121
Гликопротеин G входит в состав суперкапсидной оболочки вириона и образует на его поверхности шипы длиной 5-10 нм и диаметром 3 нм. Он участвует в адсорбции вириона на клеточной поверхности и проникновении вируса в клетку путем эндоцитоза. Схема строения вируса бешенства представлена на рисунке 105.
Гликопротеин (G) Матриксный белок (М) |
Полимераза (белок L) |
Фосфопротеин (Р)
Геномная РНК
Нуклеопротеин (N)
Рибонуклеопротеин (RNP)
Рисунок 105 – Строение вируса бешенства. Заимствовано с сайта
ViralZone.
Жизненный цикл вируса бешенства начинается с адсорбции вириона на поверхности клетки-мишени за счет связывания вирусного G- белка со специфическими клеточными рецепторами. В качестве рецепторов выступают никотиновый ацетилхолиновый рецептор (н- холинорецептор), молекула адгезии клеток нервной ткани (NCAM), клатрин и рецептор фактора роста нервов (NGER). После связывания вируса с клеточным рецептором вирионы проникают в клетки посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза, то есть в результате образования покрытых оболочкой крупных эндосом (цитоплазматических везикул), содержащих вирусные частицы. Внутри везикул происходит снижение рН среды и конформационное изменение гликопротеина G, что приводит к слиянию оболочки вириона с мембраной везикулы и высвобождению рибонуклеопротеина вириона в цитоплазму клетки. Репродукция вируса происходит в цитоплазме инфицированной клетки. После высвобождения в цитоплазму клетки рибонуклеопротеиновый комплекс переходит из скрученной формы в релаксированную и становится способным к транскрипции. Затем с помощью РНК-зависимой РНК-полимеразы происходит транскрипция вирусной РНК с
122
образованием иРНК, которая обеспечивает синтез белков дочерних вирионов.
Синтез вирусной РНК протекает путем образования вначале на основе вирионной минус-РНК молекулы плюс-РНК, которая служит матрицей для синтеза дочерних геномных минус-РНК.
Сердцевина вируса, состоящая из РНК, N-, Р- и L-белков, собирается в виде отдельной структуры в цитоплазме. Одновременно происходит модификация клеточной мембраны: с внутренней стороны клеточной мембраны располагается белок М, а снаружи в клеточную мембрану встраивается белок G. Через модифицированную клеточную мембрану происходит почкование дочерних вирионов. Схема жизненного цикла вируса бешенства представлена на рисунке 106.
Нервные
отростки
|
|
|
|
|
|
|
|
Вирус |
|
|
|
|
|
|
бешенства |
|
Белки |
|
Транскрипция |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суперкапсид |
|
|
|
|
|
|
мРНК |
|
Вирусная РНК |
Репликация |
Новые вирусные белки |
Аксон
Новые вирусные РНК
Аксон соседнего нейрона
Новый вирион
Рисунок 106 – Схема жизненного цикла вируса бешенства. Заимствовано из Интернет-ресурсов.
Резистентность. Вирус бешенства во внешней среде быстро инактивируется под действием солнечного света, УФ-лучей и высокой температуры. Например, при температуре 56ОС вирус инактивируется через 15 минут, при 60ОС - через 5 минут, при 80-100ОС – за 1-2 минуты. При 0°С вирус сохраняется в течение нескольких недель. В трупах животных при низких температурах вирус сохраняется до 4 месяцев.
123
Вирус бешенства чувствителен к действию различных дезинфектантов: формальдегида, едкого натра, хлорной извести, лизола, хлорамина, фенола, калия перманганата, карболовой кислоты. Вирус чувствителен также к эфиру, ацетону, метиловому спирту, трипсину.
Эпидемиология. Заболевание распространено практически во всех странах. По данным ВОЗ, ежегодно в мире от бешенства умирает более 55 тысяч человек. Основное число смертельных исходов приходится на страны Азии и Африки. В Российской Федерации за период с 2008 по 2011 гг. зарегистрировано 57 летальных случаев бешенства среди людей, в 2011 г. – 14 случаев, за период с 2012 по 2017 гг. – 26 летальных случаев. В Белоярской районе Свердловской области в мае 2013 г. был зарегистрирован первый за 40 лет случай смерти от бешенства, подтвержденный лабораторно.
