Морфологические исследования зависимости структуры головного мозга (поле IV) от степени поражения вирусом простого герпеса (ВПГ) и построение по полученным данным математической модели заболевания

Страница 2

Физико-химическая характеристика ВПГ изучена достаточно полно. Вирус чувствителен к высушиванию и тепловому воздействию: он инактивируется при 50-52 0С в течение 30 минут, а при 37°С- в течение 10 часов. Однако имеются данные, что ряд штаммов вирусов первого и второго типов не полностью инактивируется даже при 56 0С в течение 1 часа и при 70 °С в течение 30 минут. При изучении различных факторов, влияющих на термостабильность вируса, показано, что при добавлении в сре­ду Na2SO4, Na2HPO4, увеличивается термостабильность, а при добавлении MgCl2, MgSО4, NaCI, КН2РО4 и KCI она резко уменьшается. Вирус, ресуспендированный в водной среде, со­держащей аминокислоты или белок, был более стабилен. Наи­большая термостабильность вируса наблюдалась при рН 6,5-6,9.

С другой стороны, ВПГ устойчив к воздействию низких температур и сохраняет биологическую активность 1-2 года при -24 0С. Вирус устойчив при 4°С в 5% растворе глицерина. Применение снятого молока позволяет сохранить инфекционный титр вируса без его изменения в течение 5 мес. при -70°С. В связи с тем что вирионы ВПГ более чем на 20% состоят из липидов( при чем все липиды локализованы в оболочке), они легко разрушаются под действием эфира, спирта и других органических растворителей (ацетон, хлороформ и др.), детергентов, протеолитических ферментов (например, трипсина). Вирус весьма устойчив к ультразвуку, а также к повторному за­мораживанию и оттаиванию. Наличие дивалентных катионов и рН среды менее 6,8 увеличивает инактивацию штаммов ВПГ при воздействии теплом.

Облучение ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами может разрушить вирус даже при небольших дозах воздейст­вия. Аналогичное влияние оказывает и фотодинамическое воз­действие красок. Штаммы ВПГ хорошо переносят лиофилизацию и в высушенном виде сохраняют ак­тивность в течение 10 лет и более. Хорошо сохраняется вирус в тканях животных в 50% растворе глицерина.

ВПГ способен размножаться практически во всех известных линиях клеток позвоночных. При заражении чувствительных культур клеток, интенсивно размножаясь (до 50 000 -200 000 вирионов на клетку), вирус подавляет синтез клеточных макромолекул, что приводит к гибели клеток. В ходе эволюции ВПГ выработал способность не только индуцировать в инфицированной. клетке синтез необходимых для его репродукции ферментов, но и координировать оптимальную активность особых ферментных состояний клетки (в том числе фазового характера), необходимых для генерации вируса, а также угнетать и даже полностью прекращать биосинтез клеточных ферментов, которые не используются для его воспроизводства. В составе ВПГ не най­дены РНК- или ДНК-полимеразы, но ферменты, ассоциирован­ные с мембранами, такие, например, как протеинкиназа, бы­ли обнаружены и могут быть вирусспецифическими. ДНК ВПГ, как показали исследования, инфекционна.

1.1.2. Морфология и внутриклеточное развитие.

Морфогенез ВПГ можно представить следующим образом. В процессе размножения вируса исходная вирусная ДНК поступает в ядро; в ядре клетки происходит транскрипция вирионной ДНК, образуются крупные вирусспецифические мРНК, которые мигрируют в цитоплазму, расщепляются на более мелкие мРНК, ассоциирующиеся с рибосомами и формирующие полирибосомы. После синтеза структурные полипептиды транспортируются в ядро и ассоциируют с вирусной ДНК, формируя капсид вириона. Гликопротеиды, участвующие в образовании наружной оболочки вириона, встраиваются в состав ядерных и цитоплазматических мембран, заменяя клеточные белки, синтез которых в зараженной клетке подавлен. Нуклеокапсиды, выходя из клетки через специфически измененные участки ядерной и цитоплазматической мембран, захватывают их в качестве наружной оболочки вириона ВПГ. Продолжительность цикла репродукции ВПГ составляет около 10 часов. Помимо деструктивного эффекта на клетки при острой инфекции, ВПГ может оказывать трансформирующее действие.

Оболочка частиц имеет разнообразную форму. Иногда она повторяет гексагональную проекцию капсида. Ее диаметр колеблется от 170 до 210 нм. В некоторых случаях наблюдаются 2 и более нуклеокапсида, заключенных в общую оболочку. Часто оболочка бывает разрушенной, а у многих частиц отсутствует. Последние условно названы “голыми”. Капсид частиц в проекции имеет гексагональную форму со средним диаметром 160 нм. Каждая грань его - равносторонний треугольник, построенный из 15 субъединиц-капсомеров, уложенных с интервалом около 3 нм.

