Poxvirusi: Virus ljudskih malih boginja

Obitelj Poxviridae (engleski pox - male boginje + virusi) obuhvaća dvije podfamilije: Chordopoxvirinae, koja uključuje viruse boginja kralježnjaka, i Entomopoxvirinae, koja ujedinjuje viruse boginja kukaca. Podfamilija virusa boginja kralježnjaka pak uključuje 6 neovisnih rodova i nekoliko neklasificiranih virusa. Predstavnici svakog roda imaju zajedničke antigene i sposobni su za genetsku rekombinaciju. Rodovi se međusobno razlikuju po postotnom sadržaju i svojstvima DNA, položaju i obliku nitistih struktura na vanjskoj membrani viriona, otpornosti na eter, hemaglutinirajućim svojstvima i drugim značajkama.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Struktura Poxvirusi: Virus ljudskih malih boginja

Predstavnici roda Orthopoxvirus su virusi malih boginja, majmunskih boginja i vakcinije. Virus malih boginja uzrokuje posebno opasnu infekciju kod ljudi, koja je iskorijenjena naporima svjetske zajednice sredinom 1970-ih. Virus majmunskih boginja patogen je ne samo za primate: opisani su slučajevi kod ljudi koji svojim tijekom nalikuju malim boginjama. S obzirom na ovu okolnost, korisno je imati opću predodžbu o mikrobiologiji malih boginja.

Najproučavaniji član roda Orthopoxvirus je virus vakcinije, koji potječe od kravljih ili malih boginja. Prilagođen je ljudima i dugo se koristio kao prvo cjepivo s živim virusom.

Virus malih boginja i drugi predstavnici ovog roda najveći su od svih poznatih životinjskih virusa. Jedan je od najorganiziranijih životinjskih virusa, a u strukturi nekih struktura približava se bakterijama. Virion je ciglenog oblika s blago zaobljenim kutovima i mjeri 250-450 nm. Sastoji se od jasno prepoznatljive jezgre (nukleoida ili srži) koja sadrži genomsku dvolančanu linearnu molekulu DNA molekularne težine od 130-200 MDa, povezanu s proteinima. S obje strane nukleoida nalaze se ovalne strukture koje se nazivaju proteinska tijela. Jezgra i bočna tijela okruženi su jasno prepoznatljivom površinskom membranom s karakterističnom žljebastom strukturom. Stijenka jezgre sastoji se od unutarnje glatke membrane debljine 5 nm i vanjskog sloja pravilno raspoređenih cilindričnih podjedinica. Virus ima kemijski sastav sličan sastavu bakterija: sadrži ne samo proteine i DNA, već i neutralne masti, fosfolipide i ugljikohidrate.

Poksvirusi su jedini virusi koji sadrže DNK i repliciraju se u citoplazmi stanice domaćina. Ciklus reprodukcije virusa sastoji se od sljedećih glavnih faza. Nakon adsorpcije na površini osjetljive stanice, virus prodire u citoplazmu endocitozom posredovanom receptorima, a zatim dolazi do dvostupanjskog "svlačenja" viriona: prvo se vanjska membrana uništava staničnim proteazama, dolazi do djelomične transkripcije i sinteze ranih mRNA koje kodiraju sintezu proteina odgovornog za daljnje svlačenje. Paralelno s tim dolazi do replikacije vDNA. Transkribiraju se kćerinske kopije DNK, sintetiziraju se kasne mRNA. Zatim dolazi do translacije i sintetizira se oko 80 proteina specifičnih za virus molekularne težine od 8 do 240 kDa. Neki od njih (oko 30) su strukturni proteini, ostali su enzimi i topljivi antigeni. Značajka reprodukcije poksvirusa je njihova modifikacija staničnih struktura, koje se transformiraju u specijalizirane "tvornice" gdje postupno sazrijevaju nove virusne čestice. Zreli virusni potomci napuštaju stanicu ili tijekom njezine lize ili pupanjem. Ciklus razmnožavanja virusa malih boginja traje oko 6-7 sati.

Virus malih boginja ima hemaglutinacijska svojstva; hemaglutinin se sastoji od tri glikoproteina. Najvažniji antigeni su: NP-nukleoprotein, zajednički cijeloj porodici; termolabilni (L) i termostabilni (C), kao i topljivi antigeni.

