Задача 3.

1. 2. 3. 4. Ротавирусная инфекция.

Ротавирусный гастроэнтерит - острая антропонозная кишеч­ная инфекция, поражающая главным образом детей раннего возраста (от 6 месяцев до 2-х лет), однако могут болеть также подростки и взрос­лые. Заболевание сопровождается рвотой, поносом, кратковременной лихорадкой, выраженной слабостью.

Ротавирусы включены в семейство Reoviridae, которое содер­жит 4 рода - Orthoreovirus, Orbivirus, Coltivirus, Rotavirus. В род Rotavirus входит большое количество сходных вирусов, разделенных по антигенным свойствам на группы A,B,C,D,E,F (некоторые авторы выделяют еще дополнительную группу G). Ротавирусы вызывают гас­троэнтериты у человека, животных и птиц, причем ротавирусы чело­века вызывают только антропонозную инфекцию. Большинство заболеваний человека вызывают ротавирусы группы А (около 90%), остальные 10% приходятся на группы В и С.

Строение вupиона. Ротавирусы относятся к простым вирусам, имеют сферическую форму, диаметр 70 нм. В электронном микроско­пе вирионы имеют вид колеса с широкой ступицей, 20 короткими транс­мембранными «спицами» и тонким «ободом» (rota - колесо).

В состав вириона входят сердцевина (геном и виутренний капсид) и наружный капсид. Оба капсида имеют икосаэдрический тип симметрии.

Сердцевина состоит из 4 структурных белков - VP1,VP2,VP3, VP6. Внутренний капсид содержит 260 субъединиц и образован в основном из белка VP6. Спицы, соединяющие внутренний капсид с наружным, состоят также из белка VP6. Белки сердцевины VP1, VP2, VP3 - это геномные белки, среди них VP1 - РНК-зависимая-РНК-полимераза (транскриптаза).

Наружный капсид, содержащий 780 капсомеров, образован гликопротеином VP7, в него встроен в виде шипов белок VP4, обладающий функцией гемагглютинина и прикрепительного белка. Окончания «спиц», выступающие на поверхности вириона, сформированы белком VP6.

Геном ротавируса содержит 11 фрагментов двунитевой РНК (плюс- и минус- нити РНК), каждый фрагмент кодирует один полипептид.

Антигены. Различают групповые, подгрупповые и типовые ан­тигены. По групповому антигену (белок VP-6) ротавирусы подразде­лены на серогруппы (A,B,C,D,E,F {G}); группа А в свою очередь подразделяется на 4 подгруппы.

Типоспецифическими антигенами являются гликопротеины наруж­ного капсида VP7 (G-тип) и VP4 (Р-тип - чувствительный к протеазе). Ротавирусы обладают антигенной изменчивостью. Дрейф и шифт генов приводит к образованию новых серовариантов ротавирусов.

По антигенным свойствам все известные ротавирусы человека и животных очень близки между собой, поэтому ротавирусы телят (ви­рус Небраски) и обезьян (SA-П), которые, в отличие от ротавирусов человека, легко репродуцируются в культуре клеток с развитием ЦПД и могут быть успешно применены в качестве диагностикумов для се­рологической диагностики ротавирусной инфекции человека, а также для получения диагностических сывороток.

Репродукция. В ЖКТ ротавирусы активируются кишечными протеазами и после частичного протеолиза превращаются в инфекцион­ные субвирусные частицы, которые легко проникают путем пенетрации через клеточную мембрану в чувствительные эпителиоциты кишеч­ника. (Следует отметить, что при проникновении интактных вирионов путем рецепторного эндоцитоза в чувствительные клетки репродукция не происходит).

В цитоплазме освобождается сердцевина, и геном начинает функ­ционировать. При участии вирусспецифической РНК-зависимой РНК-полимеразы на каждом фрагменте минус-РНК транскрибируются комплементарные плюс-РНК. Одни из них выступают как и РНК, дру­гие становятся матрицами для репликации геномной РНК. В дальней­шем на них реплицируются комплементарные минус-РНК, и в виде двунитевых молекул они входят в состав генома дочерних вирионов. На клеточных рибосомах синтезируются вирусные белки - ге­номные и внутреннего капсида (VP6, VP1, VP2, VP3), далее формиру­ется геном и внутренний капсид (сердцевина вириона).

В мембрану эндоплазматического ретикулума встраиваются гликопротеины VP7, VP4 и NS28, к этому участку модифицирован­ной мембраны подходит сердцевина ротавируса и формируется двухкапсидный вирион, временно покрытый суперкапсидом, кото­рый вскоре исчезает.