Бешенство относится к типичным зоонозным инфекциям. Резервуаром возбудителя в природе являются плотоядные животные и летучие мыши, а в населенных пунктах – домашние плотоядные (собаки, кошки) и сельскохозяйственные животные. В связи с этим различают два типа бешенства - природное бешенство (дикое, лесное) и городское бешенство (антропургическое). Источником инфекции в очагах природного бешенства являются лисы, волки, енотовидные собаки, песцы, шакалы, барсуки, грызуны, летучие мыши. В Европе основными источниками инфекции являются лисы (48% случаев) и енотовидные собаки (24% случаев). В США основными источниками являются еноты
(38% случаев) и скунсы (28% случаев). Источником инфекции в очагах городского бешенства являются собаки и кошки, чаще других передающие возбудителя. Из домашних животных бешенством болеют также лошади, свиньи, мелкий и крупный рогатый скот. Наибольшую эпидемическую опасность представляют больные собаки (до 90% всех случаев). Источником инфекции для человека являются животные, находящиеся в инкубационном периоде заболевания, или животные с выраженной клинической картиной болезни.
У больного животного возбудитель накапливается в слюнных железах и выделяется со слюной. Животное становится заразным в последние дни инкубационного периода за 2-10 дней до клинических проявлений заболевания. Больные животные приближаются к человеческому жилью и нападают на домашний скот, собак, кошек (рисунок 107).
124
Рисунок 107 – Больные бешенством животные. Заимствовано из Интернет-ресурсов.
Механизм передачи возбудителя – контактный (при укусе или обильном ослюнении), аэрогенный (в пещерах, где живут летучие мыши), при трансплантации инфицированных тканей. Основной путь передачи - через укус больного животного. Возможно проникновение возбудителя в организм через повреждённую кожу (рану, царапину) при обильном ослюнении раны больным животным.
Патогенез. При укусе со слюной больного животного вирус попадает в поврежденные ткани. В течение некоторого времени (от нескольких часов до месяца) вирус находится в месте входных ворот инфекции. В клетках поперечно-полосатой мускулатуры или в клетках эпидермиса происходит первичное размножение вируса. Затем вирус связывается с рецепторами нервно-мышечных синапсов и проникает в нервные окончания. После этого вирус мигрирует центростремительно по аксоплазме периферических нервов в центральную нервную систему, где размножается в нейронах дорсальных ганглиев спинного, а затем и головного мозга. От клетки к клетке вирус передается через синаптические соединения. В результате размножения вируса в цитоплазме нейронов образуются тельца Бабеша-Негри. В центральной нервной системе вирус накапливается в нейронах гиппокампа, ядер моста, мозжечка, лимбической системы и обонятельных луковиц. Пораженные клетки подвергаются дистрофическим, воспалительным и дегенеративным изменениям. Из центральной нервной системы вирус центробежно или гематогенным путем распространяется по всему организму и проникает в различные ткани, в том числе в слюнные железы и роговицу (рисунок 108).
125
5. Поражение нейронов головного мозга
6. Распространение
вдоль нервов к слюнным железам,
коже, роговице
4. Размножение в мотонейронах и перемещение в головной мозг
3. Перемещение в сторону ЦНС
2. Размножение в месте внедрения
1. Инфицирование
Рисунок 108 – Схема патогенеза бешенства. Заимствовано и адаптировано из Интернет-ресурсов.
Наличие вируса в высоком титре в слюнных железах обусловлено их богатой иннервацией. В крови вирус не обнаруживается.
Клиническая картина. У людей выделяют следующие периоды (стадии) заболевания:
-инкубационный период;
-продромальный период (стадия предвестников);
-стадия возбуждения;
-стадия параличей.
Инкубационный период у человека при бешенстве составляет от 6 дней до 3 месяцев, иногда до года и более. Длительность инкубационного периода зависит от локализации раны (удаленности раны от головного мозга). Короткий инкубационный период наблюдается при множественных укусах в лицо, голову, шею. Длительный инкубационный период наблюдается при укусах в конечности (ноги, руки). Продолжительность инкубационного периода зависит также от заражающей дозы (количества вируса, попавшего в рану), степени поражения ткани, возраста пострадавшего (короче - у детей).