Мутация вирусов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина

Институт ветеринарной медицины и биотехнологии

Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии

Контрольная работа

по ветеринарной вирусологии

Выполнила

студентка 401 группы

Шаталова Мария Юрьевна

Омск 2013

План контрольной работы

биологический мутация гуморальный иммунитет

1. Что такое мутации, к каким результатам они приводят у вирусов

2. Что такое противовирусные антитела, в чем их биологическая роль? В каком материале их можно обнаружить?

3. В каких случаях, как применяется и учитывается биологическая проба на вирус

4. Вирус классической чумы свиней

Список используемой литературы

1. Что такое мутации, к каким результатам они приводят у вирусов

Мутация - изменчивость, связанная с изменением самих генов. Она может иметь прерывистый, скачкообразный характер и приводить к стойким изменением наследственных свойств вирусов. Все мутации вирусов делятся на две группы:

спонтанные;

индуцированные;

По протяженности их делят на точечные и аберрационные (изменения, затрагивающие значительный участок генома). Точечные мутации обусловлены заменой одного нуклеотида (для РНК-содержащих вирусов). Такие мутации могут иногда ревертировать с восстановлением исходной структуры генома.

Однако мутационные изменения способны захватывать и более крупные участки молекул нуклеиновых кислот, т. е. несколько нуклеотидов. В этом случае тоже могут происходить выпадения, вставки и перемещения (транслокация) целых участков и даже повороты участков на 180° (так называемые инверсии), смещения рамки считывания - более крупные перестройки в структуре нуклеиновых кислот, а, следовательно, и нарушения генетической информации.

Но не всегда точечные мутации приводят к изменению фенотипа. Имеется ряд причин, в силу которых такие мутации могут не проявляться. Одна из них - вырожденность генетического кода. Код белкового синтеза вырожден, т. е. некоторые аминокислоты могут кодироваться несколькими триплетами (кодонами). Например, аминокислота лейцин может кодироваться шестью триплетами. Вот почему, если в молекуле РНК вследствие каких-то воздействий произошла замена триплета ЦУУ на ЦУЦ, ЦУА на ЦУГ, то в молекуле синтезируемого белка все равно включится аминокислота лейцин. Поэтому ни структура белка, ни его биологические свойства не нарушатся.

Природа пользуется своеобразным языком синонимов и, заменяя один кодон другим, вкладывает в них одно и тоже понятие (аминокислоту), сохраняя, таким образом, в синтезируемом белке его естественную структуру и функцию.

Другое дело, когда какая-то аминокислота кодируется всего одним триплетом, например, синтез триптофана кодируется только одним триплетом УГГ и замены, т. е. синонима, не имеется. В этом случае в белок включается какая-нибудь иная аминокислота, что может привести к появлению мутантного признака.

Аберрация у фагов обусловлена делециями (выпадением) различного числа нуклеотидов, от одной пары до последовательности, которая обуславливает одну или несколько функций вируса. Как спонтанные, так и индуцированные мутации делят также на прямые и обратные.

Мутации могут иметь разные последствия. В одних случаях они ведут к изменению фенотипических проявлений в нормальных условиях. Например, увеличивается или уменьшается размер бляшек под агаровым покрытием; увеличивается или ослабляется нейровирулентность для определенного вида животных; вирус становится более чувствительным к действию химиотерапевтического агента и т. п.

В других случаев мутация является летальной, так как вследствие ее нарушается синтез или функция жизненно важного вирусспецифического белка, например вирусной полимеразы.

В некоторых случаях мутации являются условно летальными, так как вирусспецифический белок сохраняет свои функции в определенных для него условиях и теряет эту способность в неразрешающих (непермиссивных) условиях. Типичным примером таких мутаций являются температурно-чувствительные - ts-мутации, при которых вирус теряет способность размножаться при повышенных температурах (39-42°С), сохраняя эту способность при обычных температурах выращивания (36-37°С).

Морфологические или структурные мутации могут касаться размера вириона, первичной структуры вирусных белков, изменения генов, детерминирующих ранние и поздние вирусспецифические ферменты, обеспечивающие репродукцию вируса.

По своему механизму мутации могут быть тоже разными. В одних случаях происходит делеция, т. е. выпадение одного или нескольких нуклеотидов, в других - происходит встраивание одного или нескольких нуклеотидов, а в некоторых случаях - замена одного нуклеотида другим. [1]

Мутации могут быть прямыми и обратными. Прямые мутации меняют фенотип, а обратные (реверсии) - его восстанавливают. Возможны истинные реверсии, когда обратная мутация происходит вместе первичного повреждения, и псевдореверсии, если мутация происходит в другом участке дефектного гена (интрагенная супрессия мутации) или в другом гене (экстрагенная супрессия мутации). Реверсия не является редким событием, так как ревертанты обычно более приспособлены к данной клеточной системе. Поэтому при получении мутантов с заданными свойствами, например вакцинных штаммов, приходится считаться с возможной их реверсией к дикому типу.

Вирусы отличаются от остальных представителей живого мира не только своими малыми размерами, избирательной способностью размножаться в живых клетках, особенностями строения наследственного вещества, но и значительной изменчивостью. Изменения могут касаться величины, формы, патогенности, антигенной структуры, тканевого тропизма, устойчивости к физико-химическим воздействиям и других свойств вирусов. Значение причин, механизмов и характера изменения имеет большое значение при получении необходимых вакцинных штаммов вирусов, а также для разработки эффективных мер борьбы с вирусными эпизоотиями, в процессе которых, как известно, свойства вирусов могут существенно изменят одной из причин сравнительно высокой способности вирусов изменять свои свойства является то, что наследственное вещество этих микроорганизмов менее защищено от воздействия внешней среды.

Мутация вирусов может возникать в результате химических изменений цистронов или нарушения последовательности их расположения в структуре молекулы вирусной нуклеиновой кислоты.

