Класифікація аденовірусів людини

 

Підгрупа	Групи за гемалютинацією	Серотипи	Онкогенний потенціал для тварин	Трансформація в культурі тканин	Вміст Г+Ц у ДНК, %
А	IV(незначна або відсутність аглютинації)	12, 18, 31	Високий	+	48-49
B	І (повна аглютинація еритроцитів мавп)	3, 7, 11, 14, 16, 21, 34, 35	Середній	+	50-52
C	ІІІ (часткова аглютинація еритроцитів щура)	1, 2, 5, 6	Низький або відсутній	+	57-59
D	ІІ (повна аглютинація еритроцитів щура)	8, 9, 19, 37, 10, 13, 15, 17, 19, 20, 22-30, 32, 33, 36, 38, 39	- “-	+	57-61
E	ІІІ	4	- “-	+	57-59
F	ІІІ	40	Невідомий	+
G	ІІІ	41	- ” -	+

 

Вперше здатність аденовірусів типу 12 викликати пухлини було відкрито в дослідах на ховрахах. Потім було показано, що аденовіруси значно відрізняються між собою за онкогенністю для гризунів. Як правило, віруси, обєднані за гемаглютинуючими властивостями, мають подібні онкогенні особливості.

Чутливість до дії фізичних і хімічних агентів. Аденовіруси відносно стійкі до дії фізико-хімічних факторів, не інактивуються ефіром, хлороформом, фреоном. Титри інфекційності вірусів 1-4-го типів зменшуються протягом 7 днів при 37 С, 14 днів - при кімнатній температурі і 70 днів - при 4 С. При прогріванні (56 С) активність вірусів різко знижується за декілька хвилин. Аденовіруси стійкі в нейтральному або слабкокислому середовищі, проте руйнуються при рН 10,5.

Репродукція аденовірусів. Адсорбція вірусів на поверхні клітини відбувається внаслідок взаємодії відростка капсиду з рецепторами клітини.

Проникнення аденовірусів у клітину

 

 

“Роздягання” аденовірусу здійснюється в цитоплазмі і починається з втрат вершинних капсомерів з відростками. По мікротрубочкам такі частково дисоційовані віріони попадають в навколоядерну зону, де ДНП звільняється від капсиду. Потім він проникає в ядро через пори в оболонці.

 

Цикл репродукції аденовірусів

 

Встановлено, що утворення ранніх і-РНК починається через 6 год після зараження, а синтез ранніх білків - в наступні 3 год. Серед них диференціюють Т- і Р-антигени, а також ДВ-білок, який у віріоні зєднаний з ДНК.

Транскрипція пізніх і-РНК починається між 8-12 год після зараження. Пізні білки, що складають капсид, утворюються через 2-4 год після початку синтезу вірусної ДНК. Інфекційний вірус зявляється через 3-4 год після утворення пізніх білків, тобто між 14-24 год.

Аденовіруси різко пригнічують синтез клітинних ДНК, РНК і білка, які практично не утворюються під час синтезу вірусспецифічних білків. Аденовіруси майже не звільнюються з інфікованих клітин. Навіть при повній дегенерації культури на 6-й день після інфікування в культуральній рідині виявляють лише 6 % вірусів. Накопичення структурних елементів і композиція віріонів відбуваються в ядрах клітин. Ранні і-РНК мігрують в цитоплазму, нарізаються на більш дрібні молекули, і представлені молекулами 7-8 видів. Вони кодують утворення ранніх вірусних білків. Пізні і-РНК складають біля 40 % загального пулу РНК клітини. В ядрі вони синтезуються у вигляді єдиного високомолекулярного попередника, потім відбувається процесинг, і утворені менші і-РНК (13 видів) мігрують у цитоплазму. Пізні і-РНК кодують утворення пізніх (структурних) поліпептидів. Вірусні поліпептиди синтезуються на цитоплазматичних полісомах і протягом декількох хвилин мігрують у ядро, де відбувається їх збирання. Більшість пізніх структурних поліпептидів (II, III, IIIa, IV, V, IX) є первинними генними продуктами, а решта утворюються з високомолекулярних попередників після їх розщеплення.

Особливістю функціонування ДНК аденовірусів у клітині при продуктивній інфекції або трансформації є її здатність інтегрувати з клітинною ДНК.

Культивування. В лабораторних умовах культури клітин є єдиним субстратом, в якому аденовіруси реплікуються і накопичуються у високих титрах.

