Respiračné adenovírusy

Prvých zástupcov čeľade adenovírusov izoloval v roku 1953 W. Rowe (a kol.) z mandlí a nosových mandlí u detí, a preto dostali tento názov. Čeľaď Adenoviridae sa delí na dva rody: Mastadenovirus - adenovírusy cicavcov, zahŕňajú adenovírusy ľudí (41 sérovirantov), opíc (24 sérovirantov), ako aj hovädzieho dobytka, koní, oviec, ošípaných, psov, myší, obojživelníkov; a Aviadenovirus - adenovírusy vtákov (9 sérovirantov).

Adenovírusy nemajú superkapsidu. Virión má tvar ikosaedru - kubický typ symetrie, jeho priemer je 70-90 nm. Kapsida sa skladá z 252 kapsomér s priemerom 7-9 nm. Skupiny 9 kapsomér tvoria 20 rovnostranných plôch (180 kapsomér) a v ich rohoch sa nachádza 12 vrcholov pozostávajúcich zo 6 kapsomér (72 kapsomér). Keďže každá zo 180 kapsomér susedí so šiestimi ďalšími, nazýva sa hexón. Hexón sa zase skladá z troch podjednotiek s hmotnosťou mm 120 kD. Každá z 12 vrcholových kapsomér susedí s piatimi, preto sa nazýva pentón. Dvanásť vrcholových kapsomér ikosaedru nesie vláknité výbežky (vlákna) dlhé 8-30 nm, končiace hlavičkou s priemerom 4 nm. Jadro viriónu obsahuje deoxyribonukleoproteín pozostávajúci z dvojvláknovej molekuly genómovej DNA (20-25 MD), s terminálnym proteínom (55 kD) kovalentne viazaným na 5' konce oboch vlákien, a dvoch hlavných proteínov: VII (18 kD) a V (48 kD). Deoxyribonukleoproteín je štruktúra 12 slučiek, ktorých vrcholy smerujú k bázam apikálnych kapsidov, takže jadro viriónu má prierez v tvare kvetu. Na vonkajšom povrchu sa nachádza proteín V. V jadre sa nachádzajú aj proteíny VI a X. Genóm adenovírusu je reprezentovaný dvojvláknovou lineárnou DNA s mm 19-24 MD. Vlákna DNA sú lemované terminálnymi invertovanými opakovaniami, ktoré umožňujú tvorbu kruhových molekúl. Hydrofóbny terminálny proteín, ktorý je nevyhnutný na iniciáciu replikácie DNA, je kovalentne viazaný na 5' konce oboch vlákien. Počet génov v molekule DNA nebol presne stanovený. V ľudských adenovírusoch tvoria proteíny 86 – 88 % hmotnosti viriónu. Ich celkový počet je pravdepodobne viac ako 30 a hmotnosť µm sa pohybuje od 5 do 120 kD. Bielkoviny sú označené rímskymi číslicami, z ktorých boli charakterizované II – XIII. V súčasnosti boli v genóme adenovírusu identifikované štyri oblasti skorej transkripcie E1, E2, E3, E4 a najmenej 5 oblastí neskorej transkripcie – LI, L2, L3, L4, L5.