В зависимости от условий различают естественную изменчивость вирусов, наблюдаемую в обычных условиях размножения, и искусственную, получаемую в процессе многочисленных специальных пассажей или путем воздействия на вирусы особых физических или химических факторов (мутагенов). [2]

В естественных условиях изменчивость проявляется не у всех вирусов одинаково. Наиболее ярко этот признак выражен у вируса гриппа. Значительной изменчивости подвержен вирус ящера. Об этом свидетельствует наличие большого количества вариантов у разных типов этих вирусов, и существенные изменения его антигенных свойств в конце почти каждой эпизоотии.

2. Что такое противовирусные антитела, в чем их биологическая роль? В каком материале их можно обнаружить?

Антитела -- белки сыворотки крови и других биологических жидкостей, которые синтезируются в ответ на введение антигена и обладают способностью специфически взаимодействовать с антигеном, вызвавшим их образование, или с изолированной детерминантной группой этого антигена (гаптеном).

Защитная роль антител как факторов гуморального иммунитета обусловлена их антигенраспознающей и антигенсвязывающей активностью и рядом эффекторных функций: способностью активировать систему комплемента, взаимодействовать с различными клетками, усиливать фагоцитоз. Эффекторные функции антител реализуются, как правило, после их соединения с антигеном, вслед за которым происходит удаление чужеродного агента из организма. При инфекциях появление в крови больного антител против возбудителя инфекции свидетельствует о сопротивлении организма данной инфекции, а уровень антител служит мерой напряженности иммунитета.

Впервые появление в крови у животных веществ, которые специфически взаимодействовали с введенными ранее токсинами бактерий, обнаружили в 1890 г. Беринг и Китасато (Е. Behring, S. Kitasato). Вещество вызывало обезвреживание токсина и было названо антитоксином. Более общий термин «антитела» был предложен, когда выявили возникновение подобных веществ при введении в организм любых чужеродных агентов. Первоначально о появлении и накоплении антител судили по способности исследуемых сывороток давать при соединении с антигенам видимые серологические реакции или по их биологической активности -- способности нейтрализовать токсин, вирус, лизировать бактерии и чужеродные клетки. Предполагали, что каждому феномену соответствуют особые антитела. Однако впоследствии оказалось, что тип антиген -- антитело реакции определяется физическими свойствами антигена -- его растворимостью, а антитела разной специфичности и видового происхождения принадлежат к гамма-глобулиновой фракции крови или, по номенклатуре ВОЗ, к иммуноглобулинам (lg). Иммуноглобулины -- это совокупность сывороточных белков, несущих активность антител. Позже была обнаружена гетерогенность по физико-химическим свойствам и сродству к антигену антител одной специфичности, выделенных от одного индивида, и показано, что они синтезируются в организме разными клонами плазматических клеток. Важным шагом в изучении строения антител стало использование с этой целью миеломных белков -- гомогенных иммуноглобулинов, синтезируемых одним клоном плазматических клеток, подвергшихся малигнизации.

Классы иммуноглобулинов и их физико-химические свойства. Иммуноглобулины составляют около 30% всех белков сыворотки крови. Их количество значительно возрастает после антигенной стимуляции. Антитела могут принадлежать к любому из пяти классов иммуноглобулинов (lgA, lgG, lgM, lgD, lgE). Молекулы иммуноглобулинов всех классов построены из полипептидных цепей двух видов: легких (L) с молекулярной массой около 22000, одинаковых для всех классов иммуноглобулинов, и тяжелых (Н) с молекулярной массой от 50000 до 70000 в зависимости от класса иммуноглобулина. Структурные и биологические особенности каждого класса иммуноглобулинов обусловлены особенностями строения их тяжелых цепей. Основной структурной единицей иммуноглобулинов всех классов является димер двух идентичных пар легкой и тяжелой цепей (L--Н)₂.

Иммуноглобулин G (lgG) имеет молекулярную массу около 160000, молекула состоит из одной (L--Н)₂-субъединицы и содержит два антигенсвязывающих центра. Это основной класс антител, составляющий до 70--80% от всех иммуноглобулинов сыворотки крови. Концентрация lgG в сыворотке крови 6--16 г/л. В процессе первичного иммунного ответа (после первичного введения антигена) он появляется позднее lgM-антител, но образуется раньше при вторичном иммунном ответе (после повторного введения антигена). lgG -- единственный класс антител, которые проникают через плаценту и обеспечивают иммунологическую защиту плода, активируют систему комплемента, обладают цитофильной активностью. Благодаря высокому содержанию в сыворотке крови lgG имеет наибольшее значение в противоинфекционном иммунитете. Поэтому об эффективности вакцинации судят по наличию его в сыворотке крови.

Иммуноглобулин М (lgM) имеет молекулярную массу 900000. молекула состоит из 5 (L--Н)₂-субъединиц, скрепленных дисульфидными связями и дополнительной пептидной цепью (J-цепь). lgM составляет 5--10% от всех иммуноглобулинов сыворотки крови; концентрация его в сыворотке крови 0,5--1,8 г/л. Антитела этого класса образуются при первичном иммунном ответе, Молекула lgM содержит 10 активных центров, поэтому lgM особенно эффективен против микроорганизмов, содержащих в мембране повторяющиеся антигенные детерминанты. lgM обладает высокой агглютинирующей активностью, сильным опсонизирующим эффектом, активирует систему комплемента. В виде мономера является антигенсвязывающим рецептором В-лимфоцитов.

Иммуноглобулин A (lgA) составляет 10--15% от сывороточных иммуноглобулинов; концентрация его в сыворотке 1--5 г/л крови. lgA существует в виде мономера, димера, тримера (L--Н)₂-субъединицы. В виде секреторного lgA (slgA), устойчивого к протеазам, является основным глобулином экстраваскулярных секретов (слюны, слезной жидкости, носового и бронхиального секретов, поверхности слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта). lgA-антитела обладают цитофильной активностью, агглютинируют бактерии, активируют систему комплемента, нейтрализуют токсины, создают защитный барьер в местах наиболее вероятного проникновения инфекционных агентов. Уровень lgA в сыворотке крови возрастает при перинатальных инфекциях, заболеваниях дыхательных путей.