Выход зрелых вирусов происходит при лизисе клетки. Продол­жительность одного цикла репродукции занимает 18-20 часов.

Резистентность. Ротавирусы обладают высокой устойчивостью к факторам внешней среды. Они резистентны к ультразвуку, эфиру, хлороформу, дезинфектантам, низким значениям рН (до 3,0). В тече­ние нескольких дней при умеренной влажности их обнаруживают на предметах обихода, мебели, игрушках. В фекалиях сохраняют свою активность при комнатной температуре до 7 месяцев. Длительно со­храняются в воде открытых водоемов, в канализации.

Ротавирусы чувствительны к 95% этанолу, растворам фенола, УФ, высокой температуре, менее чувствительны к формальдегиду, хлора­мину, гипохлориду Na.

5. Инкубационный период варьирует от нескольких часов (чаще 12-48 часов) до 5 дней Заболевание начинается остро, продолжается 3-7 дней, при этом наблюдается рвота, боли в животе, диарея, повы­шение температуры, интоксикация и обезвоживание организма, ино­гда присоединяются симптомы ОРВИ.

Попадая в ЖКТ, ротавирусы поражают зрелые эпителиоциты 12-перстной кишки и верхнего отдела тонкой кишки, имеющие на своей поверхности рецепторы для взаимодействия с ротавирусами. Функ­ция эпителиоцитов на поверхности ворсинок состоит, главным обра­зом, в секреции ферментов лактазы, мальтазы, сахаразы. расщепляющих дисахариды. Проникновение вирусов в эпителиоциты приводит к массовой гибели последних, они отторгаются от ворси­нок, «оголяются» верхушки ворсинок, а вновь образующиеся клетки на месте погибших эпителиоцитов структурно и функционально не­зрелые. Это ведет к ферментативной и всасывательной недостаточно­сти слизистой, вследствие чего в тонком кишечнике не расщепляются дисахариды, главным образом лактоза. Сахара накапливаются в про­свете кишечника и повышают осмотическое давление. В просвет ки­шечника поступает избыточное количество жидкости и электролитов, что вызывает усиление моторно-эвакуаторной деятельности, диарею и приводит к значительному обезвоживанию организма.

Выздоровление наступает после гибели зрелых эпителиоцитов и замены их молодыми клетками, не чувствительными к ротавирусам (у функционально незрелых эпителиоцитов отсутствуют рецеп­торы для прикрепления ротавирусов).

Клинические формы инфекции. Ротавирусный гастроэнтерит ха­рактеризуется циклическим течением с выздоровлением. Переход в затяжные и хронические формы, как правило, не наблюдается. Встре­чаются типичные и атипичные (бессимптомные, стертые) формы ин­фекции. Наиболее тяжелое течение болезни наблюдается у детей раннего возраста, детей с гипотрофией, находящихся на искусствен­ном вскармливании или при присоединении вторичных инфекций.

6. Иммунитет. После перенесенного заболевания вырабатывает­ся достаточно прочный типоспецифический гуморальный и местный иммунитет, связанный соответственно, с иммуноглобулинами классов IgG и S-IgA, однако возможны повторные заболевания, вызванные другими серотипами ротавирусов.

7. Лабораторная диагностика

В лабораторной диагностике ротавирусного гастроэнтерита име­ются два подхода:

1. Выявление вируса, его антигенов или нуклеиновых кислот в фе­кальных массах больного на 1-й неделе заболевания.

- В фекалиях выявляют вирус в первые 2-3 дня заболевания, для этого готовят 10% суспензию фекалий в растворе Хенкса и изучают в электронном микроскопе (ЭМ) или проводят иммуноэлектронную микроскопию (ИЭМ).

- Антигены ротавирусов в фекалиях выявляют при помощи таких серологических реакций как ИФА, РИФ, коагглютинации, реакции преципитации по Оухтерлони.

- Геном ротавирусов можно обнаружить с помощью РНК-зон­дов или ПЦР.

2. Серологический метод - выявление специфических антител и нарастания их титра в сыворотках больных и реконвалесцентов с помощью ИФА, РИГА, РСК, РН, РИФ. В качестве диагностикумов используют ротавирусы животных (телят или обезьян). Для изучения парных сывороток первую сыворотку берут у больного на 3-4-й день заболевания, вторую - спустя 12-14 дней, 4-х кратное увеличение титра антител и более указывает на ротавирусную инфекцию.