Общая характеристика вирусов

Введение. 

    Стремительные темпы развития вирусологии во второй половине XX в. позволили получить важнейшие сведения о структуре и химическом составе разных вирусов, в том числе их генома, а также о характере взаимодействия с клетками хозяев. Полученные материалы свидетельствуют о том, что вирусы существуют в двух качественно разных формах: внеклеточной - вирион и внутриклеточной - вирус. В настоящее время вирусы человека и животных включены в состав 18 семейств. Принадлежность вирусов к определенным семействам определяется типом нуклеиновой кислоты, ее структурой, а также наличием или отсутствием внешней оболочки. Во  второй части курсовой работы рассматривается вирус лейкоза. Уже многие годы лейкоз КРС в вопросах лечения и профилактики считается одним из самых проблематичных заболеваний. Впервые лейкоз КРС был обнаружен в 1876 году в Восточной Пруссии. Но тогда еще не знали, что это заболевание крупного рогатого скота имеет вирусную природу. Диагноз лейкоз могли тогда поставить только после вскрытия по патоморфологическим изменениям в лимфатической системе животных. И поскольку продать племенной скот в те времена можно было совершенно беспрепятственно, сейчас заболевание лейкоз имеет широкомасштабное распространение.  А сам вирус лейкоза был выделен только в середине ХХ века. И все же, сегодня, когда уже прошло несколько десятилетий после открытия вируса, эффективное лечение лейкоза не разработано. Имеем то, что имеем: лейкоз распространен на всех континентах и во всех странах мира. Интересно то, что крупный рогатый скот поражается не равномерно, то есть чаще всего заболевают животные красной и черно-пестрой породы КРС. Существуют наследственная предрасположенность и возрастная избирательность заболевания — 4-8-летние животные болеют чаще других возрастов.

1.Часть I.Общая характеристика вирусов.

1.2.История развития вирусологии как науки.

       Вирусы – реплицирующиеся микроорганизмы, одна из мельчайших форм жизни. Принадлежат к отдельному царству  VIRA. Приоритет в открытии вирусов принадлежит Д.И. Ивановскому, который установил (1892г.), что мозаичная болезнь табака вызывается двумя возбудителями: грибом и неизвестным возбудителем. Если профильтровать массу измельченного листа через фильтр Шамберлена, то полученным фильтратом можно заразить здоровое растение, т.е. в фильтрате содержится вещество, обладающее контагиозностью.

1897 – открытие  ящура

1902 – чума  КРС

1903 – чума  свиней

1903 – оспа  кур, коз

1.3.Причины бурного развития вирусологии.

1. С началом XX века роль бактериальных болезней  начала постепенно снижаться. Причиной  тому послужило открытие препаратов, позволявших хорошо контролировать  бактериальные болезни. После открытия  сульфаниламидов и антибиотиков  на первый план вышли бактериальные  болезни.

2. Вирусы  послужили базой для исследований  в области онкологии, генетики.

3. Роль вирусных  болезней резко возросла в  связи с трансформацией технологий  животноводства, связанной с образованием  крупных откормочных комплексов (массовые болезни вирусной этиологии).

4. Вирусы  вызывают отдельные серьезные  патологии. Убиквитарные возбудители существуют в организме в норме, а при ослаблении организма дают патологию.

5. Экологический  аспект – очень многие виды  животных, а особенно птицы являются  носителями и переносчиками вирусных  болезней.

6. Возможность  искоренения онкологических заболеваний  – большинство раковых болезней  имеют вирусное происхождение.

1.4.Химический состав вирусов.

Молекулярная масса вирусов – Дальтон (Д)

Размер вирусов (нм = мкм)

Простые вирусы содержат НК + незначительное количество белка.

Сложные вирусы содержат НК + большое количество различных белков и липопротеидную оболочку. Генетические свойства белков обуславливаются их первичной и вторичной структурой.

1.5.Вирусы содержат 4 основных класса белков

- белки капсида

- белки сердцевины

- белок наружной  оболочки

- ферментативные  белки.

 

1.6. Принципы структурной организации вирусов.

 Вирусная  частица хорошо приспособлена  к переносу НК от одной клетки  к другой. Различают:

- вирусные  частицы, имеющие липидную оболочку,

- вирусные  частицы не имеющие наружной оболочки.

  1.7. Типы структур.

- палочковидные (спиралевидные)

- нитевидные

- кубической (икосаэдрической) формы.

