Реовирусы

Глава 7. СЕМЕЙСТВО РЕОВИРУСОВ (REOVIRIDAE)

Реовирусы представляют собой обширную группу Вирусов, поражающих млекопитающих, птиц, клещей, насекомых, растения. Среди вирусов, поражающих живот­ных, выделены три рода: собственно реовирусы, ротави-русы и орбивирусы. Последние являются зоонозами с 'природной очаговостью; некоторые из них могут быть патогенными для человека. Реовирусы могут поражать

клетки эпителия слизистой оболочки дыхательных путей и пищеварительного аппарата, откуда они и получили свое название (Respiratory enteric orphan viruses).

РЕОВИРУСЫ

Морфология. Вирионы имеют диаметр 60—70.нм и состоят из двунитчатой РНК, покрытой двумя капсидными белковыми оболочками — внутренней и наружной. Капсид имеет икосаэдральную симметрию. Наружный капсид состоит из 32 капсомеров с диаметром 18 нм, он может быть удален путем обработки химотрипсином или детер-гентами. Частица с удаленным наружным капсидом называется сердцевиной. Она имеет 12 пятиугольных фасеток, образованных капсомерами внутреннего кап-сида, в центре которых находятся отростки диаметром 10 нм с внутренним каналом, через него выходят наружу вновь синтезированные молекулы иРНК (см. рис. 17).

Химический состав и физико-химические свойства. Вирионы содержат РНК (14% от их массы) и белки. В сердцевине вирионов имеются 3000 молекул однонит­чатых олигонуклеотидов, которые составляют 25% от всей РНК. Липиды отсутствуют. Углеводы входят в состав гликопротеидов, находящихся в составе наружного капсида. Молекулярная масса вирионов 130- 10, коэф­фициент седиментации 740 S, плавучая плотность в хлориде цезия 1,36—1,39 г/см³.

Геном реовирусов состоит из 10 фрагментов двунит­чатой РНК. Каждый фрагмент РНК представляет собой отдельный ген. Для возникновения инфекционного процес­са необходимо наличие всех фрагментов РНК.

Белки, антигены. Восемь полипептидов являются структурными белками и обозначаются греческими буквами: U, K2, и КЗ (1400—1500 аминокислотных остатков): р,1 и (J,2 (700—800 аминокислотных остатков);

о1, ст2 и оЗ (350—400 аминокислотных остатков). Пять полипептидов входят в состав сердцевины, три — ^ilC, о1 и оЗ — в состав наружного капсида. Белок <т1 обеспе­чивает специфическое связывание с клеточными рецепто­рами и определяет тропизм вируса к определенным клеткам. Этот же белок является вирусным гемагглюти-нином. Он представляет собой основной типоспецифи-ческий антиген. Тем не менее, количество этого белка на поверхности вирионов мало — 24 молекулы на вирус­ную частицу и 1 % от сухой массы всех белков.

Белок рЛС обеспечивает проникновение вируса в клетку и его распространение в организме. Этот белок образуется путем протеолитического нарезания белка р,1. В наибольшем количестве на поверхности вируса представ­лен белок оЗ, однако функции его точно не установлены.

Известны три серотипа реовирусов человека. Они имеют общий комплементсвязывающий и типоспецифиче-ские антигены. Вирусы всех трех серотипов агглютини­руют эритроциты человека группы 0, а вирус 3-го серотипа, кроме того, и эритроциты крупного рогатого скота.

В сердцевине вирионов имеется РНК-зависимая РНК-транскриптаза, которая становится активной после удале­ния наружного капсида. Имеются также фосфогидролаза, гуанилтрансфераза и метилтрансфераза (ферменты для синтеза «шапочки»).

Устойчивость к физическим и химическим агентам. Вирусы устойчивы к прогреванию при температуре 56°С В течение 2 ч, стабильны при рН 2,2—8,0, устойчивы к эфиру, детергентам. Относительно устойчивы они и к действию ряда химических веществ, включая 3% раствор формалина и 1% раствор перекиси водорода.

Репродукция. Вирус проникает в клетку посредством эндоцитоза и транспортируется в лизосомы. В лизосомах клеточные протеолитические ферменты типа химотрипси-на разрушают наружный капсид и геном начинает функционировать в составе модифицированных сердцевин. Транскрибируется преимущественно одна нить генома с образованием большого количества «плюс-нитей», которые выходят через центральные каналы. Снабженные «шапочкой» и полиаденилатовой последовательностью «плюс-нити» функционируют как иРНК. Другие «плюс-нити» участвуют в репликации и входят в состав вновь синтезированных молекул генома.

