Pockenviren: Humanes Pockenvirus
Zuletzt überprüft: 23.04.2024
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Die Poxviridae-Familie umfasst zwei Unterfamilien: Chordopoxvirinae, die Wirbeltierpockenviren umfasst, und Entomopoxvirinae, die Insektenpockenviren vereint. Die Unterfamilie der Wirbeltierpockenviren umfasst ihrerseits 6 unabhängige Gattungen und mehrere nicht klassifizierte Viren. Vertreter jeder Gattung haben gemeinsame Antigene und sind zur genetischen Rekombination befähigt. Genera unterscheiden sich in dem prozentualen Gehalt und den Eigenschaften der DNA, der Lage und Form fadenartiger Strukturen auf der äußeren Hülle des Virions, der Beständigkeit gegen Ether, den Hämagglutinationseigenschaften und anderen Eigenschaften.
[Struktur Pockenviren: Humanes Pockenvirus
Vertreter der Gattung Orthopoxvirus - Viren von Pocken, Pockenaffen und Vaccinia. Das Pockenvirus verursacht eine besonders gefährliche Infektion einer Person, die Mitte der 1970er Jahre durch die Bemühungen der Weltgemeinschaft beseitigt wurde. XX Jahrhundert. Das Affenpockenvirus ist nicht nur für Primaten pathogen: Im Menschen wurden Fälle beschrieben, die im Verlauf der Strömung an Pocken erinnern. Angesichts dieses Umstandes ist es nützlich, allgemeine Vorstellungen über die Mikrobiologie von Pocken zu haben.
Der am häufigsten untersuchte Vertreter der Gattung Orthopoxvirus ist das Vacciniavirus, das entweder vom Kuhpockenvirus oder vom Pockenvirus stammt. Es ist an den menschlichen Körper angepasst und wurde lange Zeit als erster Lebendimpfstoff eingesetzt.
Das Variolavirus und andere Vertreter dieser Gattung sind die größten aller bekannten Tierviren. Dies ist eines der am besten organisierten Tierviren, das sich der Struktur einiger Strukturen gegenüber Bakterien nähert. Das Virion hat die Form eines Ziegels mit etwas abgerundeten Ecken und einer Größe von 250-450 nm. Es besteht aus einem gut unterscheidbaren Kern (Nukleoid oder Nukleus), der ein genomisches doppelsträngiges lineares DNA-Molekül mit einem Molekulargewicht von 130-200 MD enthält, das mit Proteinen assoziiert ist. Auf beiden Seiten des Nukleoids befinden sich ovale Strukturen, die Proteinkörper genannt werden. Die Kern- und Seitenkörper sind von einer deutlich ausgeprägten Oberflächenschale mit einer charakteristischen Furchenstruktur umgeben. Die Kernwand besteht aus einer 5 nm dicken inneren glatten Membran und einer äußeren Schicht aus regelmäßig angeordneten zylindrischen Untereinheiten. Das Virus hat eine chemische Zusammensetzung, die an Bakterien erinnert: Es enthält nicht nur Protein und DNA, sondern auch neutrale Fette, Phospholipide, Kohlenhydrate.
Pockenviren sind die einzigen DNA-haltigen Viren, die sich im Zytoplasma der Wirtszelle vermehren. Der Zyklus der Reproduktion des Virus besteht aus den folgenden Hauptstadien. Nach der Adsorption an die Oberfläche einer empfindlichen Zelle tritt der Virus in das Cytoplasma durch rezeptorvermittelte Endozytose und weiter gibt es ein zweistufigen „Stripping“ des Virions, zuerst unter der Einwirkung des äußeren Membran Protease Zelle zerstört wird, gibt es eine teilweise superearly Transkription und die Synthese von mRNA kodiert, die Proteinsynthese zum weiteren Strippen verantwortlich ist. Parallel dazu findet die vDNA-Replikation statt. Child-DNA-Kopien werden transkribiert, späte mRNA wird synthetisiert. Dann wird eine Translation durchgeführt und etwa 80 virusspezifische Proteine mit einem Molekulargewicht von 8 bis 240 kD synthetisiert. Einige von ihnen (etwa 30) sind Strukturproteine, der Rest sind Enzyme und lösliche Antigene. Merkmale der Wiedergabe von Pockenviren können als eine Modifikation der zellulären Strukturen in Betracht gezogen werden, die in spezialisierte „Fabriken“ umgewandelt werden, wo es eine allmähliche Reifung neuer Viruspartikel ist. Die reifen Virus-Nachkommen verlassen die Zelle entweder mit ihrer Lyse oder durch Knospung. Der Zyklus der Reproduktion von Pockenviren dauert etwa 6-7 Stunden.
Das Pockenvirus hat hämagglutinierende Eigenschaften; Hämagglutinin besteht aus drei Glykoproteinen. Die wichtigsten Antigene sind: NP-Nukleoprotein, für die ganze Familie üblich; thermolabile (L) und thermostabile (C) sowie lösliche Antigene.
