Причины бурного развития вирусологии.

Вирусология как наука.

Вирусы – реплицирующиеся микроорганизмы, одна из мельчайших форм жизни. Принадлежат к отдельному царству VIRA. Приоритет в открытии вирусов принадлежит Д.И. Ивановскому, который установил (1892г.), что мозаичная болезнь табака вызывается двумя возбудителями: грибом и неизвестным возбудителем. Если профильтровать массу измельченного листа через фильтр Шамберлена, то полученным фильтратом можно заразить здоровое растение, т.е. в фильтрате содержится вещество, обладающее контагеозностью.

1897 – открытие ящура

1902 – чума КРС

1903 – чума свиней

1903 – оспа кур, коз

Причины бурного развития вирусологии.

1. С началом XX века роль бактериальных болезней начала постепенно снижаться. Причиной тому послужило открытие препаратов, позволявших хорошо контролировать бактериальные болезни. После открытия сульфаниламидов и антибиотиков на первый план вышли бактериальные болезни.

2. Вирусы послужили базой для исследований в области онкологии, генетики.

3. Роль вирусных болезней резко возросла в связи с трансформацией технологий животноводства, связанной с образованием крупных откормочных комплексов (массовые болезни вирусной этиологии).

4. Вирусы вызывают отдельные серьезные патологии. Убиквитарные возбудители существуют в организме в норме, а при ослаблении организма дают патологию.

5. Экологический аспект – очень многие виды животных, а особенно птицы являются носителями и переносчиками вирусных болезней.

6. Возможность искоренения онкологических заболеваний – большинство раковых болезней имеют вирусное происхождение.

Химический состав вирусов.

Молекулярная масса вирусов – Дальтон (Д)

Размер вирусов (нм = мкм)

Простые вирусы содержат НК + незначительное количество белка.

Сложные вирусы содержат НК + большое количество различных белков и липопротеидную оболочку. Генетические свойства белков обуславливаются их первичной и вторичной структурой.

Вирусы содержат 4 основных класса белков:

- белки капсида

- белки сердцевины

- белок наружной оболочки

- ферментативные белки.

Принципы структурной организации вирусов.

Вирусная частица хорошо приспособлена к переносу НК от одной клетки к другой. Различают:

- вирусные частицы, имеющие липидную оболочку,

- вирусные частицы не имеющие наружной оболочки.

Типы структур:

- палочковидные (спиралевидные)

- нитевидные

- кубической (икосаэдрической) формы.

Суб единица вируса – единая, уложенная определенным образом полипептидная цепь. Капсид – белковый чехол, окружающий ДНК.

Репродукция вирусов.

Основные особенности репродукции.

- наличие РНК или ДНК

- многообразие форм и структуры геномов

- почти все вирусные ДНК способны реплицироваться независимо от ДНК клетки, тогда как клеточные РНК могут синтезироваться только на матрице клеточной ДНК.

- Разобщенный во времени и пространстве (дезъюнктивный) биосинтез структурных компонентов вирусов.

- Вирусы не имеют собственных белок-синтезирующих систем, а используют для этих целей системы клетки.

- Наличие большого разнообразия механизмов репликации.

Этапы взаимодействия вируса с клеткой.

1. Адсорбция вириона на поверхности клетки.

- это происходит спонтанно и не специфически за счет электростатического притяжения аминных групп вируса (+) и кислофосфатных групп клетки (-).

- Специфический механизм, за счет комплементарных связей клеточных и вирусных рецепторов (липопротеиновых и мукопротеиновых).

2. Проникновение вируса в клетку – виропексис. Происходит пиноцитоз, т.е. вирус адсорбируется на клеточной стенке, образуется впячивание, и вирус проникает в клетку в виде пиноцитозного пузырька. Так же проникновение происходит путем сплавления, когда вирус проникает из одной клетки в другую не выходя в межклеточное пространство. Этот путь характерен для герпетических инфекций.

3. Депротеинизация вируса – высвобождение вирусного генома. Вирусная частица частично разбирается на отдельные капсомеры.