Poksvirusi mogu podnijeti sušenje (posebno u patološkom materijalu) dugi niz mjeseci na sobnoj temperaturi, otporni su na eter, inaktiviraju se u 50%-tnom etanolu na sobnoj temperaturi unutar 1 sata, a konzerviraju se u 50%-tnom glicerolu na 4 °C nekoliko godina. Otporni su na većinu dezinficijensa: 1% fenol ili 2%-tni formaldehid na sobnoj temperaturi inaktiviraju ih samo unutar 24 sata, 5%-tni kloramin - unutar 2 sata.

Ljudi i majmuni su osjetljivi na virus malih boginja. Prilikom eksperimentalne infekcije, mozak novorođenih miševa razvija generaliziranu infekciju koja završava fatalno; virus nije patogen za odrasle miševe. Dobro se razmnožava u pilećim embrijima kada inficira korioalantoičnu membranu, amnion, žumanjčanu vrećicu i alantoičnu šupljinu. Na korioalantoičkoj membrani 10-12 dana starih pilećih embrija, virus malih boginja stvara male bijele plakove; virus vakcinije uzrokuje veće lezije s crnim udubljenjem u središtu uzrokovanim nekrozom. Važna diferencijalna značajka virusa malih boginja je maksimalna temperatura reprodukcije virusa u pilećem embriju od 38,5 °C.

Primarne i kontinuirane stanične kulture dobivene od ljudi, majmuna i drugih životinja osjetljive su na virus malih boginja. Na staničnoj kulturi tumorskog podrijetla (HeLa, Vero), virus malih boginja formira male plakove proliferativnog tipa, dok se prilikom infekcije Vero stanica virusom majmunskih boginja detektiraju okrugli plakovi s litičkim centrom. U stanicama bubrega svinjskog embrija, virus malih boginja sposoban je izazvati jasan citopatogeni učinak, koji se ne javlja kada su te stanice zaražene virusom majmunskih boginja. U HeLa stanicama, virus malih boginja uzrokuje okruglostaničnu degeneraciju, dok virusi majmunskih i devinih boginja uzrokuju degeneraciju s nastankom višejezgrenih stanica.

[ 4 ], [ 5 ]

Patogeneza

Osobe koje su preboljele male boginje zadržavaju imunitet doživotno. Dugotrajni stabilan imunitet također se formira nakon cijepljenja. 2 je uglavnom humoralna, antitijela koja neutraliziraju virus pojavljuju se unutar nekoliko dana nakon početka bolesti, ali ne sprječavaju progresivno širenje kožnih manifestacija: pacijent može umrijeti u pustularnoj fazi, s visokom razinom antitijela u krvi. Antitijela su također odgovorna za umjetni imunitet stvoren cijepljenjem, pojavljujući se 8-9. dana nakon imunizacije i dosežući maksimalne titre nakon 2-3 tjedna.

Stanični imunitet igra ne manju ulogu od cirkulirajućih antitijela. Utvrđeno je da osobe s hipogamaglobulinemijom ne biosintetiziraju antitijela, ali postaju imune na virus malih boginja. Ovaj stanični imunitet temelji se na aktivnosti T-citotoksičnih limfocita.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Epidemiologija

Izvor zaraze je bolesna osoba. Velika većina ljudi koji nisu cijepljeni protiv malih boginja ili nisu preboljeli bolest podložna je ovoj infekciji. Male boginje se najčešće prenose kapljicama iz zraka, ali moguća je i infekcija kontaktom (putem odjeće, ručnika, posteljine, kućanskih predmeta). Bolesnik je zarazan za druge tijekom cijelog razdoblja razvoja osipa, sve dok ne otpadnu posljednje kraste, ali je najopasniji u prvih 8-10 dana, kada postoje lezije na sluznicama.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Simptomi

Ulazna točka za infekciju je sluznica gornjih dišnih putova. Primarna reprodukcija virusa događa se u limfoidnom tkivu faringealnog prstena, zatim virus nakratko ulazi u krv i inficira stanice retikuloendotelnog tkiva (RET). Virus se tamo razmnožava, a viremija se ponovno javlja, ali intenzivnija i dugotrajnija. Dermatotropni učinak virusa povezan je s njegovom sposobnošću prodiranja iz krvotoka u epidermu, uzrokujući ranu proliferaciju spinoznih stanica i karakterističnu degeneraciju stanica Malpigijevog sloja.