Кристали аденовірусів

 

 

Продуктивний цикл репродукції відбувається тільки при інфікуванні культур клітин, які виділено від тварин того самого виду, що й природні їх господарі. Так, аденовіруси людини репродукуються тільки в різноманітних первинних і перещеплюваних культурах людських клітин. Віруси епітеліотропні, тому швидше накопичуються в культурах епітеліального походження. Найчастіше для виділення аденовірусів людини використовують перещеплювані культури клітин HeLa, KB, Hep-2, первинну культури тканин нирок ембріона людини.

Характерною особливістю аденовірусів є їх здатність викликати певні цитопатичні зміни в клітинних культурах. Репродукція вірусів супроводжується розвитком внутрішньоядерних включень, які є місцем, де відбувається синтез віріонної ДНК і композиція віріонів. Спочатку утворюються еозинофільні, потім зявляються базофільні ДНК-вмісні включення.

Аденовіруси здатні специфічно взаємодіяти з деякими іншими вірусами, в тому числі мавпячим вірусом (SV40) та аденоасоційованими вірусами (ААВ).

Деякі серотипи аденовірусів вирощували в культурі нирок мавп, поки не зрозуміли, що клітини цього виду лише тоді ефективні для продукції аденовірусів, коли в них є віруси SV40. При спробах елімінувати вірус SV40 за допомогою гіперімунних сироваток була знайдена внутрішньомолекулярна рекомбінація між ДНК аденовірусів і SV40 (гібриди вірусів). Рекомбінантні віруси були упаковані в аденовірусний капсид. У такому стані вірус SV40 виконує функцію помічника, сприяючи розмноженню аденовірусів у культурах нирок мавп.

З репродукцією аденовірусів повязана реплікація дефектних парвовірусів (дрібні віруси з однонитковою ДНК), для яких аденовіруси є помічниками. Однак ААВ частково пригнічують реплікацію аденовірусів, що приводить до втрати їх інфекційних властивостей.

Інтимні механізми такого “співжиття” вірусів ще остаточно ще не зясовані.

Патогенність аденовірусів для лабораторних тварин. Однією з біологічних особливостей аденовірусів людини є їх апатогенність для лабораторних тварин. Однак при експериментальному зараженні поросят-гнотобіонтів аденовірусами 1, 2, 5, 6-го типів у більшості тварин розвивається бронхопневмонія з характерними цитологічними проявами аденовірусної інфекції. Підшкірне введення аденовірусів 1-го типу новонародженим ховрахам викликає гострий гепатит. На цих тваринах може бути відтворена і пневмонія.

Аденовіруси - перші патогенні віруси людини, для яких була доказана здатність трансформувати клітини савців та індукувати утворення трансплантабельних пухлин у сирійських ховрахів.

Антигенна будова. Загальноприйнята класифікація антигенів аденовірусів заснована на морфологічній та імунологічній характеристиці субодиниць капсида.

Терміном “гексон” називають невершинний капсомер, оточений шістьма подібними структурами. Пентоном називають вершинний капсомер з відростком. При певних умовах відросток може визначатись самостійно. Для одержання ізольованих капсидних білків використовують іонообмінну хроматографію, центрифугування за градієнтом сахарози та ін.

Гексон ( А- антиген) - має групову специфічність, тобто в мономерному стані ідентичний для таксономічної групи аденовірусів. Він може бути виявлений в РЗК або реакції імунопреципітації в гелі. За даними рентгеноструктурного аналізу його молекулярна маса дорівнює понад 300 000 Д (аденовірус 5), він має полігональну форму з отвором. Складає основну масу білків віріону - до 51 % і представлений поліпептидом ІІ.

Відросток (С-антиген) - має складну антигенну структуру, містить типоспецифічний компонент, який знаходиться в дистальній частині (головці), і компонент більш широкої специфічності. Параметри його у аденовірусів різних типів значно різняться між собою, що свідчить про складність його антигенної будови. Він здатний фіксувати комплемент, формувати специфічний преципітат, давати різні модифікації РГА. Складається з поліпептида IV.

Пентон (В-антиген) - спричиняє токсичний вплив на клітини, викликаючи зміну структури клітинного шару, відшарування їх від стінки пробірки. Раніше його називали фактор, що викликає відшарування клітин, ранній цитопатогенний фактор, токсин. Пентон має три антигенних компоненти, які визначають різні види специфічності.

Серед структурних антигенів аденовірусів пентон найменш стійкий до дії фізичних і хімічних факорів. Він термолабільний, руйнується при 60 С протягом 10 хв, чутливий до трипсину. Його серологічну специфічність можна виявити в РЗК, реакціях непрямої гемаглютинації, преципітації в гелі.

Деякі характеристики основних білків аденовірусів наведено у таблиці.