Poxvírusok: Humán himlő vírus

A Poxviridae család (angol pox - himlő + vírusok) két alcsaládot foglal magában: a Chordopoxvirinae-t, amely magában foglalja a gerinces himlővírusokat, és az Entomopoxvirinae-t, amely egyesíti a rovarhimlővírusokat. A gerinces himlővírus-alcsalád viszont 6 független nemzetséget és számos nem osztályozott vírust foglal magában. Az egyes nemzetségek képviselői közös antigénekkel rendelkeznek, és képesek genetikai rekombinációra. A nemzetségek a DNS százalékos tartalmában és tulajdonságaiban, a virion külső membránján lévő fonalas szerkezetek elhelyezkedésében és alakjában, az éterrel szembeni ellenállásban, a hemagglutináló tulajdonságokban és egyéb jellemzőkben különböznek egymástól.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Struktúra Poxvírusok: Humán himlő vírus

Az Orthopoxvirus nemzetség képviselői a himlő, a majomhimlő és a vakcinia vírusai. A himlővírus különösen veszélyes emberi fertőzést okoz, amelyet a világközösség erőfeszítéseinek köszönhetően az 1970-es évek közepén sikerült felszámolni. A majomhimlővírus nemcsak a főemlősökre kórokozó: embereknél is leírtak olyan eseteket, amelyek lefolyásukban a himlőre hasonlítanak. Ezt a körülményt figyelembe véve hasznos általános képet kapni a himlő mikrobiológiájáról.

Az Orthopoxvirus nemzetség legtöbbet tanulmányozott tagja a vaccinia vírus, amely tehénhimlőből vagy feketehimlőből származik. Az emberhez alkalmazkodott, és sokáig az első élő vírust tartalmazó vakcinaként használták.

A himlővírus és a nemzetség többi képviselője a legnagyobb az összes ismert állati vírus közül. Ez az egyik legjobban szervezett állati vírus, amely egyes szerkezetekben megközelíti a baktériumokét. A virion tégla alakú, enyhén lekerekített sarkokkal és 250-450 nm méretű. Egy jól elkülöníthető magból (nukleoidból vagy magból) áll, amely egy 130-200 MDa molekulatömegű genomiális kétszálú lineáris DNS-molekulát tartalmaz, amely fehérjékhez kapcsolódik. A nukleoid mindkét oldalán ovális struktúrák, úgynevezett fehérjetestek találhatók. A magot és az oldalsó testeket egy jól elkülöníthető, jellegzetes barázdált szerkezetű felületi membrán veszi körül. A mag fala egy 5 nm vastag belső sima membránból és egy szabályosan elrendezett hengeres alegységekből álló külső rétegből áll. A vírus kémiai összetétele hasonló a baktériumokéhoz: nemcsak fehérjét és DNS-t tartalmaz, hanem semleges zsírokat, foszfolipideket és szénhidrátokat is.

A poxvírusok az egyetlen DNS-t tartalmazó vírusok, amelyek a gazdasejt citoplazmájában replikálódnak. A vírus szaporodási ciklusa a következő fő szakaszokból áll. Miután a vírus adszorbeálódik egy érzékeny sejt felszínén, receptor-közvetített endocitózissal behatol a citoplazmába, majd a virion kétlépcsős "levetkőzése" történik: először a külső membránt a sejtes proteázok elpusztítják, részleges transzkripció és a további levetkőzést végző fehérje szintézisét kódoló korai mRNS-ek szintézise történik. Ezzel párhuzamosan a vDNS replikációja is megtörténik. A DNS utódpéldányai átíródnak, késői mRNS-ek szintetizálódnak. Ezután transzláció történik, és körülbelül 80 vírusspecifikus fehérje szintetizálódik, amelyek molekulatömege 8-240 kDa. Néhány közülük (körülbelül 30) strukturális fehérje, a többi enzim és oldható antigén. A poxvírusok szaporodásának egyik jellemzője a sejtszerkezetek módosulása, amelyek specializált "gyárakká" alakulnak át, ahol fokozatosan érnek új vírusrészecskék. Az érett vírus utódok vagy a lízis során, vagy bimbózással hagyják el a sejtet. A himlővírusok szaporodási ciklusa körülbelül 6-7 órát vesz igénybe.

A himlővírus hemagglutináló tulajdonságokkal rendelkezik; a hemagglutinin három glikoproteinből áll. A legfontosabb antigének az NP-nukleoprotein, amely az egész családban közös; a hőérzékeny (L) és hőstabil (C), valamint az oldható antigének.

