Общая характеристика и классификация
Семейство Rhabdoviridae представляет собой колоссальную по своим масштабам группу инфекционных агентов. На сегодняшний день научному и медицинскому сообществу известно около ста восьмидесяти видов, принадлежащих к данному семейству. Уникальной чертой этой группы является чрезвычайно широкий спектр потенциальных хозяев: различные виды этих вирусов способны инфицировать как организмы всевозможных животных, так и растительные культуры.
В рамках медицинской и ветеринарной микробиологии принято выделять несколько ключевых родов, имеющих наибольшее эпидемиологическое и экономическое значение:
- Род Lyssavirus — имеет критическое значение для медицины, так как именно в этот род включен вирус бешенства, вызывающий смертельно опасное заболевание.
- Род Vesiculovirus — ярким и типичным представителем данной группы выступает вирус везикулярного стоматита.
- Род Ephemerovirus — включает в себя специфического возбудителя, вызывающего эфемерную лихорадку у крупного рогатого скота.
Морфология и происхождение названия
При изучении представителей семейства под электронным микроскопом в глаза бросается их крайне специфический внешний вид. Вирионы обладают характерной пулевидной формой. Строение вирусной частицы асимметрично и напоминает цилиндр, у которого один полюс является плавно закругленным, в то время как противоположный конец выглядит абсолютно плоским (как бы усеченным).
Именно эта уникальная визуальная особенность послужила основой для номенклатуры всего семейства. Само название берет свое начало от древнегреческого слова rhabdos, что в дословном переводе на русский язык означает «прут» или «палка». Физические параметры (размеры) вирионов варьируются в достаточно широких пределах: их длина может достигать от 120 до 300 нанометров, а ширина обычно составляет от 60 до 80 нанометров.
Ультраструктура и оболочка вируса
Сложное строение вириона обеспечивается наличием нескольких важных структурных компонентов. Наружным защитным барьером вирусной частицы служит суперкапсид — специализированная оболочка, основу которой составляет двухслойная липопротеиновая мембрана. Эта мембранная структура имеет четкую и строго упорядоченную пространственную организацию:
- Внутренний слой: С внутренней стороны (обращенной к центру вириона) липопротеиновая мембрана плотно выстлана матриксным белком, который в микробиологии обозначается как M-белок.
- Наружный слой: Внешняя поверхность суперкапсида густо покрыта специализированными шипами. Эти выступающие структуры образованы гликопротеином G. Размеры каждого такого шипа составляют примерно от 5 до 10 нанометров в длину и около 3 нанометров в поперечнике.
Организация рибонуклеокапсида и генома
Под защитным слоем липопротеинового суперкапсида скрывается внутренний компонент вируса — рибонуклеокапсид. Для него характерен спиральный тип симметрии. Сердцевину капсида составляет генетический материал, который представлен однонитевой, строго линейной и нефрагментированной молекулой рибонуклеиновой кислоты. Принципиально важно отметить, что это именно минус-РНК (молекула с отрицательной полярностью).
Геном вируса функционирует в тесной связке со специфическими белками нуклеокапсида, каждый из которых выполняет свою уникальную задачу:
- N-белок (от английского термина nucleocapsid) — выполняет структурную функцию, формируя плотный защитный белковый чехол для геномной молекулы РНК.
- L-белок (large, что переводится как крупный) и P-белок (phosphoprotein, фосфопротеин) — объединяются вместе, формируя жизненно важный полимеразный комплекс. Этот комплекс выступает в роли транскриптазы, которая абсолютно необходима для успешного запуска и протекания процессов репродукции вирусных частиц внутри инфицированной клетки.
Коротко: ответы на вопросы по теме
С какими рецепторами клеток-мишеней связывается гликопротеин G вируса бешенства при инфицировании?
Гликопротеин G вируса бешенства связывается со специфическими никотин-ацетилхолиновыми рецепторами нервной ткани (НАХР), обеспечивая адсорбцию вируса. Рецептор p75NTR участвует в транспортировке вируса к телу нейрона.
Каковы основные этапы цикла репродукции рабдовирусов внутри инфицированной клетки?
Цикл репродукции рабдовирусов внутри инфицированной клетки включает пять основных этапов.