Produkty E1 inhibujú transport bunkovej mRNA do cytoplazmy a ich transláciu. Oblasť E2 kóduje syntézu proteínu viažuceho DNA, ktorý hrá dôležitú úlohu v replikácii vírusovej DNA, včasnej génovej expresii, kontrole zostrihu a zostavovaní viriónu. Jeden z neskorých proteínov chráni adenovírusy pred interferónom. Medzi hlavné produkty kódované neskorými génmi patria proteíny, ktoré tvoria hexóny, pentóny, jadro viriónu a neštrukturálny proteín, ktorý vykonáva tri funkcie: a) podieľa sa na tvorbe hexónových trimérov; b) transportuje tieto triméry do jadra; c) podieľa sa na tvorbe zrelých adenovírusových viriónov. Vo virióne bolo identifikovaných najmenej 7 antigénov. Antigén A (hexón) je skupinovo špecifický a spoločný pre všetky ľudské adenovírusy. Podľa antigénu B (pentónová báza) sa všetky ľudské adenovírusy delia do troch podskupín. Antigén C (vlákna, vlákna) je typovo špecifický. Podľa tohto antigénu sa všetky ľudské adenovírusy delia na 41 sérovariantov. Všetky ľudské adenovírusy, okrem sérovirantov 12, 18 a 31, majú hemaglutinačnú aktivitu, ktorá je sprostredkovaná pentónom (apikálna kapsoméra). V roku 1960 L. Rosen navrhol RTGA na identifikáciu sérovirantov adenovírusu.

Životný cyklus adenovírusov počas produktívnej infekcie pozostáva z nasledujúcich štádií:

• adsorpcia na špecifické receptory bunkovej membrány pomocou vláknitej hlavice;
• prenikanie do bunky pomocou mechanizmu receptorom sprostredkovanej endocytózy, sprevádzané čiastočným „vyzlečením“ v cytoplazme;
• konečná deproteinizácia genómu na jadrovej membráne a jeho preniknutie do jadra;
• syntéza skorých mRNA pomocou bunkovej RNA polymerázy;
• syntéza skorých vírusovo-špecifických proteínov;
• replikácia genomickej vírusovej DNA;
• syntéza neskorých mRNA;
• syntéza neskorých vírusových proteínov;
• morfogenéza viriónov a ich odchod z bunky.

Procesy transkripcie a replikácie prebiehajú v jadre, proces translácie - v cytoplazme, odkiaľ sú proteíny transportované do jadra. Morfogenéza viriónov prebieha tiež v jadre a je viacstupňová: najprv sa polypeptidy zostavujú do multimérnych štruktúr - vlákien a hexónov, potom sa tvoria kapsidy, nezrelé virióny a nakoniec zrelé virióny. V jadrách infikovaných buniek virióny často tvoria kryštalické zhluky. V neskorých štádiách infekcie sa v jadrách hromadia nielen zrelé virióny, ale aj nezrelé kapsidy (bez DNA). Uvoľnenie novo syntetizovaných viriónov je sprevádzané deštrukciou buniek. Nie všetky opúšťajú bunku, v ktorej sa syntetizuje až milión nových viriónov. Zvyšné virióny narúšajú funkcie jadra a spôsobujú degeneráciu buniek.

Okrem produktívnej formy infekcie môžu adenovírusy spôsobiť abortívnu infekciu, pri ktorej je reprodukcia vírusu v skorom alebo neskoršom štádiu vážne narušená. Okrem toho sú niektoré sérovarianty ľudských adenovírusov schopné po inokulácii do rôznych hlodavcov vyvolať zhubné nádory. Podľa ich onkogénnych vlastností sa adenovírusy delia na vysoko onkogénne, slabo onkogénne a neonkogénne. Onkogénne schopnosti sú nepriamo úmerné obsahu GC párov v DNA adenovírusu. Hlavnou udalosťou, ktorá vedie k transformácii buniek (vrátane ich kultúr), je integrácia vírusovej DNA do chromozómu hostiteľskej bunky. Molekulárne mechanizmy onkogénneho účinku adenovírusov zostávajú nejasné.

Adenovírusy nemajú onkogénne vlastnosti vo vzťahu k ľuďom.

Adenovírusy sa nerozmnožujú v kuracích embryách, ale dobre sa rozmnožujú v primárnych trypsinizovaných a transplantovaných bunkových kultúrach rôzneho pôvodu, čo spôsobuje charakteristický cytopatický účinok (zaokrúhľovanie buniek a tvorba hroznovitých zhlukov, jemná bodková degenerácia).

