Антигенная структура. Вирусы гриппа имеют внутренние и поверхностные антигены. Сердцевинные антигены определяют роды вируса гриппа А, В, С. Поверхностные (рис. 21) представлены гемагглютинином (НА) и нейраминидазой (NА). Гемагглютинин – основной специфический антиген, который вызывает образование вируснейтрализующих антител и обеспечивает адсорбцию вируса на клетках, в том числе на эритроцитах человека и животных, поэтому вызывает их склеивание – гемагглютинацию. Нейраминидаза расщепляет нейраминовые кислоты клеточных мембран, участвует в освобождении вирусов из клетки, обладает токсичностью.
Характерной особенностью вирусов гриппа типа А является высокая изменчивость антигенов НА и NА. Известно 13 антигенных подтипов по гемагглютинину (Н1-Н13) и 10 по нейраминидазе (N1- N10). Из них в состав вирусов гриппа человека типа А входит три гемагглютинина (Н1-Н3) и две нейраминидазы (N1-N2). В зависимости от их сочетания выделяют три подтипа вируса гриппа А человека Н1N1,
Н2N2, Н3N2, Н5N1.
Изменчивость поверхностных антигенов обусловлена двумя генетическими процессами – дрейфом и шифтом. Дрейф – это небольшие изменения гемагглютинина и нейраминидазы, не выводящие штамм вируса за пределы данного подтипа. Он обусловлен точечными мутациями генов. Шифт – скачок – определяет полную замену антигенов НА и NА, в результате чего появляется новый подтип вируса. Антигенный шифт связан с заменой генов в связи с генетическими рекомбинациями между вирусами человека, животных и птиц.
Вирусы типов В и С стабильны.
Резистентность. В воздухе вирусы гриппа сохраняют инфекционные свойства при комнатной температуре несколько часов. Чем выше температура и влажность, тем быстрее инактивируется вирус. Возбудители чувствительны к действию ультрафиолетовых лучей, дезинфицирующим средствам, инактивируются при 50-60оС в течении нескольких минут. Длительное время сохраняются в замороженном состоянии и в глицерине.
Эпидемиология. Из всех респираторных заболеваний грипп – самое массовое и тяжелое. Пандемии и эпидемии гриппа охватывают 30-50% населения земного шара. Восприимчивость людей к гриппу высокая. Пандемии вызывает вирус гриппа типа А, что обусловлено изменениями его антигенной структуры (шифт), и в связи с этим – отсуствием иммунитета у большинства людей. Между пандемиями через каждые 1,5 года возникают эпидемические вспышки в результате небольших изменений АГ (дрейф). В 1918 г. вирус гриппа типа А (Н1N1) вызвал пандемию «испанки», заболело 1,5 миллиарда человек и умерло более 20 млн. Пандемия 1957 г. («азиатская») охватила 2
311
млрд. людей, ее причиной был вирус А (Н2N2). В 1968 г. пандемию вызвал вирус А (Н3N2) – Гонконг.
Источник инфекции – больной человек. Механизм передачи – воздушно-капельный.
Патогенез. Вирус репродуцируется в клетках цилиндрического эпителия дыхательных путей. Благодаря короткому циклу репродукции (6-8 часов) при попадании в дыхательные пути одной вирусной частицы уже через 8 часов появляется 103, а к концу суток 1027 вирионов. Эти расчеты объясняют инкубационный период заболевания – от 6-12 часов до суток. С места внедрения вируса процесс быстро распространяется на слизистую оболочку глотки, гортани, трахеи, бронхов, при этом эпителий разрушается. Через эрозированную поверхность слизистой оболочки вирус попадает в кровь и повреждает эндотелиальные клетки кровеносных сосудов (капилляров), в результате повышается их проницаемость, что приводит к отеку мозга, легких, поражается вегетативная нервная система. В процесс вовлекаются все отделы воздухоносных путей, вплоть до альвеол, отмечаются кровоизлияния в легких, миокарде, паренхиматозных органах.
Под воздействием вируса гриппа активные формы О2, которые генерируют нейтрофилы, превращаются в высокотоксичные химические соединения (гипохлорид, сульфоксид и др.), обладающие мощным цитотоксическим действием на мембраны клеток. Утрата барьерных функций клеточных мембран является условием распространения вируса от клетки к клетке. Разрушается сурфактант, альвеолы деформируются, спадаются, заполняются транссудатом, что способствует развитию пневмонии.
Тяжесть процесса обусловлена вирулентностью вируса, состоянием иммунитета, особенно интенсивностью интерферонообразования, а также состоянием Т-клеточного иммунитета и неспецифической резистентностью организма. Но развитие иммунитета обычно запаздывает (антитела – с 7-8 дня болезни).
Частые бактериальные осложнения обусловлены разрушением эпителия и вирусной супрессией иммунитета. Вирус попадает в лимфатические узлы, повреждает лимфоциты, может развиваться приобретенный иммунодефицит, который способствует возникновению вторичных бактериальных осложнений. Такой осложненный грипп формируется чаще у людей пожилого возраста, детей, ослабленных больных.
