Poxvirusuri: Virusul variolei umane

Familia Poxviridae (poxviridae - variolă + virusuri) include două subfamilii: Chordopoxvirinae, care include virusurile variolei vertebrate, și Entomopoxvirinae, care unește virusurile variolei insectelor. Subfamilia virusurilor variolei vertebrate, la rândul său, include 6 genuri independente și mai multe virusuri neclasificate. Reprezentanții fiecărui gen au antigene comune și sunt capabili de recombinare genetică. Genurile diferă unele de altele prin conținutul procentual și proprietățile ADN-ului, locația și forma structurilor filiforme de pe membrana externă a virionului, rezistența la eter, proprietățile hemaglutinante și alte caracteristici.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Structură Poxvirusuri: Virusul variolei umane

Reprezentanții genului Orthopoxvirus sunt virusurile variolei, variolei maimuței și vacciniei. Virusul variolei provoacă o infecție umană deosebit de periculoasă, care a fost eliminată prin eforturile comunității mondiale la mijlocul anilor 1970. Virusul variolei maimuței este patogen nu numai pentru primate: la oameni au fost descrise cazuri care seamănă cu variola prin evoluția lor. Având în vedere această circumstanță, este util să avem o idee generală despre microbiologia variolei.

Cel mai studiat membru al genului Orthopoxvirus este virusul vaccinia, care este derivat fie din variola bovină, fie din variolă. Este adaptat la oameni și a fost folosit mult timp ca primul vaccin cu virus viu.

Virusul variolei și alți reprezentanți ai acestui gen sunt cei mai mari dintre toate virusurile animale cunoscute. Este unul dintre cele mai bine organizate virusuri animale, apropiindu-se de bacterii în structura unor structuri. Virionul are formă de cărămidă, cu colțuri ușor rotunjite și măsoară 250-450 nm. Este format dintr-un miez (nucleoid) clar distinct, care conține o moleculă de ADN liniar dublu catenar genomic cu o greutate moleculară de 130-200 MDa, asociată cu proteine. Pe ambele părți ale nucleoidului se află structuri ovale numite corpi proteici. Miezul și corpii laterali sunt înconjurați de o membrană superficială clar distinctă, cu o structură canelată caracteristică. Peretele miezului este format dintr-o membrană internă netedă, cu o grosime de 5 nm, și un strat exterior de subunități cilindrice aranjate regulat. Virusul are o compoziție chimică similară cu cea a bacteriilor: conține nu numai proteine și ADN, ci și grăsimi neutre, fosfolipide și carbohidrați.

Poxvirusurile sunt singurele virusuri care conțin ADN și care se replică în citoplasma celulei gazdă. Ciclul de reproducere a virusului constă în următoarele etape principale. După adsorbția pe suprafața unei celule sensibile, virusul pătrunde în citoplasmă prin endocitoză mediată de receptori, iar apoi are loc o „dezbrăcare” în două etape a virionului: mai întâi, membrana externă este distrusă de proteaze celulare, are loc transcripția parțială și sinteza ARNm-urilor timpurii care codifică sinteza proteinei responsabile de dezbrăcarea ulterioară. În paralel cu aceasta, are loc replicarea ADN-ului vironic. Copiile fiice ale ADN-ului sunt transcrise, ARNm-urile tardive sunt sintetizate. Apoi are loc traducerea și sunt sintetizate aproximativ 80 de proteine specifice virusului cu o greutate moleculară de 8 până la 240 kDa. Unele dintre ele (aproximativ 30) sunt proteine structurale, restul sunt enzime și antigene solubile. O caracteristică a reproducerii poxvirusurilor este modificarea structurilor celulare, care sunt transformate în „fabrici” specializate unde noi particule virale se maturizează treptat. Descendenții virali maturi părăsesc celula fie în timpul lizei sale, fie prin înmugurire. Ciclul de reproducere al virusurilor variolei durează aproximativ 6-7 ore.

Virusul variolei are proprietăți hemaglutinante; hemaglutinina este formată din trei glicoproteine. Cele mai importante antigene sunt: NP-nucleoproteina, comună întregii familii; termolabilă (L) și termostabilă (C), precum și antigene solubile.

