Cząstki zakaźne pozbawione własnego metabolizmu:
Ø Priony
Ø Wiroidy
Ø Wirusoidy (satelity)
Ø Wirusy
CECHY CHARAKTERYSTYCZNE CHORÓB PRIONOWYCH:
Ø Odkładanie się w tkankach patologicznych złogów białkowych – amyloidowych (w mózgu, nerkach, śledzionie, wątrobie)
Ø Złogi mają działanie cytotoksyczne (obumierają komórki nerwowe, rozrastają się komórki glejowe – powstaje gąbka)
Niektóre priony są odpowiedzialne za encefalopatie gąbczaste.
Nazwa choroby
Naturalni gospodarze
Nazwa prionu
Scrapie
Owce, kozy
Prion Scrapie
Bovine spongiform
Bydło
Prion BSE
encephalopathy (BSE)
Feline spongiform
Koty
Prion FSE
encephalopathy (FSE)
Kuru
Człowiek
Prion Kuru
Zespół Gerstmanna-
Człowiek
Prion GSS
Straussera – Scheinkera
(GSS)
Coroba Creutzfelda – Jacoba
Człowiek
Prion CJD
(CJD)
Śmiertelna dziedziczna
Człowiek
Prion FFI
bezsenność (FFI)
Odmiana CJD - vCJD
Człowiek
Prion BSE*
Chroba CJD występuje u ludzi około 65 roku życia, powoduje śmierć. W 1996 roku pojawiła się odmiana vCJD, mająca związek z chorobą wściekłych krów. Chroba wydłużony czas trwania. Występują nie zaburzenia nie tylko neurologiczne, także psychiatryczne zaburzenia świadomości. Ogólnie wszystkie encefalopatie prowadzą do śmierci.
PRIONY PrP
Ø Białko prionowe – α-helix
Ø Białko β-helix – prion o zmienionej konformacji – stanowiące zaczątek struktur amyloidalnych – działają jak dipole, przyłączając kolejne cząsteczki; włókna amyloidalne
– przyłanczają kolejne cząstki białka pionowego i tworzą się złogi – płytki amyloidowe niszczące białka; po około 13 miesiącach pacjent umiera
Ø Priony u grzybów nitkowatych mają działanie metaboliczne
Ø Prionów nie można zabić po przez sterylizację – musi być wyższa temperatura Ø Temperatura około 135°C w autoklawie powoduje redukcję prionów Ø Mocznik, fenol – niszczą Priony
WIROIDY I WIRUSOIDY
Ø Mają goły kwas nukleinowy, zbudowany z 200-400 nukleotydów
Ø Są chorobotwórcze dla roślin
Ø Mają kawałek sekwencji silnie konserwatywnej – niezmienna, zachowawcza Ø Wirusoidy są nieco większe
Ø Satelity spełniają funkcję cząstki towarzyszącej innej cząstce wirusowej Ø Pojedyncza nić nukleinowa składa się z 1 000- 2 000 nukleotydów Ø Często zakaźne dla roślin
Wiroidy i wirusoidy łączy wirus zapalenia wątroby typu B.
TAKSONOMIA WIRUSÓW
Ostatni VII Raport International Commitet and Taxonomi of Viruses 1999
Ø Istnieje ponad 1500 gatunków wirusów
Ø Różni gospodarze – kręgowce i bezkręgowce
Ø 5 000 gatunków bakterifagów (wirusów organizmów prokariotycznych) Ø 233 rodzaje, 3 rzędy, 56 rodzin, 9 podrodzin
WIRUSY. RÓŻNORODNOŚĆ KSZTAŁTÓW I BUDOWY.
Wielkość 20 – 200 nm, przedostają się po przez filtry bakteriologiczne.
