. При 60 °С полная инактивация наступает не менее чем через 30—60 мин. В присутствии солей двух- и трехвалентных катионов термоустойчивость повышается. По строению и биологическим свойс­твам вирус близок к вирусу Синдбис. Внешняя обо­лочка его содержит три антигена: E1, E2 и ЕЗ. Данный вирус является типовым представителем антигенного комплекса леса Семлики, в состав которого входят вирусы Чикунгунья, О Ньонг-Ньонг, Росс-Ривер (р. Росс) и вирус Майяро. Резервуаром и источником ви­руса в природе являются комары и птицы. Механизм заражения трансмиссивный. Заболевания у людей носят спорадический характер и проявляются лихо­радкой, денгеподобным синдромом, в ряде случа­ев — развитием энцефалита и асептического менин­гита. Микробиологическая диагностика основана на выделении вируса из крови и обнаружении антител в парных сыворотках. Препараты для специфического лечения и профилактики не разработаны.

17.1.4.3. Вирус лихорадок Чикунгунья иО Ньонг-Ньонг

Вирусы относятся к антигенному комплексу Семлики. Переносчиками их являются комары родов Aedes и Anopheles (Aedes aegypti, Aedes africanus и Anopheles funestus). Резервуаром и источником воз­будителя для вируса Чикунгунья являются птицы, летучие мыши, обезьяны, которые поддерживают циркуляцию вирусов в природе (джунглевый тип ли­хорадки), и человек (городской тип лихорадки).Для ви­русов О Ньонг-Ньонг резервуаром и источником воз­будителя являются человек и приматы. Заболевания распространены в странах с тропическим и субтро­пическим климатом. Вирус лихорадки Чикунгунья распространен в Африке (Танзания, Зимбабве, ЮАР, Мозамбик, Уганда), Юго-Восточной Азии (Индия, Таиланд, Филиппины, Индонезия). Азиатские штам­мы вируса мало чем отличаются от африканских штаммов вируса. Вирус лихорадки О Ньонг-Ньонг вызывает эпидемии в Юго-Западной, Центральной и Юго-Восточной Африке.

Городские эпидемии лихорадок происходят по це­почке человек-комар-человек. Лихорадка Чикунгунья («та, которая сгибает») часто накладывается на окон­чание эпидемии лихорадки денге. Уровень вирусемии у больных высок. Очевидно, комары могут перено­сить вирус и чисто механически при прерывистости кровососания, что обуславливает одновременное за­ражение лиц, проживающих в одном помещении.

Вирусы вызывают денгеподобные заболевания, ха­рактеризующиеся нередко двухволновой лихорадкой, интоксикацией, миалгиями, сильными болями в суста­вах, лимфаденопатией, зудящей макуло-папулезной сыпью, иногда — менингеальными и геморрагически­ми явлениями. В том случае, если не развивается ге­моррагический или шоковый синдром, возникающий в результате повторного инфицирования вирусами, больные выздоравливают. Лабораторная диагностика основана на вирусологическом и серологическом ме­тодах исследования. Препараты для специфического лечения и профилактики не разработаны. Живая вакцина из вируса лихорадки Чикунгунья, прошед­шего несколько интрацеребральных пассажей через мышей, вызывает непродолжительный иммунитет и практического значения не имеет. Потребность в вакцинах фактически отсутствует, так как эпидемии нерегулярны, а исход заболеваний благоприятный.

Арбовирусные инфекции, сопровождающиеся ли­хорадкой, поражением суставов и сыпью (денгепо-добный синдром), вызываются также вирусом Росс-Ривер в Австралии, на о. Фиджи, Самоа, островах Кука и Новой Гвинеи и вирусом Майяро в Южной и Центральной Америке, входящими в состав вирусов антигенного комплекса Семлики.

17.1.4.4. Вирусы энцефаломиелитов лошадей

Вирус венесуэльского энцефаломиелита лошадейвпервые выделен в1938 г. из моз­га лошади, павшей во время эпизоотии в Венесуэле. Имеет несколько вариантов (6 подтипов) от 1А до 1F. Для людей наиболее опасен подтип 1АВ. Вирус вызывает забо­левания в северной части Южной Америки, Центральной Америке, Флориде и Мексике. Эпидемические штаммы появляются только во время крупных эпизоотии и эпидемий. Резервуаром и источником вируса в природе являются птицы, грызуны, сумчатые, обезья­ны либо домашние животные, лошади, мулы, ослы, коровы и овцы, а также человек, у ко­торого,как и у больных лошадей, выражений вирусемия. Вряде случаев вирус был выделен из смывов ротоглотки, что указывает на воз­можность передачи вируса от человека чело­веку. Механизм заражения трансмиссивный, переносчики — комары родов Aedes, Culex, Mansonia, Psorophora, Haemogogus, Anopheles, Sabethes. У больных лошадей вирус выделя-

ется с молоком, мочой, носовым секретом, может проникать в ротовую полость человека с загрязненных рук. Известны случаи внут-рилабораторного аспирационного заражения воздушно-пылевым путем в результате вдыха­ния вирусных аэрозолей.

Инкубационный период— от 2 до 6 дней. У че­ловека заболевание протекает чаще всего как ОРВИ с лихорадкой и головной болью, мы­шечными болями. Энцефалитическая форма возникает редко (3—5 %) и,главным образом, у детей. Летальность среди взрослых состав­ляет 6-9 %, среди детей до 5 лет — 35 %.

Иммунитет после перенесенного заболева­ния стойкий, напряженный.

Микробиологическая диагностикаоснована на выделении вируса из крови больных и це­реброспинальной жидкости, а также на обна­ружении антител в парных сыворотках.

Для специфического лечения и экстренной профилактикиприменяют иммуноглобулин против вируса венесуэльского энцефаломие­лита лошадей жидкий, полученный из сыво­ротки крови лошадей. Из противовирусных препаратов используют интерферон, реафе-рон. Для создания активного иммунитета в целях профилактики применяют вакцину ви­руса культуральную очищенную концентри­рованную инактивированную сорбированную жидкую. Она приготовлена из аттенуирован-ного культурального штамма вируса СМ-27 венесуэльского энцефаломиелита лошадей, имеющего все шесть иммуногенно активных эпитопов Е2, инактивированного формали­ном и прогреванием. Вакцина предназначена для профилактики заболевания у лиц 16 лет и старше в группах повышенного риска, а имен­но: населения эндемичных районов, лиц, вы­езжающих в эндемичные районы, сотрудни­ков вирусологических лабораторий. Так как убитая вакцина не всегда создает иммунитет к заражению через дыхательные пути, для вакцинопрофилактики у сотрудников виру­сологических лабораторий предпочтительно применять живую таблетированную вакцину для перорального применения, разработан­ную А. А. Воробьевым и соавт. из штамма 230. Ведутся работы по получению синтетических полипептидов, имитирующих иммуногенные эпитопы Е2.