Poxvirus: Humant smittkoppsvirus

Familjen Poxviridae (engelska pox - smittkoppor + virus) omfattar två underfamiljer: Chordopoxvirinae, som omfattar ryggradskoppvirus, och Entomopoxvirinae, som förenar insektskoppvirus. Underfamiljen ryggradskoppvirus omfattar i sin tur 6 oberoende släkten och flera oklassificerade virus. Representanter för varje släkte har gemensamma antigener och kan till genetisk rekombination. Släkten skiljer sig från varandra i procentuellt innehåll och egenskaper hos DNA, placering och form av trådliknande strukturer på virionens yttre membran, resistens mot eter, hemagglutinerande egenskaper och andra egenskaper.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Struktur Poxvirus: Humant smittkoppsvirus

Representanter för släktet Orthopoxvirus är virusen smittkoppor, apkoppor och vaccinia. Smittkoppsvirus orsakar en särskilt farlig mänsklig infektion, som eliminerades tack vare världssamfundets ansträngningar i mitten av 1970-talet. Apkoppsviruset är patogent inte bara för primater: fall har beskrivits hos människor som liknar smittkoppor i sitt förlopp. Med tanke på dessa omständigheter är det användbart att ha en allmän uppfattning om smittkoppors mikrobiologi.

Den mest studerade medlemmen av Orthopoxvirus-släktet är vacciniaviruset, som härstammar från antingen kokoppor eller smittkoppor. Det är anpassat till människor och användes länge som det första levande virusvaccinet.

Smittkoppsvirus och andra representanter för detta släkte är de största av alla kända djurvirus. Det är ett av de mest välorganiserade djurvirusen och närmar sig bakterier i vissa strukturer. Virionet är tegelformat med lätt rundade hörn och mäter 250-450 nm. Det består av en tydligt urskiljbar kärna (nukleoid eller kärna) som innehåller en genomisk dubbelsträngad linjär DNA-molekyl med en molekylvikt på 130-200 MDa, associerad med proteiner. På båda sidor om nukleoiden finns ovala strukturer som kallas proteinkroppar. Kärnan och de laterala kropparna är omgivna av ett tydligt urskiljbart ytmembran med en karakteristisk spårstruktur. Kärnväggen består av ett inre slätt membran som är 5 nm tjockt och ett yttre lager av regelbundet arrangerade cylindriska subenheter. Viruset har en kemisk sammansättning som liknar bakteriers: det innehåller inte bara protein och DNA, utan även neutrala fetter, fosfolipider och kolhydrater.

Poxvirus är de enda DNA-innehållande virusen som replikerar i värdcellens cytoplasma. Virusets reproduktionscykel består av följande huvudsteg. Efter adsorption på ytan av en känslig cell penetrerar viruset cytoplasman genom receptormedierad endocytos, och sedan sker en tvåstegs "avklädning" av virionet: först förstörs det yttre membranet av cellulära proteaser, partiell transkription och syntes av tidiga mRNA som kodar för syntesen av proteinet som ansvarar för vidare avklädning sker. Parallellt med detta sker replikation av vDNA. Dotterkopior av DNA transkriberas, sena mRNA syntetiseras. Sedan sker translation, och cirka 80 virusspecifika proteiner med en molekylvikt på 8 till 240 kDa syntetiseras. Några av dem (cirka 30) är strukturella proteiner, resten är enzymer och lösliga antigener. Ett kännetecken för poxvirusreproduktion är deras modifiering av cellstrukturer, som omvandlas till specialiserade "fabriker" där nya viruspartiklar gradvis mognar. Mogna virusavkommor lämnar cellen antingen under dess lys eller genom knoppning. Reproduktionscykeln för smittkoppsvirus tar cirka 6-7 timmar.

Smittkoppsviruset har hemagglutinerande egenskaper; hemagglutinin består av tre glykoproteiner. De viktigaste antigenerna är: NP-nukleoprotein, gemensamt för hela familjen; värmelabila (L) och värmestabila (C), samt lösliga antigener.

