Вірус гепатиту в

Віруси гепатиту В розповсюджені по всій земній кулі. Вони мають надзвичайно велике значення для медицини, так як є винуватцями  хронічних захворювань печінки, в тому числі гепатоцелюлярної  карциноми у людини.  Це зумовлюється дивовижною спорідненістю  вірусів до гепатоцитів і здатністю викликати персистентну інфекцію при  високій концентрації вірусного антигену та інфекційного вірусу в крові.

Відкриттю ВГВ передувало виявлення B. Blumberg  в 1965 р. у крові австралійського аборигену так званого австралійського антигену. У 1968 р. A. Prince довів, що він є маркером сироваткового гепатиту. У 1970 р. D. Dane, C. Kameron, M. Briggs відкрили вірусоподібні  частки (частки Дейна), які були ідентифіковані як збудники гепатиту В у людини. Подальші дослідження виявили аналогічні віруси і у тварин. На пропозицію          W. Robinson (1980) віруси цієї групи дістали назву гепаднавіруси (англ. hepar - печінка,   dna - ДНК). Це поняття відбиває тропізм вірусів і тип їх нуклеїнової кислоти.У 1986 р. I. Gast et al. запропонували виділити ці віруси у родину  Hepadnaviridae. До неї входять ВГВ людини, гепатиту лісових бабаків, земляних білок,  гримучих змій, кенгуру, лісових білок, пекінських качок, чапель та ін.

Морфолологія та ультраструктура вірусів. ВГВ - складноорганізовані віруси, сферичної форми діаметром до 42 нм. Зовні вони вкриті ліпідно-білковою суперкапсидною оболонкою.  Внутрішня частина вірусів (капсид) побудована за кубічним типом симетрії, складається з 180 капсомерів. Серцевина вірусу містить ДНК, ковалентно пов’язану з поліпептидом, ДНК-полімеразу, протеїнкіназу і, напевно, антиген, асоційований  з інфекційністю ВГВ (HBeAg).  Плавуча густина в градієнті хлориду цезію дефектних (порожніх)  віріонів - 1, 24 гсм³, повних (з електронно-щільним центром) - 1, 28 гсм³.Незважаючи на те, що ВГВ належить до відносно малих за розмірами, за своєю будовою він дуже складний. Геном його - незвичайна дволанцюгова ДНК, що має форму кільця, один з ланцюгів якої дефектний. Повний ланцюг у кільці представлено “мінус-ланцюгом” L (англ. long - довгий) з 3200 нуклеотидів, тоді як “плюс-ланцюг” S (англ.     short - короткий) становить лише 50-80 % “мінус-ланцюга”.  Кільцева структура  геному підтримується завдяки зєднанню основи двох ланцюгів на одному з кінців. У серцевині віріону знаходиться ДНК-залежна ДНК-полімераза, яка добудовує дефектну ДНК до повністю дволанцюгової молекули в процесі репродукції вірусів і має властивості зворотної транскриптази. Геном ВГВ - це “диво компактності”. Він складається з чотирьох генів, названих S, C, P, X, які у значному ступені перекриваються.  Встановлено, що до цих  кодуючих послідовностей належать й регуляторні послідовності, які керують синтезом  вірусних білків  і циклом реплікації. Геном ВГВ має чотири відкриті рамки зчитування.

Антигенна будова. ВГВ мають декілька антигенів. Поверхневий антиген (зовнішній білок) вірусів (HBsAg - англ. hepatitis B surface antigen) за морфологічними, фізико-хімічними та імунологічними властивостями неоднорідний. Завдяки електронно-мікроскопічному дослідженню сироватки крові, де він може міститись у концентрації до 10¹³  часток в 1 мл, виявлено три типи структур HBsAg: сферичні (діаметром 22 нм), тубулярні (діаметром 22 нм і завдовшки 200-400 нм) і великі сферичні (діаметром 42 нм), які є віріонами ВГВ. Хоча хімічна будова HBsAg до кінця не вивчена, встановлено, що до його складу входить 7-9 поліпептидів (Р1-Р9) з молекулярною масою 13-120 кД. Основний компонент, що має  найбільшу імунологічну активність,  представлено глікопротеїдом з молекулярною масою 23-26 кД.  Таким чином, зовнішня оболонка вірусу складається  з  вуглеводів, ліпідів та зовнішнього білка HBsAg, якій кодується геном S, ділянками пре-S1, пре-S2, так званим геном env.