Иммуноглобулин Е (lgE) имеет вид мономера (L--Н)₂-субъединицы и молекулярную массу около 190000. В сыворотке крови содержится в следовых количествах. Обладает высокой гомоцитотропной активностью, т.е. прочно связывается с тучными клетками соединительной ткани и базофилами крови. Взаимодействие связанных с клетками lgE с родственным антигеном вызывает дегрануляцию тучных клеток, высвобождение гистамина и других вазоактивных субстанций, что приводит к развитию гиперчувствительности немедленного типа. Ранее антитела lgE-класса назывались реагинами.

Иммуноглобулин D (lgD) существует в виде мономерного антитела с молекулярной массой около 180000. Концентрация его в сыворотке крови 0,03--0,04 г/л. lgD в качестве рецептора присутствует на поверхности В-лимфоцитов.

Структура антител и их специфичность. Общий план строения макромолекулы обычно рассматривают в отношении lgG-антател. включающих одну (L--Н)₂-субъединицу. При ограниченном протеолизе папаином молекулы А этого класса распадаются на два идентичных Fab-фрагмента и Fc-фрагмент. Каждый Fab-фрагмент содержит по одному активному центру, или антидетерминанте, т.к. соединяется с антигеном, но не может его преципитировать. В организации активного центра принимают участие вариабельные участки легкой и тяжелой цепей.

Fc-фрагмент не связывает антиген. В его состав входят константные участки тяжелых цепей. В Fc-фрагменте расположены центры, ответственные за эффекислоторные функции, общие для всехантител одного класса. Схематически молекулу lgG-антител можно представить в виде буквы Y, верхние плечи которой составляют идентичные Fab-фрагменты, а нижний отросток является Fc-фрагментом.

Иммунная система позвоночных способна синтезировать 10⁵--10⁸ молекул антител разной специфичности. Специфичность -- важнейшее свойство антител, позволяющее им избирательно реагировать с тем антигеном, которым был стимулирован организм. Специфичность антител определяется уникальностью строения антидетерминанты и является результатом пространственного соответствия (комплементарности) между детерминантой антигена и аминокислотными остатками, выстилающими полость анти-детерминанты. Чем выше комплементарность, тем большее число нековалентных связей возникает между детерминантой антигена и аминокислотными остатками антидетерминанты и тем прочнее, стабильнее образующийся иммунный комплекс. Различают аффинность антител, которая является мерой прочности связывания одной антидетерминанты с детерминантой, и авидность антител -- суммарную силу взаимодействия поливалентного антитела с полидетерминантным антигеном. Хотя антитела способны различать незначительные изменения в структуре антигена, известно, что они могут реагировать и с детерминантами сходной структуры. Антитела одной специфичности представлены пулом молекул с разной молекулярной массой, электрофоретической подвижностью и разным сродством к антигену.

Для получения однородных по специфичности и сродству к антигену антител применяют гибридому -- гибрид моноклона антителопродуцирующей клетки с клеткой миеломы. Гибридома приобретает способность продуцировать в неограниченном количестве моноклональные антитела, абсолютно идентичные по классу и типу молекул, по специфичности и сродству к антигену. Моноклональные антитела -- наиболее перспективное диагностическое и лечебное средство.

Виды антител и их синтез. Различают полные и неполные антител. Полные антитела имеют в молекуле не менее двух активных центров и при соединении с антигенами дают видимые серологические реакции. Могут быть тепловые и холодовые полные антитела, которые реагируют с антигеном соответственно при t° 37° или при 4°. Известны двухфазные, биотермические антитела. Они соединяются с антигеном при низких температурах, а видимый эффект соединения проявляется при 37°. Полные антитела могут принадлежать ко всем классам иммуноглобулинов. Неполныеантитела (моновалентные, непреципитирующие, блокирующие, агглютиноиды) содержат в молекуле одну антидетерминанту вторая антидетерминанта или замаскирована, или обладает низкой аффинностью. Неполные антитела не дают при соединении с антигеном видимых серологических реакций. Их выявляют по способности блокировать реакцию специфического антигена с полнымиантителами той же специфичности либо с помощью антиглобулинового теста -- так называемые пробы Кумбса. К неполным антителам относятся антитела к резус-фактору.

Нормальные (естественные) антитела обнаруживают в крови животных и человека при отсутствии явной инфекции или иммунизации. Антибактериальные нормальные антитела возникают, вероятно, в результате постоянного, незаметного контакта с данными бактериями. Предполагают, что они могут определять индивидуальную устойчивость организма к инфекциям. К нормальнымантителам относят изоантитела, или алло-антитела. Нормальные Антитела, как правило, представлены lgM.

Синтез молекул иммуноглобулинов осуществляется в плазматических клетках. Тяжелые и легкие цепи молекулы синтезируются на разных хромосомах и кодируются разными наборами генов.

Динамика выработки антител в ответ на антигенный стимул зависит от того, впервые или повторно организм сталкивается с данным антигеном. При первичном иммунном ответе появлению антител в крови предшествует латентный период продолжительностью 3--4 дня. Первые образующиеся антитела принадлежат к lgM. Затем количество антител резко возрастает и происходит переключение синтеза с lgM- на lgG-антитела. Максимум содержания антител в крови приходится на 7--11-е сутки, после чего их количество постепенно снижается. Для вторичного иммунного ответа характерны укороченный латентный период, более быстрое нарастание титров антител и большее их максимальное значение. Характерно образование сразу lgG-антител. Способность к иммунному ответу по вторичному типу сохраняется в течение многих лет и представляет собой проявление иммунологической памяти, примерами которой может служить противокоревой и противооспенный иммунитет.