Субединица вируса – единая, уложенная определенным  образом полипептидная цепь. Капсид – белковый чехол, окружающий ДНК.

1.8.Репродукция вирусов.

- наличие  РНК или ДНК

- многообразие  форм и структуры геномов

- почти все  вирусные ДНК способны реплицироваться  независимо от ДНК клетки, тогда  как клеточные РНК могут синтезироваться  только на матрице клеточной  ДНК.

- Разобщенный  во времени и пространстве (дезъюнктивный) биосинтез структурных компонентов вирусов.

- Вирусы  не имеют собственных белок-синтезирующих систем, а используют для этих целей системы клетки.

- Наличие  большого разнообразия механизмов  репликации.

1.9.Этапы взаимодействия вируса с клеткой.

1. Адсорбция  вириона на поверхности клетки.

- это происходит  спонтанно и не специфически  за счет электростатического  притяжения аминных групп вируса (+) и кислофосфатных групп клетки (-).

- Специфический  механизм, за счет комплементарных  связей клеточных и вирусных  рецепторов (липопротеиновых и мукопротеиновых).

2. Проникновение  вируса в клетку – виропексис. Происходит пиноцитоз, т.е. вирус адсорбируется на клеточной стенке, образуется впячивание, и вирус проникает в клетку в виде пиноцитозного пузырька. Так же проникновение происходит путем сплавления, когда вирус проникает из одной клетки в другую не выходя в межклеточное пространство. Этот путь характерен для герпетических инфекций.

3. Депротеинизация вируса – высвобождение вирусного генома. Вирусная частица частично разбирается на отдельные капсомеры.

4. Синтез  «ранних» вирусных белков. Подавляющий  синтез клеточных макромолекул, обеспечивающих репликацию вирусной НК.

5. Репликация  вирусной РНК. Латентный период – время от адсорбции до начала получения отдельных белков.

6. Синтез  вирусных структурных «поздних»  белков.

7. Сборка  вируса – ассамблизация

- образование  нуклеокапсидов

- организация  вирусной мембраны.

8.   Выход  зрелых вирусных частиц за  пределы клетки.

1.10.Работа с вирусным материалом.

1. Не допускать  рассеивания вируса в окружающую  среду.

2. Не допускать  контаменации (загрязнения) вирус содержащего материала бактериями и грибами.

3. Личная  безопасность.

1.11.Методы борьбы.

1.Профилактика.

- Специфическая (вакцинирование, серопрепараты)

-Не специфическая (соблюдение правил зоогигиены)

2. Лечение  – нет

3. Диагностика.

- предварительный  диагноз

- окончательный  диагноз

1.12.Предварительный диагноз.

1. Клинические  симптомы.

2. Патологоанатомические  данные.

3. Эпизоотологические  данные (виды заболевших животных, % заболевших животных, скорость  распространения)

 

 

 

1.13.Окончательный диагноз.

От больных или погибших животных берется патологический материал, нахождение вируса в котором наиболее вероятно, т.е. материал из пораженных органов а так же кровь, истечения, фекалии и т.д.

1.14.Применение живых систем.

-     Для обнаружения вируса – биопроба.

- Для выделения  вируса и получения вирус содержащего  материала от положительной биопробы.

- Для поддержания  вируса в лаборатории, т.е. для  сохранения его в активной  форме в течении многих лет. Это достигается путем чередований пассажей и хранений в консервирующих условиях. Пассаж – заражение живого объекта с последующим получением новой популяции вируса.

- Для накопления  вирусной массы с целью исследования  вируса и получения вакцин.

- Для титрования  вирусов.

- Как тест-объект  в реакции нейтрализации.

1. Гибель  в характерные для данного  вируса сроки.

2. Характерные  патологоанатомические изменения.

3. Характерные  клинические признаки.

1.15.Цели вскрытия:

- обнаружить  характерные для данной вирусной  патологии изменения во внутренних  органах.

- взять материал  для последующих пассажей (материал  берется в зависимости от тропизма  вируса).

1.16.Заражение лабораторных животных.

1. подкожно  – спина.

2. Внутрикожно – пятка

3. Внутримышечно  –бедро

4. Внутривенно  – в хвост (предварительно растерев горячей водой и пережав)

5. Интранозально – капля в нос (предварительно дают слабый эфирный наркоз, что бы предупредить чихание)

6. Интероцеребрально – череп аккуратно просверливается иголочкой, не нажимать, капля уходит сама.

 Все поверхности предварительно смазывают йодированным спиртом.