Poxviren widersteht (insbesondere bei pathologischem Material) Trocknen für viele Monate bei Raumtemperatur, ist Ester in 50% Ethanollösung bei Raumtemperatur für 1 h inaktiviert beständig und in 50% Glycerin-Lösung bei 4 ° C für mehr persistieren Jahre. Resistent gegen die meisten Desinfektionsmittel: 1% Phenol oder 2% Formaldehyd bei Raumtemperatur inaktiviert sie nur für 24 Stunden, 5% Chloramin für 2 Stunden.
Ein Mensch ist gegenüber dem Pockenvirus ebenso anfällig wie Affen. Wenn experimentelle Infektion im Gehirn von neugeborenen Mäusen eine generalisierte Infektion entwickelt, die tödlich endet; bei erwachsenen Mäusen ist das Virus nicht pathogen. Es reproduziert gut in Hühnerembryos, wenn es mit der Chorionellantoismembran, in der Amnion, im Dottersack und der Allantoishöhle infiziert ist. Auf der Chorionalantoismembran von 10-12 Tage alten Hühnerembryonen produziert das Pockenvirus kleine weiße Plaques; das Vaccinia-Virus verursacht große Läsionen mit einer schwarzen Narbenhöhlenvertiefung im Zentrum. Ein wichtiges Differenzierungsmerkmal des Variolavirus ist die maximale Temperatur der Virusvermehrung in einem Hühnerembryo bei 38,5 ° C.
Primäre und transplantierbare Zellkulturen, die von Menschen, Affen und anderen Tieren stammen, sind gegenüber Variola-Virus empfindlich. Bei der Kultur von Zellen mit Tumorursprung (HeLa, Vero) bildet das Pockenvirus kleine proliferative Typen von Plaque, während bei Infektion mit dem Pockenvirus der Affen von Vero-Zellen kreisförmige lytisch-zentrierte Plaques identifiziert werden. In den Nierenzellen des Schweinembryos kann das Pockenvirus einen klaren zytopathischen Effekt bewirken, was bei einer Infektion der Zellen mit dem Affenpockenvirus nicht der Fall ist. In HeLa-Zellen verursacht das Pockenvirus eine Degeneration von runden Zellen, während Affenpocken- und Kamelpockenviren eine Degeneration mit der Bildung von mehrkernigen Zellen verursachen.
Pathogenese
Menschen, die sich nach Pocken erholen, sind immun gegen das Leben. Langfristig resistente Immunität wird nach der Impfung gebildet. 2 hauptsächlich humoraler neutralisierende Antikörper erscheint bereits wenige Tage nach Beginn der Erkrankung, aber nicht die fortschreitende Ausbreitung von Hautmanifestationen verhindern: der Patient in Pustelstadium sterben kann, ein hohes Maß an Antikörpern im Blut hat. Antikörper, die am 8.-9. Tag nach der Immunisierung auftreten und nach 2-3 Wochen maximale Titer erreichen, sprechen ebenfalls auf die durch Impfung erzeugte künstliche Immunität an.
Zelluläre Immunität spielt eine nicht weniger wichtige Rolle als zirkulierende Antikörper. Es wurde festgestellt, dass Antikörper bei Personen mit Hypogammaglobulinämie von Antikörpern nicht vorkommen, aber sie werden immun gegen Pockenvirus. Diese zelluläre Immunität basiert auf der Aktivität von T-cytotoxischen Lymphozyten.
Epidemiologie
Die Quelle der Infektion ist eine kranke Person. Die überwiegende Mehrheit derjenigen, die nicht gegen Pocken oder Ungelernte geimpft sind, sind anfällig für diese Infektion. Pocken werden in der Regel durch Tröpfcheninfektion übertragen, eine Infektion kann jedoch durch Kontakt nicht ausgeschlossen werden (durch Kleidung, Handtücher, Bettwäsche, Haushaltsgegenstände). Der Patient ist über den gesamten Zeitraum der Entwicklung des Hautausschlags bis zum Verschwinden der letzten Krusten ansteckend, aber am gefährlichsten in den ersten 8-10 Tagen, wenn Läsionen auf den Schleimhäuten vorliegen.
Symptome
Das Eingangstor der Infektion ist die Schleimhaut der oberen Atemwege. Die primäre Vermehrung des Virus findet im lymphatischen Gewebe des Pharynxrings statt, dann dringt das Virus für kurze Zeit in das Blut ein und infiziert die Zellen des retikuloendothelialen Gewebes (CMF). Das Virus vermehrt sich dort, und wieder gibt es Virämie, aber intensiver und länger. Die dermatotrope Wirkung des Virus ist mit seiner Fähigkeit verbunden, aus dem Blutstrom in die Epidermis einzudringen, eine frühe Proliferation von Subulatzellen und die charakteristische Degeneration von Malpighischen Zellen zu verursachen.