A poxvírusok szobahőmérsékleten hónapokig is elviselik a szárítást (különösen kóros anyagban), ellenállnak az éternek, szobahőmérsékleten 50%-os etanolban 1 órán belül inaktiválódnak, és 4 °C-on 50%-os glicerinben több évig elállnak. A legtöbb fertőtlenítőszerrel szemben ellenállóak: szobahőmérsékleten 1%-os fenol vagy 2%-os formaldehid csak 24 órán belül, 5%-os klóramin pedig 2 órán belül inaktiválja őket.

Az emberek és a majmok fogékonyak a himlővírusra. Kísérleti fertőzés esetén az újszülött egerek agyában generalizált fertőzés alakul ki, amely halálos kimenetelű; a vírus nem kórokozó felnőtt egerek számára. Jól szaporodik csirkeembriókban, amikor a chorioallantois membránt, az amniont, a petezsákot és az allantois üregét fertőzi meg. A 10-12 napos csirkeembriók chorioallantois membránján a himlővírus apró fehér plakkokat képez; a vacciniavírus nagyobb elváltozásokat okoz, középen fekete bemélyedéssel, amelyet nekrózis okoz. A himlővírus fontos megkülönböztető jellemzője a vírus szaporodásának maximális hőmérséklete a csirkeembrióban, amely 38,5 °C.

Az emberekből, majmokból és más állatokból származó elsődleges és folyamatos sejtkultúrák érzékenyek a himlővírusra. A tumor eredetű sejtkultúrákon (HeLa, Vero) a himlővírus apró, proliferatív típusú plakkokat képez, míg a Vero sejtek majomhimlővírussal történő fertőzése esetén kerek, lítikus centrummal rendelkező plakkok detektálhatók. Sertésembrió-vese sejtekben a himlővírus egyértelmű citopatogén hatást képes kiváltani, amely nem fordul elő, ha ezeket a sejteket majomhimlővírussal fertőzik meg. A HeLa sejtekben a himlővírus kereksejtes degenerációt okoz, míg a majomhimlő- és tevehimlővírusok többmagvú sejtek képződésével degenerációt okoznak.

[ 4 ], [ 5 ]

Pathogenezis

A himlőből felépült emberek életük végéig megőrzik immunitásukat. A védőoltás után hosszú távú, stabil immunitás is kialakul. A 2-es típusú vírusneutralizáló antitestek a betegség kezdete után néhány napon belül megjelennek, de nem akadályozzák meg a bőrtünetek fokozatos terjedését: a beteg a pustuláris stádiumban meghalhat, magas antitestszinttel a vérben. Az antitestek felelősek a védőoltás által létrehozott mesterséges immunitásért is, amely az immunizálás utáni 8-9. napon jelenik meg, és 2-3 hét után éri el a maximális titert.

A sejtes immunitás nem kisebb szerepet játszik, mint a keringő antitestek. Megállapították, hogy a hipogammaglobulinémiában szenvedő egyének nem bioszintetizálnak antitesteket, de immunissá válnak a himlővírussal szemben. Ez a sejtes immunitás a T-citotoxikus limfociták aktivitásán alapul.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Járványtan

A fertőzés forrása egy beteg ember. A himlő ellen be nem oltott vagy a betegségen át nem esett emberek túlnyomó többsége fogékony erre a fertőzésre. A himlő leggyakrabban levegőben lévő cseppek útján terjed, de érintkezés útján történő fertőzés is lehetséges (ruházaton, törölközőn, ágyneműn, háztartási cikkeken keresztül). A beteg a kiütés kialakulásának teljes időtartama alatt, az utolsó hegek leeséséig fertőzőképes másokra, de a legveszélyesebb az első 8-10 napban, amikor elváltozások jelennek meg a nyálkahártyákon.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Tünetek

A fertőzés belépési pontja a felső légúti nyálkahártya. A vírus elsődleges szaporodása a garatgyűrű nyirokszövetében történik, majd a vírus rövid időre bejut a véráramba, és megfertőzi a retikuloendoteliális szövet (RET) sejtjeit. A vírus ott szaporodik, és a virémia ismét jelentkezik, de intenzívebben és elnyújtottabban. A vírus dermatotrop hatása azzal magyarázható, hogy képes a véráramból a felhámba behatolni, a tövissejtek korai proliferációját és a Malpighi-réteg sejtjeinek jellegzetes degenerációját okozva.