Poxvirus tål torkning (särskilt i patologiskt material) i många månader i rumstemperatur, är resistenta mot eter, inaktiveras i 50 % etanol vid rumstemperatur inom 1 timme och konserveras i 50 % glycerol vid 4 °C i flera år. De är resistenta mot de flesta desinfektionsmedel: 1 % fenol eller 2 % formaldehyd vid rumstemperatur inaktiverar dem endast inom 24 timmar, 5 % kloramin - inom 2 timmar.

Människor och apor är mottagliga för smittkoppsviruset. Vid experimentell infektion utvecklar hjärnan hos nyfödda möss en generaliserad infektion som slutar dödligt; viruset är inte patogent för vuxna möss. Det reproducerar sig väl i kycklingembryon när det infekterar korioallantoismembranet, amnion, gulesäcken och allantoishålan. På korioallantoismembranet hos 10-12 dagar gamla kycklingembryon producerar smittkoppsviruset små vita plack; vacciniaviruset orsakar större lesioner med en svart fördjupning i mitten orsakad av nekros. En viktig differentiell egenskap hos smittkoppsviruset är den maximala temperaturen för virusreproduktion i kycklingembryot på 38,5 °C.

Primära och kontinuerliga cellkulturer erhållna från människor, apor och andra djur är känsliga för smittkoppsvirus. På cellkulturer med tumörursprung (HeLa, Vero) bildar smittkoppsviruset små plack av proliferativ typ, medan runda plack med ett lytiskt centrum detekteras när Vero-celler infekteras med apkoppsviruset. I njurceller från grisembryon kan smittkoppsviruset orsaka en tydlig cytopatisk effekt, vilket inte uppstår när dessa celler infekteras med apkoppsviruset. I HeLa-celler orsakar smittkoppsviruset degeneration av runda celler, medan apkopps- och kamelkoppsvirusen orsakar degeneration med bildandet av flerkärniga celler.

[ 4 ], [ 5 ]

Patogenes

Personer som har tillfrisknat från smittkoppor behåller immuniteten livet ut. Långvarig stabil immunitet bildas också efter vaccination. 2 är huvudsakligen humoral, virusneutraliserande antikroppar uppträder inom några dagar efter sjukdomsdebuten, men förhindrar inte den progressiva spridningen av hudmanifestationer: patienten kan dö i pustulärt stadium med en hög nivå av antikroppar i blodet. Antikroppar är också ansvariga för den artificiella immunitet som skapas genom vaccination, uppträder på den 8-9:e dagen efter immunisering och når maximala titrar efter 2-3 veckor.

Cellulär immunitet spelar ingen mindre roll än cirkulerande antikroppar. Det har fastställts att individer med hypogammaglobulinemi inte biosyntetiserar antikroppar, men de blir immuna mot smittkoppsviruset. Denna cellulära immunitet är baserad på aktiviteten hos T-cytotoxiska lymfocyter.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Epidemiologi

Smittkällan är en sjuk person. De allra flesta personer som inte har vaccinerats mot smittkoppor eller inte har haft sjukdomen är mottagliga för denna infektion. Smittkoppor överförs oftast via luftburna droppar, men smitta genom kontakt är också möjlig (genom kläder, handdukar, sängkläder, hushållsartiklar). Patienten är smittsam mot andra under hela utslagets utvecklingsperiod, tills de sista skorporna faller av, men är farligast under de första 8-10 dagarna, när det finns lesioner på slemhinnorna.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Symtom

Ingångspunkten för infektion är slemhinnan i de övre luftvägarna. Primär virusreproduktion sker i lymfoidvävnaden i faryngealringen, sedan kommer viruset kortvarigt in i blodomloppet och infekterar cellerna i retikuloendotelvävnaden (RET). Viruset reproducerar sig där, och viremi uppstår igen, men mer intensiv och långvarig. Virusets dermatotropa effekt är förknippad med dess förmåga att penetrera från blodomloppet in i epidermis, vilket orsakar tidig proliferation av taggiga celler och karakteristisk degeneration av cellerna i Malpighi-lagret.