Клинические проявления. Заболевание начинается остро с лихорадки, озноба, гиперемии кожи лица, головной боли (из-за токсического действия нейраминидазы), боли в глазных яблоках. Возникает воспаление дыхательных путей, лающий кашель, одутловатость лица, боли в мышцах и суставах, шаткая походка (действие вируса на ЦНС).
312
Наиболее частое осложнение гриппозной инфекции – пневмония; в большинстве случаев она вызвана присоединением вторичной бактериальной инфекции за счет избыточной колонизации аутомикрофлоры зева и носоглотки. При поражении ЦНС возникают арахноидит, энцефалит.
Иммунитет. После перенесенного заболевания формируется типоспецифический иммунитет, который обеспечивается неспецифическими (интерферон и ЕК) и специфическими (антигемагглютинины, антинейраминидазные АТ и секреторные антитела IgA) факторами защиты.
Пассивный естественный иммунитет сохраняется у детей после рождения в течение 6-8 месяцев. Активный иммунитет создается вакцинацией (см. ниже).
Лабораторная диагностика. Материал для исследования – носоглоточный смыв (в первые 3-5 дней), в поздние сроки – сыворотка больного, в летальных случаях – кусочки легочной ткани или мозга. В основе диагностики гриппа лежат 3 группы методов (табл. 3).
Экспресс-метод: используют РИФ для обнаружения вируса или его антигенов в материале. Для постановки РИФ готовят мазки-отпечатки, прикасаясь узким стеклом к нижним раковинам носовых ходов. За счет дегенерации клеток они остаются на стекле (пластами). На мазки наносят типоспецифические противогриппозные люминесцирующие сыворотки. В люминесцентном микроскопе в цитоплазме клеток выявляют свечение.
Вирусологический метод. Для выделения вируса заражают 10- 12-дневные куриные эмбрионы в аллантоисную полость смывом с носоглотки, обработанным антибиотиком. С целью выявления вируса ставят реакцию гемагглютинации (РГА), если она положительна, то для идентификации ставят реакцию торможения гемагглютинации (РТГА) с антисыворотками против типа А (Н3 N2), (Н2 N2) и др. род вируса определяют в РСК.
Для выделения вируса гриппа используют также перевиваемые тканевые культуры МД СК, Hela, Hep 2, первичную культуру клеток почек эмбриона человека, фибробласты легкого эмбриона человека.
Серологический метод – ретроспективный, его используют для выявления антител с помощью РТГА, РСК, ИФА, реакции преципитации в геле, реакции нейтрализации. Исследуют парные сыворотки больного с интервалом в 8-12 дней. Увеличение титра АТ во 2-й сыворотке в 4 и более раз расценивают как признак острой вирусной инфекции.
Этот метод используют для оценки коллективного иммунитета: если титры антител низкие, то прогнозируют возможную эпидемию.
313
Метод применяют также для отбора донорской плазмы с высоким титром антител с целью приготовления противогриппозного иммуноглобулина.
Профилактика и лечение. Для профилактики гриппа используют противовирусные препараты (ремантадин, адапромин, дейтифорин, арбидол), интерферон, оксолиновую мазь и вакцины (живые и инактивированные). Живая гриппозная вакцина представляет собой поливалентный препарат, содержащий в одной ампуле три варианта вируса гриппа А (H1N1), A (H3N3), B. Известны следующие типы инактивированных гриппозных вакцин: цельновирионные, сплит (расщепленные), где структурные компоненты разъединены, и субъединичные, содержащие только поверхностные вирионные белки (H и N). Цельновирионная и сплит-вакцины примерно одинаковы по эффективности стимуляции антител; субъединичная вакцина более эффективна для лиц, имеющих довакцинальный иммунитет.
К противогриппозным вакцинам нового поколения относится полимерсубъединичная вакцина «гриппол», которая содержит протективные поверхностные антигены геммагглютинина и нейраминидазы вирусов гриппа типов А и В, связанных с иммуностимулятором (полиоксидонием).
Противогриппозные препараты: ремантадин, дейтифорин,
адапромин, оксолин защищают клетки человека от проникновения в них вируса гриппа (блокируют места связывания вируса с поверхностью клеточной мембраны). Их применяют для индивидуальной или массовой профилактики гриппа у лиц, находящихся в контакте с больными или в период эпидемии. Заболевшим назначают только в первые 2 дня болезни для ограничения распространения вируса в организме и уменьшения тяжести болезни.
20.1.2.Семейство парамиксовирусов (Рaramyxoviridae)
Всемейство Paramyxoviridae включены 4 рода, включающие возбудителей, патогенных для человека: Paramyxovirus – (вирусы парагриппа 1 и 3 серотипов), Rubulavirus (вирусы парагриппа 2 и 4 типов и вирус эпидемического паротита), Morbillivirus – (вирус кори, подострого склерозирующего панэнцефалита, чумы крупного рогатого скота и собак), Pneumovirus – респираторносинтициальный вирус (RS).