До складу HBsAg входять вуглеводи (3,6-7,5 % маси) як стабілізатор його імуноактівності, ліпіди (20-30 % маси). Вважають, що вуглеводи і ліпіди HBsAg  бере з плазмолеми під час виходу з клітини. У складі  HBsAg є ряд детермінант, за допомогою яких виділяють 10 субтипів цього антигену. Детермінанта “а” є спільною. Крім неї виявлено дві взаємовиключні детермінанти - d та y, а також дві додаткові  - w та r. Таким чином, чотирма основними субтипами є adw ayw adr ayr. Описано також інші антигенні специфічності - f, g, j, n, t, x.

HBsAg  високостійкий до дії фізико-хімічних факторів. Він не руйнується  під час багаторазового розморожування та заморожування, довго зберігається у висушеному стані. Дія температури 60 С протягом 21 год його не руйнує, частково втрачається  активність антигену тільки після 30-хвилинного прогрівання при температурі 98 С. Повна інактивація досягається завдяки 15-хвилинній паровій стерилізації при 121 С. HBsAg стійкий до дії багатьох хімічних агентів. Часткова або повна його інактивація відбувається при обробці 3-5 % хлораміном, 5 % фенолом, етиловим і бутиловим спиртами тощо.  HBsAg  виявляють практично  в усіх біологічних рідинах людини.

HBcAg (англ. core - серцевина) - серцевинний або ядерний антиген, входить до складу нуклеокапсиду ВГВ. Цей антиген виявляється в ядрах гепатоцитів людей, хворих на гострий або хронічний  гепатит В. Його виділено як з часток Дейна, що циркулюють у крові, так і з ядер гепатоцитів хворих, де він перебуває у вільній формі.

HBeAg  (англ. enzyme - фермент) відкрили  L. Magnius i J. Espmark (1972) у сироватці крові хворих на гострий або хронічний гепатит В та у здорових носіївHBsAg. За допомогою методу імунофлюоресценції HBeAg  виявлено у цитоплазмі та ядрах гепатоцитів інфікованих ВГВ людей. Було висловлено припущення, щоHBeAg знаходиться  у частці Дейна між зовнішньою оболонкою, утвореною  HBsAg  та HBcAg. Дані свідчать, що    HBeAg - компонент серцевини віріону, він - ензим з ДНК-полімеразною активністю.

Він термолабільний і чутливий до сульфгідрильних реагентів.  Деякі дослідники висловлюють припущення про існування ще одного антигену - HBxAg. Він практично не досліджений, але вважається, має відношення до ракової трансформації гепатоцитів.

ВГВ в заражених клітинах і механізм їх реплікації. Вірус гепатиту В не репродукується ні в культурах тканин, ні в курячих ембріонах. Відомо, що HBcAg присутній тільки в ядрах гепатоцитів, в той час як HBsAg - в цитоплазмі і на клітинній поверхні. Відповідно до цього під електронним мікроскопом частки, подібні до серцевини віріонів, знайдено тільки в ядрах гепатоцитів. Частки, що нагадують HBsAg в клітинах виявити не вдалось, і морфогенез їх та повних віріонів остаточно не  відомий. Встановлено, що вірусна ДНК існує в клітинах у декількох формах: в ядрах у вигляді кільцевої замкнутої молекули (форма 1), релаксованої кільцевої молекули (форма 2), лінійної молекули (форма 3), одноланцюгових фрагментів з 3200 нуклеотидів і молекул вірусних гібридів ДНК-РНК. В багатьох випадках вірусна ДНК може інтегрувати з клітинною. Проте інтегрована вірусна ДНК зустрічається у значно менших кількостях (1 копія на клітину), ніж вільна - понад 500 копій на клітину. Інтимні механізми інтеграції до кінця не розшифровані.

Епідеміологія захворювання. Джерело вірусів - людина. Основним резервуаром є “здорові” вірусоносії, число яких на земній кулі перевищує 300-500 млн чоловік, а також хворі на жовтяничну або безжовтяничну форму гепатиту (їх співвідношення  приблизно 1:100) (Video-Гепатит В).  В Україні частота виявлення HBsAg становить 1-4 %. Хворий стає заразним за декілька тижнів до появи клінічних ознак. У цей період HBsAg з’являється в крові, деколи в жовчі та слині. Йогоможна знайти в сльозах, фекаліях, грудному молоці, вагінальному вмісті, спермі, спиномозковій та синовіальній рідині, пуповинній крові. Антигенеміяспостерігається протягом всього клінічно вираженого періоду захворювання і, якщо наслідком є хронізація процесу, може тривати роками. Становленню хронічного носійства сприяє ранній вік людини, стан його імунодепресії, прийом кортикостероїдних препаратів.

