Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Июня 2014 в 16:04, шпаргалка
Работа содержит ответы на вопросы для экзамена (зачета) по «Вирусологии»
Защитные приспособления, или факторы противовирусного иммунитета, подразделяют на неспецифические и специфические, которые разнообразны по своей природе и механизму действия.
Неспецифический противовирусный иммунитет. Создание иммунитета обеспечивают факторы неспецифической защиты: 1) общие физиологические; 2) гуморальные; 3) клеточные.
Перечисленные факторы обеспечивают защиту микроорганизма против вирусов на молекулярном, клеточном и организменном уровнях, которые неразрывно связаны между собой.
Кожно-слизистые барьеры выдерживают первую атаку вирусов. Неповрежденные кожа и слизистая оболочка служат не только механической преградой, но и являются стерилизующим фактором.
Пропердин (гамма-глобулин) содержится в нормальной сыворотке крови и принимает участие в нейтрализации вирусов. Активность проявляется за счет не самого пропердина, а системы пропердина (комплемента и двухвалентных ионов магния).
Ингибиторы — это неспецифические противовирусные вещества белковой природы, которые присутствуют в нормальной сыворотке крови, секретах эпителия слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного трактов, в экстрактах органов и тканей..
Гормоны могут опосредованно влиять на резистентность к вирусным агентам. Например, большие дозы кортизона снижают, а малые дозы, наоборот, повышают защитные функции организма.
Макрофаги — это полиморфная группа клеток, активно фагоцитирующих чужеродный материал, попавший в кровоток: моноциты крови, клетки костного мозга, купферовские клетки печени, гистиоциты, макрофаги селезенки, лимфатических узлов и серозных полостей. Макрофаги принимают активное участие в процессе антителообразования, вступая в кооперацию с Т- и В-клетками (лимфоцитами). Т-лимфоциты — это тимусзависимые иммуноциты. В-лимфоциты — это клетки, происходящие из клеток предшественников костного мозга, которые мигрируют в определенные участки лимфатических узлов и селезенки.
Подавление процесса репродукции одного вируса другим в живых клетках называется вирусной интерференцией. Материальной основой интерференции служит особое вещество — интерферон, образующийся клеткой в ответ на проникновение в нее вируса. Он обладает антивирусной, антипролиферативной и имунномо-дулирующей активностью. По химической природе интерферон (интерфероны) представляет собой гликопротеид (белок) с молекулярной массой 20...30 кДа.
Специфический противовирусный иммунитет. Специфическая защита животных от вирусов осуществляется иммунной системой, которая обладает уникальной способностью распознавать множество разнообразных агентов (микроорганизмы, в том числе и вирусы, токсины и др.) — антигенов и вырабатывать в ответ на это распознавание специфические антитела и сенсибилизированные
лимфоциты.
Иммунные механизмы обеспечивают: 1) гуморальные факторы; 2) клеточные факторы.
14. Гуморальные факторы
Пропердин (гамма-глобулин) содержится в нормальной сыворотке крови и принимает участие в нейтрализации вирусов. Активность проявляется за счет не самого пропердина, а системы пропердина (комплемента и двухвалентных ионов магния).
Ингибиторы — это неспецифические противовирусные вещества белковой природы, которые присутствуют в нормальной сыворотке крови, секретах эпителия слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного трактов, в экстрактах органов и тканей. Они обладают способностью подавлять активность вирусов внечувствительной клетки: при нахождении вируса в крови и жидкостях. Ингибиторы подразделяют на термолабильные (теряют свою активность при прогревании сыворотки крови при 60...62 °С в течение 1 ч) и термостабильные (выдерживают нагревание до 100 °С). Ингибиторы обладают универсальной вируснейтрализую-щей и антигенагглютинирующей активностью в отношении многих вирусов.
Помимо сывороточных ингибиторов различают ингибиторы тканей, секретов и экстрактов. Такие ингибиторы оказались активными в отношении многих вирусов. Например, секреторные ингибиторы респираторного тракта обладают антигемагглютини-рующей и вируснейтрализующей активностью.
