Респираторни аденовируси

Първите представители на семейството аденовируси са изолирани през 1953 г. от У. Роу (и др.) от сливиците и аденоидите на децата, поради което са получили това име. Семейство Adenoviridae е разделено на два рода: Mastadenovirus - аденовируси на бозайници, то включва аденовируси на хора (41 сероварианта), маймуни (24 сероварианта), както и на говеда, коне, овце, свине, кучета, мишки, земноводни; и Aviadenovirus - аденовируси на птици (9 сероварианта).

Аденовирусите нямат суперкапсид. Вирионът има формата на икосаедър - кубичен тип симетрия, диаметърът му е 70-90 nm. Капсидът се състои от 252 капсомера с диаметър 7-9 nm. Групи от 9 капсомера образуват 20 равностранни страни (180 капсомера), а в ъглите им има 12 върха, състоящи се от 6 капсомера (72 капсомера). Тъй като всеки от 180-те капсомера е съседен на шест други, той се нарича хексон. От своя страна, хексонът се състои от три субединици с mm 120 kD. Всеки от 12-те върхови капсомера е съседен на пет, така че се нарича пентон. Дванадесет върхови капсомера на икосаедъра носят нишковидни издатини (влакна) с дължина 8-30 nm, завършващи с глава с диаметър 4 nm. Ядрото на вириона съдържа дезоксирибонуклеопротеин, състоящ се от двуверижна геномна ДНК молекула (20-25 MD), с терминален протеин (55 kD), ковалентно свързан с 5' краищата на двете вериги, и два основни протеина: VII (18 kD) и V (48 kD). Дезоксирибонуклеопротеинът е структура от 12 бримки, чиито върхове са насочени към основите на апикалните капсиди, така че ядрото на вириона има цветно напречно сечение. Протеин V е разположен на външната повърхност. Освен това в ядрото са разположени протеини VI и X. Геномът на аденовируса е представен от двуверижна линейна ДНК с mm 19-24 MD. ДНК веригите са фланкирани от терминални обърнати повторения, които позволяват образуването на пръстенни молекули. Хидрофобен терминален протеин, който е необходим за инициирането на репликацията на ДНК, е ковалентно свързан с 5' краищата на двете вериги. Броят на гените в ДНК молекулата не е точно определен. В човешките аденовируси протеините съставляват 86-88% от масата на вириона. Общият им брой вероятно е повече от 30, а теглото варира от 5 до 120 kD. Протеините са обозначени с римски цифри, от които II-XIII са характеризирани. Понастоящем в генома на аденовируса са идентифицирани четири региона на ранна транскрипция E1, E2, E3, E4 и поне 5 региона на късна транскрипция - LI, L2, L3, L4, L5.

Продуктите на E1 инхибират транспорта на клетъчната иРНК в цитоплазмата и тяхната транслация. E2 регионът кодира синтеза на ДНК-свързващ протеин, който играе важна роля в репликацията на вирусната ДНК, ранната генна експресия, контрола на сплайсинга и сглобяването на вириона. Един от късните протеини защитава аденовирусите от интерферон. Основните продукти, кодирани от късните гени, включват протеини, които образуват хексони, пентони, ядрото на вириона и неструктурен протеин, който изпълнява три функции: а) участва в образуването на хексонови тримери; б) транспортира тези тримери в ядрото; в) участва в образуването на зрели аденовирусни вириони. Във вириона са идентифицирани най-малко 7 антигена. Антиген А (хексон) е групоспецифичен и общ за всички човешки аденовируси. Според антиген B (пентонна основа) всички човешки аденовируси се разделят на три подгрупи. Антиген C (нишки, влакна) е типоспецифичен. Според този антиген всички човешки аденовируси се разделят на 41 сероварианта. Всички човешки аденовируси, с изключение на сероварианти 12, 18 и 31, имат хемаглутинираща активност, която се осъществява чрез пентон (апикален капсомер). През 1960 г. Л. Розен предлага RTGA за идентифициране на сероварианти на аденовируси.

Жизненият цикъл на аденовирусите по време на продуктивна инфекция се състои от следните етапи:

• адсорбция върху специфични рецептори на клетъчната мембрана с помощта на главата на влакното;
• проникване в клетката посредством механизма на рецепторно-медиирана ендоцитоза, съпроводено с частично „събличане“ в цитоплазмата;
• окончателна депротеинизация на генома на ядрената мембрана и проникването му в ядрото;
• синтез на ранни иРНК с помощта на клетъчна РНК полимераза;
• синтез на ранни вирус-специфични протеини;
• репликация на геномна вирусна ДНК;
• синтез на късни иРНК;
• синтез на късни вирусни протеини;
• Морфогенеза на вирионите и тяхното излизане от клетката.

Процесите на транскрипция и репликация протичат в ядрото, процесът на транслация - в цитоплазмата, откъдето протеините се транспортират до ядрото. Морфогенезата на вирионите също протича в ядрото и е многоетапна: първо полипептидите се сглобяват в мултимерни структури - фибри и хексони, след това се образуват капсиди, незрели вириони и накрая зрели вириони. В ядрата на заразените клетки вирионите често образуват кристални клъстери. В късните стадии на инфекцията в ядрата се натрупват не само зрели вириони, но и незрели капсиди (без ДНК). Освобождаването на новосинтезирани вириони е съпроводено с разрушаване на клетките. Не всички от тях напускат клетката, в която се синтезират до милион нови вириони. Останалите вириони нарушават функциите на ядрото и причиняват клетъчна дегенерация.