Современные теории образования антител. Образование антител является результатом межклеточного взаимодействия, возникающего под влиянием иммуногенного стимула. В клеточной кооперации участвуют три типа клеток: макрофаги (А-клетки), лимфоциты тимусного происхождения (Т-лимфоциты) и лимфоциты костномозгового происхождения (В-лимфоциты). Т- и В-лимфоциты имеют на своей поверхности генетически детерминированные рецепторы для антигенов самой разнообразной специфичности. Т о., распознавание антигена сводится к отбору (селекции) клонов Т- и В-лимфоцитов, несущих рецепторы данной специфичности. Иммунный ответ осуществляется по следующей схеме. Антиген, попадая в организм, поглощается макрофагами и перерабатывается ими в иммуногенную форму, которая распознается иммуноглобулиноподобными рецепторами Т-лимфоцитов (помощников), специфичными к данному антигену. Молекулы антигена, связанные с иммуноглобулиновыми рецепторами, отрываются от Т-лимфоцитов и присоединяются к макрофагам через Fc-рецепторы иммуноглобулинов. На макрофагах образуется таким способом «обойма» антигенных молекул, которая распознается специфическими рецепторами В-лимфоцитов. Только такой массированный сигнал может вызвать пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцита (предшественника) в плазматическую клетку. Следовательно, Т- и В-лимфоциты распомают различные детерминанты на одной молекуле антигена. Клеточная кооперация возможна лишь при наличии двойного распознавания. Феномен двойного распознавания заключается в том, что Т- и В-лимфоциты распознают чужеродную антигенную детерминанту только в комплексе с продуктами генов основного комплекса гистосовместимости своего организма. Известно, что клеточной кооперации между аллогенными клетками не происходит. Вероятно, ассоциация антигенной детерминанты со своими поверхностными структурами осуществляется на поверхности макрофагов в процессе переработки антигена в иммуногенную форму, а также на поверхности лимфоцитов.

Выделение антител и их очистка. Различают неспецифические и специфические методы выделения антител К неспецифическим относят методы фракционирования иммунных сывороток, в результате которых получают фракции, обогащенные антитела, чаще всего фракцию lgG-антител. К ним относятся высаливание иммуноглобулинов сернокислым аммонием или сернокислым натрием, осаждение иммуноглобулинов спиртом, методы препаративного электрофореза и ионообменной хроматографии и гель-хроматографии. Специфическая очистка основана на выделенииантител из комплекса с антигеном и приводит к получению антител одной специфичности, но гетерогенных по физико-химическим свойствам. Процедура состоит из следующих этапов: получение специфического преципитата (комплекса антиген -- антитело) и отмывка его от остальных компонентов сыворотки; диссоциация преципитата; отделение антител от антигена на основе различий в их молекулярной массе, заряде и других физико-химических свойств. Для специфического выделения антител широко используют иммуносорбенты -- нерастворимые носители, на которых фиксирован антиген. В этом случае процедура получения антител значительно упрощается и включает пропускание иммунной сыворотки через колонку с иммуносорбентом, отмывку иммуносорбента от несвязавшихся белков сыворотки, элюцию фиксированного на иммуносорбенте А. при низких значениях рН и удаление диссоциирующего агента путем диализа.

Применение антител. Сыворотки, содержащие антитела, называются иммунными сыворотками, или антисыворотками. Антитела в составе глобулиновых фракций иммунных сывороток широко используют для лечения и профилактики ряда инфекционных болезней. Особенно эффективно применение в этих целях антитоксических антител против бактериальных токсинов -- дифтерийного, столбнячного, ботулинического и др. С помощью антител к групповым веществам крови оценивают совместимость крови донора и реципиента при переливании крови. Антитела к трансплантационным антигенам используют для выбора донора при пересадке органов и тканей. Широко применяют антитела для идентификации возбудителей различных заболеваний и для идентификации антигенов в судебно-медицинской практике.

Иммунитет противовирусный

Принципиальных различий между иммунитетом противобактериальным и противовирусным нет, однако в защите организма от вирусов имеются некоторые особенности, обусловленные своеобразием их существования -- внутриклеточной и внеклеточной формами жизни. Защитные механизмы организма направлены на обе формы существования вирусов. Механизмы обезвреживания внеклеточной (покоящейся) формы вирионов имеют большое сходство с реакциями на бактерии: вирионы, как и бактерии, подвергаются действию специфических и неспецифических клеточных и гуморальных факторов иммунитета.

Естественный противовирусный иммунитет, связанный с биологическими особенностями вирусов, характеризуется: 1) отсутствием чувствительных к вирусам клеток в организме определенного вида животного; 2) повышением устойчивости клеток к вирусам; 3) инактивацией вирусов при действии неспецифических ингибиторов; 4) действием некоторых физиологических факторов организма (например, повышение температуры, участие фагоцитарных факторов и др.).

Приобретенный иммунитет против вирусов характеризуется действием как специфических, так и неспецифических факторов защиты. К неспецифическим факторам относятся вирусные ингибиторы и интерферон.

Ингибиторы, способные нейтрализовать активность вирусов, содержатся в плазме крови, секретах, тканях животных и человека; они действуют как на ДНК, так и на РНК-содержащие вирусы. Наряду с качественными и количественными различиями в содержании сывороточных ингибиторов у различных видов животных существуют индивидуальные, а также колебания в количестве ингибиторов у одного и того же животного в разные периоды жизни. Ингибиторы делятся на: 1) термолабильные (рингибиторы), разрушающиеся при температуре 62--65 °С в течение часа, 2) термостабильные: умеренно термостабильные (аингибиторы), разрушающиеся при температуре 75 °С, и высокотермостабильные (уингибиторы), выдерживающие нагревание до 100 °С.

Термолабильные рингибиторы, являющиеся липопротеинами, обычно очень активны и способны нейтрализовать инфекционную активность ряда вирусов: гриппа (типов А и В), парагриппозных, аденовирусов, энтеровирусов, вируса кори и др.

Умеренно термостабильные «ингибиторы (ингибитор Френсиса) являются мукопротеинами. Высокотермостабильный уингибитор обнаружен в сыворотке крови многих животных и человека. Активность его очень велика: он способен нейтрализовать сотни и тысячи инфекционных доз вируса гриппа. По химическому составу ингибитор является нерастворимым эйглобулином, соединенным с белком. Количество ингибиторов в организме животных при заболевании или иммунизации изменяется.

Механизм действия вирусных ингибиторов и антител сходен. При взаимодействии с вирусами ингибиторы оседают на поверхности вириона, блокируя его, в результате чего вирус теряет способность адсорбироваться чувствительной клеткой, не может в нее проникнуть и репродуцироваться. Поскольку ингибиторы обладают довольно широким спектром активности в отношении различных вирусов, их можно считать факторами неспецифического иммунитета. Однако некоторая специфичность действия ингибиторов все же имеется. Она связана с общими химическими группами у вирусных частиц, которые и взаимодействуют с ингибиторами. Так, ингибиторы, относящиеся к категории мукополисахаридов и имеющие в составе нейраминовую кислоту, нейтрализуют миксовирусы, а ингибиторы, относящиеся к категории липопротеинов, подавляют активность вирусов полиомиелита, клещевого энцефалита и др.

