Классификация и важнейшие представители
Семейство Poxviridae (от англ. pox — оспа, язва) делится на два подсемейства. В медицинском отношении имеет значение подсемейство Chordopoxvirinae (вирусы оспы позвоночных). Другое подсемейство — Entomopoxvirinae — поражает только насекомых.
Ключевые роды и возбудители:
- Orthopoxvirus: наиболее значимый род. Включает вирусы натуральной оспы, вакцины, оспы коров, оспы обезьян.
- Molluscipoxvirus: вирус контагиозного моллюска (строго антропонозный патоген).
- Parapoxvirus: вирус Орф (вызывает пустулезный дерматит, передается от овец) и паравакцины.
- Yatapoxvirus: танапоксвирусы (опухоли обезьян, у людей вызывают лихорадку и одиночные везикулярные очаги).
- Специфические вирусы животных: Avipoxvirus (птицы), Capripoxvirus (овцы и козы), Leporipoxvirus (зайцеобразные, вызывает миксому), Suipoxvirus (свиньи).
Ультраструктура вириона
Поксвирусы отличаются гигантскими для вирусов размерами — 230×400 нм. Они имеют овоидную или кирпичеобразную форму. В отличие от подавляющего большинства вирусов, поксвирусы можно разглядеть в обычный световой микроскоп, если применить специальные методы окраски (например, серебрение по Морозову). Эти структуры называются элементарными тельцами Пашена.
Строение вириона:
- Сердцевина (нуклеоид): имеет характерную гантелевидную форму. Содержит линейную двунитевую ДНК, концы которой образуют «шпильки» (ковалентно замкнуты), и более 30 структурных белков.
- Боковые тела: две структуры, между которыми зажата сердцевина.
- Оболочки: геном окружает мембрана сердцевины; поверх нее в цитоплазме формируется наружная мембрана с нитевидными (трубчатыми) элементами. Внешняя оболочка приобретается вирионом при выходе из клетки.
Ортопоксвирусы также синтезируют гемагглютинин, однако он является невирионным (не входит в структуру самой вирусной частицы).
Цикл репродукции
Уникальная черта поксвирусов среди всех ДНК-содержащих вирусов — их репродукция проходит исключительно в цитоплазме клетки. Вирус полностью автономен и не зависит от ядерных механизмов хозяина, так как имеет собственные ферменты (включая вирусную ДНК-полимеразу) для синтеза нуклеиновых кислот.
Основные этапы:
- Проникновение в клетку через фагоцитарную вакуоль.
- Внутри вакуоли удаляется наружная мембрана.
- С помощью ферментов самого вириона запускается транскрипция ранних генов, что приводит к синтезу «раздевающего белка».
- Мембрана сердцевины разрушается, и ДНК выходит в цитоплазму, где происходит репликация.
В процессе сборки новых вирионов в цитоплазме образуются характерные включения — тельца Гварниери (фабрики вирусного размножения). Выход из клетки осуществляется почкованием (при этом вирус захватывает модифицированные мембраны аппарата Гольджи) или путем лизиса клетки.
Натуральная оспа и ее патогенез
Вирус натуральной оспы (Variola virus) — возбудитель особо опасной карантинной инфекции. Источником заражения выступал только больной человек, а механизмы передачи включали аэрозольный и контактно-бытовой пути.
Патогенез заболевания включает несколько фаз:
- Внедрение через слизистые верхних дыхательных путей (реже кожу).
- Размножение в регионарных лимфоузлах.
- Гематогенная диссеминация (виремия) с заносом в кожу и лимфоидную ткань.
- Вторичная репликация, приводящая к формированию сыпи.
Инфекция давала стойкий, пожизненный иммунитет, обусловленный вируснейтрализующими антителами и клеточными факторами. Оспа отличалась высокой устойчивостью во внешней среде: вирус длительно сохранялся в корочках пустул, не боялся эфира и низких температур, но мгновенно погибал при кипячении (100 °C).
Другие патогенные поксвирусы
- Вирус вакцины (Vaccinia virus): самостоятельный вид, точное происхождение которого неизвестно (вероятно, от вируса оспы коров). Имеет общие антигены с натуральной оспой, благодаря чему использовался как живая вакцина. Существует только в виде лабораторных штаммов.
