Методы микробиологической диагностики вирусных заболеваний. Методы выделения и идентификации вирусов. Серологические реакции, используемые для диагностики вирусных болезней

ДЛЯ диагностики вирусных заболеваний применяют следующие методы:

1) Вирусоскопический.

2) Иммунной электронной микроскопии.

3) Вирусологический.

4) Серологический.

5) Иммунофлуоресцентный.

6) Биологический.

7) Использование ДНК-(РНК)-зондов.

8) Цепная полимеразная реакция.

О размножении (репродукции) вирусов в культуре клеток судят по цитопатическому действию (ЦПД), кото-рое может быть обнаружено микроскопически и характеризуется морфологическими изменениями клеток.

Характер ЦПД вирусов используют как для их обнаружения (индикации), так и для ориентировочной идентификации, т. е. определения их видовой принадлежности.

Методов индикации вирусов:

1) Реакция гемадсорбции - основан на способности поверхности клеток, в которых они репродуцируются, адсорбировать эритроциты — реакция гемадсорбции. Для ее постановки в культуру клеток, зараженных вирусами, добавляют взвесь эритроцитов и после некоторого времени контакта клетки промывают изотоническим раствором хлорида натрия. На поверхности пораженных вирусами клеток остаются прилипшие эритроциты.

2) Реакция гемагглютинации (РГ). Применяется для обнаружения вирусов в культуральной жидкости культуры клеток либо хорионаллантоисной или амниотической жидкости куриного эмбриона.

Серологические методы могут быть использованы для обнаружения в исследуемом материале как специфических антител, так и вирусных антигенов. Для этих целей могут быть использованы все известные серологические реакции:

1) Реакция связывания комплемента.

2) Реакция пассивной гемагглютинации и ее варианты (РНАг, РНАт).

3) Реакция торможения гемагглютинации.

4) Реакция гемагглютинации иммунного прилипания (комплекс антиген + антитело в присутствии комплемента адсорбируется на эритроцитах).

5) Реакции преципитации в геле.

6) Реакции нейтрализации вирусов.

7) Радиоиммунный метод.

8) Методы иммуноферментного анализа.

Из перечисленных методов все большей популярностью пользуются методы иммуноферментного анализа, отличающиеся высокой специфичностью и удобством использования.

7. Реакция гемагглютинации, ее механизм у вирусов гриппа. Реакция торможения гемагглютинации, ее практическое применение.

Реакция гемагглютинации (РГ). Применяется для обнаружения вирусов в культуральной жидкости культуры клеток либо хорионаллантоисной или амниотической жидкости куриного эмбриона.

8. Особенности противовирусного иммунитета. Роль фагоцитоза и гуморальных факторов в иммунитете. Интерфероны, характеристика основных свойств, классификация. Особенности действия интерферонов на вирусы.

В защите организма от вирусов участвуют все системы иммунитета, однако противовирусный иммунитет имеет существенные специфические черты. Они определяются тем, что в первую очередь на проникновение вируса в организм реагируют не системы комплемента и макрофагов, а системы интерферонов и Т-киллерных клеток. Другая особенность формирования иммунитета связана с тем, что вирусы оказывают слабое антигенное воздействие на В-лимфоциты и для их активирования, пролиферации и дифференцировки необходимо участие Т-хелперов и соответственно представление последним процессированного вирусного антигена (пептидных фрагментов) при участии молекул МНС класса II. Поэтому роль макрофагов и других антигенпредставляющих клеток заключается не столько в самом фагоцитозе, сколько в процессировании и представлении антигена.

На проникновение вируса раньше всего реагирует система интерферонов, которые подавляют внутриклеточное размножение вирусов. Кроме того, противовирусное действие оказывают находящиеся в сыворотке крови a- и b-ингибиторы. Альфа-ингибитор — термостабильный субстрат, входит в состав а-глобулинов, препятствует адсорбции вирусов на клетке, Разрушается нейраминидазой орто- и парамиксовирусов. Бета-ингибитор — термолабильный мукопептид, входит в состав b-глобулинов, подавляет размножение орто- и парамиксовирусов.

Однако интерферонов и ингибиторов оказалось недостаточно для защиты от вирусов, поэтому природа создала против вирусов другой, очень мощный механизм защиты на уровне организма. Он представлен прежде всего Т-цитотоксическими лимфоцитами и другими киллерными клетками. Эти клетки распознают все чужеродные антигены, в том числе и вирусные, предсталяемые им молекулами МНС класса I. Главное биологическое значение Т-киллерных клеток и заключается в обнаружении и уничтожении любых клеток, инфицированных чужеродными антигенами.