Эти вирусы имеют спиральную симметрию, геном образован линейной, несегментированной молекулой (-)РНК, связанной с NP-белком (рис.22). Средний размер вириона 100-200 нм. Оболочка содержит два гликопротеида: HN (обладает гемагглютинирующей и нейраминидазной активностью), F (ответственный за слияние, проявляет гемолитическую
314
и цитотоксическую активности) и белок слияния М (формирует внутренний слой вирусной оболочки). Репликация вируса происходит в цитоплазме клеток хозяина, в результате чего образуются многоядерные клетки-симпласты.
20.1.2.1. Вирусы парагриппа человека
Антигенная структура. На основании различий антигенной структуры HN, F и NP-белков выделяют четыре основных серотипа вирусов парагриппа человека (ВПГЧ).
Типы 1,2 и 3 антигенно родственны и перекрестно реагируют с антителами к вирусу эпидемического паротита.
Вирусы 4 типа не имеют выраженного антигенного родства и имеют два подтипа.
Представители всех серотипов проявляют нейраминидазную и гемагглютинирующую активность.
ВПГЧ-1 и -2 агглютинируют эритроциты морских свинок, мышей, овец и кур.
ВПГЧ-3 не агглютинируют эритроциты кур, а ВПГЧ 4 агглютинирует только эритроциты морских свинок. Вирусы 1 и 4 серотипов проявляют наибольший цитопатогенный эффект, который выявляют в реакции гемадсорбции.
У большей части взрослого населения обнаруживают сывороточные нейтрализующие антитела для всех типов ВПГЧ, у некоторых – секреторные IgA в концентрациях, предотвращающих первичную инфекцию.
Эпидемиология. Основной путь передачи ВПГЧ – воздушнокапельный, доминирующий возбудитель – ВПГЧ–3.
Патогенез. Возбудитель репродуцируется в клетках эпителия верхних отделов дыхательных путей, проникает в кровь и вызывает вирусемию.
Клинические проявления. Инкубационный период составляет 3- 6 суток. Больные выделяют вирус в течении 3-10 суток. Для заболевания характерно воспаление слизистой оболочки верхних отделов дыхательных путей. Вирусы парагриппа обладают тропизмом к эпителию гортани, поэтому ведущим признаком в клинической картине является отек голосовых связок, охриплость голоса, может возникнуть стенозирующий ларинготрахеит.
Ларинготрахеобронхит чаще вызывают вирусы 1 и 2 типов; бронхиолит и пневмонии у детей в возрасте до года – вирус 3 типа. В клинической картине болезни преобладают упорный сухой кашель, насморк, заложенность носа, изменение тембра голоса. Заболевание продолжается в течение 8-10 дней, сопровождается небольшой лихорадкой.
315
Вирусы могут персистировать и вызывать хронические медленные инфекции – подострый склерозирующий панэнцефалит – поражение оболочек головного мозга.
Иммунитет – типоспецифический за счет секреторных IgA. Через 3-4 недели развивается ПЧЗТ. Несмотря на наличие нейтрализующих антител возможна реинфекция одним и тем же типом вируса.
Лабораторная диагностика. Выявляют АГ вируса в мазках из слизи в клетках носовых ходов методами ИФА и прямой РИФ.
Вирусологический метод. Смыв с носоглотки вносят в культуру клеток, индикацию проводят по ЦПД (симпласты), РГА, реакции гемадсорбции. Для идентификации вирусов применяют РТГА.
Серологический диагноз – ставят РН, РИФ, ИФА, РТГА, РСК (исследуют парные сыворотки).
Профилактика – неспецифическая, изоляция заболевших. Лечение симптоматическое.
20.1.2.2. Вирус паротита
Вирусная инфекция характеризуется преимущественным поражением околоушных слюнных желез («свинка») у невакцинированных детей; может вызывать эпидемические вспышки.
Вирус открыт в 1934 г. К. Джонсоном и Э. Гудпасчером. Антигенная структура вируса эпидемического паротита (ВЭП)
аналогична ВПГЧ, известен 1 серовар.
Вирус содержит внутренний NP-протеин, цитоплазменный, растворимый S-АГ и поверхностные NH- и F-гликопротеины. ВЭП проявляет гемадсорбирующую, нейраминидазную, симпластообразующую активности.
Эпидемиология. Основной путь передачи – воздушнокапельный, заболевания регистрируют в течение всего года, чаще в осенне-зимние месяцы, через каждые 2-3 года отмечают вспышки инфекции. Чаще болеют невакцинированные дети от 3 до 15 лет, мальчики. Источник инфекции – больной человек.
Патогенез. Возбудитель репродуцируется в эпителии носоглотки, затем попадает в кровь и в период вирусемии заносится в различные органы – околоушные слюнные железы, яички или яичники, поджелудочную, щитовидную железы, головной мозг.
Клинические проявления. Инкубационный период – 14-21 день, типичная форма проявляется как одно- и двухсторонний паротит – воспаление и увеличение околоушных желез, сопровождается лихорадкой. Вирусемия приводит к диссеминации вируса и возникновению серозного менингита, орхита (у 30% мальчиков в пубертатном периоде), панкреатита, гепатита, поражению слюнных желез с отеком и припухлостью.
316