A lappangási idő 8-18 nap. A himlő akut módon kezdődik: fejfájás, izomfájdalom, levertség, láz. 2-4 nap elteltével jellegzetes kiütés jelenik meg a szájüreg és a bőr nyálkahártyáján - minden elem szinte egyszerre, inkább az arcon és a végtagokon lokalizálódik. A kiütés makula, papula, hólyag és pustula stádiumokon megy keresztül, majd pörkösödés (varasodás) alakul ki, amely után heg marad vissza. A kiütés megjelenésekor a hőmérséklet csökken, majd a pustula stádiumban ismét emelkedik. A kiütés megjelenésétől a pörkösödés leválásáig körülbelül 3 hét telik el. Egy ilyen klasszikus súlyos lefolyású (variola major) esetén a járványok során a halálozási arány elérheti a 40%-ot: a betegség enyhébb formájánál - algarim (variola minor) - a halálozási arány nem haladja meg az 1-2%-ot.

Diagnostics

A himlőt vírusszkópos, virológiai és szerológiai módszerekkel lehet diagnosztizálni. A leghatékonyabb és leggyorsabb módszer a kiütéses elemekből vett anyag közvetlen elektronmikroszkópos vizsgálata a pustulas stádium előtt, mivel a vírus mennyisége ebben a stádiumban meredeken csökken. A hólyagok tartalmából készült preparátumok fénymikroszkópos vizsgálata nagyméretű, Guarnieri-testekkel rendelkező sejteket mutat, amelyek ovális alakú citoplazmatikus zárványok a sejtmag közelében, általában homogének és acidofilek, ritkábban granuláltak és szabálytalan körvonalúak. A Guarnieri-testek azok a "gyárak", ahol a himlővírus szaporodik. A himlőhólyagok tartalmából készített és M. Morozov módszerrel festett kenetekben himlővirionok - Paschen-testek - találhatók.

A vírus izolálásához és azonosításához 12-14 napos csirkeembriókat fertőznek meg a chorion-allantois membránon, ahol a vírus apró fehéres plakkokat képez, valamint sejtkultúrákat is fertőznek a citopátiás hatás kimutatása, hemadszorpciós vagy immunfluoreszcens reakció beállítása céljából. A fertőzés anyaga a vér, az orrgarati váladék, a kiütés bőrelemeinek kaparása, a hegek, valamint a boncolási anyag.

A himlővírus specifikus antigénje a kiütés elemeiből és az orrgarati váladékból származó kenetmintából-lenyomatból kimutatható indirekt immunfluoreszcenciával. A kiütés elemeiből származó anyagban az antigén immundiffúzióval, RSC-vel vagy IFM-mel határozható meg.

Már a betegség első hete után kimutathatók a vírussemlegesítő, komplement-fixáló antitestek és hemagglutininok. A komplement-fixáló antitestek jelenlétét tekintik a himlő legmegbízhatóbb jelének, mivel ritkán maradnak fenn a beoltott egyénekben 12 hónapnál tovább.

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

Kezelés

Specifikus kezelés és megelőzés céljából metizazont (marboránt) alkalmaznak - egy olyan gyógyszert, amely gátolja a himlővírus intracelluláris szaporodását. Különösen hatékony a betegség korai szakaszában és a lappangási időszakban.

Az emberi civilizáció története számos himlőjárványra és világjárványra emlékezik. Csak Európában legalább 150 millió ember halt meg himlőben a 18. század végére. Miután E. Jenner (1796) himlő elleni oltást kapott, aktív küzdelem kezdődött a betegség ellen, amely a teljes felszámolásával végződött. A Szovjetunióban a himlőt 1936-ban felszámolták, de a behurcolt esetek miatt 1960-ig regisztrálták. 1958-ban a Szovjetunió küldöttségének kezdeményezésére a WHO közgyűlésén határozatot fogadtak el a himlő világméretű felszámolásáról, 1967-ben pedig a WHO elfogadott egy fokozott himlőfelszámolási programot. A Szovjetunió, az Egyesült Államok és Svédország jelentős pénzügyi támogatást nyújtott ehhez a programhoz. A Szovjetunió nemcsak számos endémiás országban dolgozó szakemberekkel segítette a betegséget, hanem mintegy 1,5 milliárd adag himlővakcinát is adományozott. A felhasznált vakcina egy borjúzsákon tenyésztett, majd tisztított és szárított élő himlővírus volt. Jó eredményeket értek el a tenyésztéses és az embrionális (ovovakcina) élő vakcinákkal is. Az oltás során esetenként felmerülő szövődmények megelőzésére és kezelésére himlőellenes donor immunglobulint (a himlő ellen revakcinált donorok vérének gamma-globulin frakciójának 10%-os oldata fiziológiás oldatban) és himlőellenes antitestek tartalmára titrált humán vér immunglobulint alkalmaztak.

[ 18 ]