PODSTAWY WIRUSOLOGII

Wirusy:

• nie są uważane za żywe organizmy (ponieważ bez żywej komórki nie mogą przeprowadzić cyklu komórkowego)

• namnażają się wyłącznie w żywych komórkach (bardzo proste pasożyty wewnątrzkomórkowe)

• komórki w których zachodzi cykl replikacyjny wirusa to komórki permisywne (nie każda komórka może być permisywna dla każdego wirusa, taka komórka musi mieć odpowiedni receptor aby ten wirus mógł się przyłączyć)

• same nie potrafią przeprowadzić cyklu życiowego- wykorzystują żywe komórki

• poza żywą komórką mogą przebywać długo, a po dostaniu się do komórki zachodzi ich powielanie

• wirus potrzebuje komórki żywej z odpowiednimi receptorami, a nie każdej- komórka permisywna

• mają bardzo małe wielkości od 20*20 nm do 250*300 nm

• „czynniki przesączalne”- dawna nazwa wirusów

• podział wielkościowy:

• małe:

• parwowirusy

• pikornawirusy

• największe:

• pokswirusy (250-300nm)

Budowa

• nukleokapsyd (najważniejszy elementy budowy wirusa, zawiera materiał genetyczny, DNA lub RNA jest otoczony kapsydem, całość może być ochraniana otoczką)

• kwas nukleinowy stanowiący rdzeń (genom wirusa: DNA lub RNA u retrowirusów), otoczony kapsydem (płaszczem białkowym)

  • kiedy materiałem genetycznym jest RNA to wirusy posiadają odwrotną transkryptazę, która umożliwia im przepisanie RNA na DNA, które może wniknąć w DNA zainfekowanej komórki

• osłonka (dodatkowa warstwa ochronna występująca u niektórych wirusów) (wyróżniamy wirusy osłonkowe i bezosłonkowe); jest źródłem antygenów

• kapsyd - płaszcz białkowy

  • funkcje kapsydu:

    • ochrania kwas nukleinowy będący rdzeniem wirusa

• bierze udział w adsorpcji i wnikaniu wirusa do komórki przez interreakcje z receptorami błony komórkowej

• białka wirusowe, strukturalne

• enzymy:

• polimerazy (m.in odwrotna transkryptaza)

• proteazy

• endonukleazy

• ligazy

Fazy replikacji wirusowej:

• adsorpcja do swoistych receptorów (adsorpcja struktur w obrębie chyba kapsydu)

• wnikanie wirusa do komórki

• odpłaszczenie kwasu nukleinowego wirusa

• replikacja kwasu nukleinowego i synteza białek wirusowych (jeżeli retrowirusy to najpierw przepisanie Rna na DNA i dopiero replikacja i synteza białek)

• dojrzewanie (morfogeneza)

• uwalnianie wirusów (pączkowanie lub liza-komórka permisywna ginie a uwalniane zostają kopie wirusa-u wirusów bezosłonkowych)-po nagromadzeniu dużej ilości kopii wirusa w komórce

• bardziej agresywne uwalniają się przez lizę

• inne odpączkowują tworząc kapsyd z fragmentu błony komórkowej żywiciela- komórka jest trwale zainfekowana- odpączkowany fragment zostaje uwolniony- taki proces zachodzi u wirusów osłonkowych

Rodzaje:

• wywołuje infekcje ( objawowe, poronne, przetrwałe, latentne, bezobjawowe)

• objawowe- widzimy objawy

• poronne- krótkotrwałe

• przetrwałe- długotrwałe

• bezobjawowe- sami nie chorujemy ale infekujemy innych

• latentne- raz zainfekowany organizmy zostaje zarażony do końca życia; są okresy objawowe i bezobjawowe; stale zaraża się innych

• biorą udział w onkogenezie (SV40,HPV, wirus Epstein-Barr, HBV, retrowirusy- m.in. wirusy HIV)

• HPV- wywołuje raka szyjki macicy

• wirus Epstein-Barr- w naszej szerokości geograficznej nie jest onkogenny, ale w innych powoduje raka noso-gardzieli

• HBV- powoduje raka wątroby; wynik przewlekłych wirusów wątroby powstaje pierwotny rak wątroby

• HIV- infekcja usposabia do choroby nowotworowej

Diagnoza laboratoryjna zakażeń wirusowych:

1. hodowla i izolacja wirusów (zarodki kurzu, zwierzęta laboratoryjne, hodowle komórkowe)

• ze zwierząt się obecnie już rezygnuje

• metodę stosuje się gdy wirusa jest za mało, aby ocenić go ilościowo

• hodowle komórkowe- to infekowanie linii komórkowych; potem komórki obserwuje się pod mikroskopem (efekt cytopatyczny- to efekt zmian zaobserwowanych u zainfekowanych komórek)

1. diagnostyka serologiczna (wykrywanie w surowicy krwi antygenów wirusowych, oznaczenie stężenia przeciwciał IgM i IgG a jeżeli to będzie odpowiedź wtórna np. po szczepieniu to produkowane będą szybciej przeciwciała IgG, a wolniej IgM.