Одним из основных факторов неспецифического иммунитета является интерферон, открытый в 1957 г. Айзексом и Линдеманом, которые обнаружили его в клетках хорион-аллантоисной оболочки (ХАО) куриного эмбриона, зараженного вирусом гриппа. Интерферон -- низкомолекулярный белок, продуцируемый клетками в ответ на введение вирусов или нуклеиновых кислот невирусного происхождения. Действие интерферона в отношении вирусов неспецифично, однако большое значение имеет тканевая видоспецифичность. Интерферон, полученный на клетках человеческого происхождения, проявляет свое действие только на этих же клетках. Интерферон куриного происхождения активен только в клетках, полученных от куриных эмбрионов. Все клетки организма способны вырабатывать интерферон, но у лейкоцитов и клеток ретикулоэндотелиальной системы (РЭС) эта способность наиболее выражена.

Основными свойствами интерферона являются видовая специфичность, нечувствительность к действию вируснейтрализующих антител, устойчивость к действию кислой среды, относительная термостабильность (разрушается при 56 °С), чувствительность к протеолитическим ферментам, способность подавлять размножение разнообразных вирусов в тканевых культурах, т. е. отсутствие вирусной специфичности.

Образование интерферона у человека происходит как при естественной вирусной инфекции, так и при искусственном введении в организм вирусных и невирусных агентов.

Человеческий интерферон выделяют из лейкоцитов (ИФа) или из клеток соединительной ткани -- фибробластов (ИФр) и используют его для лечения и профилактики ряда вирусных инфекций.

Очищенные препараты человеческого интерферона значительно активнее многих биологических препаратов.

Механизм действия интерферона заключается в подавлении процесса транскрипции вирусной РНК и синтеза вирусного белка. Интерферон не действует на вирион, он может лишь подавлять репродукцию вируса в клетке. Этим объясняется наибольший эффект применения интерферона с профилактической целью. При развитии заболевания, когда вирус репродуцируется в клетках организма, введенный экзогенно или индуцированный эндогенно интерферон препятствует дальнейшему размножению и тем самым помогает организму справиться с инфекцией.

Интерферон -- единственное универсальное средство, действующее против многих вирусов; кроме того, оно не вызывает никаких побочных явлений. Все это открывает широкие перспективы для практического применения интерферона, особенно с профилактической целью или для лечения в самом начале заболевания.

В защите организма от некоторых вирусов имеет значение температурный фактор. На месте внедрения вирусов в воспалительном очаге повышается температура, наблюдаются ацидоз и гипоксия, губительно влияющая на вирусы. По мнению некоторых зарубежных и отечественных вирусологов, лихорадка -- один из факторов, благоприятствующих выздоровлению от вирусной инфекции. Повышенная температура тела человека способствует более активной продукции интерферона, усилению специфических реакций иммунитета. Однако некоторые вирусы, например вирус герпеса, могут вызвать обострение у больных с гипертермической реакцией.

В освобождении организма животного от вирусов большую роль играет непосредственное выделение вирусов с мочой, фекалиями, слюной, секретом дыхательных органов, молоком. Эти реакции, направленные на освобождение организма от вирусов, можно рассматривать как один из общефизиологических механизмов противовирусного иммунитета.

Особенностью противовирусного иммунитета является и то, что фагоцитарная реакция в защите от вирусной инфекции не играет такой роли, как при защите макроорганизма от бактериальных инфекций. Неспособность фагоцитов справиться с вирусами объясняется прежде всего биологическими особенностями последних. Вирусы -- внутриклеточные паразиты; клетка является естественной средой их обитания. Вирионы легко захватываются лейкоцитами, но дальнейшее их разрушение там не происходит, т. е. наблюдается явление незавершенного фагоцитоза. Незавершенный фагоцитоз наблюдается и при некоторых бактериальных инфекциях, например при гонорее, туберкулезе. Но при бактериальных инфекциях это явление рассматривается как исключение. Значение фагоцитоза в захватывании и разрушении вирусов изучено еще недостаточно. Однако следует признать, что фагоцитарная реакция макрофагов играет защитную роль против вирусных инфекций. Установлено, что вирусы, циркулирующие в крови животных, извлекаются оттуда макрофагами. Кроме того, эти клетки синтезируют интерферон, иммуноглобулины. Вируснейтрализующие антитела, Т-лимфоциты и макрофаги играют значительную роль в противовирусном иммунитете. При взаимодействии вируса со специфическими антителами происходит адсорбция антител на поверхности вируса, что приводит к блокированию вирусных рецепторов. В результате такой вирус не может адсорбироваться на чувствительной клетке и проникать в нее,-- он оказывается нейтрализованным.

Иммуноглобулины классов G, М, А являются главными факторами специфического гуморального противовирусного иммунитета. Большое значение принадлежит секреторным иммуноглобулинам -- IgA, обеспечивающим местный иммунитет. Особенно велика роль IgA при гриппе, полиомиелите и других вирусных инфекциях, локализованных в дыхательных путях, кишечном тракте. Сывороточные иммуноглобулины имеют большое значение в защите организма при генерализованных вирусных инфекциях (арбовирусные, корь, и др.).

В противовирусном приобретенном иммунитете определенную роль играет специфический клеточный иммунитет: сенсибилизированные Т-лимфоциты способны разрушать клетки, зараженные вирусами. Сенсибилизированные лимфоциты при взаимодействии с вирусом выделяют особое вещество -- лимфотоксин, который и разрушает клетки, зараженные вирусом, а сенсибилизированные макрофаги поглощают зараженные клетки и разрушают их. Специфические клеточные факторы защиты играют важную роль в предупреждении рецидивов при таких вирусных заболеваниях, когда сывороточные антитела не могут контактировать с вирионом, который локализуется в чувствительных нервных клетках, например при опоясывающем герпесе.