Провідний механізм передачі - парентеральний (інокуляційний), другорядний - фекально-оральний, рідко - трансплацентарний (вертикальний).  Не виключається й статевий шлях зараження. Зараження відбувається внаслідок внесення крові та її препаратів (плазми, еритроцитарної маси, тромбіну, фібриногену та ін.,  крім імуноглобуліну), лімфи при будь-якій інструментальній процедурі, яка супроводжується порушенням цілісності шкірних та слизових покривів, включаючи й щеплення. Зараження може відбутися при внутрішньовенних, внутрішньомязових, підшкірних та інших інєкціях, скарифікації шкіри  за допомогою голок, спеціальних скарифікаторів, медичного інструментарію, який використовується в терапевтичній, хірургічниій, стоматологічній, акушерсько-гінекологічній, урологічній та іншій практиці, при забрудненні ран, голінні у перукарнях, коли роблять манікюр, педікюр. Слід памятати, що межа чутливості методів визначення поверхневого антигену  (1нг HBsAg в 1 мл) відповідає 2х10⁸ антигенних часток в 1 мл сироватки. Якщо мати на увазі, що на 1000 дрібних (22 нм) структур антигену припадає одна частка Дейна, то в тому ж обємі сироватки міститься 2х10⁵ віріонів. З врахуванням їх дефектності ця кількість містить  100 інфекційних доз. Іншими словами, проби, які негативно реагують в РІА  на HBsAg, можуть мати залишкову інфекційність.Зараження в побуті не таке вже й рідке явище. Останнім часом вказують на значення тісного сімейного спілкуваня та статевих контактів, використання спільних зубних щіток, помазків для гоління, лез тощо.  Існує сурова взаємозалежність між серологічними  доказами ГВ і особливостями статевого життя (безладні статеві звязки, що підвищує вірогідність контакту із хворим, гомосексуалізм протягом тривалого періоду). Передача через комах не була достовірно доказана. Помічено, що москіти і клопи, які напились крові, особливо, коли їх зібрано у квартирах носіїв HBsAg, можуть бути позитивними на вірус. Отже, при годящих умовах вони можуть грати певну роль у розповсюдженни инфекції.  Групу епідемічного ризику складають медичні працівники: хірурги, онкологи, стоматологи, акушери-гінекологи і трансфузіологи, а також середній та молодший медичний персонал. У працівників виробництва препаратів крові маркери вірусної інфекції зустрічаються значно частіше в порівнянні з іншими професійними групами. Особливе значення має передача вірусів матері своєму плоду під час вагітності, пологів та в післяпологовий період. Найбільш небезпечні в цьому плані носії вірусів при наявності в крові HBeAg. При HBs- i HBe-антигенемії зараження плода відбувається  в 90 % випадків. Виділяється епідеміологічна небезпека для пацієнтів відділів гемодіалізу. Висока захворюваність серед наркоманів, осіб, яким переливали кров від необстежених за ГВ донорів. Сезонності при ГВ не відмічається. Дещо більша частота захворюваності серед жінок пояснюється частішими парентеральними маніпуляціями та кровотечами. Інкубаційний період коливається  від 50 до 180 днів.

Патогенез захворювання. При проникненні в організм з кровю, вірус зразу ж розноситься, фіксуючись на гепатоцитах. Однак його репродукція не супроводжується цитолізом клітин. Це свідчить про те, що вірус гепатиту В не має прямої цитопатичної дії, а патологічний процес починається  в печінці не з моменту проникнення збудників в гепатоцити, а після розпізнавання  імунокомпетентними клітинами його антигенів на поверхні клітини. Тобто, ураження клітин печінки є імунообумовленим. Антигени ВГВ, локалізовані на мембрані гепатоцитів, фіксуючи антитіла і комплемент, індукують тим самим імунопатологічну реакцію. Крім печінки, імунні комплекси з HBsAg  відмічено в ендотелії судин різних органів, лімфатичних вузлах. З появою цих комплексів повязують ураження не тільки печінки, але й інших органів (гломерулонефрит, нодозний артрит, панкреатит тощо). Інтеграція вірусної ДНК в геном гепатоцитів відбувається як при гострій, так і при хронічній формах гепатитів. При цьому вона носить випадковий характер, так як в кожному випадку в хромосому клітини вмонтовується невизначена ділянка вірусної ДНК. Інтегрована ДНК до того ж може виявитись дефектною, що робить неможливою  експресію її генів, в тому числі й  тих, що контролюють утворення антигенів. При інтеграції повноцінної вірусної ДНК синтезуются антигени, з яких HBsAg поступають у кров. При цьому не відбувається реакції імунного цитолізу внаслідок відсутності “мішені” на мембрані гепатоцитів для Т-кілерів і NK-клітин. Адже вони атакують лише ті гепатоцити, які несуть намембрані HBcAg: чим більше даногоантигену на мембранах, тим інтенсивніше вони руйнуються в результаті імунного цитолізу. При цьому відбувається масовий вихід вірусів із зруйнованих клітин і генералізація інфекції.Парадоксально, однак в імунологічно скомпрометованих господарів перебіг інфекції більш мякий, ніж у імунологічно нормальних.