Механизм действия ингибиторов заключается в соединении их с вирусами, вызывая нейтрализацию вирусных рецепторов, что выражается в понижении их физико-химических адсорбционных свойств. В результате вирусы теряют способность адсорбироваться на поверхности чувствительных клеток и проникать в них; вирусные частицы отторгаются с поверхности чувствительных клеток.
Защитная функция ингибиторов так же, как и антител, зависит от природы вируса и его количества, от активности самих ингибиторов. На активности ингибиторов сказываются индивидуальные и возрастные особенности и др. При низком содержании ингибиторов (у молодых организмов) вирус может освобождаться и восстанавливать свою активность. При большом содержании ингибиторов (с возрастом количество их увеличивается) и высоком их титре вирус нейтрализуется и становится объектом воздействия других иммунологических факторов.
Гормоны могут опосредованно влиять на резистентность к вирусным агентам. Например, большие дозы кортизона снижают, а малые дозы, наоборот, повышают защитные функции организма.
На проникшие же в клетки вирусы действуют так называемые киллеры, представляющие собой клетки крови (малые лимфоциты). Естественные киллеры окружают клетки собственного организма, пораженные любым вирусом, и с помощью ферментов разрушают клетку вместе с вирусом.
15. Клеточные факторы
Фагоцитозу возбудителей макрофагами способствуют специфические антитела, оказывающие опсонирующие и агглютинирующие действия на вирусы. Кроме того, фагоциты являются продуцентами антител и интерферона.
Роль лейкоцитов в противовирусном иммунитете малоэффективна (незначительна). Вирусы адсорбируются на лейкоцитах и поглощаются ими, но последующего разрушения их в клетках не происходит: весь процесс останавливается на стадии незавершенного фагоцитоза. Попытки в экспериментальных условиях перевести незавершенный фагоцитоз в завершенный не дали положительных результатов. Неспособность макрофагами переваривать вирусы — одна из основных особенностей механизма противовирусного и противобактериального иммунитета. Однако в противовирусном иммунитете фагоцитозу не отводится существенная
роль.
Если вирус преодолевает действие гуморальных факторов иммунитета (антител и ингибиторов) и проникает в чувствительную клетку, то с этого момента начинается внутриклеточное развитие возбудителя и инфекции, вызванной им. Однако проникновение вируса в клетку не всегда сопровождается его внутриклеточным развитием. Клетка остается морфологически не измененной, дест руктивные процессы в ней не происходят и она приобретает устойчивость к повторным заражениям другими вирусами.
Подавление процесса репродукции одного вируса другим в живых клетках называется вирусной интерференцией. Материальной основой интерференции служит особое вещество— интерферон, образующийся клеткой в ответ на проникновение в нее вируса. Он обладает антивирусной, антипролиферативной и имунномо-дулирующей активностью. По химической природе интерферон (интерфероны) представляет собой гликопротеид (белок) с молекулярной массой 20...30 кДа. Интерферон инактивируется при замораживании и оттаивании, при нагревании до 60 °С в течение 1 ч и при 100 "С в течение 5 мин, при облучении ультрафиолетовым излучением, разрушается трипсином и пепсином. На него не действуют рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза, специфические иммунные сыворотки. Он не обладает токсичностью и антигенное -тью; его активность проявляется как в кислой, так и в щелочной среде (рН 2,0... 10,0).
В организме интерферон обнаруживают через 1...2 ч после введения вируса; максимальный уровень — через 4...8 ч. Индукторами интерферона являются вирусы живые и инактивированные, синтетические полинуклеотиды и бактерии, их эндотоксины.
Интерферон содержится в крови, моче, спинномозговой жидкости, смывах носоглотки, в различных органах (почки, легкие и др.) и тканях организма. Его продуцируют практически все клетки организма, но наиболее активно клетки РЭС (особенно селезенки) и лейкоциты (макрофаги и лимфоциты). Образование интерферона в клетке обусловлено двумя моментами: устойчивостью клетки к вирусу и степенью вирулентности вируса. Если клетка устойчива к вирусу и вирус маловирулентный, то в клетке начинается синтез интерферона. Интерферон подавляет синтез вирусных нуклеаз и активирует синтез другого клеточного белка, обладающего антивирусной активностью. Причем местами такого действия интерферона могут быть вирусная информационная РНК или клеточные рибосомы. Но если клетка чувствительна к вирусу и последний достаточно вирулентен, то клетка синтезирует вирусные компоненты; начинается репродукция вирусных частиц.