- Вирус контагиозного моллюска: поражает детей и взрослых. Вызывает появление жемчужно-розовых папул (1–5 мм), при надавливании на которые выделяется сыровидная масса. Передается контактным путем (в том числе через микротравмы), возможна аутоинокуляция.
- Вирус оспы обезьян: вызывает инфекционное заболевание, сопровождающееся интоксикацией, лихорадкой и пустулезно-папулезной сыпью.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие антигены выделяют у вируса натуральной оспы?
У вируса натуральной оспы выделяют основные антигены:
- Нуклеопротеиновые антигены.
- Растворимые антигены.
- Гемагглютинин.
Ортопоксвирусы синтезируют гемагглютинин, который не входит в состав вириона. У вируса натуральной оспы имеются общие антигены с вирусом вакцины, что важно для иммунопрофилактики.
Какие методы лабораторной диагностики применяют при поксвирусных инфекциях?
При натуральной оспе применяют следующие методы микробиологической диагностики:
- Методы индикации: электронная микроскопия, РИФ, РП, микроскопия для выявления внутриклеточных включений — телец Гварниери.
- Вирусологический метод: заражение куриных эмбрионов на хорион-аллантоисной оболочке или заражение культур клеток; идентификация проводится с помощью реакции нейтрализации, РСК, РТГА.
- Серологическая диагностика: РТГА, РСК, РПГА, реакция нейтрализации.
Исследования при натуральной оспе проводят со строгим соблюдением правил работы с особо опасными инфекциями. Для вируса оспы обезьян диагностика указана как аналогичная методам при натуральной оспе.
Какие ферменты содержатся в сердцевине вириона поксвирусов?
У поксвирусов весь цикл репродукции проходит в цитоплазме клетки. Вирус автономен, так как имеет собственные ферменты для синтеза иРНК и ДНК и не зависит от ядерных механизмов клетки.
В источниках указано:
- репликация генома осуществляется вирусной ДНК-полимеразой;
- транскрипция ранних генов происходит с помощью ферментов вириона;
- эти процессы обеспечивают репродукцию поксвирусов в цитоплазме клетки.
Какие виды вакцин используются для профилактики натуральной оспы?
Для специфической профилактики натуральной оспы используется живая оспенная вакцина.
В источниках указаны способы получения:
- из соскобов сыпи телят;
- культивированием вируса вакцины на куриных эмбрионах.
Методы введения:
- скарификационный, накожный;
- с помощью безыгольного инъектора.
Также описана отечественная оральная таблетированная вакцина: она не уступает по эффективности накожной и менее реактогенна.
Обязательная вакцинация отменена с 1980 г. в связи с глобальной ликвидацией оспы.
Запомнить динамику развития оспенной сыпи поможет правило «Пять П»: Пятно → Папула → Пузырек (везикула) → Пустула → Подсыхание (образование корочки).
Вопросы с занятий и экзамена
Почему поксвирусы могут размножаться в цитоплазме, если их геном представлен ДНК?
Поксвирусы автономны: они несут в составе вириона собственные ферменты (например, ДНК-полимеразу) для синтеза иРНК и репликации ДНК, поэтому им не требуются ферменты клеточного ядра.
Что такое тельца Гварниери и тельца Пашена?
Тельца Пашена — это отдельные вирионы поксвирусов, видимые в световой микроскоп при специальной окраске. Тельца Гварниери — это внутриклеточные цитоплазматические включения («фабрики» размножения вируса) в пораженной клетке.
В каком году была ликвидирована натуральная оспа?
Последний случай естественного заражения был зафиксирован в 1977 году в Сомали, а официальная ликвидация в мире была объявлена после последних лабораторных случаев в 1978 году. Обязательная вакцинация отменена в 1980 г.
Что ещё разобрать по теме
- Глобальная программа ликвидации оспы: вклад отечественных ученых и разработка вакцин
- Микробиологическая диагностика: культивирование на хорион-аллантоисной оболочке
- Клинические формы натуральной оспы: от вариолоида до пустулезно-геморрагической
- Серологическая диагностика поксвирусов (РТГА, РСК, реакция нейтрализации)
- Вирус контагиозного моллюска: эпидемиология, группы риска и патогенез
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Поксвирусы» и ещё 4 383 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 141 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «ДНК-вирусы (парвовирусы, папилломавирусы, аденовирусы, гепатит В, герпес-вирусы, поксвирусы, анелловирусы)»
Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.