Основні клінічні  прояви. В ряді випадків спостерігається поступовий початок захворювання. Продромальний період більш тривалий, ніж при гепатиті А. Спостерігаються анорексія, дискомфорт у животі, нудота і блювота. Більш патогномонічними  в цей період є артралгічний синдром, болі в правому підреберї. Температура може бути субфебрильною, спостерігаються уртикарні висипання. Жовтяничний період характеризується більш  вираженою і стійкою білірубінемією, тривалою гіперферментемією. Летальність може досягти 6-12 %.

Лабораторна діагностика. Широко застосовуються серологічні методи діагностики. Для виявлення HBsAg і HBs-антитіл використовують кров хворого обо особи, що перехворіла. На практиці добре зарекомендував себе метод зустрічного імуноелектрофорезу. Однак сьогодні використовують ще значно більш чутливiші методи - радіоімунний аналіз у твердій фазі, імуноензимний аналіз, імунну електронну мікроскопію. Виявити HBeAg  можна за допомогою методу ІФА. Гарнірезультати одержують  за допомогою реакції преципітації в гелі (РПГ), РНГА, РНЗГА і РЗК, які можна застосувати у повсякденній лабораторній практиці.У  разі інфікування людини ВГВ перші клінічні ознаки можуть зявитись в різні  терміни - від 30 днів до 6 місяців, проте маркери ВГВ (HBsAg, HBeAg,  анти-HBc IgM, анти-HBc IgG, анти-HBe, анти-HBs, пре-S1, пре-S2 та анти-пре-S2) можуть виявлятись ще до появи  клінічних симптомів. Виявлення цих маркерів  має велике, а інколи головне діагностичне та прогностичне значення. HBsAg в організмі інфікованої людини можна визначити вже через 3-5 тижнів після зараження. Неодмінною умовою видужання після гострого гепатиту В є повне зникнення HBsAg  та поява антитіл до нього. Але тут виникає певна неузгодженість. Анти-HBs антитіла зявляються не відразу після зникнення HBsAg, а через певний проміжок часу, який може коливатись від 2-4 тижнів до 1 року. Це так зване корівське вікно (англ. ”core window”), коли HBsAg  вже не визначається, а анти-HBs імуноглобуліни ще не виявлено (або їх зовсім немає). У цьому інтервалі єдиним маркером гепатиту В є наявність у сироватці крові антитіл до HBcAg (особливо HBc IgM). Зникнення HBsAg  та поява анти-HBs антитіл є ознакою одужання людини. Вони спочатку перебувають у високих титрах, але з часом (протягом багатьох років після перенесеного гепатиту) титр їх знижується. Вони можуть, як правило, зберігатись все життя, з їх наявністю повязаний післяінфекційний імунітет людини.

Сьогодні пре-S1 антигени можна розглядати як маркери:

- інфекційності, 

- підтвердження наявності вірусної реплікації в організмі,

- можливості високого ризику вертикальної передачі ВГВ (від  матері до дитини),  

- заміни HBeAg  у разі ВГВ-2 інфекції.

Анти-пре-S2 антитіла розглядаються як:

- маркер видужання,

- можливий маркер додаткового посилення ВГВ вакцини.