В допълнение към продуктивната форма на инфекция, аденовирусите могат да причинят абортивна инфекция, при която вирусната репродукция е силно нарушена в ранен или по-късен етап. Освен това, някои сероварианти на човешки аденовируси са способни да индуцират злокачествени тумори при инокулиране в различни гризачи. Според техните онкогенни свойства, аденовирусите се разделят на силно онкогенни, слабо онкогенни и неонкогенни. Онкогенните способности са обратнопропорционални на съдържанието на GC двойки в аденовирусната ДНК. Основното събитие, което води до клетъчна трансформация (включително в техните култури), е интегрирането на вирусната ДНК в хромозомата на клетката гостоприемник. Молекулярните механизми на онкогенното действие на аденовирусите остават неясни.

Аденовирусите нямат онкогенни свойства по отношение на хората.

Аденовирусите не се размножават в пилешки ембриони, но се размножават добре в първични трипсинизирани и трансплантирани клетъчни култури с различен произход, причинявайки характерен цитопатичен ефект (закръгляване на клетките и образуване на гроздовидни клъстери, финозърнеста дегенерация).

В сравнение с други човешки вируси, аденовирусите са малко по-стабилни във външната среда, не се разрушават от мастни разтворители (няма липиди), не умират при температура от 50°C и при pH от 5,0-9,0; те се съхраняват добре в замразено състояние.

Характеристики на епидемиологията. Източник на инфекцията е само болен човек, включително латентната ѝ форма. Заразяването става по въздушно-капков път, контактно-битов, чрез вода в басейни и фекално-орален път. Вирусът може да проникне и в червата през кръвта. Заболяванията на горните дихателни пътища и очите се причиняват от сероварианти 1-8, 11, 19, 21. Сероварианти 1, 2, 3, 12, 18, 31, 40 и 41 причиняват гастроентерит при деца от 6 месеца до 2 години, мезентериален аденит. Сероварианти 1, 2, 5, 6 често се откриват при латентни форми на инфекция.

Няма данни за способността на животинските аденовируси да причиняват заболявания при хората и, обратно, човешките аденовируси - при животните. Аденовирусите причиняват спорадични заболявания и локални епидемични огнища. Най-голямото огнище у нас е засегнало 6000 души.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Симптоми на аденовирусна инфекция

Инкубационният период е 6-9 дни. Вирусът се размножава в епителните клетки на горните дихателни пътища, лигавицата на очите. Може да проникне в белите дробове, да засегне бронхите и алвеолите и да причини тежка пневмония; характерно биологично свойство на аденовирусите е тропизмът им към лимфоидната тъкан.

Аденовирусните заболявания могат да се характеризират като фебрилни с катарално възпаление на лигавицата на дихателните пътища и очите, придружени от увеличаване на субмукозната лимфоидна тъкан и регионалните лимфни възли. Най-често те се срещат под формата на тонзилит, фарингит, бронхит, атипична пневмония, грипоподобно заболяване, под формата на фарингоконюнктивална треска. Конюнктивитът в някои случаи съпътства аденовирусното заболяване, в други - е негов основен симптом.

По този начин, аденовирусните заболявания се характеризират с преобладаване на респираторен, конюнктивален или чревен синдром. В същото време вирусът е способен да причини латентна (асимптоматична) или хронична инфекция с дългосрочно персистиране в тъканите на сливиците и аденоидите.

Постинфекционният имунитет е дълготраен, стабилен, но типоспецифичен, няма кръстосан имунитет. Имунитетът се дължи на вирус-неутрализиращи антитела и имунни клетки на паметта.

Лабораторна диагностика на аденовирусна инфекция

1. Откриване на вирусни антигени в засегнатите клетки чрез имунофлуоресцентни или IFM методи.
2. Изолиране на вируса. Материалът за изследването са назофарингеални и конюнктивални секрети, кръв и изпражнения (вирусът може да бъде изолиран не само в началото на заболяването, но и на 7-ия до 14-ия ден). За изолиране на вируса се използват първични трипсинизирани клетъчни култури (включително диплоидни) от човешки ембрион, които са чувствителни към всички серотипове аденовируси. Вирусите се откриват чрез цитопатичния им ефект и чрез комплемент-свързващия антиген (CBA), тъй като всички те имат общ комплемент-свързващ антиген. Идентификацията се извършва чрез типово-специфични антигени, използвайки RTGA и RN в клетъчната култура.
3. Откриване на повишаване на титъра на антителата в сдвоени серуми на пациенти с помощта на RSC. Определянето на повишаването на титъра на типово-специфични антитела се извършва със стандартни аденовирусни серощамове в RTGA или RN в клетъчна култура.

Специфична превенция на аденовирусна инфекция

Разработени са живи имуногенни перорални ваксини срещу някои сероварианти на аденовирус, но те не са получили широко приложение.