Семейство филовирусов

Филовирусы были открыты уже в те времена, когда человечество имело в своем арсенале вакцины против главных инфекционных заболеваний: оспы, полиомиелита и кори. Тогда казалось, что наступающая эра антибиотиков и вакцин уже в ближайшем будущем не оставит на своем пути ни одного вредного для человека микроба. Однако первые неожиданные вспышки в 1967 году болезни Марбург и в 1976 году болезни Эбо

ла были поучительным уроком ученым и врачам. До сих пор эти вирусы во многом являются загадкой природы: неизвестен их природный резервуар, неизвестны причины вспышек этих заболеваний, уникальны структура их вирионов и картина вызываемых ими болезней. Наконец, весьма скромны успехи в разработке вакцин и методов лечения вызываемых ими болезней, несмотря на интенсивное более чем двадцатилетнее их изучение.

Это семейство вирусов, поражающих человека и обезьян, получило название от латинского слова "filamentous" - длинный, протяженный в связи с уникальной для вирусов человека формой их вирионов в виде длинных цилиндрических палочек. Вирусы Марбург и Эбола - одни из самых патогенных и смертоносных для человека. Смертность при заболевании вирусом Марбург достигает 25-30% от числа заболевших, а при заболевании вирусом Эбола - до 80-90%. Лишь вирус бешенства превосходит их по смертности, достигающей в этом случае практически 100% при попадании в кровь и отказе или невозможности срочно ввести вакцину.

Строение вируса и его генома

Вирионы этого семейства (рис. 2) многообразны по форме, встречаются сигмообразные, U-образные формы, однако основной является палочковидная форма с диаметром 80 нм и длиной от 790 нм (вирус Марбург) до 970 нм (вирусы Эбола и Рестон). При рассмотрении их поперечных срезов в электронном микроскопе обнаруживаются внутренний нуклеокапсид (комплекс нуклеиновой кислоты с белками, в основном белком NP) диаметром 50 нм, окруженный липидной оболочкой, и внутреннее пространство с малой электронной плотностью диаметром 20 нм. Такие параметры предполагают спиральную форму нуклеокапсида с пустой сердцевиной. На поверхности вирионов, образованной липидной оболочкой, которую вирус заимствует у клетки-хозяина, можно видеть шипы длиной 10 нм. В состав вирионов входят все кодируемые геномом вируса белки, что является обычным для большинства вирусов с негативным РНК-геномом.

Инфекционные свойства вирусов Марбург и Эбола весьма стабильны при комнатной температуре и умеренном освещении. Их можно полностью инактивировать прогреванием при 600С в течение 4 ч, обработкой фенолом, хлорсодержащими дезинфектантами, ультрафиолетовым или гамма-облучением.

Генетический материал вируса представлен одноцепочечной РНК негативной полярности, что означает неспособность этой цепи РНК выступать в качестве матрицы для синтеза белка. РНК имеет молекулярную массу 4,2 * 106 Да, что соответствует длине примерно в 19 200 нуклеотидов и 1,1% массы всего вириона.

Полные нуклеотидные последовательности геномов вирусов Эбола и Марбург определены несколько лет назад российскими, германскими и американскими учеными. В плюс-цепи РНК (она комплементарна геномной РНК) выявлены семь рамок трансляции белков. Строение генома вируса Марбург приведено на рис. 3. Оно сходно со строением геномов вирусов бешенства и кори, однако имеет некоторые особенности.

Каждый из белков филовирусов кодируется своей собственной матричной РНК. В свою очередь, эти матричные РНК считываются с минус-цепи вирионной РНК с помощью вирусспецифической РНК-полимеразы, кодируемой геном L.

Вирусные белки

Гликопротеин (GP) является единственным поверхностным белком вириона. Его тримеры образуют шипы на поверхности вириона и отвечают, по-видимому, за первичное присоединение вируса к клетке. Этот белок сильно модифицирован (в отличие от большинства аналогичных белков других вирусов) остатками олигосахаридов. Российскими исследователями недавно было выяснено, что один из участков этого белка похож по структуре и свойствам на фрагменты белков вирусов иммунодефицита человека и животных. Предполагается, что это является одной из причин необычно высокой патогенности филовирусов.

Внутренний белок VP40 является одним из основных по содержанию в вирионе белков. Он, по всей видимости, выстилает внутреннюю поверхность липидной мембраны и связан с ней. Одновременно он является наружным белком нуклеокапсида - "вирусного ядра".

Внутренний белок VP24 также связан с липидной мембраной. Функция его неизвестна, но, по последним данным, он может играть роль при "раздевании" вируса в процессе его проникновения в клетку.

Белок нуклеопротеин (NP) имеет ярко выраженный положительный заряд и связан в вирионе непосредственно с РНК.

Внутренний белок VP30 является минорным белком вириона, функция его неизвестна.

Внутренний белок VP35, по-видимому, играет регуляторную роль при размножении вирусного генома.

Полимераза (L-белок) - самый большой по размеру белок вируса. Его функция - синтезировать матричные РНК с минус-цепи вирионной РНК, плюс-цепь вирионной РНК на матрице минус-цепи и на поздней стадии саму вирионную РНК на матрице плюс-цепи.

Вирус Марбург

История открытия и случаи заболеваний

1967 г.: Германия и Югославия. Марбургская геморрагическая лихорадка была впервые выявлена после одновременных вспышек заболевания в Майбурге и Франкфурте, Германия, и Белграде, бывшая Югославия. Первые случаи заболевания произошли среди лабораторных работников в результате обращения с африканскими зелеными мартышками, ввезенными из Уганды. Во время вспышек было зарегистрировано 25 первичных инфекций с 7 смертельными исходами и 6 вторичных случаев заболевания без смертельных исходов. Первичные инфекции возникли у лабораторных работников, подвергшихся воздействию марбургского вируса во время работы с мартышками или их тканями. Вторичные случаи заболевания произошли среди врачей, медицинской сестры, санитара морга и жены ветеринара. Во всех вторичных случаях заболевания имел место прямой контакт с первичными больными, как правило, с их кровью. Оба врача были инфицированы в результате случайных уколов кожи при взятии крови у пациентов.

1975 г.: Южная Африка, возможно через Зимбабве. В середине февраля 1975 г. в Йоганнесбурге, Южная Африка, был госпитализирован гражданин Австралии 20 лет. В начале февраля он и его подруга путешествовали по Зимбабве, часто останавливаясь на ночлег под открытым небом. Через четыре дня после помещения в больницу молодой человек скончался от марбургской геморрагической лихорадки. Оказались инфицированными путешествовавшая с ним девушка и медицинская сестра, обслуживавшая обоих пациентов. Обе женщины, заразившиеся от первого пациента, выздоровели.

1980 г.: Кения. В январе 1980 г был инфицирован 56-летний гражданин Франции, посещавший пещеру Китум в Национальном парке Кении Маунт Элгон. Несмотря на специализированную помощь, оказанную в Найроби, и настойчивые попытки реанимации, 15 января мужчина скончался. Через 9 дней симптомы заболевания появились у врача, проводившего реанимацию. Он выздоровел.

 Скачать реферат