1.17.Препарирование лабораторных животных (на примере белой мыши)

- Кожа смазывается  дезинфектором.

- Производится  разрез по linea alba.

- Вскрытие  грудины – берутся легкие и  помещаются в пробирку №1

- Вскрытие  брюшной полости – берутся  печень, селезенка, почка и помещаются  в пробирку №2.

- Производится  вскрытие черепной коробки. Берется  головной мозг, делаются срезы 4-х  слоев, кусочки помещаются на  фильтровальную бумагу и делаются  отпечатки на стекло.

2.Часть II.Вирус лейкоза.

2.1. Определение.

       Лейкоз крупного рогатого скота (лат. – Bovine leucosis; англ. – Leukaemia in cattle; гемобластоз, хроническая инфекционная болезнь опухолевой природы) – хроническая болезнь опухолевой природы, протекающая бессимптомно или характеризующаяся лимфоцитозом и злокачественным разрастанием кроветворных и лимфоидных клеток в различных органах. 

2.2.Историческая справка, распространение, степень опасности и ущерб 

     Первый случай лейкемии (лейкоз) у животных описал в Германии А. Лейзеринг (1858), который обнаружил у больной лейкозом лошади резко увеличенную селезенку, содержащую преимущественно белые кровяные тельца. Затем в конце XIX в. болезнь была описана у крупного рогатого скота, свиней, собак и кошек, овец и коз, кур. Почти на протяжении века ученые многих стран проводили исследования по изучению этиологии лейкоза, и лишь в 1969 г. Милер открыл вирус лейкоза крупного рогатого скота. Фундаментальное изучение лейкоза было проведено отечественными учеными. Многолетние исследования и анализ данных литературы позволили В.П. Шишкову в 1988 г. выдвинуть вирусоиммуногенетическую теорию этиологии и патогенеза лейкозов и ряда других опухолевых болезней животных. Эта теория постоянно подтверждается многочисленными исследованиями, проводимыми в разных странах мира.

    В настоящее время лейкоз крупного рогатого скота диагностируют практически во всех странах мира. Наиболее широко он распространен в США, в ряде стран Центральной Европы, Дании, Швеции, странах Ближнего Востока и Африки, а также в Австралии. В нашей стране возникновение лейкоза связано с завозом племенного скота в 1940, 1945–1947 гг. из Германии. В дальнейшем лейкоз распространился повсеместно. Сейчас гемобластозы рассматривают как болезнь, которая представляет потенциальную опасность для генофонда племенного молочного скота и при отсутствии планомерной борьбы имеет тенденцию к дальнейшему нарастанию. Экономический ущерб от лейкоза складывается из потерь в результате выбраковки инфицированных и больных животных, утилизации туш, сдачи на мясо молодняка от больных коров и расходов на проведение оздоровительных мероприятий.

Прямая возможность заражения людей от больного лейкозом скота не установлена. 

2.3.Возбудитель болезни 

  Вирус лейкоза крупного рогатого скота – РНК-содержащий вирус подсемейства Oncornavirinae (опухолевые вирусы) семейства Retroviridae. Основным признаком всех представителей семейства Retroviridae является наличие в вирионе обратной транскриптазы. В состав подсемейства Oncornavirinae входят три рода, дифференцируемые на основании морфологии вирионов: вирусы типов С, В и D. Вирусы типа С делят на два подрода: вирусы типа С млекопитающих и вирус лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС).

   ВЛКРС – это экзогенный вирус в отношении крупного рогатого скота и других чувствительных видов животных. Репликация вируса ограничивается клетками лимфоидной популяции и не выявлена в других тканях организма.

   ВЛКРС репродуцируется в перевиваемых, хронически инфицированных культурах клеток тканей животных разных видов. Установлено, что ВЛКРС чувствителен к температурным воздействиям, разрушается при повторяющихся замораживаниях и оттаиваниях и при прогревании при 56 ° С в течение 15 мин. Пастеризация молока (74 °С в течение 16 с) разрушает ВЛКРС. Полная инактивация вируса в молоке или вируссодержащей жидкости (кровь, молозиво) установлена при 50 °С в течение 70 с, при 70…74 – за 17 с. Прямой солнечный свет инактиви-рует ВЛКРС в течение 4 ч, УФ-лучи – в течение 30 мин. Вирус полностью теряет активность в 2%-ных растворах гидроксида натрия и формальдегида и других дезинфектантов в общепринятых концентрациях.