Интерферон представляет собой семейство белков-гликопротеидов, которые синтезируются клетками иммунной системы и соединительной ткани. В зависимости от того, какими клетками синтезируется интерферон, выделяют три типа:?,? и?-интерфероны.

Альфа-интерферон вырабатывается лейкоцитами и он получил название лейкоцитарного; бета-интерферон называют фибробластным, поскольку он синтезируется фибробластами — клетками соединительной ткани, а гамма-интерферон — иммунным, так как он вырабатывается активированными Т-лимфоцитами, макрофагами, естественными киллерами, т. е. иммунными клетками.

Выработка интерферона резко возрастает при инфицировании вирусами, помимо противовирусного действия интерферон обладает противоопухолевой защитой, так как задерживает пролиферацию (размножение) опухолевых клеток, а также иммуномодулирующей активностью, стимулируя фагоцитоз, естественные киллеры, регулируя антителообразование В-клетками, активируя экспрессию главного комплекса гистосовместимости.

Механизм действия. Интерферон непосредственно на вирус вне клетки не действует, а связывается со спе-циальными рецепторами клеток и оказывает влияние на процесс репродукции вируса внутри клетки на стадии синтеза белков.

Вирусология частная

1. Вирусы-возбудители острых респираторных заболеваний (ОРЗ). Классификация. Общая характеристика ортомиксовирусов. Структура вириона гриппа. Особенности его генома и реализации содержащейся в нем информации. Репликация вирионной РНК.

1.Вирусы - возбудители орз. классификация.

Возбудителями ОРЗ являются следующие вирусы:

1. Вирусы гриппа А, В, С (Orthomyxoviridae)

2. Парамиксовирусы (Paramyxoviridae) — это семейство включает три рода: paramyxovirus — вирусы парагриппа человека (ВПГЧ) 1, 2, 3, 4-го типов, болезни Ньюкасл, парагриппа птиц и паротита; Pneumovirus — респираторно-синцитиальный вирус (RS-вирус); Morbillivirus — вирус кори.

3. Респираторные коронавирусы (Coronaviridae).

4. Респираторные реовирусы (Reoviridae).

5. Пикорнавирусы (Picornaviridae).

Вирус гриппа А

Вирион имеет сферическую форму и диаметр 80—120 нм. Геном вируса представлен однонитевой фрагментированной (8 фрагментов) не-гативной РНК с общей м. м. 5 МД. Тип симметрии нуклеокапсида спиральный. Вирион Имеет суперкапсид (мембрану), содержащий два гликопротеида — гемагглютинин и нейраминидазу, которые выступают над мембраной в виде различных шипов.

Вирусы - возбудители острых респираторных заболеваний. Особенности проявления заболеваний, вызываемых вирусами гриппа, парагриппа, риновирусами, респираторно-синцитиальным вирусом и аденовирусами. Лабораторные методы их диагностики.

Вирион имеет сферическую форму и диаметр 80—120 нм. Геном вируса представлен однонитевой фрагментированной (8 фрагментов) не-гативной РНК с общей м. м. 5 МД. Тип симметрии нуклеокапсида спиральный. Вирион имеет суперкапсид (мембрану), содержащий два гликопротеида — гемагглютинин и нейраминидазу, которые выступают над мембраной в виде различных шипов.

У вирусов гриппа А человека, млекопитающих и птиц обнаружено 13 различающихся по антигену типов гемагглютинина, которым присвоена сквозная нумерация (отН1доН13).

Нейраминидаза (N) является тетрамером с м. м. 200—250 кД, каждый мономер имеет м. м. 50—60 кД.

У вируса гриппа А обнаружено 10 различных вариантов ней-раминидазы

Лабораторная диагностика. Материалом для исследования служит отделяемое носоглотки, которое получают либо путем смыва, либо с помощью ватно-марлевых тампонов, и кровь. Методы диагностики применяют следующие:

1. Вирусологический — заражение куриных эмбрионов, культур клеток почек зеленых мартышек (Vero) и собак (МДСК). Культуры клеток особенно эффективны для выделения вирусов A (H3N2) и В.