Poxvirusurile pot rezista la uscare (în special în material patologic) timp de mai multe luni la temperatura camerei, sunt rezistente la eter, se inactivează în etanol 50% la temperatura camerei în decurs de 1 oră și se conservă în glicerol 50% la 4 °C timp de mai mulți ani. Sunt rezistente la majoritatea dezinfectanților: fenol 1% sau formaldehidă 2% la temperatura camerei le inactivează doar în decurs de 24 de ore, cloramină 5% - în decurs de 2 ore.

Oamenii și maimuțele sunt susceptibile la virusul variolei. Când sunt infectate experimental, creierul șoarecilor nou-născuți dezvoltă o infecție generalizată care se termină fatal; virusul nu este patogen pentru șoarecii adulți. Se reproduce bine în embrionii de pui atunci când infectează membrana corioalantoidă, amnionul, sacul vitelin și cavitatea alantoidă. Pe membrana corioalantoidă a embrionilor de pui cu vârsta de 10-12 zile, virusul variolei produce plăci mici albe; virusul vaccinia provoacă leziuni mai mari, cu o depresiune neagră în centru, cauzată de necroză. O caracteristică diferențială importantă a virusului variolei este temperatura maximă de reproducere a virusului în embrionul de pui de 38,5 °C.

Culturile celulare primare și continue obținute de la oameni, maimuțe și alte animale sunt sensibile la virusul variolei. Pe cultura celulară de origine tumorală (HeLa, Vero), virusul variolei formează plăci mici de tip proliferativ, în timp ce atunci când celulele Vero sunt infectate cu virusul variolei maimuței, se detectează plăci rotunde cu centru litic. În celulele renale de embrion de porc, virusul variolei este capabil să provoace un efect citopatic evident, care nu apare atunci când aceste celule sunt infectate cu virusul variolei maimuței. În celulele HeLa, virusul variolei provoacă degenerare cu celule rotunde, în timp ce virusurile variolei maimuței și variolei cămilei provoacă degenerare cu formarea de celule multinucleate.

[ 4 ], [ 5 ]

Patogeneza

Persoanele care s-au vindecat de variolă își păstrează imunitatea pe viață. Imunitatea stabilă pe termen lung se formează și după vaccinare. 2 este în principal umorală, anticorpii neutralizanți ai virusului apar în câteva zile de la debutul bolii, dar nu împiedică răspândirea progresivă a manifestărilor cutanate: pacientul poate deceda în stadiul pustular, având un nivel ridicat de anticorpi în sânge. Anticorpii sunt, de asemenea, responsabili de imunitatea artificială creată prin vaccinare, apărând în ziua 8-9 după imunizare și atingând titruri maxime după 2-3 săptămâni.

Imunitatea celulară joacă un rol nu mai mic decât anticorpii circulanți. S-a stabilit că indivizii cu hipogamaglobulinemie nu biosintetizează anticorpii, dar devin imuni la virusul variolei. Această imunitate celulară se bazează pe activitatea limfocitelor T citotoxice.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Epidemiologie

Sursa de infecție este o persoană bolnavă. Marea majoritate a persoanelor care nu au fost vaccinate împotriva variolei sau nu au avut boala sunt susceptibile la această infecție. Variola se transmite cel mai adesea prin picături din aer, dar infectarea este posibilă și prin contact (prin îmbrăcăminte, prosoape, lenjerie de pat, articole de uz casnic). Pacientul este contagios pentru ceilalți pe întreaga perioadă de dezvoltare a erupției cutanate, până când cad ultimele cruste, dar este cel mai periculos în primele 8-10 zile, când există leziuni pe membranele mucoase.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Simptome

Punctul de intrare pentru infecție este membrana mucoasă a tractului respirator superior. Reproducerea primară a virusului are loc în țesutul limfoid al inelului faringian, apoi virusul pătrunde pentru scurt timp în sânge și infectează celulele țesutului reticuloendotelial (RET). Virusul se reproduce acolo, iar viremia apare din nou, dar mai intensă și mai prelungită. Efectul dermatotrop al virusului este asociat cu capacitatea sa de a pătrunde din fluxul sanguin în epidermă, provocând proliferarea timpurie a celulelor spinoase și degenerarea caracteristică a celulelor stratului malpighian.