GENOM WIRUSÓW – NAJWAŻNIEJSZE CECHY:
Ø Wielkość
Ø Rodzaj kwasu nukleinowego
Ø Jedno- lub dwuniciowość
Ø Liniowość lub kolistość
Ø Podatność
Ø Liczba i wielkość segmentów
Ø Sekwencja nukleotydów i ich charakterystyczne układy
RODZAJE KWASÓW NUKLEINOWYCH GNOMÓW WIRUSOWYCH
Ø ds DNA – podwójny
Ø ss DNA – pojedyncza nić, np. u karbowirusów
Ø ds RNA – retrowirusy, rzadko
Ø ss RNA – bardziej popularna;
o dodatniej polarności, informacja genetyczna tych wirusów jest zawarta w mRNA; o ujemnej polarności, cząsteczka tych wirusów musi być przepisana dzięki transkryptazie RNA (enzym wirusowy)
Ø DNA lub RNA wymagający do replikacji odwrotnej transkryptazę (jest to bardziej skomplikowane)
ORGANIZACJA GENOMU WIRUSOWEGO
Ø Liniowy – częściej, zwykle segmentowany (1-4), ss RNA, np. wirus grypy jest segmentowany
Ø Kolisty, ds. DNA
KAPSYD
Symetria występuje u wszystkich
Ø Pałeczkowaty (heliakalny), łańcuch owijający strukturę, np.wirus wścieklizny czy mozaiki tytoniowej
Ø Kulista, kubiczna, ikosaedralny, np. adenowirus
Ø Nie wszystkie ją posiadają
Ø Dwuwarstwowa struktura lipidowa pochodząca z błon komórkowych gospodarza Ø Można ją zniszczyć
Ø W osłonce występują kanały łączące środowisko zewnętrzne z wewnętrznym, receptory łączące się z odpowiednimi receptorami na komórce
Ø Występuje u:
ü Ortomyxo-
ü Paramyxo-
ü Bunya-
ü Toga-
ü Retro-
ü Rhabdo-
ü Herpes-
ü Poxiviridae
POWSTAWANIE OSŁONKI
1. Powierzchnia komórki, wewnątrz której jest wirus, który chce się uwolnić, pączkuje odrywa się
2. W membranie cytoplazmatycznej są białka gospodarza jak i wirusowe 3. Wypączkowanie i uwolnienie pojedynczej cząstki
4. Wirus korzysta z lipidów membrany gospodarza
BIAŁKA WIRUSOWE
Ø Białka struktury wirusa w kapsydzie
Ø Białka enzymatyczne
ü Transkryptazę RNA
ü Kineza białkowa
ü Neuroamidazę
ü Odwrotna transkryptaza (polimeraza DNA zależna od RNA)
ü Proteza
ü Integraza
ü Polimeraza
Ø Białka blokujące syntezę makrofagów
Ø Białka transformujące komórki gospodarza do komórek rakowych, onkogeny wirusowe BUDOWA ZŁOŻONEJ CZĄSTECZKI RETROWIUSA
Ø Osłonka lipidowa
Ø Białka wiążące receptory komórkowe
Ø RT – odwrotna transkryptazę
Ø RNA
Ø Białka rdzenia Kapsydy
REPLIKACJA WIRUSÓW ZWIERZĘCYCH
Ø Rozpoznanie komórki docelowej: receptor komórkowy – receptor wirusowy, np.
sjalooligosacharydy komórkowe – hemaglutynina wirusa grypy, CD4 limfocytów – HIV
Ø Tworzy się kompleks
Ø Adsorpcja, przyklejanie się do powierzchni
Ø Występują dwa rodzaje komórek gospodarza:
1. Przyzwalające, permisywne
2. Nieprzyzwalające, niepermisywne
Ø Wnikanie cząstek wirusowych do komórki gospodarza
ü Bezpośrednia fuzja osłonki (wirusy z osłonką – oklejanie)
ü Endocytoza (osłonkowe i bezosłonkowe) – wiropleksja – odrzucenie osłonki Ø Synteza białek wczesnych – niezbędne do replikacji, łatwiejsze u wirusów RNA o dodatniej polarności mRNA.
Ø Replikacja kwasu nukleinowego – faza utajenia’
Ø Synteza białek późnych – białek Kapsydy – lipoprotein
Ø Tworzenie cząstek potomnych
Ø Uwolnienie cząstek potomnych
Komórka obumiera, pęka.
Wirusy lizujące – luźne uwolnienie cząstek wirusa z zakażonej komórki Wirusy nielizujące – komórki zakażone tworzą syncytia (komórki wieljądrzaste), przedostają się z komórki do komórki przez membranę. Niszczą komórkę powoli.
Czasem wirus może mieć osłonkę z błony jądrowej, a nie błony membrany cytoplazmatycznej.
RÓŻNICOWANIE GENETYCZNE WIRUSÓW
Ø Mutacje – małe lokalne zmiany w sekwencjach genomowych, gdy te zmiany się kumulują
– dryft genetyczny
Ø Reoranżacja (rekombinacja) materiału genetycznego (muszą być 2 wirusy) Ø Reasortacja genowa – wymiana całych kawałków genowych, szyfr genetyczny Ø Nabywanie krótkich segmentów materiału genetycznego od innych wirusów WRAŻLIWOŚĆ WIRUSÓW NA CZYNNIKI ŚRODOWISKOWE
Ø Fizyczne. Temperatura 60°C przez 30 minut – większość ginie;
jest jednak kilka wirusów bardzo opornych, np. wirus zapalenia wątroby B i C (autoklaw 15°C – 30 minut);
są też dosyć wrażliwe niektóre na niską temperaturę
Ø Promieniowanie – duża dawka lub długo
Ø Związki chemiczne – dużo zależy od tego czy są to wirusy osłonkowe czy nie, może być to np. alkohol, na większość działa chloramina (też na WZW B i C); do inaktywacji służy formaldehyd (do zniesienia cech toksycznych, ale nie immunologicznych).
