Основы вирусологии

1.

2.

Вирусы (от лат. virus — яд) — внеклеточные формы жизни,
способные проникать в определенные живые клетки и
размножаться только внутри этих клеток.

3.

Строение вирусов
Вирусы устроены очень просто. Они
состоят из фрагмента генетического
материала, либо ДНК, либо РНК,
составляющей сердцевину вируса, и
окружающей эту сердцевину защитной
белковой
оболочкой,
которую
называют
капсидом.
Полностью
сформированная
инфекционная
частица называется вирионом.

4.

Оболочка вирусов часто
бывает построена из идентичных
повторяющихся субъединиц –
капсомеров. Из капсомеров
образуются структуры с высокой
степенью симметрии, способные
кристаллизироваться.
Это позволяет получить
информацию об их
строении как с помощью
кристаллографических
методов, основанных на
применении рентгеновских
лучей, так и с помощью
электронной микроскопии

5.

Размеры вирусов
Величина вирусов
варьирует от 20 до
300 нм. Практически
все вирусы по своим
размерам мельче,
чем бактерии.
Однако, наиболее
крупные вирусы,
например вирус
коровьей оспы,
имеют такие же
размеры, как и
наиболее мелкие
бактерии (хламидии
и риккетсии),
которые тоже
являются
облигатными
паразитами и
размножаются
только в живых
клетках.

6.

История развития вирусологии
Первым, кто начал систематически
использовать лабораторных животных
при изучении вирусов, был
Луи Пастер , который еще в 1881 г.
проводил исследования по инокуляции
материала от больных бешенством в
мозг кролика.

7.

Вирусы открыты
Д.И.Ивановским в 1882 году.., им
был обнаружен вирус табачной
мозаики. Термин «вирус» введен в
1899 М. Бейеринком.

8.

Наука о вирусах — вирусология —
сформировалась самостоятельно после
открытия Ф.Тоуртом (1915) и
Ф.Д'Эреллем (1917) вирусов бактерий,
получивших название бактериофагов.
30-е годы – основным вирусологическим
методом, используемым для выделения
вирусов и их дальнейшей
идентификации, являются лабораторные
животные (белые мыши – для вирусов
гриппа, новорожденные мыши – для
вирусов Коксаки, шимпанзе – для вируса
гепатита B, куры, голуби – для онкогенных
вирусов и пр.). Исследования химического
состава вирусных частиц были начаты в
1930-х годах после того как У.Стенли (1935)
выделил чистый препарат вируса табачной
мозаики в виде кристаллов. В 1930-50-х гг
были разработаны методы
культивирования вирусов, а для изучения
структуры вирусных частиц были
применены электронная микроскопия и
рентгеноструктурный анализ.

9.

В качестве экспериментальной модели для выделения вирусов стали использоваться
куриные эмбрионы, которые обладают высокой чувствительностью к вирусам
гриппа, оспы, лейкоза, саркомы кур и некоторым другим вирусам. И в настоящее время
куриные эмбрионы широко используются для выделения вирусов гриппа. 40-е годы.

10.

• В 1940 г. Хогланд с коллегами установили, что вирус
осповакцины содержит ДНК, но не РНК. Стало очевидным, что
вирусы отличаются от бактерий не только размерами и
неспособностью расти без клеток, но и тем, что они содержат
только один вид нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК.
• 1941 г. – американский ученый Херст на модели вируса
гриппа открыл феномен гемагглютинации (склеивания
эритроцитов). Это открытие легло в основу разработки методов
выявления и идентификации вирусов и способствовало изучению
взаимодействия вируса с клеткой.
• 1942 г. – Херст устанавливает наличие у вируса гриппа
фермента, который позднее идентифицирован как
нейраминидаза.
• 1949 г. – открытие возможности культивирования клеток
животных тканей в искусственных условиях. В 1952 г.
Эндерс, Уэллер и Роббинс получили Нобелевскую премию за
разработку метода культуры клеток.

11.

• Введение в вирусологию метода культуры клеток явилось
важным
событием,
давшим
возможность
получения
культуральных
вакцин.
Создателями
вакцин
против
полиомиелита являются американские вирусологи Сэбин
(трехвалентная живая вакцина на основе аттенуированных
штаммов полиовирусов трех серотипов) и Солк (убитая
трехвалентная вакцина). В нашей стране советскими
вирусологами М.П. Чумаковым и А.А. Смородинцевым
разработана технология производства живой и убитой вакцин
против
полиомиелита.
Из широко применяемых в настоящее время культуральных живых и
убитых вакцин, созданных на основе аттенуированных штаммов
вирусов, следует отметить вакцины против полиомиелита, паротита,
кори и краснухи.
• Дальнейшее развитие вирусологии тесно связано с успехами
молекулярной генетики: установлена генетическая роль
вирусных ДНК (А.Херши, М.Чейз, 1952) и РНК (А.Гирер,
Г.Шрамм, 1956), открыты явления самосборки вирусных частиц
из РНК и белка (Х.Френкель-Конрат, 1955), интерференции
вирусов (А.Айзекс и Дж.Линденман, 1957), РНКзависимого
синтеза ДНК, т.е. обратной транскрипции (Х.Темин и Д.Балтимор,
1970-80-е гг.).

