Характеристика вируса. 
Ринопневмония лошадей

Возбудитель РПЛ впервые выделили Димок и Эдвардс в 1933 г. Он отнесен к семейству Herpesviridae герпесвирусу первого типа, который имеет два подтипа. Вирус РПЛ первого подтипа выделяли из абортированных плодов и новорожденных жеребят, а второго подтипа — при респираторном заболевании животных. Подтипы различаются между собой по способности репродуцироваться в различных культурах клеток (эмбриона кошки, морской свинки, почки кролика и теленка), выделяться из носоглотки, вызывать аборты у жеребых кобыл.

Таксономия:

Порядок: Herpesvirales. Семейство Herpesviridae. Род Simplexvirus.

Вирионы вируса РПЛ, как и другие герпесвирусы, сферической формы, состоят из сердцевины, капсида, мембраны, покрывающей капсид, и оболочки. Диаметр вириона около 100 нм, а сердцевины 60 нм. Сердцевина вириона окружена икосаэдрическим капсидом, содержащим 162 капсомера.

Геном вируса РПЛ представлен непрерывной линейной двуспиральной молекулой ДНК. Встречаются вирионы вируса РПЛ с оболочкой, которые содержат 20 полипептидов, и без оболочки — с 14 полипептидами. Полные вирионы содержат также липопротеид и гликопротеин.

Этапы репродукции вируса:

Вирусы герпеса проникают в чувствительные клетки путем рецепторного эндоцитоза, в процессе которого утрачивают внешнюю оболочку. Освободившийся нуклеокапсид транспортируется в ядро, где происходит его депротеинизация. Транскрипция вирусной ДНК происходит при участии клеточных транскриптаз, а ее репликация — с помощью вирусспецифической ДНК-полимеразы. Структурные белки транспортируются в ядро, где образуются нуклеокапсиды. Формирование вируса заканчивается в процессе почкования через модифицированные участки ядерной мембраны, когда нуклеокапсид покрывается внешней оболочкой. Синтез вирусов герпеса происходит на фоне резко ослабленного макромолекулярного синтеза компонентов клетки хозяина.

В ядрах инфицированных клеток формируются вирусспецифические эозинофильные включения, состоящие из кристаллизирующихся капсидов.

Первичное инфицирование вирусом простого герпеса вызывает латентную инфекцию спинальных и церебральных ганглиев, куда вирус герпеса попадает из входных ворот инфекции эндоневрально, периневрально, интрааксонально или по шванновским клеткам. Помимо нейрогенного пути распространения герпетической инфекции, большое значение имеет гематогенный путь ее распространения в результате выраженного эритропизма вируса простого герпеса, вследствие которого происходит заражение новых клеток. Кроме того, вирус простого герпеса тесно взаимодействует с лейкоцитами и даже тромбоцитами. При этом наблюдаются грубые повреждения хромосом и большие скопления антигена вируса простого герпеса в лейкоцитах.

Основные отличия репродуктивного цикла герпесвирусов от остальных ДНК-вирусов связаны с более сложной структурой генома. Адсорбция вирусов на клетках осуществляется через специфические рецепторы. После взаимодействия с рецепторами вирусная оболочка сливается с клеточной мембраной, а нуклеокапсид высвобождается в цитоплазму. Раздевание (депротеинизация) вирусного генома происходит на ядерной мембране, и вирусная ДНК оказывается в ядре клетки-хозяина. Репродукция включает раннюю и позднюю стадии, однако они разграничиваются нечётко. Ранняя стадия репродукции герпесвирусов. В ранней стадии синтезируются «ранние белки», кодируемые проксимальной третью молекулы ДНК. Они проявляют регуляторные свойства, включая активацию транскрипции других участков вирусного генома, кодирующих ДНК-полимеразу и ДНК-связывающие белки. Поздняя стадия репродукции герпесвирусов. В позднюю стадию вирусная ДНК-полимераза индуцирует репликацию материнской ДНК. В результате образуются молекулы ДНК дочерней популяции. Часть дочерней ДНК считывают клеточные полимеразы, что вызывает транскрипцию концевых генов, кодирующих структурные протеины (белки оболочки и гликопротеины шипов). Сборка дочерних популяций герпесвирусов осуществляется в ядре, где капсидные белки окружают молекулы ДНК, формируя нуклеокапсиды. Финальная стадия морфогенеза герпесвирусов — формирование суперкапсида на внутренней поверхности ядерной мембраны. Зрелые дочерние популяции отпочковываются от модифицированной ядерной мембраны, транспортируются через цитоплазму и выделяются наружу.

Установлена роль дефектных вирионов герпесвируса лошадей типа онкогенной трансформации и персистентной инфекции. В естественных условиях РПЛ болеют лошади всех возрастов и пород независимо от пола, а также ослы, мулы и пони.

Экспериментальная инфекция может быть получена на молодых жеребятах, жеребых кобылах, беременных крольчихах и морских свинках. Заражением новорожденных хомячков, котят, мышей воспроизводится картина энцефаломиелита.