Транскрипция и репликация в зараженной клетке строго регулируются. В процессе транскрипции обра­зуются ранние и поздние иРНК. Ранние иРНК синтези­руются с 4 фрагментов РНК, поздние иРНК — со всех 10 фрагментов генома. Каждый фрагмент кодирует один полипептид, однако некоторые продукты трансляции наре­заются с образованием двух зрелых белков. Транскрип­ция, репликация и сборка вирусных частиц осуществляют­ся в специальных участках в цитоплазме — «фабриках». Вирус выходит из клетки при ее гибели.

Реовирусы хорошо размножаются в культурах клеток

разного происхождения — клетки почек обезьян, фибро-бласты эмбриона человека, перевиваемые линии клеток;

ЦПД заключается в образовании округленных зернистых клеток и напоминает картину неспецифической дегенера­ции. В клетках образуются ацидофильные включения в околоядерной зоне цитоплазмы, содержащие вирусспеци-фические компоненты и зрелые вирионы (см. рис. 28) и соответствующие «фабрикам» (см. рис. 8,а), где происходит репродукция вируса.

Реовирусы имеют широкий круг хозяев. Они выделены от крупного рогатого скота, обезьян, собак, кур, мышей, диких птиц, москитов. Антитела к вирусу обнаружены у многих животных.

Патогенез и клиника. Вирус размножается в эпителии слизистой оболочки носоглотки и кишечника. При попа­дании в кишечник он взаимодействует со специализи­рованными эпителиальными клетками в микроскладках над групповыми лимфатическими фолликулами — М-клетками, которые транспортируют вирус к лимфоидной ткани. Транспорт реовирусов через М-клетки, по-видимому, осуществляют клеточные лизосомы. Из групповых лим­фатических фолликулов вирус попадает в брыжеечные лимфатические узлы, оттуда в селезенку, через лимфатиче­скую систему попадает в кровь.

У взрослых заболевание часто протекает бессимптом-но, у детей реовирусы вызывают катаральные воспаления верхних дыхательных путей или тонкого кишечника. Инфекция характеризуется появлением лихорадки, воспа­лением верхних дыхательных путей (ринит, фарингит), конъюнктивитом, поносом. Реже наблюдаются пневмония, герпангина, миокардит. Известны смертельные случаи заболевания среди новорожденных и детей раннего возраста.

Иммунитет. Клинически выраженная и инаппарантная инфекция сопровождаются появлением специфических антител. К 25—30 годам жизни большинство населения имеют антитела ко всем трем типам вируса, что свидетель­ствует о его широкой циркуляци.

Эпидемиология. Основной путь передачи — воздушно-капельный, однако возможен и фекально-оральный путь заражения. Реовирусы в связи с их высокой контагиоз-ностью и устойчивостью во внешней среде часто являются причиной эпидемических вспышек в детских коллективах. В циркуляции вируса важную роль играет бессимптомное вирусоносительство.

Лабораторная диагностика. Материалом для исследова­ния являются смывы носоглотки и фекалии больных. Из фекалий вирусы выделяют чаще, чем из смывов носо­глотки. В летальных случаях используют кровь, легкие, печень, мозг, почки погибших.

Выделение вируса. Вирусы выделяют в первич­ных и перевиваемых культурах человека и животных (почек обезьян, фибробластов эмбриона человека, HeLa, Нер-2 и др.). Сыворотку животных к зараженным куль­турам не добавляют в связи с возможным содержанием в ней антител к реовирусу. Цитопатический эффект может проявиться через длительный период —2—3 нед после заражения. Он характеризуется появлением дегене­рировавших клеток, которые не слущиваются со стекла, а сохраняют связь с монослоем, прикрепляясь к нему отростками.

Вирус можно выделить путем заражения мышей-сосунков в мозг, подкожно, внутрибрюшинно, интраназаль-но. Через 5—12 дней наступает гибель животных. Однако чаще используют культуры клеток, так как мыши менее чувствительны к вирусу и могут спонтанно быть инфи­цированы реовирусами.

Идентификацию вирусов проводят в РН и в РТГА с использованием эритроцитов человека 0 группы и крупного рогатого скота; применяют эталонные типоспе-цифические сыворотки. Неспецифические ингибиторы из. сывороток удаляют обработкой каолином, а изогемагтлю-тинины — 50% взвесью эритроцитов человека группы 0.

Серологическая диагностика. Нарастание антител в парных сыворотках определяют в РТГА, ис­пользуя в качестве антигена культуральную жидкость за­раженных культур клеток после полной дегенерации кле­точной культуры.

Профилактика. Специальные меры профилактики не разработаны.