Систематика вирусов

Содержание

1)Введение

2)Систематика  вирусов. Особенности их классификации.

3)Основные критерии  токсономической классификации вирусов 

Ведение.

Существует большая группа живых существ, не имеющих клеточного строения. Эти существа носят названия вирусов(лат "вирус" - яд) и представляют неклеточные формы жизни. Вирусы нельзя отнести ни к животным, ни к растениям. Они исключительно малы, поэтому могут быть изучены только с помощью электронного микроскопа.

Вирусы способны жить и  развиваться только в клетках  других организмов. Вне клеток живых  организмов вирусы жить не могут, и  многие из них во внешней среде  имеют форму кристаллов.Поселяясь внутри клеток животных и растений, вирусы вызывают много опасных заболеваний. К числу вирусных заболеваний человека относятся, например, корь,грипп, полиомиелит, оспа. Среди вирусных болезней растений известна мозаичная болезнь табака, гороха и других культур; У больных растений вирусы разрушают хлоропласты, и пораженные участки становятся бесцветными.

Вирусы открыл русский  ученый Д. И. Ивановский в 1892 г.

Каждая вирусная частица  состоит из небольшого количества ДНК  или РНК, т. е. генетического материла, заключенного в белковую оболочку.Эта оболочка играет защитную роль.

Известны также вирусы, поселяющиеся в клетках бактерий. Их называют бактериофагами или фагами (греч "фагос" - пожирающий).Бактериофаги полностью разрушают бактериальные клетки и потому могут быть использованы для лечения бактериальных заболеваний, например дизентерии,брюшного тифа, холеры.

Строений вирусов дает основание считать их неклеточными существами.

Систематика вирусов. Особенности классификации вирусов. Основные критерии таксономической  классификации вирусов.

Вирусы отнесены к царству Vira. В основу их классификации положен тип нуклеиново кислоты, образующей геном. Соответственно выделяют рибовирусы (РНК-вирусы) и дезоксирибовирусы (ДНК-вирусы).

Для вирусов предложены следующие таксономические категории (по восходящей): Вид (Species) —> Род (Genus) —> Подсемейство (Subfamilia) —> Семейство (Familia). Но категории подсемейств и родов разработаны не для всех вирусов. Видовые названия вирусов обычно связывают с вызываемыми ими заболеваниями (например, вирус бешенства) либо по названию места, где они были впервые выделены (например, вирусы Коксаки, вирус Эбола). Если семейство включает большое количество видов, то видовые названия дают в соответствии с антигенной структурой и разделяют их на типы (например, аденовирус 32 типа или вирус герпеса 1 типа). Реже используют фамилии учёных, впервые их выделивших (например, вирус Эпстайна-Барр или вирус саркомы Рауса). Иногда используют устаревшие названия групп вирусов, отражающих их уникальные эпидемиологические характеристики (например, арбовирусы). Классификационные признаки патогенных для человека вирусов приведены в табл. 3-1.

Таблица 3-1. Семейства вирусов, вк лючающие возбудителей инфекций человека

К вирусам отнесены вироиды [от virus и греч. eidos, сходство] — мелкие кольцевые однонитевые суперспирализованные молекулы РНК (аналогичную организацию имеет геном вируса гепатита D). Поскольку у вироидов нет белковой оболочки, они не проявляют выраженных иммуногенных свойств, и поэтому их нельзя идентифицировать серологическими методами. Вироиды вызывают заболевания у растений. В качестве безымя нного таксона в царство Vira также включены и прионы.

Основные критерии таксономической классификации  вирусов

При систематизировании вирусов  выделяют следующие основные критерии: сходство нуклеиновых кислот, размеры, наличие или отсутствие суперкапсида, тип симметрии нуклеокапсида, характеристика нуклеиновых кислот (молекулярная масса, тип кислоты (ДНК или РНК), полярность [плюс или минус], количество нитей в молекуле либо наличие сегментов, наличие ферментов), чувствительность к химическим агентам (особенно к эфиру), антигенная структура и иммуногенность, тропизм к тканям и клеткам, способность образовывать тельца включений.

Дополнительный критерий — симптоматология поражений: способность вызывать генерализованные поражения либо инфекции с первичным поражением определённых органов (нейроинфекции, респираторные инфекции и др.).

