3. Инфицирующая часть вирусов:

4. Проникновение вирусов в организм и развитие заболевания:

Экологическая ниша вирусов — это многокомпонентная система взаимосвязанных элементов, включающая клетку, организм, популяцию хозяина, переносчиков, другие вирусы и внешнюю среду. Для сохранения вируса как биологического вида необходима его последовательная передача от хозяина к хозяину. Передача происходит по горизонтальному и вертикальному направлениям, что имеет место не только в популяциях человека и животных, но и среди бактерий, насекомых, растений, грибов.

• Горизонтальная передача — рассеивание возбудителей среди восприимчивых хозяев с использованием различных механизмов и путей, во многом определяемых средой обитания и особенностями жизнедеятельности организма-хозяина.

• Вертикальная передача — это передача возбудителя от родителей потомству, которая также может осуществляться различными путями, и предполагает сохранение вируса в ряду поколений.

• Бактериофаги в природных условиях встречаются в тех местах, где есть чувствительные бактерии (в воде, почве, выделениях человека и животных), которые инфицируются вирусом при случайных контактах и распространяются водными потоками или путями, используемыми хозяином. Применение бактериофагов в качестве лечебных препаратов значительно увеличило интенсивность циркуляции вирусов бактерий в биосфере. Возможно распространение бактериофагов воздушным путем, что создает определенные трудности при работе с бактериальными культурами в научно-исследовательских лабораториях.

• Вирусы растений могут распространяться в процессе размножения хозяев (с пыльцой, семенами), где важную роль играют природные факторы (дождь, ветер, птицы). Человек распространяет вирусы растений при использовании зараженного посадочного материала (вегетативные побеги, семена), а также при использовании зараженной земли. Однако основными переносчиками фитопатогенных вирусов являются их промежуточные хозяева (насекомые, клещики, нематоды, фитопатогенные грибы).

• Вирусы насекомых инфицируют хозяина в процессе его питания и размножения. Различают трасспермальную, трансовариальную и трансстадийную (в процессе метаморфоза) передачи вируса. Распространяются вирусы в процессе миграций насекомых.

• Распространение вирусов позвоночных осуществляется с использованием механизмов, которые реализуются различными путями, и часто включают внешнюю среду и промежуточных хозяев вируса. Важную роль в распространении вирусов играют миграционные процессы, наблюдаемые среди людей и животных.

• Распространение вирусов в человеческой популяции имеет свои особенности. В соответствии с четырьмя основными типами локализации возбудителя в организме (дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, кровь, наружные покровы) выделены несколько механизмов передачи вирусов.

• Трансмиссивный механизм — передача с помощью биологических переносчиков. При любом варианте такой передачи вирус черпается переносчиком из внутренних сред донора и внедряется во внутреннюю среду реципиента.

• Парентеральный механизм — передача вирусов через кровь. Вирусы, циркулирующие в крови, могут передаваться в процессе переливаний крови, при использовании загрязненных шприцев и других медицинских инструментов (искусственный путь), в процессе сексуальных контактов (половой путь) и другими путями.

• Алиментарный (энтеральный) механизм — вирус проникает через слизистые оболочки органов пищеварения. Разновидностью алиментарного механизма является фекально-оральный механизм передачи вируса.

• Аэрогенный механизм — входными воротами инфекции являются слизистые органов дыхания. Реализуется воздушно-капельным или пылевым путем.

• Контактный механизм — реализуется через кожные покровы. Такой механизм передачи могут использовать очень немногие вирусы. Так, например, вирус бешенства может проникать в организм животного и человека при ослюнении кожных покровов. Слюна собак содержит гиалуронидазу, которая облегчает проникновение вируса в кровь через кожу.

• Вертикальный механизм — передача вирусов от матери плоду во время вынашивания и родов. Возбудитель может передаваться через плаценту, через околоплодные воды и оболочки, при прохождении плода через родовые пути матери.