Устойчивость к физико-химическим воздействиям. Вирус сохраняет инфекционность в диапазоне pH от 4 до 10. В инфицированной ткани, замороженной при минус 18—20 °С, сохраняет активность до 2 лет. В солевых растворах он активен при 4 °C до 2 нед только при условии добавления до 20% нормальной сыворотки лошади. Вирус чувствителен к эфиру и хлороформу.

Антигенная активность. У переболевших животных обнаруживают комплементсвязывающие и вируснейтрализующие антитела.

Культивирование вируса. Вирус РПЛ можно культивировать на мышатах-сосунах, хомячках, куриных эмбрионах, предварительно адаптировав его к этим системам выращивания. Из культур клеток наиболее чувствительны к вирусу клетки почки лошади, хотя его можно культивировать и на клетках почки животных других видов. В этих культурах на 3—5-е сут после заражения вирус проявляет ЦПД с очагами округлых клеток и последующим разрушением всего клеточного пласта. В заряженных клетках обнаруживают ацидофильные внутриядерные включения.

В культуральной жидкости сохраняет вирулентность при 56 «С до 10 мин, при 50 °C 20…30 мин, при 37 «С от 1,5 до 7 сут, при 4 «С 7…8 мес, при —10…—18 °С 12…14 мес. В инфицированной ткани, замороженной при -18…—20 «С, остается активным до 2 лет. В тканевых суспензиях, приготовленных на солевых растворах (рН 7,0…7,4) с добавлением 20% нормальной лошадиной сыворотки, при 4 °C активен не менее 2 нед; в буферном растворе без добавления сыворотки вирус быстро инактивируется. Вирус хорошо консервируется 50%-ным раствором глицерина, сохраняя активность при 4 «С в течение 5 мес. Чувствителен к действию растворов формальдегида и щелочей.

Гемагглютинирующие свойства. Вирус агглютинирует эритроциты лошади и морской свинки при 4 и 37 °C. Гемагглютинин нейтрализуется гипериммунными сыворотками крови кроликов, но не сыворотками лошадей-реконвалесцентов. В инфицированной культуре клеток с выраженным ЦПД наблюдается, хоть и непостоянно, очаговая гемадсорбция с эритроцитами лошади.

Особенности культивирования в различных живых системах:

Вирус размножается и накапливается в слизистых оболочках верхних дыхательных путей и легких, вызывая ринопневмонию. У жеребых кобыл вирус проникает в матку, плод и околоплодные оболочки, обусловливая патологический процесс и аборт во второй половине беременности.

Органный патогенез:

Клеточные стадии патогенеза Репликативный цикл вирусов простого герпеса Вирусы семейства Herpesviridae, в том числе ВПГ-1 и ВПГ-2, представляют собой сферические образования диаметром 100−300 нм со сложной структурой, в которой различают как минимум 4 компонента:

• а) нуклеоид — центральная часть вириона, представленная двумя нитями ДНК, намотанными на цилиндрический белковый стержень;
• б) капсид (от лат. capsa — вместилище, футляр) — белковая капсула, в которую заключен нуклеоид; капсид имеет вид правильного двадцатигранника, собранного из сотен одинаковых белковых призматических полых капсомеров;
• в) внутренняя оболочка (в англ. языке tegumen — покров) — суперкапсидная структура, представляющая собой трехслойную мембрану с неправильными очертаниями;
• г) внешняя оболочка (в англ. языке envelope — чехол, обложка, конверт) — липои гликопротеидная структура неправильной формы с обращенными вовне выступами, покрывающая один или несколько нуклеокапсидов герпеса с их индивидуальными внутренними оболочками.

Заражение начинается с того, что вирус простого герпеса (ВПГ) прикрепляется гликопротеидами внешней оболочки (gB, gC и gD) к специфическим рецепторам мембраны клетки, чувствительной к ВПГ.

Как только устанавливается стабильное прикрепление, другие гликопротеиды внешней оболочки вируса (gH и gL) организуют слияние внешней оболочки вируса и клеточной мембраны.

Проникновение вирусного капсида, окруженного внутренней оболочкой, в клетку происходит путем почкования, без повреждения целостности клеточной мембраны. Продвижению вирусной частицы внутрь клетки способствует вирус-индуцированная микрофиламентная активность цитоскелета. Затем клеточные ферменты растворяют внутреннюю оболочку вируса, и «голый» капсид направляется к ядру клетки. Здесь ДНК вируса под контролем вирусных факторов выходит из капсида и через ядерную пору проникает в ядро клетки.

В ядре клетки происходит транскрипция вирусной ДНК.

ДНК ВПГ — крупная двухцепочечная молекула, в которой различают два ковалентно связанных компонента — длинный и короткий. Встречаются четыре варианта взаиморасположения компонентов, а также различные сочетания повторов и разрывов в нуклеотидных последовательностях, что обеспечивает многочисленность штаммов ВПГ (их известно более 120).