4. Синтез «ранних» вирусных белков. Подавляющий синтез клеточных макромолекул, обеспечивающих репликацию вирусной НК.

5. Репликация вирусной РНК. Латентный период – врямя от адсорбции до начала получения отдельных белков.

6. Синтез вирусных структурных «поздних» белков.

7. Сборка вируса – ассамблизация

- образование нуклеокапсидов

- организация вирусной мембраны.

6. Выход зрелых вирусных частиц за пределы клетки.

Взаимодействие вируса с клеткой.

1. Литический тип – полное разрушение клетки – ЦПД.

2. Симпластообразование – множество клеток объединяются в одну с множеством ядер (характерно для вирусов РС-инфекций).

3. Образование телец-включений. Важно для диагностики.

4. Трансформация клетки – образование опухолей.

5. Персистирующая инфекция – продукция вируса без видимых изменений клетки.

6. Образование интерферрона – низкомолекулярного белка, который образуется в клетке, что бы помешать дальнейшему распространению вируса.

Работа с вирусным материалом. Требования к работе.

1. Не допускать рассеивания вируса в окружающую среду.

2. Не допускать контаменации (загрязнения) вирус содержащего материала бактерия ми и грибами.

3. Личная безопасность.

Летальный исход при вирусном заболевании происходит если:

- заболевание выражено пантропным вирусом, который поражает все виды клеток.

- Если вирус поражает клетки жизненно важных органов.

- Если на фоне вирусного заболевания идет вторичное бактериальное осложнение.

Методы борьбы.

1. Профилактика. Специфическая (вакцинирование, серопрепараты)

Не специфическая (соблюдение правил зоогигиены)

2. Лечение – нет

4. Диагностика.

- предварительный диагноз

- окончательный диагноз

Предварительный диагноз.

1. Клинические симптомы.

2. Патологоанатомические данные.

3. Эпизоотологические данные (виды заболевших животных, % заболевших животных, скорость распространения)

Окончательный диагноз.

От больных или погибших животных берется патологический материал, нахождение вируса в котором наиболее вероятно, т.е. материал из пораженных органов а так же кровь, истечения, фекалии и т.д.

Правила взятия патологического материала.

1. Материал берется АСЕПТИЧЕСКИ.

2. Количество материала 10-20 грамм.

Охлаждающие смеси.

1. СО2 – сухой лёд ( -71 С)

2. Жидкий азот (-196 С)

3. Снег или лёд + NaCl (-18 С)

При транспортировке вирус содержащего материала в целях безопасности необходимо наличие дезинфектантов.

- фенол

- формалин (10%)

При наличии особо опасного материала вирус транспортируют 2 человека.

Лабораторные исследования.

I. Индикация вируса в патологическом материале.

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

2. Обнаружение телец-включений. (тельца Бабе-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).

II. Изоляция (выделение) вируса из патологического материала.

Проводится не менее трех слепых пассажей, делается биопроба.

А) Лабораторные животные (клиника, гибель, пат. изменения)

Б) Куриные эмбрионы (гибель, пат. изменения, РГА)

В) Культура клеток (ЦПД, РГАд, метод бляшек)

III. Идентификация выделенного вируса– серологические реакции.

IV. Доказательство этиологической роли.

Иногда требуется доказать этиологическую роль выделенного вируса. Для этого используют парные сыворотки крови в серологических реакциях. В качестве АГ используют выделенный вирус, а в качестве АТ – парные сыворотки. Повышение титра антител во второй сыворотке в 4 и более раз свидетельствует о этиологической роли выделенного вируса.

Использование куриных эмбрионов в вирусологии.

ИФА – иммуно-ферментный анализ.

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

РН – реакция нейтрализации.

Вирус + АТ. Контакт. Ввод в чувствительную к вирусу систему. Метод обнаружения – нейтрализация инфекционной активности вируса.

Методика постановки.