Механизмы и пути распространения вирусов человека

Механизм - Аэрогенный

Путь - Воздушно-капельный, пылевой

Примеры - Вирусы гриппа, ротавирусы

Алиментарный

Пищевой, водный, бытовой

Энтеровирусы, ротавирусы, калицивирусы

Трансмиссивный

Через биологического переносчика

Вирус лихорадки Западного Нила

Парентеральный

Искусственный, половой

Вирусы гепатита B, C, D, BИЧ

Контактный

Через кожные покровы

Вирус натуральной оспы, вирус бешенства

Вертикальный

От матери плоду во время вынашивания и родов

Вирус простого герпеса, ЦМВ, ВИЧ.

Проникновение вирусов в организм хозяина

Циркулируя в биосфере, вирус встречает восприимчивого хозяина, проникает в организм и может вызвать инфекцию.

Инфекция (infectio) — заражение. Как биологическое явление представляет собой процесс взаимодействия одного или нескольких видов возбудителей-паразитов с более высокоорганизованным организмом хозяина, который может проявляться болезнью или носительством. Совокупность вызываемых патологических изменений в организме определяется как инфекционный процесс.

Проникновение вируса в организм хозяина у разных биологических видов решается по-разному.

1. Вирусы растений проникают в организм хозяина по типу раневых инфекций, где распространяются по плазмодесмам, ксилеме и флоэме.

2. Вирусы бактерий — путем введения нуклеиновой кислоты в тело клетки или путем проникновения вириона.

3. Вирусы насекомых попадают в организм хозяина в процессе питания или размножения.

4. Вирусы животных и человека при инфицировании организма хозяина проходят более сложный путь. Одни вирусы (вирус гриппа, ротавирусы) реплицируются и вызывают заболевание в месте проникновения в организм (входные ворота инфекции). Другие вирусы, попав в организм хозяина с использованием того или иного механизма, проходят стадию распространения. Распространение вируса в организме сопровождается виремией (вирусемией) — циркуляцией вируса в крови, что свидетельствует о генерализации инфекции.

Различают несколько путей распространения вирусов в организме:

Сохранение вируса как биологического вида обеспечивает его восприимчивый хозяин, который является основным элементом экологической ниши вируса. Способность клеток или организма хозяина заражаться называется восприимчивостью.

Спектр хозяев разных вирусов значительно варьирует. Одни вирусы имеют широкий круг хозяев, другие заражают лишь определенные клетки одного вида хозяина. Широта круга хозяев может быть ограничена видом (видоспецифические вирусы) или определяться таксономическими категориями более высокого порядка. Вирусы, имеющие широкий круг хозяев, распространены среди вирусов растений. Например, вирус табачной мозаики и вирус желтухи астр инфицируют как растения, так и своего переносчика-насекомого. Примером вирусов животных и человека, имеющих несколько хозяев, являются арбовирусы. Вирус лихорадки Западного Нила инфицирует человека, комаров, водоплавающих птиц; вирус клещевого энцефалита — человека, животных, клещей. Однако не найдены вирусы, способные поражать одновременно клетки прокариот и эукариот.

Процесс адаптации вируса к новым хозяевам определяется мутациями рецептор-распознающих участков вирионов и собственно изменением вирулентности для данного биологического вида. Однако следует понимать, что не все так однозначно и изучение молекулярных основ преодоления межвидовых барьеров еще впереди.

Для того чтобы размножиться, вирус должен найти восприимчивую клетку. Каждый вирус обладает так называемой тканевой тропностью — способностью инфицировать клетки определенного типа.

Специфическое сродство вирусов к клеткам и тканям определяется двумя механизмами:

— Присутствием на клеточной поверхности специфических для вируса рецепторов.

— Содержанием в системе активирующих ферментов, необходимых для протеолитического расщепления вирусных поверхностных белков и проявления инфекционной активности вируса.