2. Серологический — выявление специфических антител и возрастания их титра (в парных сыворотках) с помощью РТГА, РСК, иммуноферментного метода.

3. В качестве ускоренной диагностики используют иммунофлуоресцентный метод, позволяющий быстро обнаружить вирусный антиген в мазках-отпечатках со слизистой оболочки носа или в смывах из носоглотки больных.

4. Для обнаружения и идентификации вируса (вирусных антигенов) предложены методы РНК-зонда и ПЦР.

Специфическая профилактика

1) живая из аттенуированного вируса; 2) убитая цельновирион-ная; 3) субвирионная вакцина (из расщепленных вирионов); 4) субъединичная -вакцина, содержащая только гемагглютинин и нейраминидазу.

Вирусы гриппа (ортомиксовирусы). Общая характеристика. Белки суперкапсида, их функции, значение изменчивости (шифта и дрейфа) для эпидемиологии гриппа. Методы лабораторной диагностики. Вакцины, применяемые для профилактики гриппа.

Острая инфекционная болезнь, с лихорадкой, поражением печени. Антропоноз.

Таксономия, морфология, антигенная структура: Семейство Picornaviridae род Hepatovirus. Типовой вид —имеет один серотип. Это РНК-содержащий вирус, просто организованный, имеет один вирусоспецифический антиген.

Культивирование: Вирус выращивают в культурах клеток. Цикл репродукции более длительный, чем у энтеровирусов, цитопатический эффект не выражен.

Резистентность: Устойчивостью к нагреванию; инактивируется при кипячении в течение 5 мин. Относительно устойчив во внешней среде (воде).

Эпидемиология. Источник-больные. Механизм заражения — фекально-оральный. Вирусы выделяются с фекалиями в начале клинических проявлений. С появлением желтухи интенсивность выделения вирусов снижается. Вирусы передаются через воду, пищевые продукты, руки.

Болеют преимущественно дети в возрасте от 4 до 15 лет.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования - сыворотка и испражнения. Диагностика основана главным образом на определении в крови IgM с помощью ИФА, РИА и иммунной электронной микроскопии. Этими же методами можно обнаружить вирусный антиген в фекалиях. Вирусологическое исследование не проводят.

3. Вирусологическая диагностика гриппа. Выделение вируса, определение его типа. Серологические методы диагностики гриппа: РСК, РТГА. Ускоренный метод диагностики с использованием флуоресцирующих антител.

Микробиологическая диагностика. Диагноз «грипп» базируется на (1) выделении и идентификации вируса, (2) определении вирусных АГ в клетках больного, (3) поиске вирусоспецифических антител в сыворотке больного. При отборе материала для исследования важно получить пораженные вирусом клетки, так как именно в них происходит репликация вирусов. Материал для исследования — носоглоточное отделяемое. Для определения антител исследуют парные сыворотки крови больного.

Экспресс-диагностика. Обнаруживают вирусные антигены в исследуемом материале с помощью РИФ (прямой и непрямой варианты) и ИФА. Можно обнаружить в материале геном вирусов при помощи ПЦР.

Вирусологический метод. Оптимальная лабораторная модель для культивирования штаммов—куриный эмбрион. Индикацию вирусов проводят в зависимости от лабораторной модели (по гибели, по клиническим и патоморфологическим изменениям, ЦПД, образованию «бляшек», «цветной пробе», РГА и гемадсорбции). Идентифицируют вирусы по антигенной структуре. Применяют РСК, РТГА, ИФА, РБН (реакцию биологической нейтрализации) вирусов и др. Обычно тип вирусов гриппа определяют в РСК, подтип — в РТГА.

Серологический метод. Диагноз ставят при четырехкратном увеличении титра антител в парных сыворотках от больного, полученных с интервалом в 10 дней. Применяют РТГА, РСК, ИФА, РБН вирусов.

Аденовирусы, характеристика свойств, состав группы. Аденовирусы, патогенные для человека. Особенности патогенеза аденовирусных инфекций, методы культивирования аденовирусов. Диагностика аденовирусных болезней.

Семейство Adenoviridae разделяется на два рода: Mastadenovirus — аденовирусы млекопитающих, он включает аденовирусы человека (41 серовариант), обезьян (24 се-роварианта), а также крупного рогатого скота, лошадей, овец, свиней, собак, мышей, земноводных; и Aviadenovirus — аденовирусы птиц (9 серовариантов).