Арбовирусы

 
АРБОВИРУСЫ — экологическая группа вирусов, передаю путем биологической  трансмиссии восприимчивым позвоночным  кровососущими членистоногими переносчиками. По определению ВОЗ арбовирусы поддерживаются в природе: 
 
а) путем биологической трансмиссии между позвоночными хозяевами с помощью кровососущих переносчиков; 
 
б) путем трансовариальной или половой передачи между членистоногими. 
 
Вирусы вызывают у позвоночных вирусемию, попадая в организм членистоногого размножаются в его тканях и переносятся новым особям позвоночных путем укуса членистоногими. 
 
Важнейшими переносчиками или векторами арбовирусов являются комары (Culicidae: Aedes, Anopheles, Culex, Mansonia), москиты (Phlebotomus), клещи (Ixodidae, Argasidae), реже мокрецы (Ceratopogonidae: Culicoides). При этом следует отметить, что эти кровососущие членистоногие не являются механическими переносчиками вирусов, а являются их промежуточным или иногда основным хозяином, способствуя сохранению вируса как биологического вида. 
 
В системе «вирус — членистоногие» возможно длительное сохранение вирусной популяции. Вирус может передаваться двумя путями: 
 
а) вертикально (трансспермально, трансовариально, трансстадийно); 
 
б) горизонтально (путем алиментарного, то есть с пищей, заражения личинок с дальнейшей передачей вируса имаго). 
 
Предполагается, что эволюционно арбовирусы возникли от симбионтов членистоногих, о чем свидетельствуют следующие факты: 
 
— отсутствие существенного вреда для членистоногих при заражении и персистентная инфекция на протяжении жизни имаго; 
 
— передача вируса трансстадийным и трансовариальным путем в ходе метаморфоза; 
 
— цикличность развития вируса в членистоногих с обязательной фазой размножения в стенке кишечника; 
 
— уникальная для вирусов позвоночных, но обычная для вирусов членистоногих способность к репродукции при относительно низкой температуре. 
 
Если рассматривать систему «вирус — членистоногие — позвоночные», то их взаимоотношения в природном очаге определяются сложной совокупностью различных факторов.

Род Bunyavirus включает не менее 150 вирусов, объединенных в 17 серогрупп. На территории Российской Федерации эпидемиологическое значение имеют вирусы серогруппы Калифорния (СК), циркулирующие в самых различных ландшафтных зонах Русской равнины. 
 
Серогруппа Калифорния включает вирусы Тягиня (Тяг), Инкоо (Инк), зайца-беляка (ЗБ). Переносчиками вирусов являются комары разных родов, однако абсолютно доминирующее число штаммов вирусов СК изолировано из Aedes. Вирусы выделяют зимой и весной из яиц, личинок и нимф комаров, то есть вирус зимует in ovo. Максимально активная циркуляция вирусов СК отмечена в зоне южной тайги, где АТ к вирусу Инк у людей определяются повсеместно. У жителей степей и лесостепей антитела к вирусам Инк и Тяг встречаются с одинаковой частотой. В зоне полупустынь АТ к вирусу Тяг выявляются в 2 раза чаще, чем к вирусу Инк. Серологические исследования подтверждаются анализом заболеваемости. Так, в зоне смешанных лесов 50,4% заболеваний вызываются вирусом Инк, в зоне полупустынь — вирусом Тяг (76,5%). К востоку от реки Енисей во всех ландшафтных зонах изолированы только штаммы вируса ЗБ. 
В клинической картине заболевания, вызванного вирусами СК, выделены три формы: 
— гриппоподобная, без поражения ЦНС, вызывается преимущественно вирусом Тяг; 
— нейроинфекционная (серозный менингит, менингоэнцефалит, острый энцефаломиелит), вызывается преимущественно вирусом Инк; 
— с преимущественным поражением бронхолегочной системы, вызывается преимущественно вирусом Тяг. 
Заболевания имеют сезонность — начинают регистрироваться в середине мая, достигая максимума в июле-августе. В сентябре наблюдаются только отдельные случаи заболеваний.

Тогавирусы (Togaviridae) 
В семействе выделено два рода; 
1. Alphavirus — включает арбовирусы. 
2. Rubivirus — включает один вирус краснухи, который не является арбовирусом.