3. В каких случаях, как применяется и учитывается биологическая проба на вирус

Материал для исследований от заболевших, павших или вынужденно убитых животных следует брать как можно быстрее после появления четких признаков болезни или не позднее 2-3 часов после клинической смерти или убоя. Это связано с тем, что сразу после заболевания или в первые 1-2 дня значительно ослабевает барьерная роль кишечника, что наряду с повышенной проницаемостью кровеносных сосудов способствует диссеминации кишечной флоры. Кроме того, по мере продолжения и даже углубления инфекционного процесса количество вируса может уменьшаться в результате воздействия защитных механизмов организма. При взятии материала для выделения вируса следует исходить из патогенеза изучаемой инфекции (входные ворота, пути распространения вируса в организме, места его размножения и пути выделения). При респираторных инфекциях для выделения вирусов берут носоглоточные смывы, мазки из носа и глотки; при энтеровирусных - кал; при дермотропных - свежие поражения кожи. Материалов для выделения вируса могут служить различные экскреты и секреты, кусочки органов, кровь, лимфа. Кровь берут из яремной вены, у свиней - из кончика хвоста или уха. Смывы с конъюнктивы, со слизистой носа, с задней стенки глотки, прямой кишки и клоаки у птиц берут стерильными ватными тампонами и погружают их в пенициллиновые флаконы. При взятии материала из носоглотки можно пользоваться прибором, сконструированным Томасом и Скотом. Вытекающую изо рта слюну можно собрать прямо в пробирку. Мочу собирают при помощи катетера в стерильную посуду. Фекалии берут из прямой кишки шпателем или палочкой и помещают в стерильную пробирку. Везикулярную жидкость можно собирать шприцем или пастеровской пипеткой в стерильную пробирку. Стенки афт, корочки с поверхности кожи снимают пинцетом. После смерти животного важно как можно быстрее взять кусочки органов, т.к. при многих вирусных инфекциях наблюдается феномен посмертной аутостерилизации, в результате чего вирус м\б вообще не обнаружен или его количество окажется очень малым. Далее патматериал помещают в низкие температуры (сухой лед+спирт; снег+соль) или глицерин на ИХН. Патматериал должен быть снабжен надежной и четкой этикеткой. Нужно написать какой материал и от какого животного получен. На термос с пробами ПМ навешивают бирку из картона или фанеры на которой указывают хозяйство, вид животного, вид материала, дату. Термос должен быть опечатан и доставлен нарочным. Доставленные в лабораторию пробы рекомендуется немедленно использовать для выделения вируса. В лаборатории полученный патматериал освобождают от консерванта, оттаивают, отмывают от глицерина, взвешивают и измеряют. Часть берут на исследование, часть в холодильник. Подготовку органов и тканей проводят так: вирус высвобождают из клеток органов и тканей - материал тщательно измельчают и растирают в ступке со стерильным кварцевым песком. Из растертого материала обычно готовят 10% суспензию на Хенксе или фосфатном буфере. Суспензию центрифугируют при 1500-3000 об\мин, надосадочную жидкость отсасывают и освобождают от микрофлоры обрабатывая антибиотиками (пенициллин, нистатин). Проводят экспозицию суспензии с АБ не менее 30-60 минут при комнатной температуре, затем материал подвергают бактериологическому контролю путем посева на МПА, МПБ, МППБ, среду Сабуро. Суспензию хранят при минус 20- минус 70 С.

«МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ВИРУСА В ПАТМАТЕРИАЛЕ».

I. Индикация вируса в патологическом материале.

1. Обнаружение - световая микроскопия крупных вирусов (Poxviridae), электронная микроскопия.

2. Обнаружение телец-включений (тельца Бабеша-Шенегри при бешенстве).

3. Обнаружение вирусных антигенов: серологические реакции.

4. Обнаружение вирусных НК (ДНК-зонды и ПЦР - полимеразно-цепная реакция).

5. Обнаружение активной формы вируса путем биопробы (лабораторные животные, куриные эмбрионы, культура клеток).

6. Обнаружение гемаглютининов у гемаглютинирующих вирусов (в настоящее время практически не используется по причине наличия более точных методов).

Для идентификация выделенного вируса - серологические реакции.

1. РИФ - реакция иммунофлюорисценции. АГ + АТ меченные флюорохромом. Дают контакт 30 минут при 37 С, затем производят тщательный отмыв в ИХН. Метод обнаружения - флюоресцентное свечение под микроскопом.

2. ИФА - иммуно-ферментный анализ. АГ + АТ с ферментом. Контакт, отмыв, затем добавляют субстрат, который при контакте с АТ-ферментным комплексом дает цветную реакцию.

3. РСК - реакция связывания комплемента. АГ + АТ + комплемент. Контакт. Затем добавляют гем-систему (гемолизин + эритроциты барана). Контакт. Если гемолиза не происходит, значит АГ и АТ связали комплемент. Задержка гемолиза - реакция положительная. Если произошел гемолиз, значит комплемент связан гем-системой - реакция отрицательная.

4. РДП - реакция диффузной преципитиции. АГ + АТ (диффузия в агаровом геле). Метод обнаружения - образование контура преципитации.

5. РНГА - реакция непрямой гемаглютинации. Эритроциты нагружают АГ и при образовании комплекса АГ-АТ происходит агглютинация эритроцитов.

6. РТГА - реакция торможения гамаглютинации.

7. РТГАд - реакция торможения гемадсорбции.

8. РН - реакция нейтрализации. Вирус + АТ. Контакт. Ввод в чувствительную к вирусу систему. Метод обнаружения - нейтрализация инфекционной активности вируса.

4. Вирус классической чумы свиней

КЛАССИЧЕСКАЯ ЧУМА (Pestis suum) -высококонтагиозное инфекционное заболевание свиней, характеризующееся при остром течении признаками септицемии и геморрагического диатеза. При подостром и хроническом течении в результате действия секундарной инфекции процесс осложняется крупозным воспалением легких и крупозно-дифтеритическим воспалением слизистой оболочки толстого отдела кишечника.