Из исследуемого материала выделяют НК, которую помещают в чистую пробирку и добавляют амплифицирующую смесь, которая состоит из:

- Буфера

- ДНК-полимеразы

- Раствора 2-х видов праимеров

- 4-х видов нуклеотидов

- Магний-хлорного катализатора

- Крезолового красного для визуальной оценки

- Доливают деионизированной воды.

- Сверху капают минеральное масло.

Пробирки помещают в програмируемый термостат-амплификатор и проводят амплификацию в автоматическом режиме по заданной программе для соответствующего вида возбудителя (2-3 часа). Одновременно ставят положительный и отрицательный контроль.

Регистрация результатов – детекция амплификонов. Проводят методом электрофореза в 1-2% агаровом геле в присутствии бромистого этидия, который соединяется с фрагментами ДНК и высвечивается в виде полосок при УФО (трансилюминатор).

Противовирусный иммунитет.

В понятие противовирусного иммунитета входят три категории: видовая резистентность, неспецифические клеточные и обще физиологические реакции и специфический иммунитет.

Специфический иммунитет.

1. Активный иммунитет.

- Факторы гуморального иммунитета Ig G, ранний Ig M.

- Секреторный иммунитет – защита естественных слизистых оболочек. Связан с Ig A – защита ЖКТ и дыхательных путей.

Вирус Ящура.

Ящур – остропротекающая, высококонтагеозная болезнь парнокопытных, , проявляющаяся лихорадкой, везикулярным поражением слизистой оболочки рта, кожи венчика и вымени, у молодых животных – поражением миокарда и скелетных мышц. Регистрируется во всех странах мира.

Клиника.

У КРС и свиней протекает остро, как правило, доброкачественно. Инк. период – от 1-3 до 7-10 дней. Затем повышается темп, угнетение, отказ от корма, прекращение жвачки. На 2-3 день образуются афты, которые лопаются и обр эрозии.

У телят протекает в безафтовой форме в виде острого гастероэнтерита. 20-25% погибает от паралича сердца.

У свиней симптомы сходны с КРС, У поросят-сосунов протекает в септической форме (гибель 60-80%).

Вирус открыт Лефлером в 1898г. Вирус имеет одноцепочечною РНК (является инфекционной)

Различают 7 АГ вируса.

Источником вируса являются больные животные. Содержится в выдыхаемом воздухе. Чаще всего заражение происходит при непосредственном контакте животных.

Продолжительность иммунитета у переболевших животных – 8-12 месяцев. В настоящее время применяются сорбированные (КРС) и эмульгированные (для свиней) вакцины.

Семейство Poxviridae.(лат. pox –пустула, язва)

Поксвирусы – большая группа вирусов, поражающая позвоночных и насекомых. Вирион представляет собой овальную или прямоугольную частицу размером 220-450 на 140-260 нм. Частица имеет сложную структуру. Она состоит из центральной части – нуклеотида, овальных тел и наружной оболочки. Нуклеотид имеет двояковогнутую форму. Наружная оболочка состоит из липидов и трубчатых белковых структур.

Геном представлен двухспиральной молекулой ДНК. ДНК не обладает инфекционностью. С нуклеотидом связанно более 15 ферментов. Состав вириона по массе: белки – 88%, ДНК – 5%, липиды – 4%, углеводы – 3%.

Размножение идет в цитоплазме, затем вирус выходит из клетки, разрушая ее, а так же в результате экзоцитоза – без разрыва клеточной стенки. Вирус передается аэрогенно, механически и посредством членистоногих.

В семейство входят два подсемейства:

1. Entomopoxviridae (в практике не имеют большого значения, поражают насекомых).

2. Chordopoxviridae (поражают позвоночных и подразделяются на восемь родов):

- Ortopoxvirus – вирус вакцины и вирус оспы КРС, верблюдов, енотов, обезьян, полевок и др.

- Parapoxvirus - вирус ОРФ (контагиозного пустулезного дерматита и контагиозной эктимы ), вирус папулезного стоматита КРС, вирус псевдооспы коров.

- Avipoxvirus – вирус оспы кур, индеек, перепелов, голубей, скворцов, канареек, воробьев)

- Caprupoxvirus – вирус овец, коз, вирус кожной бугорчатки КРС.