Inkubacija je 8-18 dana. Velike boginje počinju akutno: glavobolje, bolovi u mišićima, prostracija, vrućica. Nakon 2-4 dana pojavljuje se karakterističan osip na sluznici usne šupljine i koži - svi elementi gotovo istovremeno, lokalizirani više na licu i udovima. Osip prolazi kroz stadije makule, papule, vezikule i pustule, zatim se stvara krasta (krasta), nakon čega ostaje ožiljak. Pojavom osipa temperatura pada i ponovno raste u stadiju pustule. Od pojave osipa do otpadanja krasta prođe oko 3 tjedna. Kod takvog klasičnog teškog tijeka (variola major), stopa smrtnosti tijekom epidemija može doseći 40%: kod blažeg oblika bolesti - alastrim (variola minor) - smrtnost ne prelazi 1-2%.

Dijagnostika

Variozna boginja može se dijagnosticirati virusoskopskim, virološkim i serološkim metodama. Najučinkovitija i najbrža metoda je izravna elektronska mikroskopija materijala uzetog s elemenata osipa prije stadija pustule, budući da se količina virusa u toj fazi naglo smanjuje. Svjetlosna mikroskopija preparata iz sadržaja vezikula otkriva velike stanice s Guarnierijevim tjelešcima, koja su ovalne citoplazmatske inkluzije u blizini stanične jezgre, obično homogene i acidofilne, rjeđe granulirane i nepravilnih obrisa. Guarnierijeva tjelešca su "tvornice" u kojima se razmnožava virus variole. U razmazima pripremljenim od sadržaja vezikula variole i obojenim metodom M. Morozova nalaze se virioni variole - Paschenova tjelešca.

Za izolaciju i identifikaciju virusa, 12-14 dana stari pileći embriji inficiraju se na korionsko-alantoiskoj membrani, gdje virus formira male bjelkaste plakove, a inficiraju se i stanične kulture kako bi se otkrio citopatogeni učinak, postavila hemadsorpcijska ili imunofluorescentna reakcija. Materijal za infekciju je krv, nazofaringealni iscjedak, strugotine kožnih elemenata osipa, kraste, kao i obdukcijski materijal.

Specifični antigen virusa malih boginja može se detektirati u razmazima-otiscima s elemenata osipa i nazofaringealnog iscjetka pomoću indirektne imunofluorescencije. U materijalu s elemenata osipa antigen se može odrediti pomoću imunodifuzije, RSC ili IFM.

Već nakon prvog tjedna bolesti mogu se otkriti antitijela koja neutraliziraju virus, antitijela koja fiksiraju komplement i hemaglutinini. Prisutnost antitijela koja fiksiraju komplement smatra se najpouzdanijim znakom malih boginja, budući da rijetko perzistiraju kod cijepljenih osoba dulje od 12 mjeseci.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Liječenje

U svrhu specifičnog liječenja i prevencije koristi se metisazon (marboran) - lijek koji potiskuje unutarstanično razmnožavanje virusa malih boginja. Posebno je učinkovit u ranim fazama bolesti i tijekom inkubacijskog razdoblja.

Povijest ljudske civilizacije pamti mnoge epidemije i pandemije malih boginja. Samo u Europi do kraja 18. stoljeća od malih boginja umrlo je najmanje 150 milijuna ljudi. Nakon što je E. Jenner (1796.) primio cjepivo protiv malih boginja, započela je aktivna borba protiv ove bolesti, koja je završila njezinim potpunim iskorjenjivanjem. U Sovjetskom Savezu male boginje su iskorijenjene 1936. godine, ali zbog uvezenih slučajeva bile su registrirane do 1960. Godine 1958., na inicijativu delegacije SSSR-a, na Skupštini WHO-a usvojena je rezolucija o iskorjenjivanju malih boginja u cijelom svijetu, a 1967. WHO je usvojio intenzivirani program iskorjenjivanja malih boginja. SSSR, SAD i Švedska pružili su opsežnu financijsku pomoć ovom programu. SSSR nije samo pružio pomoć specijalistima koji rade u mnogim endemskim zemljama, već je donirao i oko 1,5 milijardi doza cjepiva protiv malih boginja. Korišteno cjepivo bio je živi virus malih boginja uzgojen na telećoj vrećici, zatim pročišćen i osušen. Dobri rezultati postignuti su i s kulturološkim i embrionalnim (ovovaccina) živim cjepivima. Za prevenciju i liječenje komplikacija koje se ponekad javljaju tijekom cijepljenja korišteni su imunoglobulin protiv malih boginja donora (10%-tna otopina u fiziološkoj otopini gama-globulinske frakcije krvi donora posebno revakciniranih protiv malih boginja) i imunoglobulin iz ljudske krvi titriran na sadržaj antitijela protiv malih boginja.

[ 18 ]