Аденовирусы лишены суперкапсида. Вирион имеет форму икосаэдра — кубический тип симметрии, его диаметр 70—90 нм. Капсид состоит из 252 капсомеров диаметром 7—9 нм.

В составе вириона выявлено не менее 7 антигенов. Инкубационный период 6—9 дней. Вирус размножается в эпителиальных клетках верхних дыхательных путей, слизистой оболочки глаз. Может проникать в легкие, поражать бронхи и альвеолы, вызывать тяжелую пневмонию; характерное биологическое свойство аденовирусов — тропизм к лимфоидной ткани.

Аденовирусные заболевания можно характеризовать как лихорадочные с катаральным воспалением слизистой оболочки дыхательных путей и глаз, сопровождающиеся увеличением подслизистой лимфоидной ткани и регионарных лимфатических узлов.

Лабораторная диагностика. 1. Выявление вирусных антигенов в пораженных клетках с помощью методов иммунофлуоресценции или ИФМ. 2. Выделение вируса. Материалом для исследования служат отделяемое носоглотки и конъюнктивы, кровь, испражнения (вирус удается выделить не только в начале болезни, но и на 7— 14-й ее день). Для изоляции вируса используют первично-трипсинизированные культуры клеток (в том числе диплоидные) эмбриона человека, которые чувствительны ко всем серовариантам аденовирусов. Вирусы обнаруживают по их цитопа-тическому эффекту и с помощью РСК, так как все они обладают общим комплемент-связывающим антигеном. Идентификацию производят по типоспецифическим антигенам с помощью РТГА и РН в культуре клеток. 3. Выявление нарастания титра антител в парных сыворотках больного с помощью РСК. Определение нарастания титра типоспецифических антител осуществляют с эталонными сероштаммами аденовирусов в РТГА или РН в культуре клеток.

5. Вирусы Коксаки и ЕСНО. Характеристика их свойств. Состав групп. Методы микробиологической диагностики заболеваний, вызываемых вирусами Коксаки и ЕСНО.

Коксаки являются наиболее кардиотропными из всех энтеровирусов. У 20—40 % больных в возрасте до 20 лет Кок-саки-инфекция осложняется миокардитом. Вирусы Коксаки представлены двумя группами: группа Коксаки А включает 23 сероварианта (А1—А22, 24); группа Коксаки В включает 6 серовариантов (В1—В6).

Вирусы Коксаки А и В могут вызывать у человека помимо полиомие-литоподобных заболеваний, иногда сопровождающихся параличами, и различные другие заболевания со своеобразной клиникой: асептический менингит, эпидемическая миалгия (Борнхольмская болезнь), герпангина, малая болезнь, гастроэнтериты, острые респираторные заболевания, миокардиты

ECHO, что означает: Е - enteric; С — cytopathogenic; H — human; О — orphan — сиротка. насчитывает 32 сероварианта.

Источником Коксаки- и ЕСНО-инфекций является человек. Заражение вирусами Происходит фекально-оральным путем.

Патогенез заболеваний, вызываемых вирусами Коксаки и ECHO, сходен с патогенезом полиомиелита. Входными воротами являются слизистая оболочка носа, глотки, тонкого кишечника, в эпителиальных клетках которых, а также в лимфоид-ной ткани и происходит размножение этих вирусов.

Сродство к лимфоидной ткани — одна из характерных особенностей этих вирусов. После размножения вирусы проникают в лимфу, а затем в кровь, обусловливая вирусемию и генерализацию инфекции.

Попадая в ток крови, вирусы гематогенно распространяются по всему организму, избирательно оседая в тех органах и тканях, к которым они обладают тропизмом.

Методы диагностики энтеровирусных заболеваний. используют вирусологический метод и различные серологические реакции. исследование необходимо проводить на всю группу энтеровирусов. Для их выделения используют кишечное содержимое, смыв и мазки из зева, реже ликвор или кровь, а в случае смерти больного ис-следуют кусочки ткани из разных органов. Исследуемым материалом заражают культуры клеток (полиовирусы, ECHO, Коксаки В и некоторые серовары Коксаки А), а также новорожденных мышей (Коксаки А).