12.

• 1976 г. – Бламберг за открытие HBsAg получает Нобелевскую премию.
Установлено, что гепатит A и гепатит B вызываются разными вирусами.
• 80-е годы. Развитие заложенных отечественным ученым Л.А. Зильбером
представлений о том, что возникновение опухолей может быть связано с
вирусами. Компоненты вирусов, ответственные за развитие опухолей,
назвали онкогенами. Вирусные онкогены оказались в числе лучших
модельных систем, помогающих изучению механизмов онкогенетической
трансформации клеток млекопитающих.
• – 1985 г. – Мюллис получает Нобелевскую премию за открытие
полимеразной цепной реакции (ПЦР). Это – молекулярно-генетический
метод диагностики, позволивший, кроме того, усовершенствовать
технологию получения рекомбинантных ДНК и открыть новые вирусы.
• Открыты вирусы:
• – 1983 г. – вирус иммунодефицита человека;
• – 1989 г. – вирус гепатита C;
• – 1995 г. – с использованием ПЦР открыт вирус гепатита G.

13.

Характеристика и классификация вирусов
Основы классификации. Современная классификация (таксономия) вирусов, созданная
Международным комитетом по таксономии вирусов (МКТВ), является Международной
универсальной системой, единой для всех вирусов позвоночных, беспозвоночных,
растений, грибов и бактерий.

14.

Характеристика вирусов
1. Вирусы не способны существовать и размножаться самостоятельно
2. Вирусы, как настоящие клеточные паразиты, полностью зависят от
обмена веществ в клетке-хозяине
3. Вирусы значительно мельче бактерий
4. Строение вирусов ( отличительно от бактерий)
5. Вирусы способы «навязать» , «внушить» свою генетическую
информацию наследственному аппарату пораженной ими клетки

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

• ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСА С
КЛЕТКОЙ :
• 1. Продуктивный тпп – репродукция
вирусов
• 2.Абортивный тип
• 3. Интегративный тип – вирогения

22.

Продуктивный тип— завершается образованием нового поколения вирионов и
гибелью (лизисом) зараженных клеток (цитолитическая форма). Некоторые вирусы
выходят из клеток, не разрушая их (нецитолитическая форма).

23.

Абортивный тип— не завершается образованием новых вирионов,
поскольку инфекционный процесс в клетке прерывается на одном
из этапов.

24.

Интегративный
тип, или
вирогения —
характеризуется
встраиванием
(интеграцией)
вирусной ДНК в
виде провируса в
хромосому клетки
и их совместным
сосуществованием
(совместная
репликация).

25.

26.

Бактериофаги

27.

28.

29.

30.

31.

32.

• К типу I бактериофагов
относят ДНК-содержащие
нитевидные фаги, лизирующие
бактерии, содержащие Fплазмиды.
Фаги типа II представлены
головкой и рудиментом хвоста.
Геном большинства из них
образован молекулой РНК
Бактериофаги типа III имеют
короткий хвост
К типу IV относят фаги с
несокращаюшимся хвостом и
двухнитевой ДНК
Фаги типа V имеют ДНК-геном,
сокращающийся чехол хвоста,
который заканчивается
базальной пластиной

33.

34.

Жизненный цикл
Умеренные и вирулентные бактериофаги на начальных этапах взаимодействия с
бактериальной клеткой имеют одинаковый цикл.
•Адсорбция бактериофага на фагоспецифических рецепторах клетки.
• Инъекция фаговой нуклеиновой кислоты в клетку хозяина.
• Совместная репликация фаговой и бактериальной нуклеиновой кислоты.
• Деление клетки.
• Далее бактериофаг может развиваться по двум моделям: лизогенный либо
литический путь.
Умеренные бактериофаги после деления клетки находятся в состоянии профага
(Лизогенный путь).
Вирулентные бактериофаги развиваются по Литической модели

35.

Бактериофаг широко применяется для диагностики, профилактики и лечения ряда
инфекционных заболеваний бактериальной этиологии - дизентерии, брюшного тифа,
холеры, чумы, геморрагической септицемии, стафилококковых, стрептококковых и
анаэробных инфекций и др. В связи с его высокой специфичностью он применяется
также как диагностический препарат для идентификации бактериальных культур в
медицинской, ветеринарной, технической микробиологии и фитопатологии.

36.