Род Alphavirus включает 21 вирус, которые распределенны на три серокомплекса: 
1) комплекс вируса западного и восточного американского энцефаломиелита лошадей; 
2) комплекс вируса венесуэльского энцефаломиелита лошадей; 
3) комплекс вируса леса Семлики. 
Резервуаром в природе могут быть дикие птицы (серокомплекс 1 — лихорадка Синдбис, Карельская лихорадка), птицы и лошади (серокомплексы 1, 2 — энцефаломиелит лошадей) и приматы (серокомплекс 3 — лихорадка леса Семлики). В свою очередь, среди переносчиков альфавирусов существуют орнитофильные переносчики (Culiseta melanura) и энзоотические переносчики (Culex tarsalis, C. stigmatosoma, Aedes melanimon, A. dorsalis).

Аренавирусы (Arenaviridae) 
Семейство включает 13 вирусов, поражающих млекопитающих и объединенных в один род Arenavirus (arena — песок, песчаный). 
Вирионы плейоморфные, 50-300 нм в диаметре. Состоят из сердцевины и липопротеиновой оболочки, содержащей нерегулярные и немногочисленные булавовидные гликопротеиновые шипы. Сердцевина содержит два слабоскрученных рибонуклеопротеина, одну или несколько клеточных рибосом и 3 фрагмента рибосомной РНК. Геном вируса — два нековалентно замкнутых фрагмента (S и L) РНК негативной полярности, ассоциированных с основным белком нуклеокапсида и РНК-зависимой РНК-полимеразой. S-сегмент амбиполярен. Часто вирусные частицы имеют более одного S-сегмента. Репликация/транскрипция протекает в цитоплазме. Вирус почкуется через цитоплазматическую мембрану, захватывая рибосомы. 
Вирусы имеют ограниченный круг хозяев, поражают диких и синантропных грызунов (Cricetidae и Muridae), вызывая у них персистентную инфекцию. Ряд вирусов патогенен для человека. Вызывает тяжелые, иногда летальные лихорадки с геморрагическим синдромом. Люди заражаются через пищу, воду и воздух, загрязненные выделениями грызунов. 
Патогенными для человека аренавирусами являются вирусы антигенной группы Такарибе: вирус асептического лимфоцитарного хориоменингита (ЛХМ), вирусы Ласса и Мачупо (боливийская геморрагическая лихорадка), вирус Хуини (аргентинская геморрагическая лихорадка), вирус Гуапарито (венесуэльская геморрагическая лихорадка).