- Адсорбция и проникновение — связывание вирусных гликопротеинов с рецепторами и проникновение путем клатрин-опосредованного эндоцитоза.
- Депротеинизация — выход рибонуклеокапсида из эндосомы непосредственно в цитоплазму.
- Биосинтез — транскрипция неполных плюс-нитей (иРНК) и репликация полных плюс-нитей РНК с участием вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразы.
- Трансляция и процессинг — синтез вирусных белков на рибосомах и модификация гликопротеина G в эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи.
- Сборка и выход — формирование рибонуклеокапсида и выход новых вирионов путем почкования через клеточную мембрану.
Каков механизм распространения вируса бешенства по нервной системе человека после укуса?
Распространение вируса бешенства (Rabies virus) по нервной системе происходит строго нейрогенным путем.
- Центростремительный транспорт — вирус перемещается ретроградно по аксонам мотонейронов от места внедрения к ЦНС со скоростью 50–100 мм/сутки. Движение осуществляется с помощью минус-концевых белков-моторов семейства динеинов.
- Центробежное распространение — после репликации в телах нейронов головного и спинного мозга вирус диссеминирует по эфферентным волокнам периферических нервов во внутренние органы, в первую очередь в слюнные железы.
Какие методы лабораторной диагностики применяются для подтверждения диагноза бешенства?
Для диагностики бешенства применяются следующие методы:
- Реакция иммунофлюоресценции (РИФ) — исследование отпечатков роговицы и биоптатов кожи.
- Иммуноферментный анализ (ИФА) и реакция связывания комплемента (РСК) — серологическое определение антител.
- Реакция нейтрализации (РН) — на мышах с применением антирабического иммуноглобулина.
- Биологическая проба — выделение вируса из слюны, слезной или цереброспинальной жидкости путем интрацеребрального заражения мышей-сосунков.
- Реакция непрямой иммунофлюоресценции (РНИФ) также относится к используемым специфическим методам диагностики.
Какие препараты используются для специфической постэкспозиционной профилактики бешенства?
Для специфической постэкспозиционной профилактики бешенства применяются препараты для активной и пассивной иммунизации.
- Антирабическая вакцина (КОКАВ) — концентрированная очищенная культуральная инактивированная вакцина, которая вводится внутримышечно курсом из 6 инъекций для экстренного формирования иммунитета.
- Антирабический иммуноглобулин (АИГ) — применяется для обеспечения немедленного пассивного иммунитета при тяжелых повреждениях или укусах опасной локализации. Вводится в дозе 20 МЕ/кг, при этом часть дозы используется для инфильтрации области ран, а остаток вводится внутримышечно.
Для запоминания состава полимеразного комплекса рабдовирусов используйте ассоциацию: чтобы начать репродукцию, вирусу нужны Лидер (L-белок) и Помощник (P-белок).
Вопросы с занятий и экзамена
Какую форму имеют представители семейства Rhabdoviridae?
Они имеют пулевидную форму, представляя собой цилиндрическую структуру с одним закругленным и одним плоским (усеченным) концом.
К какому типу относится геном рабдовирусов?
Генетический материал этих вирусов представлен однонитевой, линейной и нефрагментированной молекулой минус-РНК.
Какие компоненты образуют суперкапсид?
Суперкапсид состоит из двухслойной липопротеиновой мембраны, которая изнутри выстлана M-белком (матриксным), а снаружи покрыта шипами, состоящими из гликопротеина G.
Какова функция L-белка и P-белка в структуре вируса?
L-белок и P-белок совместно формируют специфический полимеразный комплекс (транскриптазу), который критически необходим для процесса репродукции вируса в клетке-хозяине.
Что ещё разобрать по теме
- Патогенез заболеваний, вызываемых вирусом бешенства (род Lyssavirus)
- Жизненный цикл вирусов, содержащих минус-РНК
- Эпидемиологическое значение вируса везикулярного стоматита (род Vesiculovirus)
- Механизмы формирования и функции гликопротеина G при взаимодействии с клеткой
- Особенности спиральной симметрии рибонуклеокапсида
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Рабдовирусы» 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 «Рабдовирусы (бешенство)»
Весь раздел «Рабдовирусы (бешенство)»Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.