Интерферон обладает выраженной видовой специфичностью, т. е. он, образованный клетками одного вида животного, более эффективно защищает животных этого же вида, независимо от того, каким вирусом он был индуцирован.
В отличие от антител интерферон обладает широким спектром антивирусного действия; предохраняет клетки от заражения не только гомологичным вирусом, но и гетерологичными вирусами. Интерферон адсорбируется другими клетками, и по мере наступления адсорбции развивается устойчивость клеток к заражению вирусом. Он не инактивирует внеклеточный вирус ин витро, что подтверждается сохранением инфекционное™ последнегопосле смешивания его с интерфероном, а также препятствует адсорбции вируса клеткой и лишь с наступлением интерференции предотвращает накопление вируса в клетке и развитие цитопати-ческого эффекта. При латентных инфекциях наступает равновесие между продукцией клетками вируса и интерферона. Внешне такие клетки не отличаются от здоровых.
Таким образом, антивирусное действие интерферона сводится в конечном счете к превращению инфицированной клетки в систему, в которой репродукция вируса либо невозможна, либо подавлена.
16. Патогенез вирусных болезней. Острая вирусная инфекция. Трансформация клеток. Наиболее ярким проявлением взаимодействия вируса и клетки является цитопатогенное действие (ЦПД), проявляющееся в виде многообразных функциональных, биохимических и структурных изменений. Функциональные и биохимические изменения в инфицированной клетке возникают вскоре после проникновения в нее вируса. Они заключаются в угнетении процессов деления клеток, синтеза клеточных нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и белков, а на более поздних стадиях инфекционного процесса — в полном прекращении основных синтетических процессов (в клетке прекращается собственный метаболизм). В результате функциональных и биохимических нарушений в клетке развиваются различного рода морфологические изменения. Характер и степень выраженности цитопатических изменений зависят от вида вируса и чувствительности клеток. Отчетливые разрушительные изменения в клетках вызывают вирусы энцефаломиелитов лошадей, клещевого, шотландского и других энцефалитов, вирусы ящура, полиомиелита, коксаки и некоторые виды миксовирусов (истинной чумы птиц, псевдочумы птиц). Изменения, вызываемые этими вирусами, выражаются в уплотнении ядра, вакуолизации цитоплазмы, окружении клетки с последующей полной ее дегенерацией и гибелью. Многие вирусы (кори, ветряной оспы, инфекционного гепатита, краснухи, желтой лихорадки и др.) вызывают повреждение хромосомного аппарата в виде разрывов, фрагментации, распыления их на мельчайшие участки, утери хромосом определенных групп. Эти изменения происходят в результате непосредственного внедрения вирусной нуклеиновой кислоты в хромосомы вследствие мутационного действия вирусов и продуктов общего метаболизма клетки. Степень поражения, частота клеток с разрывами и другими повреждениями зависят от дозы и вирулентности вируса. Доказано, что под влиянием обычных инфекционных доз число клеток с поврежденными хромосомами повышается в 4... 10 раз. Морфологические нарушения в клетке, вызываемые вирусом, включают и разрушение митохондрий (полиомиелит). При целом ряде вирусных инфекций происходит образование цитоплазматических (тельца Гварньери при оспе, Бабеша—Негри при бешенстве) и ядерных (при ветряной оспе, полиомиелите, желтой лихорадке, кори, герпесе и др.) включений, которые представляют собой центры накопления вируса. По своему составу эти включения весьма разнообразны. Они по-разному окрашиваюся кислыми и основными красителями, что широко используют для ранней диагностики вирусных заболеваний. Некоторые вирусы (герпес, корь и др.) вызывают слияние клеток, в результате чего образуются многоядерные клетки. Это явление называется полиокариоцитозом. Образование многоядерных клеток происходит вследствие разрушения клеточных оболочек, в результате которого близлежащие клетки сливаются, или вследствие деления ядра клетки посредством амитоза (деления цитоплазмы). Цитопатогенное действие возможно и за счет токсического влияния на клетки и весь организм самих вирусов. У