Этиология. Возбудитель заболевания РНК-содержащий вирус, отнесенный к группе тогавирусов. При электронномикроскопическом исследовании вирион имеет сферическую форму. Его диаметр - 40±3 нм. Вирион состоит из внутреннего стержня - рибонуклеопротеина (29±3 нм) и наружной оболочки (6 нм). Константа седиментации вируса составляет 108 S, плавучая плотность- 1,5-1,6 г/мл. Проходит через фильтры Беркефельда, Шамберлана, Кремера, Мандлера, Пуккаля и Зейтца, но задерживается ультрафильтром Бехольда.

Вирус классической чумы считается сравнительно мало устойчивым к высоким температурам. Сыворотка крови, отобранная от больных чумой свиней, при температуре 37° С содержит активный вирус в течение 11 дней. Полная его инактивация при температуре 37°С наступает через 18-20 суток. Температура 45- 56,5° С убивает вирус в течение 48 ч, 60° С - в течение 10 и 78° С -в течение 1 ч. В моче инактивируется при температуре 65° С в течение 1 ч. Горячее копчение свинины не убивает вирус.

Вирус, содержащийся в сыворотке крови больных свиней, хранившейся при температуре 2-4° С, не теряет своей активности в течение 4-6, а при температуре 6-8° С - в течение 3 мес. В свиных тушах он остается вирулентным после 2-6-месячного хранения в холодильнике при температуре -20-25° С.

Вирус хорошо сохраняется в лиофилизированном состоянии. Его устойчивость в условиях гниения сравнительно незначительна.

Вирус классической чумы чувствителен к эфиру, хлороформу и дезоксихолату, умеренно чувствителен к трипсину, магния хлорид не оказывает на него стабилизирующего действия.

Лучшими дезинфицирующими средствами являются 2-процептный раствор гидроокиси натрия, хлорная известь 1 : 20 и 3-6-процентное крезоловое масло.

В антигенном отношении вирус чумы свиней является однородным. Сообщения о наличии его вариантов связаны в основном с различием вирулентности у различных штаммов этого возбудителя. Имеются данные о том, что у вируса чумы свиней и вируса диареи крупного рогатого скота существует одностороннее антигенное родство, которое выражается в том, что антитела к вирусу диареи нейтрализуют вирус чумы свиней, в то время как антитела к вирусу чумы не оказывают нейтрализующего действия на вирус диареи крупного рогатого скота.

Чувствительной к вирусу чумы свиней является перевиваемая линия клеток ночек свиней РК-15. В этой культуре вирус размножается с выраженным ЦПД. Вирус репродуцируется также в первичной культуре клеток легких, селезенки и лейкоцитов свиней без проявления ЦПД.

Эпизоотология. В естественных условиях к вирусу чумы восприимчивы домашние свиньи всех пород и возрастных групп, а также дикие свиньи. В лабораторных условиях путем длительных серийных пассажей вирус чумы удается адаптировать к организму кроликов. Имеются сообщения о восприимчивости к экспериментальному заражению ежей. У овец и коз при экспериментальном заражении вирусом чумы имеет место бессимптомная инфекция, которую можно поддерживать серийными пассажами.

Главным источником распространения инфекции являются больные животные, которые выделяют в окружающую среду вирус, содержащийся в секретах и экскретах. Здоровые свиньи, находясь в контакте с больными и пользуясь общим кормлением и водопоем, легко и быстро заражаются. Заражение происходит главным образом через пищеварительный тракт с инфицированными кормами и водой, а также через дыхательные пути и поврежденную кожу.

Одним из основных путей распространения инфекции является завоз продуктов убоя больных чумой свиней и скармливание их животным без надлежащего обезвреживания. Вирус может передаваться с загрязненными выделениями больных свиней кормами, подстилкой, предметами ухода, транспортом. Большое значение в распространении имеют также механические переносчики вируса чумы, которыми могут быть люди, домашние животные, собаки, птицы, грызуны и: дождевые черви.

Эпизиотические вспышки чумы свиней возникают независимо от времени года и климатических условий. Чумой болеют все породы и возрастные группы свиней, но особенно чувствительны к вирусу свиньи культурных пород и молодого возраста. Дикие свиньи, экспериментально и естественно инфицированные вирусом чумы, нередко заболевают после длительного инкубационного периода, причем клинические признаки болезни малозаметны.

Условия кормления и содержания животных влияют на характер распространения болезни. В хозяйствах, где отмечается скудное кормление свиней кормами, бедными витаминами и микроэлементами, вследствие нарушения обмена веществ в организме чума протекает особенно бурно, нередко в сверхострой форме. Заболевание быстро распространяется в хозяйствах, где свиньи содержатся скученно, большими группами.

Характер течения эпизоотических вспышек чумы свиней зависит от инфекционной активности вируса и состояния иммунитета у свиней, подвергнувшихся заражению. Если высоковирулентный вирус заносится в стадо животных, ранее не иммунизированных против чумы, болезнь принимает острое или подострое течение. Чем большее количество вируса попало в стадо, тем быстрее развивается заболевание. Летальность при этом достигает 100%.

При заносе вируса в иммунное стадо характер течения болезни определяется степенью напряженности иммунитета у свиней. Если вирус занесен в первые 2- 3 дня после прививки вакцины, течение чумы почти ничем не отличается от такового в неимунном стаде. Если вирус занесен в первые недели или месяцы после наступления иммунитета, то заболевают и гибнут лишь отдельные животные, которые не приобрели напряженного иммунитета в результате хронических заболеваний органов дыхания и пищеварения. Если вирус чумы проникает в стадо в период, совпадающий с окончанием срока иммунитета к чуме, то болезнь может протекать в острой форме со значительным процентом отхода.

При заносе вируса чумы свиней в хозяйство, где вакцинировано только взрослое поголовье свиней, а поросята иммунизируются по достижении отъемного возраста, заболевание и гибель от острой чумы будут отмечаться у поросят-сосунов и поросят-отъемышей, у которых еще не выработался иммунитет.

В эпизоотологии чумы свиней важное место занимают вопросы вирусовыделения и вирусоносительства. Установлено, что вирус чумы выделяется во внешнюю среду зараженными свиньями уже в инкубационном периоде. Кровь оказывается заразительной в самом начале инкубационного периода. Вирус выделяется больными животными с мочой, калом, истечениями из носа и конъюнктивы.