Хантавирусы (Bunyaviridae)  Род Hantavirus. В результате исследований, проведенных академиком Смородинцевым с сотрудниками на Дальнем Востоке в 1935-40 гг. впервые было описано острое вирусное природно-очаговое заболевание, сопровождающееся поражением почек. Заболевание было названо «геморрагический нефрозо-нефрит». В это же время подобное заболевание было описано японскими и шведскими исследователями, изучавшими его в Маньчжурии. Первый вирус, этиологически связанный с этими заболеваниями, был описан только в 1978 г. (вирус Корейской геморрагической лихорадки — вирус Хантаан). Установлена его этиологическая связь со вспышкой заболевания, произошедшей в 1951 г. среди 3000 корейских солдат. Тогда смертность от инфекции составила 15%. 
Hantavirus, как отдельный род в семействе буньявирусов, был выделен в 1987 г. Вирус Хантаан и его серологические родственники морфологически и по молекулярной организации подобны другим представителям семейства. Однако они характеризуются отсутствием серологических связей с другими членами семейства, наличием уникальных 3'-концевых последовательностей в трех долях генома и собственной стратегией кодирования. 
В настоящее время охарактеризованы 6 хантавирусов. Наиболее изученными являются вирусы Хантаан, Сеул и Пуумала. Заболевания, вызываемые этими вирусами, называли геморрагический нефрозо-нефрит, Корейская геморрагическая лихорадка, эпидемическая геморрагическая лихорадка, эпидемическая нефропатия. В 1983 г. для этих заболеваний ВОЗ приняла единое название — геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС). Это название было предложено еще в 1954 г. нашим соотечественником, академиком Чумаковым. 
Клинические проявления инфекции хорошо охарактеризованы. Выделены 5 стадий инфекции: 
1) Инкубационный период. Составляет 1-2 недели, реже 4 недели. 
2) Лихорадочная стадия. Характеризуется токсико-аллергическими проявлениями — острым началом с внезапной лихорадкой, миалгией, головной болью, болью в пояснице, орбитальной болью, генерализованной сыпью на лице, шее, груди, сгибах, мягком небе, конъюнктивах. 
3) Олигоуретическая стадия. Длится 3-7 дней, сопровождается острой почечной недостаточностью, массивной протеинурией и появлением множественных капиллярных кровоизлияний. В первую очередь страдают почки: снижается количество выделяемой мочи, в крови повышается концентрация мочевины. Приблизительно треть смертных случаев связана с обострением на этой стадии болезни. 
4) Полиуретическая стадия. Длится несколько дней, сопровождается ежедневным выделением мочи в количестве 3-6 литров, что приводит к обезвоживанию и нарушению электролитного баланса в организме. 
5) Стадия выздоровления. Продолжается 2-3 месяца. 
Разделяют серьезные и умеренные формы ГЛПС. Серьезные формы ГЛПС, вызываемые вирусом Хантаан, распространены в сельских районах Кореи, Китая, восточной части России. Умеренные формы связанны с вирусом Сеул и широко распространены в Азии и Европе. Антитела к этому вирусу обнаружены у крыс и людей на Североамериканском континенте, однако заболеваний не зарегистрировано. Наиболее умеренная форма ГЛПС, вызываемая вирусом Пуумала, распространена повсеместно, в том числе и на территории нашей страны. 
Резервуаром вируса являются грызуны. Каждый хантавирус инфицирует определенного грызуна: вирус Хантаан — мышевидных грызунов (Apodemus), Пуумала — полевок (Clethrionomys), Сеул — крыс (Rattus). Это ограничивает возможность пересортировки генов и генетического смешения, следствием чего является высокая степень геномного сохранения. 
Различают три основные эпидемиологические формы ГЛПС — сельский тип (связан с вирусами Хантаан и Пуумала), городской тип (связан с вирусом Сеул) и лабораторный тип (связан с инфицированием лабораторных животных-грызунов). 
Заражение людей является результатом прямого контакта с инфицированными экскретами грызунов при употреблении загрязненных продуктов питания. Кроме того, заражение может произойти аэрогенно при лесных, сельскохозяйственных и садово-огородных работах. 
 
 
9.1.3. Лиссавирусы 
 
ЛИССАВИРУСЫ — экологическая группа вирусов, природным резервуаром которых являются хищные животные. Относятся к семейству Rhabdoviridae, род Lyssavirus (lyssa — водобоязнь, гидрофобия). 
 
Вирионы рабдовирусов животных имеют пулевидную форму (50-95x130-400 н.м.), окружены липидной оболочкой с выступающими шипами размером 5-10 н.м. Изнутри липидная оболочка выстлана матриксным белком M. Внутренний компонент представлен РНП диаметром 50 нм со спиральным типом симметрии. Геном рабдовирусов представлен одной нитью РНК негативной полярности размером ~ 10-13 т.н., кодирующей последовательности 5-ти белков. Репликация/транскрипция протекает в цитоплазме в составе РНП. Каждый ген транскрибируется отдельно. Вирусы созревают путем почкования через цитоплазматическую мембрану. В процессе репликативного цикла вирус формирует делеционные мутанты — ДИ-частицы, требующие для репликации наличия нормального вируса. 
Семейство объединяет наиболее обширную как по количеству представителей, так и по спектру хозяев группу вирусов, поражающих млекопитающих, рыб, насекомых и растения. В семействе выделено 5 родов 
— 2 рода вирусов растений и 3 рода вирусов позвоночных и беспозвоночных. 
Род Lyssavirus включает вирус бешенства и бешенствоподобные вирусы (Мокола, Дувенхаге — патогенны для человека и животных; Лагос — вирус летучих мышей, Котонкан, Обохийанг — патогенны для животных). Типичный представитель рода — вирус водобоязни или вирус бешенства — полипатогенный нейротропный вирус. Передается при укусе. Вызывает зооантропонозное смертельное заболевание. Ряд вирусов рода сохранил способность к передаче насекомыми.

Список литературы

1. В.Н Сюрин «Ветеринарная вирусология» Агропромиздат 1994
2. http://www.ialon.de/themenreihe.
3. http://www.biologes.ru/book/export/html/851