многих виру сов, как и у бактерий, токсичность неотделима от самой частицы и связана с ее структурными компонентами (грипп, венерическая лимфогранулема и др.). У некоторых же вирусов, наоборот, структура не связана с частицей аналогично экзотоксинам бактерий (вирус оспы, аденовирусы). Простейший признак, который указывает на размножение вируса, — это цитопатическое действие (ЦПД). Поскольку вирус в клетках размножается за счет обмена веществ хозяина, то это приводит к характерным изменениям клеток. Они могут округляться, а затем некротизироваться, в клеточном монослое образуются зоны просветления или края клеток разрыхляются так, что образуется синцитий (гигантские клетки). Перед диагностикой вирусной инфекции исследователь дол жен быть точно проинформирован о внешнем проявлении общего ЦПД, о типичном ЦПД исследуемого вируса и о других его особенностях. Зараженную культуру клеток ежедневно просматривают под малым увеличением микроскопа. Если за этот срок проявляется ЦПД, культуру клеток замораживают. После оттаивания объединяют содержимое всех пробирок и культуральную жидкость используют для идентификации и дальнейшего пассажа вируса. Идентификацию вируса проводят любым серологическим методом, в том числе и с помощью реакции нейтрализации на культуре клеток. Необходимо иметь в виду, что в некоторых случаях дегенерация клеток наступает вследствие токсического действия исследуемой суспензии. Если в течение срока наблюдения явления дегенерации клеток отсутствуют, то пробирки с культурой клеток замораживают и после оттаивания культуральной жидкости снова заражают свежую культуру клеток. При отсутствии ЦПД культуральную жидкость из этих пробирок используют для последующего пассажа. Обычно делают не менее 3.. .4 таких «слепых» пассажей, так как не все вирусы, особенно полевые штаммы, сразу поражают куль туры клеток, а адаптируются к ней только через несколько пассажей. Некоторые виды и штаммы вирусов вообще не адаптируются к культуре клеток. Вирус чумы свиней и латентные вирусы размножаются в культуре клеток без проявления ЦПД. Поэтому при неудачах выделения на культуре клеток для исключения вируса материал необходимо исследовать и другими вирусологическими методами.
Второе проявление взаимодействия вируса и клетки — это трансформация клетки. При этом геном вируса находится в клетке в течение Неопределенно долгого времени, что приводит не к гибели клетки, а к приобретению ею способности к непрерывному росту и делению. Частота, с которой происходит подобное изменение, зависит как от вируса, так и от клетки. Такая трансформация заканчивается превращением трансформированной клетки в злокачественную опухолевую клетку, что приводит к гибели животного. Установлено, что трансформация и появление злокачественного роста являются результатом мутации отдельных клеток, которые выходят из-под контроля соседних клеток и организма в целом и приобретают способность интенсивно размножаться. Мутагенное действие онкогенных вирусов на клетки имеет генетический характер и проявляется в изменении их кариотипа, утратив способности к контактной ингибиции, изменении метаболизма, морфологии, усилении митотической активности (деление), изменении антигенного состава и других свойств клеток. Клетки опухоли могут на первый взгляд совершенно не отличаться от соответствующих клеток нормальных тканей. Однако автономный рост опухолевых клеток фактически превращает их в паразита, живущего за счет остальной части организма. Степень паразитического воздействия на организм у разных опухолей различна. доброкачественные опухоли растут, не разрушая активно соседние органы, не нарушая обмена веществ организма; они не обладают способностью образовывать метастазы. Переход от доброкачественной опухоли к злокачественной называют раком; он совершается почти незаметно. Раковые опухоли обладают рядом характерных свойств: быстрый рост клеток, инвазия и разрушение нормальных органов и тканей клетками опухоли, образование метастазов. Существенная особенность клеток раковых опухолей — частые и обычно аномальные митозы.
17. Патогенез вирусных болезней. Латентная и и медленная инфекции.
18. Вирусологические методы