ДНК ВПГ содержит 84 различных гена, кодирующих белки для выполнения трех основных функций:

ферменты для репликации вирусного генома: данные белки практически полностью обеспечивают процесс репликации, так что вирус на этом этапе нуждается лишь в нескольких клеточных белках. Следствием такой самодостаточности является высокая инфекционность герпевирусов;

белки для упаковки воспроизведенного вирусного генома в капсид (клеточные белки к этому процессу не привлекаются вовсе) и гликопротеиды для синтеза оболочек вируса;

белки для изменения структуры и/или функции зараженных клеток в интересах вируса (для этой цели служат не менее 47 генов из 84).

Транскрипция ДНК ВПГ происходит в клеточном ядре с участием клеточной ДНК-зависимой РНК-полимеразы (поэтому репликация ВПГ возможна лишь в клетках, способных к размножению, и маловероятна в нервных клетках).

Трансляция, синтез и процессинг белков вируса простого герпеса происходит в основном в цитоплазме клетки с участием как клеточных, вирусиндуцированных и вирусных ферментов, синтезированных на ранних этапах репродукции.

Синтез белков осуществляется в той же последовательности, что и их транскрипция.

Для сборки вириона синтезированная в цитоплазме ДНК ВПГ возвращается в ядро и претерпевает некоторые изменения конфигурации, необходимые для предстоящей упаковки в капсид. Здесь же накапливаются капсомеры (белки для их создания синтезируются в цитоплазме, а затем избирательно транспортируются в ядро), из капсомеров собираются пустые капсиды, внутри которых размещается ДНК ВПГ.

Сформированный нуклеокапсид прикрепляется к ламеллам внутренней мембраны ядра и «почкуется» в цитоплазму.

Репродукция ВПГ наносит прямой вред пораженной вирусом клетке:

вирус качественно изменяет мембраны зараженных клеток, чем провоцирует их слияние и образование гигантских многоядерных клеток-симпластов еще до того, как начинает размножаться;

вирусиндуцированные изменения клеточной мембраны приводят к нарушению транспорта электролитов и утечке макромолекул клетки через плазматическую мембрану;

вирус избирательно воздействует на синтетический аппарат клетки:

выключает синтез белков клетки («вирусная блокада белков») и метаболизм других ее макромолекул (вирус производит белок ICP47, который инактивирует и разрушает клеточную и-РНК и, таким образом, прекращает транскрипцию клеточной ДНК);

искажает митотический режим клетки (замедляется темп деления клеток, растет доля патологических митозов).

Клетки, в которых ВПГ активно реплицируется (в одной клетке может быть синтезировано до 200 вирионов), не выживают, поэтому ВПГ считают литической инфекцией.

Помимо прямого негативного воздействия на клетку, ВПГ провоцирует иммунное разрушение клетки: встраивая гликопротеиды своей внешней оболочки в клеточную мембрану, ВПГ передает ей свои антигенные свойства и превращает клетку в мишень для иммунных сил.

Механизмы распространения вируса в организме:

Внедрение ВПГ в организм чаще всего происходит через поврежденную кожу или неповрежденный эпителий. Клетки кожи эпителия роговицы, эпителия слизистых оболочек имеют рецепторы к ВПГ, поэтому являются высокочувствительными к герпетической инфекции, что позволяет им играть роль входных ворот.

Контакт ВПГ в области входных ворот происходит не только с эпителиоцитами, но и с расположенными здесь нервными окончаниями (они тоже имеют рецепторы для ВПГ), а также клетками миелоидного и лимфоидного ряда.

Распространение ВПГ по организму происходит несколькими способами — по поверхности, и вглубь тканей организма: со слюной, пищей при глотании;

при переносе инфицированной слюны на кожу (аутозаражение);при делении инфицированной клетки;по межклеточным мостикам;через межклеточное пространство;с током лимфы и крови;в связи с клетками крови (эритроцитами, лифоцитами, макрофагами, тромбоцитами); в нервных тканях — по периневральному пространству или по цепочке делящихся шванновских клеток, или с током аксоплазмы.

Первичное распространение ВПГ от входных ворот по организму проявляется в т. н. первичной вирусемии — ВПГ в течение нескольких дней накапливается в кровеносном русле (при этом плотность вирионов достигает 10³ в 1 мл крови) и приносится в ткани-мишени, в частности, в слизистую оболочку полости рта.

Активная репликация ВПГ в эпителиоцитах и иммунный ответ на инфекцию приводит к разрушению клеток, нарушению целостности тканей и таким образом формирует местные проявления герпетического стоматита.

Высвободившиеся из клеток вирусы-потомки (и продукты распада тканей) попадают в ток крови — наступает период вторичной вирусемии, когда плотность ВПГ достигает 10⁶ частиц в 1 мл крови. С периодом вторичной вирусемии связаны явления интоксикации, поражение тканей экто-, мезои энтодермального происхождения во внутренних органах: в печени, селезенке, легких, желудочно-кишечном тракте и т. д. с вирусным поражением стволовых клеток, участвующих в процессах синтеза коллагена, связывают нарушения в синтезе соединительной ткани стенок мелких капилляров.