Die Inkubationszeit beträgt 8-18 Tage. Pocken beginnt akut: Kopfschmerzen, Muskelschmerzen, Erschöpfung, Fieber. Nach 2-4 Tagen auf der Schleimhaut des Mundes und der Haut entsteht der charakteristische Ausschlag - alle Elemente fast gleichzeitig, sind auf dem Gesicht und den Gliedmaßen mehr lokalisiert. Der Hautausschlag geht durch die Stadien der Makula, Papeln, Vesikel und Pusteln, dann bildet sich eine Kruste (Schorf), nach der die Narbe eine Narbe bleibt. Bei Auftreten eines Hautausschlages sinkt die Temperatur und steigt im Stadium der Pusteln wieder an. Vom Auftreten des Hautausschlages bis zum Krustenverlust beträgt die Dauer ca. 3 Wochen. Bei einem solchen klassischen schweren Verlauf (Variola major) kann die Letalität bei Epidemien bis zu 40% betragen: Bei einer milderen Form der Erkrankung - Alastrim (Variola minor) - beträgt die Letalität nicht mehr als 1-2%.
Diagnose
Die Diagnose von natürlichen Pocken kann durch viroskopische, virologische und serologische Methoden durchgeführt werden. Die effektivste und schnellste Methode ist die direkte Elektronenmikroskopie des Materials, das von den Elementen des Hautausschlages in das Stadium der Pusteln gebracht wird, da die Menge des Virus in diesem Stadium stark reduziert ist. Unter dem Lichtmikroskop in den Formulierungen des Gehalt an Blasen nachgewiesen große Zellen mit Kälbern Guarnieri, die zytoplasmatische Einschlüsse um den Zellkern ovalförmig sind, in der Regel homogen und acidophilen, körnig und mit weniger unregelmäßigen Konturen. Taurus Guarnieri sind "Fabriken", in denen sich das Pockenvirus vermehrt. In Ausstrichen, die aus dem Inhalt kleiner Vesikel präpariert und nach der Methode von M. Morosov gefärbt wurden, werden Virionen von Pocken, der Paschen-Körper, gefunden.
Für die Isolierung und Identifizierung von viraler Infektion 12-14 Tage alte Hühnerembryonen Chorioallantoismembran verwenden, wo feine weißliche Virusformen Plaques und infizierten Zellkultur zum Nachweis von cytopathischen Effekt Abbindereaktion gemadsorbtsii oder Immunofluoreszenz. Material für die Infektion - Blut, Nasopharyngealausfluss, Abschaben von Hautelementen des Hautausschlags, Krusten, sowie Schnittmaterial.
Das spezifische Antigen des Pockenvirus kann in Abstrichen von Hautausschlag und nasopharyngealem Ausfluss durch indirekte Immunfluoreszenz nachgewiesen werden. In dem Material der Elemente des Hautausschlags kann das Antigen durch Immundiffusion, RSK oder IFM bestimmt werden.
Nach der ersten Krankheitswoche können virusneutralisierende, Komplement-bindende Antikörper und Hämagglutinine nachgewiesen werden. Das Vorhandensein von Komplement-bindenden Antikörpern wird als das zuverlässigste Anzeichen von Pocken angesehen, da sie bei geimpften Patienten selten länger als 12 Monate bestehen bleiben.
Die Geschichte der menschlichen Zivilisation erinnert an viele Epidemien und Pandemien von Pocken. Nur in Europa bis zum Ende des 18. Jahrhunderts. Von Pocken getötet mindestens 150 Millionen Menschen. Nach der Einnahme von E. Jenner (1796) gegen Pocken begann ein aktiver Kampf gegen diese Krankheit, die zu seiner vollständigen Beseitigung führte. In der Sowjetunion wurde im Jahr 1936, aber auf Kosten der importierten Fälle Pocken ausgerottet es vor 1960 Im Jahr 1958 auf Initiative der UdSSR Delegation die WHO-Versammlung aufgezeichnet wurde eine Resolution über die Beseitigung der Pocken weltweit angenommen und im Jahr 1967 nahm die WHO ein intensiviertes Programm zur Ausrottung von Pocken. Die UdSSR, die USA und Schweden leisteten umfangreiche finanzielle Unterstützung für dieses Programm. Die UdSSR unterstützte nicht nur Spezialisten in vielen endemischen Ländern, sondern spendete auch etwa 1,5 Milliarden Dosen Pockenimpfstoff. Es wurde ein Impfstoff verwendet, der durch ein Lebend-Vaccinia-Virus repräsentiert wurde, an einem Kalb gezüchtet, dann gereinigt und getrocknet. Gute Ergebnisse wurden auch von den Lebendimpfstoffen für Kultur und Embryonen (Ovovakzine) erhalten. Zur Vorbeugung und Behandlung von Komplikationen, die manchmal nach der Impfung ergeben, wurde immune globulin und menschlichem Blutgehalt titriert für Pocken Antikörper Pocken Donor-Immunglobulin (gegen Pocken 10% Lösung in Kochsalzlösung gamma-Globulin-Fraktion von Blutspendern spezifisch nachgeimpft) verwendet.