Выделение вируса выздоровевшими от чумы свиньями прекращается уже через 3 дня после исчезновения лихорадки. Однако имеются данные о том, что у хронически больных чумой свиней вирусоносительство обнаруживают до 95-го дня после заражения, а у клинически здоровых свиней, симультанно привитых против чумы,- до 57 дней после прививки.

У свиней, привитых против чумы лапинизированной вирусвакциной из штамма К, с наступлением иммунитета вирусоносительство не формируется.

Патогенез. В естественных условиях вирус чумы, проникая в организм свиней через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и лимфатические барьеры, попадает в кровь. Являясь пантропным, вирус размножается почти во всех органах, но лучше всего в крови и эндотелии капилляров.

При подкожном заражении вирус обнаруживают в крови через 8-16 ч, иногда через 3-5 дней. Наивысшая концентрация вируса в крови наблюдается между 7-м и 8-м днем после заражения.

В лимфатических узлах наблюдаются наиболее ранние микроскопические изменения. Стенки кровеносных сосудов становятся способными пропускать серозную жидкость и даже гиалин, наступает перерождение, которое приводит к тромбозу сосудов. Около мелких кровеносных сосудов появляются клеточные инфильтраты. Характерные для чумы микроскопические изменения, такие, как кровоизлияния и инфаркты в селезенке, почках, мочевом пузыре, желчном пузыре, плевре и сердце, являются результатом изменений, которые наступили в кровеносных сосудах. В результате поражения кроветворной системы наступает лейкопения. Вирус проникает в головной мозг, вызывая периваскулярный лимфоидно-клеточный энцефаломиелит, который может служить при чуме диагностическим признаком. Аллергические процессы в патогенезе острой и хронической форм чумы также играют важную роль.

Клинические признаки. В зависимости от степени восприимчивости свиней и их общего состояния, а также вирулентности вируса чума протекает в различных формах. Поэтому и выраженность тех или иных клинических признаков бывает различная.

При естественных вспышках чумы свиней в хозяйствах инкубационный период длится 6-9 дней, реже-12, а иногда - 20 дней. При экспериментальном заражении свиней штаммами вируса, которые используются для производства противочумных биопрепаратов, инкубационный период составляет от 36 ч до трех суток.

Чума свиней может протекать в сверхострой, острой, подострои и хронической формах. Некоторые исследователи выделяют в особую нервную форму такое течение чумы, когда доминирующим клиническим признаком болезни являются симптомы поражения центральной нервной системы.

Сверхострая форма чумы свиней наблюдается очень редко. Она характеризуется быстрым течением болезни, высокой температурой тела (41-42° С), угнетенным состоянием, апатией, полным отсутствием аппетита и рвотой. Отмечают сильное расстройство сердечной деятельности: вначале учащенный и скачущий пульс, затем скорый и аритмичный. Дыхание учащенное, выражены одышка и чейн-стоксовский тип дыхания. При этой форме животные погибают через 1-3 дня.

Острая форма. Чума свиней чаще протекает в острой септической форме с ярко выраженными клиническими признаками. Самым ранним клиническим признаком является повышение температуры тела. Лихорадка при чуме свиней довольно характерна. Она представляется восходящей кривой, которая на 2-3-й день после начала заболевания доходит до 41° Сив течение последующих 5- 6 дней держится на уровне 41,0-41,8° С, а иногда превышает 42° С. На 8-9-й день температура снижается до 40,0-40,5° С, а затем до субнормальной (перед смертью животного). В отдельных случаях после 1-2-дневной ремиссии вновь начинается подъем температуры, как правило, обусловленный воздействием на организм наслоившихся вторичных инфекций.

Другим из наиболее ранних признаков чумы является конъюнктивит со слизистым или слизисто-гнойным истечением. Нередко также наблюдают серозно-гнойное истечение и кровотечение из носа. Как правило, с самого начала заболевания нарушается общее состояние животного с понижением или отсутствием аппетита. Переменчивый аппетит является постоянным признаком чумы. Свиньи угнетены, зарываются в подстилку, поднимаются с трудом при понуждении, наблюдается слабость задних конечностей.

В начале болезни появляется запор, сменяющийся к концу болезни поносом. Часто наблюдаются кровоизлияния в кожу или экзантема. Иногда отмечают дрожь, судороги и непроизвольные движения. При острой форме чумы болезнь заканчивается смертью в течение 5-10 дней.

Нервная форма относится к острой форме течения болезни и характеризуется судорожным подергиванием отдельных групп мышц, манежными движениями, параличами задних конечностей, нервным возбуждением или апатией, сонливостью. Температура тела остается в пределах нормы или бывает повышена до 40,5-41° С. Смерть наступает довольно быстро - через 24-48 ч.

Подострая форма. Острая форма чумы нередко переходит в подострую, и болезнь затягивается до трех недель. Температура тела при подострои чуме несколько ниже, чем при острой. Выздоровление отмечается также очень редко.

При затяжном течении чумы наблюдается наслоение вторичных бактериальных инфекций: сальмонеллеза и пастереллеза. В случае осложнения чумы сальмонеллезом местом локализации вторичных поражений является желудочно-кишечный тракт (кишечная форма чумы). Запор, характерный для острой чумы, сменяется изнурительным поносом со зловонным запахом и примесью слизи, а иногда крови. Свиньи прогрессивно худеют, на коже появляются экзантематозные поражения. Болезнь обычно заканчивается смертью, реже переходит в хроническую форму.

При осложнении чумы пастереллезом поражения локализуются в органах дыхания (легочная форма). У животных наблюдают затрудненное дыхание, кашель, иногда удушье, признаки бронхопневмонии, слизисто-гнойные истечения из носа; температура тела держится выше 40° С. Болезнь чаще всего кончается гибелью животного.

Нередко наблюдают осложнение чумы сальмонеллезом и пастереллезом одновременно (смешанная форма). В этом случае описанные изменения развиваются одновременно как в органах дыхания, так и в желудочно-кишечном тракте.