- Leporipoxvirus – вирус миксомы кроликов, вирус фибромы зайцев и белок.

- Suipoxvirus – вирус оспы свиней.

- Moluscipoxvirus – вирус контагиозного моллюска

- Yatapoxvirus – вирус, вызывающий образование опухолей у человека и обезьян.

Оспа овец.(лат. Variola Ovina, англ. Sheep pox)

Оспа овец – острая контагиозная болезнь, протекающая с характерными папулезно-пустулезными поражениями кожи морды и других мест со слабым волосяным покровом и слизистых оболочек. Распространена преимущественно в странах Африки, Азии и Ближнего Востока. Занесена в список А. Приносит огромный ущерб: гибель животных, вынужденный убой, снижение продуктивности, затраты на вет-сан мероприятия.

Клиника. Первые симптомы – кратковременные повышения температуры на 1-2 градуса, вялость, снижение аппетита (предвестниковая стадия – 1-2 дня). Затем опухают веки, появляются истечения из глаз и носа. Затем появляются розеолы, превращающиеся в темно-красные, быстро некротизирующиеся папулы. Болезнь продолжается 20-28 дней, у слабых животных дольше. У взрослых животных при доброкачественной форме погибают 5-10%, у молодняка погибает 50-80% - в основном от сепсиса.

Этиологию установил Боррель в 1903г.

Вирус быстро погибает при высокой температуре и в гниющем материале. Долго сохраняется в сухих оспенных корочках. Попадает в организм с вдыхаемым воздухом, размножается в клетках эпителия дыхательных путей, и с током крови заносится в кожу. У суягных овец вызывает аборты. Источник инфекции больные животные. Восприимчивы только овцы (наиболее сильно – порода меринос)

Иммунитет и профилактика. Естественно переболевшие животные сохраняют иммунитет более 2-х лет.

Семейство Flaviviridae (flavus – желтый).

Флавивирусы – большая группа вирусов, поражающая позвоночный и насекомых. Вирионы представляют собой сферические частицы диаметром 40-60 нм. Нуклеокапсид имеет икосаэдрическую форму и покрыт наружной липопротеиновой оболочкой. Геном представлен одной одноцепочечной нитевидной молекулой РНК. Размножение вируса происходит в цитоплазме, созревание вирионов происходит почкованием через внутрицитоплазматические мембраны и везикулы.

Семейство состоит из трех родов.

1. Flavivirus – включает более 60 представителей: вирус желтой лихорадки, японского энцефалита, клещевого энцефалита, омской геморрагической лихорадки, лихорадка долины Рифт.

2. Pestivirus – включает вирус диареи – болезнь слизистых КРС (ВД-БС), вирус классической чумы свиней (КЧС) и вирус пограничной болезни овец (ПБ).

3. Род вирусов гепатита С – вирус гепатита С человека.

Семейство Birnaviridae.

Бирнавирусы – небольшая группа вирусов, поражающая позвоночных, беспозвоночных и насекомых. Вирионы представляют собой сферические частицы диаметром 60 нм. Они состоят из сердцевины, содержащей РНК и белок и икосаэдрического капсида, построенного и 92 капсомеров. Вирионы содержат 90% белка, 10% РНК, липидов нет. Геном представлен двумя фрагментами 2-спиральной линейной РНК. Семейство состоит из трех родов:

- Aquabirnavirus – поражает рыб,

- Entomobirnavirus – вирус Х дрозофилы,

- Avibirnavirus – вирус инфекционной бурсальной болезни (ИББ)

Инфекционный бурсит кур.

Инфекционный бурсит кур (болезнь Гамборо) – остро протекающая, контагиозная болезнь, чаще всего поражающая цыплят в возрасте 2-15 недель. Проявляется диареей, апатией, отсутствием аппетита, дрожью, нефрозом, поражением фабрициевой сумки, внутримышечными геморрагиями.