Inkubationstiden är 8-18 dagar. Smittkoppor börjar akut: huvudvärk, muskelvärk, utmattning, feber. Efter 2-4 dagar uppträder ett karakteristiskt utslag på slemhinnan i munhålan och huden - alla element nästan samtidigt, mer lokaliserade i ansiktet och extremiteterna. Utslaget går igenom stadierna makula, papula, vesikel och pustula, sedan bildas en skorpa (skorpor), varefter ett ärr kvarstår. Med utslagets uppkomst sjunker temperaturen och stiger igen i pustulastadiet. Cirka 3 veckor går från utslagets uppkomst till att skorporna faller av. Vid ett sådant klassiskt svårt förlopp (variola major) kan dödligheten under epidemier nå 40%: vid en mildare form av sjukdomen - alastrim (variola minor) - överstiger dödligheten inte 1-2%.

Diagnostik

Smittkoppor kan diagnostiseras med virusoskopiska, virologiska och serologiska metoder. Den mest effektiva och snabba metoden är direkt elektronmikroskopi av material taget från utslagselementen före pustulestadiet, eftersom mängden virus i detta stadium minskar kraftigt. Ljusmikroskopi av preparat från vesiklarnas innehåll avslöjar stora celler med Guarnieri-kroppar, vilka är ovala cytoplasmatiska inneslutningar nära cellkärnan, vanligtvis homogena och acidofila, mer sällan granulerade och med oregelbundna konturer. Guarnieri-kroppar är de "fabriker" där smittkoppsviruset reproducerar sig. I utstryk framställda från innehållet i smittkoppsvesiklar och färgade med M. Morozov-metoden finns smittkoppsvirioner - Paschen-kroppar.

För att isolera och identifiera viruset infekteras 12-14 dagar gamla kycklingembryon på korion-allantoismembranet, där viruset bildar små vitaktiga plack, och cellkulturer infekteras också för att detektera den cytopatiska effekten, för att starta en hemadsorption eller immunofluorescensreaktion. Materialet för infektion är blod, nasofaryngeala sekret, skrapningar av hudelement från utslaget, skorpor samt obduktionsmaterial.

Det specifika antigenet hos smittkoppsviruset kan detekteras i utstryk från utslagselementen och nasofaryngeala utsöndringar med hjälp av indirekt immunofluorescens. I materialet från utslagselementen kan antigenet bestämmas med hjälp av immunodiffusion, RSC eller IFM.

Redan efter den första veckan av sjukdomen kan virusneutraliserande, komplementfixerande antikroppar och hemagglutininer detekteras. Närvaron av komplementfixerande antikroppar anses vara det mest tillförlitliga tecknet på smittkoppor, eftersom de sällan kvarstår hos vaccinerade individer längre än 12 månader.

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

Behandling

För specifik behandling och förebyggande ändamål används metysazon (marboran) - ett läkemedel som hämmar den intracellulära reproduktionen av smittkoppsviruset. Det är särskilt effektivt i sjukdomens tidiga stadier och under inkubationsperioden.

Den mänskliga civilisationens historia minns många epidemier och pandemier av smittkoppor. Bara i Europa dog minst 150 miljoner människor av smittkoppor i slutet av 1700-talet. Efter att E. Jenner (1796) fick ett vaccin mot smittkoppor inleddes en aktiv kamp mot denna sjukdom, som slutade med dess fullständiga eliminering. I Sovjetunionen utrotades smittkoppor 1936, men på grund av importerade fall registrerades den fram till 1960. År 1958 antogs en resolution vid WHO:s församling på initiativ av Sovjetunionens delegation om utrotning av smittkoppor i hela världen, och 1967 antog WHO ett intensifierat program för utrotning av smittkoppor. Sovjetunionen, USA och Sverige gav omfattande ekonomiskt stöd till detta program. Sovjetunionen gav inte bara hjälp med specialister som arbetade i många endemiska länder, utan donerade också cirka 1,5 miljarder doser av smittkoppsvaccin. Vaccinet som användes var ett levande smittkoppsvirus som odlades på en kalvsäck, sedan renades och torkades. Goda resultat erhölls även med kultur- och embryonala (ovovaccin) levande vacciner. För att förebygga och behandla komplikationer som ibland uppstår under vaccination användes immunglobulin mot smittkoppor (10 % lösning i fysiologisk lösning av gammaglobulinfraktionen av blod från givare som särskilt revaccinerats mot smittkoppor) och immunglobulin från humant blod titrerat med avseende på innehållet av antikroppar mot smittkoppor.

[ 18 ]