Основные преимущества применения фаговых
препаратов
• специфичность действия
• Не подавляют нормальную микрофлору микроорганизмов
человека
• Совершенно безвредны для организма
• Стимуляция факторов иммунитета человека
• Сокращения сроков клинического выздоровления

37.

Применение и хранение препарата бактериофага
В настоящее время выпускаются и применяются следующие виды
бактериофагов: коли жидкий, коли-протейный жидкий и
протейный жидкий бактериофаги, бактериофаг брюшнотифозный
поливалентный (жидкий и сухой), диагностический
брюшнотифозный бактериофаг, дизентерийный поливалентный
лечебный (сухой) и диагностический бактериофаг, холерный
бактериофаг, стафилококковые антифагин и диагностические
типовые бактериофаги и стрептококковый жидкий бактериофаг
Препарат-бактериофаг должен иметь вид,
совершенно прозрачной жидкости желтого
цвета большей или меньшей интенсивности.
Помимо жидких препаратов бактериофага могут
изготавливаться также сухие(выпускается в виде
таблеток, покрытых кислотоустойчивой
Срок годности брюшнотифозного, холерного;
оболочкой из ацетилцеллюлозы).
гангренозного, стафилококкового и
стрептококкового бактериофагов - 1 год, а
дизентерийного - 2года. Срок годности сухих
фагов - 1 год.

38.

Применение и хранение препарата бактериофага
Перед употреблением встряхнуть флакон и посмотреть, нет ли осадка, если есть, то
бактериофаг не годен к применению.
Поскольку раствор бактериофага хранится в холодильнике (при температуре 2-8
град), имеет температуру, гораздо меньшую по сравнению, с комнатной, поэтому
применять его в холодном виде недопустимо.
Чтобы нагреть раствор бактериофага, можно оставить невскрытый флакон на
некоторое время при комнатной температуре или погреть в руке. Согревать
необходимо тот объем дозы, который собираетесь использовать. Для этого отобрать
шприцом или отлить из флакона необходимое количество бактериофага в меньший
по размеру флакон и подержать, зажав в ладони до тех пор, пока не почувствуете, что
флакон приобрел другую температуру.
При неаккуратном вскрытии внутрь флакона могут попасть микроорганизмы из
окружающей среды, что вызовет порчу или помутнение препарата, поэтому
необходимо вымыть тщательно руки, протереть колпачок спиртосодержащей
жидкостью, металлический колпачок снять, не трогая резиновую пробку (не снимать
вместе с пробкой). Можно не вскрывая колпачка (проколов иглой резиновую пробку)
набирать стерильным шприцом нужную дозу и переливать в чистую емкость
(рюмочку или пузырек поменьше), но только ту дозу, которую необходимо употребить
(влить назад в исходный флакон остатки раствора нельзя). В случае снятия
резиновой пробки не класть ее внутренней поверхностью на стол или на какие-то
иные предметы. Флакон после отбирания нужной дозы закрывать резиновой
пробкой, не хранить открытым, хранить только в холодильнике при указанной

39.

Закапать раствор бактериофага можно с помощью обыкновенной чисто вымытой пипетки,
но не опускать пипетку в общий флакон, а отлить необходимое количество фага в другую
емкость.
При полоскании полости рта и горла бактериофаг сильно пенится, поэтому набирают его в
рот маленькими дозами.
Препарат бактериофага можно разводить кипяченой водой (комнатной температуры)
максимум в два раза при необходимости (например, для того чтобы проверить, нет ли
побочных реакций на препарат: высыпаний, тошноты – особенно у детей первых месяцев
жизни). Разведение водой бактериофага должно быть обоснованным, так как меняется
концентрация в растворе количества фагов, а для лизиса даже одной бактерии необходимо
несколько десятков фагов. Размножение бактериофага в организме происходит в течение
30 минут и это цепная реакция, которая длится до тех пор, пока в заданном участке не
останется ни одной бактерии, поэтому необходимо время не меньше часа, чтобы
бактериофаги начали действовать.
Раствор бактериофага применяют для профилактических целей или клинического лечения
различных инфекций бактериального характера. Эти заболевания могут быть как гнойновоспалительного, так и энтерального направления, но главным условием применения
считается присутствие в организме бактерии того рода, на который «заточен» данный
вид бактериофага, и штаммы которой предварительно высевают при проведении
бактериологических исследований.

40.

Производитель:
ФГУП «НПО «Микроген» Минздрава России,
филиал г. Пермь
лечения и профилактики бактериальной
дизентерии
Производитель:
ФГУП «НПО «Микроген» Минздрава
России, филиал г. Пермь
лечения и профилактики гнойновоспалительных и энтеральных
заболеваний
Производитель:
АО «Биохимфарм»
Адрес: ул. Готуа 3, Тбилиси 0160, Грузия,
лечение и профилактика инфекций желудочнокишечного тракта, вызванные
вышеперечисленными микроорганизмами или
их сочетанием. Применяется при : шигеллез,
сальмонеллез, брюшной тиф, паратиф,
дисбактериоз, энтероколит, инфекционный
колит, диспепсия.