Perioada de incubație este de 8-18 zile. Variola debutează acut: dureri de cap, dureri musculare, prostație, febră. După 2-4 zile, pe mucoasa cavității bucale și a pielii apare o erupție caracteristică - toate elementele aproape simultan, localizate mai mult pe față și membre. Erupția trece prin etapele de maculă, papulă, veziculă și pustulă, apoi se formează o crustă (crustă), după care rămâne o cicatrice. Odată cu apariția erupției, temperatura scade și crește din nou în stadiul de pustulă. Trec aproximativ 3 săptămâni de la apariția erupției până la desprinderea crustelor. Cu o astfel de evoluție clasică severă (variola major), rata mortalității în timpul epidemiilor poate ajunge la 40%: cu o formă mai ușoară a bolii - alastrim (variola minor) - mortalitatea nu depășește 1-2%.

Diagnostice

Variola poate fi diagnosticată folosind metode virusoscopice, virologice și serologice. Cea mai eficientă și rapidă metodă este microscopia electronică directă a materialului prelevat din elementele erupției cutanate înainte de stadiul de pustulă, deoarece cantitatea de virus în acest stadiu scade brusc. Microscopia optică a preparatelor din conținutul veziculelor relevă celule mari cu corpi Guarnieri, care sunt incluziuni citoplasmatice de formă ovală în apropierea nucleului celular, de obicei omogene și acidofile, mai rar granulate și cu contururi neregulate. Corpii Guarnieri sunt „fabricile” unde se reproduce virusul variolei. În frotiurile preparate din conținutul veziculelor variolice și colorate folosind metoda M. Morozov, se găsesc virioni de variolă - corpi Paschen.

Pentru izolarea și identificarea virusului, embrionii de pui cu vârsta cuprinsă între 12 și 14 zile sunt infectați pe membrana corion-alantoidă, unde virusul formează mici plăci albicioase, iar culturile celulare sunt, de asemenea, infectate pentru a detecta efectul citopatic, pentru a instala o reacție de hemadsorbție sau imunofluorescență. Materialul pentru infecție este sângele, secrețiile nazofaringiene, răzuirile elementelor de piele ale erupției cutanate, crustele, precum și materialul de autopsie.

Antigenul specific al virusului variolei poate fi detectat în frotiuri-amprente din elementele erupției cutanate și secrețiilor nazofaringiene folosind imunofluorescență indirectă. În materialul din elementele erupției cutanate, antigenul poate fi determinat folosind imunodifuzie, RSC sau IFM.

Încă după prima săptămână de boală, pot fi detectați anticorpi neutralizanți ai virusului, fixatori ai complementului și hemaglutinine. Prezența anticorpilor fixatori ai complementului este considerată cel mai fiabil semn al variolei, deoarece aceștia rareori persistă la persoanele vaccinate mai mult de 12 luni.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Tratament

În scopul tratamentului și prevenirii specifice, se utilizează metisazona (marboran) - un medicament care suprimă reproducerea intracelulară a virusului variolei. Este deosebit de eficient în stadiile incipiente ale bolii și în perioada de incubație.

Istoria civilizației umane amintește de numeroase epidemii și pandemii de variolă. Numai în Europa, cel puțin 150 de milioane de oameni au murit din cauza variolei până la sfârșitul secolului al XVIII-lea. După ce E. Jenner (1796) a primit un vaccin împotriva variolei, a început o luptă activă împotriva acestei boli, care s-a încheiat cu eliminarea completă a acesteia. În Uniunea Sovietică, variola a fost eliminată în 1936, dar din cauza cazurilor importate, a fost înregistrată până în 1960. În 1958, la inițiativa delegației URSS, a fost adoptată o rezoluție la Adunarea OMS privind eradicarea variolei în întreaga lume, iar în 1967, OMS a adoptat un program intensificat de eradicare a variolei. URSS, SUA și Suedia au oferit asistență financiară extinsă acestui program. URSS nu numai că a oferit asistență prin intermediul specialiștilor care lucrează în multe țări endemice, dar a donat și aproximativ 1,5 miliarde de doze de vaccin antivariolic. Vaccinul utilizat a fost un virus viu al variolei, crescut pe sacul unui vițel, apoi purificat și uscat. Rezultate bune au fost obținute și cu culturi și vaccinuri vii embrionare (ovovaccin). Pentru prevenirea și tratarea complicațiilor care apar uneori în timpul vaccinării, s-au utilizat imunoglobulină anti-variolă a donatorului (soluție 10% în soluție fiziologică de fracție gama-globulinică din sângele donatorilor revaccinați special împotriva variolei) și imunoglobulină din sânge uman titrată pentru conținutul de anticorpi anti-variolă.

[ 18 ]