• ocenianie swoistych antygenów klasy IgM i IgG

• Najpierw należy wykrywać antygeny a potem przeciwciała

1. wykrywanie i ilościowa ocena genów wirusowych metodami molekularnymi (np. PCR)

• najczulsza metoda, wykrywa nawet pojedyncze kopie wirusa

• można śledzić antygenemię (obecność antygenu we krwi) wirusa (testy ilościowe)

• są to badania drogie, ale szczegółowe i mówią ile kopii badanego wirusa jest w 1 ml surowicy

Wirusy patogenne:

1. wirusy DNA:

• herpeswirusy

• HSV- wirus opryszczki wirusowej

• VZV- wirus ospy wietrznej i półpaśca

• Epstein- Barr Virus- mononukleoza

• CMV- wirus cytomegalii -noworodki, os starsze, osoby chorujące na choroby przewlekłe

• ludzki Herpeswirus HHV-6 ,HBLV

• papowawirusy

• HPV papillomawirusy- wirus brodawczaka- nowotwory szyjki macicy

• adenowirusy ( infekcje dróg oddechowych)

• pokswirusy ( ospa prawdziwa)

• parwowirusy ( PVLA B19)

1. wirusy RNA- pikrornawirusy

• enterowirusy

• poliwirusy

• wirusy Coxsackie A i Coxsackie B

• wirus ECHO

• rynowirusy

• arbowirusy- są przenoszone przez stawonogi ssące krew

• wirus różyczki (Rubivirus)

• ortomiksowirusy

• wirusy grypy

• paramiksowirusy

• wirusy paragrypy- szczepimy się szczepionką na dany sezon

• wirus świnki

• wirus odry

• syncytialny

• wirus oddechowy (RS-RSV)

• rabdowirusy (wścieklizna)

• koronawirusy

• kalicywirusy, wirus HEV

• filowirusy, wirus Ebola

• arenawirusy

• bunyawirusy

• reowirusy

1. wirusowe zapalenie wątroby:

• HAV (RNA)- grupy infekcji brudnych rąk- droga fekalno-oralna

• HBV (DNA)

• HCV (RNA)

• HDV (RNA)- nie występują samoistnie, a jedynie jako nadkażenia przy HBV

• HEV (RNA)-grupy infekcji brudnych rąk- droga fekalno-oralna

Charakterystyka zakażeń rotawirusami:

• występowanie endemicznie na całym świecie

• zachorowania mają charakter epidemiczny

• w krajach klimaty umiar szczyt zachorowań w mies zimowych i wiosennych od listopada do kwietnia

• źródłem zakażenia jest człowiek chory lub rekonwelescant

• najważniejszą drogą szerzenia się choroby jest droga pokarmowa fekalno-oralna

Wirus rota:

Przebieg zakażenia: Wirus dostaje się do jelita cienkiego łączenie się z receptorem i wnika następuje replikacja, produkcja toksyn, złuszczanie się nabłonka i ucieczka płynów z przewodu pokarmowego , odwodnienie, pogorszenie stanu, utrata masy ciała nawet o 10% w ciągu jednego do 2 dni. Najczęściej chorują dzieci od 0,5 do 2 lat.

Odporność wirusowa, wirusy

Rodzaje infekcji:

• ostre

• przewlekłe

Ewolucyjny „wyścig zbrojeń”

Mechanizm odpowiedzi immunologicznej:

Obrona organizmu:

• IFN α, β

• hamują fosforylację eIF-2- zahamowanie translacji

• pobudzają syntezę

• na drodze aktywacji dopełniacza, wirusy też mogą być niszczone

Przebieg infekcji:

Mechanizmy obronne wirusa- mutacje

Trudności: wyzwania w diagnostyce wirusologicznej HBV, HCV, HIV

Rodzaje trudności:

• odpowiednie pobranie próbki

• szybkie dostarczenie do laboratorium

• wyniki w fazie analitycznej mogą być fałszywe ze względu na mutacje wirusów- w testach wyniki fałszywie ujemne lub rzadko fałszywie dodatnie

• po teście wykonuje się test potwierdzenia

HBV

• inkubacja 45-160 dni

• HBS Ag > 8 m-cy- antygen określa się po dłuższym okresie czasu; sprawdza się przed odszczepieniem

• testy które się stosuje się poddawane ocenom, muszą mieć certyfikaty

• cztery rodzaje mutacji HBV

• gen S mutanty oporne na szczepionki lub immunoglobinę

• gen C może wpływać na ciężkość choroby

• gen P mogą wpływać na replikację wirusa oraz oporność na leki przeciwwirusowe

• gen X

HIV

• antygen p24- po 16 dniach wykonać test później przeciwciała IgM a potem IgG

• IgMtIgS po 22 dniach

• IgG po 42 dniach

• duża ilość typów i subtypów wirusów

• mamy dużą ilośĆ typów tego wirusa

• czułość przeciwciał i antygenów jest większa

HCV

Duża zmienność wirusa uniemożliwia skonstruowanie testu, dziś mamy już test wykrywający antygen.

HCF

Stosujemy test biologii molekularnej, wykrywany antygen powierzchowny.