Іншим дуже важливим діагностичним маркером під час гострого  гепатиту В є антитіла до серцевинного антигену (HBcAg) - анти-HBc IgM. Вони можуть бути виявлені у сироватці крові інфікованої людини наприкінці інкубаційного періоду і перебувати там протягом тривалого часу (від 2 місяців до  1,5 року). Майже одночасно з анти-HBc IgM зявляються анти-HBc IgG, котрі, як правило, зберігаються в організмі людини протягом всього життя.Відкриття HBeAg та анти-HBe дало змогу ще ближче підійти до вивчення проблеми. HBeAg виявляють в сироватці крові хворих на гострий і хронічний гепатити, а також у частини носіїв HBsAg.HBeAg  – антиген інфекційності або маркер реплікації ДНК ВГВ у гепатоцитах, тобто один з найвірогідніших маркерів гепатиту В.  Кров, в  якій виявлено HBeAg, є високоінфекційною.Під час гострого гепатиту В HBeAg циркулює в крові не більше 2-ох місяців, після чого відбувається сероконверсія, тобто утворення анти-HBe  антитіл. Вони ще певний час зберігаються в крові, але за декілька місяців зникають  зовсім. Наявність у крові HBeAg понад два місяці від початку хвороби свідчить про те, що в організмі хворого відбувається процес формування хронічного гепатиту. Підсумовуючи висловлене, можна стверджувати, що у разі гострого гепатиту В в організмі людини з кінця першого місяця від моменту зараження в сироватці крові можна виявити  HBsAg i HBeAg. Незабаром  після клінічного видужання HBeAg  зникає, а HBsAg виявляється ще до 5-6 місяців. Наявність HBeAg у високих титрах у гострому періоді захворювання та протягом 6-8 тижнів після видужування дає підстави припустити розвиток хронічного гепатиту. Зникнення HBeAg і поява HBe-антитіл - добра прогностична ознака.Таким чином,  основними маркерами ВГВ  можна вважати  HBsAg,  анти-HBc IgM, HBeAg.

Профілактичні заходи. Для попередження зараження через кров та її похідні встановлено суворі правила відбору донорів крові, забору її, розподілу крові та її компонентів. Донори обстежуються на наявність HBsAg  і при  позитивній реакції звільняються від здачі крові. З числа донорів  виключаються особи, які перенесли вірусний гепатит або гемо- і плазмотрансфузії за останні 2 роки, страждають на нерозпізнані захворювання печінки, алкоголізм, наркоманію,  були в контакті з хворим на вірусний гепатит за останні 6 місяців.  З однієї ампули або флакона дозволяється вводити кров тільки одному реципієнту. Суворі правилабезпеки введено стосовно стерилізації ріжучого та колючого медичного  інструментарію. Після використання його розбирають, миють проточною водою, замочують у гарячому  (50 С) миючому розчині (перекис водню з миючим засобом) на 15 хв, миють механічно в 0,5-1,0 % миючому розчині, полощуть проточною та дистильованою водою, потім контролюють ефективність очистки шляхом постановки бензидинової проби на наявність слідів  крові. Інструментарій стерилізують у автоклаві при 1,5 атмосферах (126 С) 30 хв, в сухожарових шафах при 160 С протягом 1 год, а при 180 С - 40 хв, або кипятять у дистильованій воді 30 хв з моменту закипання. При медичних закладах створюють централізовані відділи для стерилізації інструментарію. Під час щеплень використовуються одноразові шприци, безголкові інжектори.Для специфічної профілактики існують вакцини першого  покоління, які одержують з плазми крові хронічних носіїв HBsAg. Вони складаються з часток HbsAg.Субодиничні вакцини виготовляються в багатьох країнах (Франція, США, Японія, Нідерланди, Польща, Китай, Нігерія). Найвідомішими комерційними препаратами є вакцина Hevac B (Франція) і Heptavac B (США). Ними щеплено понад 10 мільйонів чоловік, у яких напружений  імунітет зберігається протягом 5 років. Рекомбінантні плазміди,  що містять повний набір генів ВГВ, були клоновані в кишковій паличці, клітинахнижчих еукаріотів - дріжджів. В експериментах на 1 дріжджову клітину синтезувалось до 2х10⁵ молекул HBsAg. Цей антиген певним чином очищався за допомогою хроматографії і використовувався  як вакцинний препарат.Ще один напрямок створення вакцини проти гепатиту В пов’язано із синтезом антигенних детермінант, однак цей шлях на сьогоднішній день виявився недостатньо ефективним. Особам, які мали контакти з ВГВ, крім  активної імунізації слід вводитилюдський імуноглобулін проти гепатиту В. Екстренна профілактика рекомендована медичним працівникам, що одержали травми під час роботи з інфікованою кровю, статевим партнерам, які були у недавньому статевому контакті із хворими на гепатит В. Вона не рекомендована членам сімї, поки не буде чітко доказана вірогідність інфікування. Однак їх вакцинують, якщо хворий стає вірусоносієм. Заходи щодо попередження інфекції ВГВ в загальній популяцї повинні включати екстренну профілактику, активну імунізацію дітей, які народились від HBsAg-позитивних матерів. Викликають тривогу повідомлення про те, що мутанти ВГВ можуть викликати персистентну інфекцію у вакцинованих дітей. Не всі групи підвищеного ризику згідні на проведення вакцинації, наприклад, особи, щовнутрішньовенно вводять наркотики, та повії.