41.

Производитель:
ФГУП «НПО «Микроген» Минздрава России,
филиал г. Нижний Новгород.
применяется для лечения и профилактики
заболеваний, вызванных стафилококками,
стрептококками, протеями, клебсиеллами,
синегнойной и кишечной палочкой
Производитель:
ФГУП «НПО «Микроген» Минздрава России,
филиал г. Пермь
лечения и профилактики заболеваний,
вызванных бактериями Streptococcus
Производитель:
ФГУП «НПО «Микроген» Минздрава России,
филиал г. Нижний Новгород
лечения заболеваний, вызванных
сальмонеллами

42.

43.

Латентные инфекции —протекают без клинических проявлений и без выделения вируса.
Вызываются онкогенными вирусами, ВИЧ, вирусами герпеса и аденовирусами.
Хронические инфекции характеризуются периодами обострений, когда вирус выделяется в
окружающую среду, и ремиссий. Примерами таких инфекций являются герпетическая,
аденовирусная, гепатиты В и С и др.
Медленные инфекции имеют длительный инкубационный период и протекают с
медленным развитием симптомов, ведущих к тяжелому нарушению функций организма и
летальному исходу.

44.

Попадая в организм человека, вирусы поражают
различные органы и системы органов и по этому
признаку инфекции подразделяют на:
1. кишечные (ротавирусы),
2. респираторные (вирус гриппа),
3. поражающие центральную нервную систему (вирусы
энцефалита),
4. поражающие внутренние органы (возбудители
вирусных гепатитов),
5. поражающие кожу и внутренние органы
(возбудитель ветряной оспы),
6. поражающие сосудистую систему
(возбудители геморрагических лихорадок),
7. поражающие иммунную систему ( возбудитель ВИЧ).

45.

Методы диагностики вирусных инфекций
1) Экспресс-диагностика
2) Вирусологический
3) Серологический
4) Молекулярно-генетический
Прямые методы:
Непосредственное исследование материала на наличие вируса
(вирусоскопический метод) вирусного АГ или вирусных
нуклеиновых кислот
Вирусологический метод: выделение и идентификация вируса из
клинического материала
Непрямые методы:
Серологический метод : определение специфических
противовирусных АТ(в динамике, классы Ig )

46.

Для успешного выделения вирусов клинический
материал должен быть взят в соответствии с
патогенезом предполагаемого заболевания и в наиболее
ранние сроки.
Как правило, берутся:
– при респираторных инфекциях – носоглоточный смыв;
– при энтеровирусных инфекциях – смыв и фекалии (рео-,
энтеровирусы);
– при поражениях кожи и слизистых оболочек – соскобы,
содержимое пузырьков (герпес, ветряная оспа);
– при экзантемных инфекциях – смывы (корь, краснуха);
– при арбовирусных инфекциях – кровь, спинномозговая
жидкость.

47.

Современные достижения в области вирусологии
Разработаны пептидные ингибиторы вируса гриппа
Международная группа исследователей из США, Бельгии и
Нидерландов разработала искусственные пептиды, способные
нейтрализовать широкий спектр вирусов гриппа, включая
штамм H1N1, вызвавший пандемию 2009 года, и штамм
высокопатогенного птичьего гриппа H5N1. Эти пептиды могут
стать новым оружием в борьбе человечества с гриппом, только
сезонные эпидемии которого, по оценкам Всемирной
организации здравоохранения, ежегодно приводят к 3–
5 миллионам случаев тяжелой болезни и госпитализации и
250 000–500 000 случаев смерти во всем мире.

48.

Вакцина от известных штампов ВИЧ
Экспериментальную вакцину, которая может привить
иммунитет к 30% известных штампов ВИЧ, разработали
вирусологи из США. Толчком к созданию вакцины стало открытие
антитела в крови одного из носителей вируса, ученые уже назвали
его – N123-VRC34.
Антитело присоединяется не к оболочке ВИЧ, а к белку gp41 – с его
помощью вирус взаимодействует со здоровой клеткой. Несмотря
на то, что структура ВИЧ постоянно меняется, принцип работы
белка gp41 остается неизменным.

49.

В настоящее время
все исследования вирусологов стран мира
направлены на
- изучение вируса covid-19
-разработки и клинических испытаний вакцины
инфекции covid-19
Становится целесообразным производить мониторинг
всех результатов данных исследований через
официальный сайт ВОЗ.

50.

• 1. Понятие бактериологического
метода.
• 2. Основная терминология ,
используемая в данной теме.
• 3.Методы посева материала.
• 4. Характеристика питательных сре