Сторона каждого треугольника (ребро икосаэдра) составлена из 5 капсомеров. Каждая из 12 вершин образована 1 капсомером, окруженным 5 соседними. Все другие капсомеры, составляющие грани треугольников, окружены 5 соседними. Каждый капсомер имеет форму удлиненной призмы. В поперечном сечении на вершинах икосаэдра они пентагональные. Остальные капсомеры, составляющие поверхность капсида, - гексагональные с внутренним отверстием около 4 нм. Таким образом, капсид вируса герпеса составлен из .62 капсомеров, уложенных с симметрией 5:3:2 .

На основании ряда согласующихся в общих чертах наблюдений установлено, что прикрепление ВПГ к клеткам происходит довольно медленно, время при этом часто трудно измери­мо. Вирус непрочно прикрепляется к клеткам, поэтому около 50% его всегда можно отделить различными способами.

В месте адсорбции клеточная стенка образует своеобразный “карман”, который затем превращается в вакуоль и таким об­разом вирус оказывается в цитоплазме. Далее следует процесс дезинтеграции вируса, конечным его результатом является осво­бождение нуклеиновой кислоты от белков внешних оболочек. В течение 10-12 ч после заражения в клетках не удается обнаружить каких-либо характерных признаков форми­рования вируса. В это время происходит образование структур­ных вирусных белков и нуклеиновых кислот, из которых в даль­нейшем происходит организация нуклеиновой кислоты и капсомеров в единую структуру, условно называемую нуклеокапсидом, или виронуклеоном. Считают, что это происходит, по-ви­димому, по принципу самосборки и осуществляется с помощью физико-химических процессов. По-видимому, нарушение процес­сов сборки приводит к формированию неполноценных форм ви­руса.

Развитие герпеса сопровождается образованием внутриядер­ных включений. Эти образования рассматриваются некоторыми исследователями как место собирания вируса.

Данные литературы позволили предположить несколько воз­можных путей формирования включений. Известно, например, что вирусное потомство включает не более 20% вновь синтезиро­ванной ДНК и около 35% белка. Исходя из этих данных, мож­но считать, что та часть нуклеиновой кислоты и структурных белков, которая остается неиспользованной при формирований вируса, и может образовывать включения. ВПГ вызывает постепенное подавление макромолекулярных синтезов в клетке. Свидетельством разрушения клеточной ДНК являются повреждения хромосом.

1.1.3. Эпидемиология герпетической инфекции.

Герпетическая инфекция является примером пожизненного носительства человеком популяции ВПГ, который может передаваться в периоды обострения как вертикальным, так и горизонтальным путем.

Распространение герпетической инфекции не только в странах Европы, Азии н Америки, но и среди коренного населения таких малоосвоенных европейцами территории, как глубинные районы Новой Гвинеи, свидетельствуют о том, что герпес- древняя болезнь человека. В естественных условиях источником инфекции является только человек. После первичной инфекции ВПГ пожизненно персистирует в организме в латентной форме, а воздействие разнообразных факторов (переохлаждение, инсоляция, лихорадка, эмоциональные расстройства, бактериальные и вирусные инфекции л др.) может вызывать реактивацию латентного ВПГ с развитием рецидивов заболевания. При этом экскреция вируса происходит из ганглиев (тройничного нерва, из крестцовых ганглиев и др.) в результате временного прекращения латенции. Длительность периода, на протяжении которого возникают рецидивы, обеспечивает выживание ВПГ даже в небольших изолированных популяциях населения.

Восприимчивость населения к ВПГ необычайно высока. Первичное заражение обычно происходит внутриутробно, в раннем возрасте и у большинства протекает бессимптомно, оставляя после себя выраженный гуморальный иммунитет, который, однако, из-за персистенции ВПГ в организме нестерилен. Входные ворота ВПГ - неповрежденные или травмированные кожные покровы н слизистые оболочки губ и ротовой полости, желудочно-кишечного тракта, носа и конъюнктивы, гениталий. Возможна как вертикальная (врожденная; трансплацентарная инфекция), так и горизонтальная передача, осуществляемая контактно-бытовым и воздушно-капельным путем. Передача ВПГ путем прямого контакта предполагает физическую близость: ВПГ-1 чаще всего передается при поцелуе, со слюной, а ВПГ-2-в основном половым путем.