ZAKAŻENIA
Ø Poziome – z osoby na osobę
Ø Pionowe – po przez łożysko, z matki na płód, np. HIV, różyczka, opryszczka, WZW B i C, bądź przez mleko matki.
DROGA (WROTA)
Ø Przez skórę po naruszeniu jej ciągłości, np. ukąszenie przez owady, wirusy wywołujące brodawki, Hermes, zapalenie wątroby, wirus HIV, wirus wścieklizny Ø Droga kropelkowa (oddechowa) – wirus grypy, paramyxowirusy (Odra, świnka), rynowirusy (przeziębienia, ospa wietrzna)
Ø Drogą fekalno – oralną (pokarmowa) wirusy oporne na niskie pH, często nie posiadające osłonki, wirusy oporne na warunki środowiskowe (w kale) mogą przetrwać długi czas (długo zakaźne)
Ø Drogą seksualną – wirus HIV, wirus opryszczki, wirus zapalenia wątroby B i C, papilomawirusy (wirus szyjki macicy)
Ø Poprzez wszczepienie – prawie każdy wirus – transplantologia, np. przetaczanie zakażonej krwi
LOSY WIRUSA W KOMÓRKACH
Ø Infekcja (zakażenie doszło do skutku); różne wirusy wywołują różne rodzaje infekcji: ü Poranna (nie ma infekcji w pełnej postaci) – zakażenie nieproduktywne, infekcja może ulec przekształceniu w transformację nowotworową
ü Ostra (miejscowa, układowa – w zależności jak przebiega) – zakażenie objawowe, rozwija się wiele infekcji dróg oddechowych, np. grypa. Wirus zdąża się razy reprodukować zanim pojawią się objawy choroby.
ü Latentna –wirus po wniknięciu do organizmu prowadzi do zahamowania ekspresji białek tego wirusa. Występuje infekcja pierwotna, mająca różny przebieg od wtórnej, np. w dzieciństwie w infekcji pierwotnej trudno jest wykryć takiego wirusa, dalej następuje aktywowanie takiego wirusa i występują objawy choroby.
ü Przewlekła- przetrwała – wirusy nielizujące (takie, które tworzą syncytia zlewające się w jedną całość komórkową). Mają efekt patologiczny (duże obszary tkanek są pozmieniane), np. wirus odry, zakażenie wątroby typu B, zakażenie wirusem HIV
(czasem mogą się ujawnić w sposób zauważalny)
Ø Transformacja nowotworowa
ü Dotyczy tylko wirusów onkogennych (niewielka grupa o paskudnym trybie życia) ü Włączające swój kwas nukleinowy lub transkrypt do DNA w jądrze komórek gospodarza)
ü Posiadające gen onc nadający komórce gospodarza właściwości nowotworowe ü Gdy gen onc włącza się do genomu, to się nie ujawnia
SCENARIUSZE INFEKCJI (INFEKCJE OSTRE)
Ø Zakażenia miejscowe (krótki okres wylęgania)
ü Zakażenia dróg oddechowych (przeziębienia), wirus szybko się przedostaje do tkanek docelowych)
ü Infekcje skóry (brodawki)
ü Gorączka występuje w przypadku gdy wirus przedostaje się do naszej skóry –
WIREMIA
Ø Zakażenia układowe (uogólnione)
ü Gdy tkanki docelowe są oddalone od wrót zakażenia, np. wirus wątroby typu B –
różny sposób
ü Długi okres wylęgania. Wirus wędruje do okolicznych węzłów chłonnych (może powodować objawy prodronialne), gdy wirus jest we krwi pojawia się gorączka.
Następnie następuje atak na okoliczne narządy. Dalej występuje duża wiremia, tak wędruje do narządów docelowych, np. ospa wietrzna (wiatrówka) – skóra, wirus polio, wirus HIV. Jeśli występuje dwugarbna krzywa gorączki jest to dowodem, że mamy do czynienia z zakażeniem układowym.
CECHY ZAKAŻENIA WIRUSOWEGO
Ø Jest gwałtowny przebieg
Ø Brak nawrotów
Ø Brak stanów ropnych (jeżeli gardło jest czerwone – infekcja wirusowa, jeżeli szare ropne naloty –infekcja bakteryjna)
Ø Brak reakcji na leki bakteryjne