Клиника. Инкубационный период короткий, болезнь проявляется через 2-3 дня, а признаки повреждения бурсы обнаруживают уже через 24 часа. Болезнь длится 5-7 дней. Может протекать подостро и латентно в зависимости от иммунного состояния поголовья. Уровень заболеваемости в хозяйствах нередко достигает 100%.

Один из первых симптомов – диарея (водянистый, беловато-желтый помет). Позднее возникают сенсорные нарушения – дрожание головы, шеи, а затем глубокая прострация. Смертность достигает 6% (20-37%). Инфекция вызывает сильное замедление роста, что приводит к убыткам.

Семейство Herpesviridae.

Герпесвирусная инфекция – самая распространенная среди людей и животных. В семейство входят вирусы поражающие ЦНС (энцефалит, миелит, энцефаломиелит), глаза (кератит, кератоконьюнктивит), слизистые оболочки (афтозные язвы, стоматит, поражение гениталий), кожные покровы (экзема, везикулярные воспаления). В семейство герпесвирусов входят вирусы вызывающие такие болезни животных как:

- болезнь Ауэски,

- болезнь Марека,

- вирус ИРТ КРС,

- ринопневмония лошадей,

- герпес лошадей,

- герпес собак и др.

Вирионы – частицы округлой формы, состоят из 4-х компонентов: неклеотида, капсида, окруженной содержащей липиды оболочкой и наружной оболочки. Диаметр вирусной частицы 120-150 нм. Геном представлен линейной 2-х нитчатой ДНК. Наружная оболочка вирионов имеет типичное строение и содержит многочисленные шипы длинной до 8 нм.

Представители семейства Герпесвирусов разделены на три подсемейства:

1. Alphaherpesvirinae

- Simplexvirus – герпесвирусы человека 1 и 2, вирус маммилита КРС.

- Varicellavirus – герпесвирус человека 3, свиней 1, лошадей 1 и 4, собак 1 и др.

2. Betaherpesvirinae

3. Gammaherpesvirinae

Вирусология как наука.

Вирусы – реплицирующиеся микроорганизмы, одна из мельчайших форм жизни. Принадлежат к отдельному царству VIRA. Приоритет в открытии вирусов принадлежит Д.И. Ивановскому, который установил (1892г.), что мозаичная болезнь табака вызывается двумя возбудителями: грибом и неизвестным возбудителем. Если профильтровать массу измельченного листа через фильтр Шамберлена, то полученным фильтратом можно заразить здоровое растение, т.е. в фильтрате содержится вещество, обладающее контагеозностью.

1897 – открытие ящура

1902 – чума КРС

1903 – чума свиней

1903 – оспа кур, коз

Причины бурного развития вирусологии.

1. С началом XX века роль бактериальных болезней начала постепенно снижаться. Причиной тому послужило открытие препаратов, позволявших хорошо контролировать бактериальные болезни. После открытия сульфаниламидов и антибиотиков на первый план вышли бактериальные болезни.

2. Вирусы послужили базой для исследований в области онкологии, генетики.

3. Роль вирусных болезней резко возросла в связи с трансформацией технологий животноводства, связанной с образованием крупных откормочных комплексов (массовые болезни вирусной этиологии).

4. Вирусы вызывают отдельные серьезные патологии. Убиквитарные возбудители существуют в организме в норме, а при ослаблении организма дают патологию.

5. Экологический аспект – очень многие виды животных, а особенно птицы являются носителями и переносчиками вирусных болезней.

6. Возможность искоренения онкологических заболеваний – большинство раковых болезней имеют вирусное происхождение.

Химический состав вирусов.

Молекулярная масса вирусов – Дальтон (Д)

Размер вирусов (нм = мкм)

Простые вирусы содержат НК + незначительное количество белка.

Сложные вирусы содержат НК + большое количество различных белков и липопротеидную оболочку. Генетические свойства белков обуславливаются их первичной и вторичной структурой.

Вирусы содержат 4 основных класса белков:

- белки капсида

- белки сердцевины

- белок наружной оболочки

- ферментативные белки.