Типирование выделенных вирусов осуществляют в реакциях нейтрализации, РТГА, РСК, реакции преципитации, используя эталонные смеси сывороток различных сочетаний. Для выявления антител в сыворотках людей при энтеровирусных инфекциях используют те же серологические реакции (РН, цветные реакции, РТГА, РСК, реакции преципитации), но для этих целей необходимо иметь парные сыворотки от каждого больного (в острый период и через 2—3 нед. от начала болезни). Реакции считаются положительными при увеличении титра антител не менее чем в 4 раза. При двух этих методах используют также ИФМ (для обнаружения антител или антигена).

Гепатит В. Структура и характеристика основных свойств вириона. Поверхностный антиген, его значение. Особенности взаимодействия вируса с клеткой. Способы заражения. Методы лабораторной диагностики. Специфическая профилактика.

Hepatitis B virus, HBV В составе вириона имеются три основных антигена

1. HBsAg — поверхностный (superficial), или растворимый (soluble), или австралийский антиген.

2. HBcAg — сердцевинный антиген (сог-антиген).

3. HBeAg — антиген е, локализован в сердцевине вириона

Собственно вирион — частица Дейна — имеет сферическую форму и диаметр 42 нм. Суперкапсид вириона состоит из трех белков: главного (основного), большого и среднего (рис. 88,1). Геном заключен в капсид и представлен двунитевой кольцевидной ДНК с м. м. 1,6 МД. ДНК состоит приблизительно из 3200 нуклеотидов, однако ее «плюс»-нить на 20—50 % короче «минус»-нити.

Поверхностный антиген — HBsAg — существует в виде трех морфологически различных вариантов: 1) представляет суперкапсид цельного вириона; 2) в большом количестве встречается в виде частиц диаметром 20 нм, имеющих сферическую форму; 3) в виде нитей длиной 230 нм. Химически они идентичны. В составе HBsAg имеется один общий антиген а и две пары взаимоисключающих типоспецифических детерминантов: d/y и w/r, поэтому существуют четыре основных субтипа HBsAg (и соответственно HBV): adw, adr, ayw и ayr. Антиген а обеспечивает формирование общего перекрестного иммунитета ко всем субтипам вируса.

Белки, образующие поверхностный антиген, существуют в гликозилированной (gp) и негликозилированной форме. Гликозилированными являются gp27, gp33, gp36 и gp42 (цифры обозначают м. м. в кД). Суперкапсид HBV состоит из главного, или основного, S-белка (92 %); среднего М-белка (4 %) и большого, или длинного, L-белка (1 %).

Главный белок — p24/gp27, Большой белок — p39/gp42, Средний белок - gp33/gp36.

Взаимодействие с клеткой.

1. Адсорбция на клетке.

2. Проникновение в клетку с помощью механизма рецепторопосредованного эн-доцитоза (окаймленная ямка -> окаймленный пузырек -> лизосома -> выход нук-леокапсида и проникновение вирусного генома в ядро гепатоцита).

3. Внутриклеточное размножение.

Источником заражения вирусом гепатита В является только человек. Заражение происходит не только парентеральным путем, но и половым, и вертикальным (от матери плоду)

В настоящее время основным методом диагностики гепатита В является использование реакции обратной пассивной ге-маглютинации (РОПГА) для обнаружения вируса или его поверхностного антигена — HBsAg. Как уже отмечалось, в крови поверхностного антигена содержится во много раз больше, чем самого вируса (в 100—1000 раз). Для реакции РОПГА используют сенсибилизированные антителами против вируса гепатита В эритроциты. При наличии антигена в крови происходит реакция гемагглютинации. Для обнаружения антител к вирусному антигену HBsAg используют различные иммунологические методы (РСК, РПГА, ИФМ, РИМ и др.)

Специфическая профилактика

прививки против гепатита В являются обязательными и должны проводиться на первом году жизни. Для вакцинации предложено два типа вакцин. Для приготовления одной из них в качестве сырья используют плазму вирусоноси-телей, поскольку в ней вирусный антиген содержится в количествах, достаточных для приготовления вакцины. Главное условие для приготовления этого типа вакцин — их полная безопасность,Для изготовления вакцины другого типа применяют методы генной инженерии, в частности, для получения антигенного материала используют рекомбинантный клон дрожжей, вырабатывающих поверхностный антиген вируса гепатита В.

В России созданы вакцины как для взрослых людей, так и для новорожденных и детей раннего возраста. Полный курс прививки состоит из трех инъекций:

I доза — сразу после рождения; II доза — через 1—2 мес; III доза — до конца 1-го года жизни.