V porovnaní s inými ľudskými vírusmi sú adenovírusy o niečo stabilnejšie vo vonkajšom prostredí, neničia sa tukovými rozpúšťadlami (neobsahujú lipidy), neumierajú pri teplote 50 °C a pri pH 5,0 – 9,0; dobre sa uchovávajú v zmrazenom stave.

Charakteristiky epidemiológie. Zdrojom infekcie je iba chorá osoba, vrátane jej latentnej formy. K infekcii dochádza kvapôčkovou infekciou vo vzduchu, kontaktno-domácou cestou, vodou v bazénoch a fekálno-orálnou cestou. Vírus môže preniknúť aj do čriev krvou. Ochorenia horných dýchacích ciest a očí sú spôsobené sérovariantmi 1-8, 11, 19, 21. Sérovarianty 1, 2, 3, 12, 18, 31, 40 a 41 spôsobujú gastroenteritídu u detí od 6 mesiacov do 2 rokov, mezenterickú adenitídu. Sérovarianty 1, 2, 5, 6 sa často zisťujú pri latentných formách infekcie.

Nie sú k dispozícii žiadne údaje o schopnosti zvieracích adenovírusov spôsobovať ochorenia u ľudí a naopak, ľudských adenovírusov u zvierat. Adenovírusy spôsobujú sporadické ochorenia a lokálne epidemické ohniská. Najväčšie ohnisko v našej krajine postihlo 6 000 ľudí.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Príznaky adenovírusovej infekcie

Inkubačná doba je 6-9 dní. Vírus sa množí v epitelových bunkách horných dýchacích ciest, sliznici očí. Môže preniknúť do pľúc, postihnúť priedušky a alveoly a spôsobiť ťažký zápal pľúc; charakteristickou biologickou vlastnosťou adenovírusov je tropizmus k lymfoidnému tkanivu.

Adenovírusové ochorenia možno charakterizovať ako horúčkovité s katarálnym zápalom sliznice dýchacích ciest a očí, sprevádzané zvýšením submukózneho lymfoidného tkaniva a regionálnych lymfatických uzlín. Najčastejšie sa vyskytujú vo forme tonzilitídy, faryngitídy, bronchitídy, atypickej pneumónie, chrípke podobného ochorenia, vo forme faryngokonjunktiválnej horúčky. Konjunktivitída v niektorých prípadoch sprevádza adenovírusové ochorenie, v iných je jeho hlavným príznakom.

Adenovírusové ochorenia sa teda vyznačujú prevahou respiračného, spojivkového alebo črevného syndrómu. Zároveň je vírus schopný spôsobiť latentnú (asymptomatickú) alebo chronickú infekciu s dlhodobou perzistenciou v tkanivách mandlí a adenoidov.

Postinfekčná imunita je dlhotrvajúca, stabilná, ale typovo špecifická, neexistuje skrížená imunita. Imunita je spôsobená protilátkami neutralizujúcimi vírus a pamäťovými imunitnými bunkami.

Laboratórna diagnostika adenovírusovej infekcie

1. Detekcia vírusových antigénov v postihnutých bunkách pomocou imunofluorescenčných alebo IFM metód.
2. Izolácia vírusu. Materiálom na štúdiu sú nazofaryngeálne a spojivkové sekréty, krv a stolica (vírus je možné izolovať nielen na začiatku ochorenia, ale aj na 7. až 14. deň). Na izoláciu vírusu sa používajú primárne trypsinizované bunkové kultúry (vrátane diploidných) ľudského embrya, ktoré sú citlivé na všetky sérotypy adenovírusov. Vírusy sa detegujú podľa ich cytopatického účinku a pomocou antigénu viažuceho komplement (CBA), pretože všetky majú spoločný antigén viažuci komplement. Identifikácia sa vykonáva pomocou typovo špecifických antigénov pomocou RTGA a RN v bunkovej kultúre.
3. Detekcia zvýšenia titra protilátok v párových sérach pacientov pomocou RSC. Stanovenie zvýšenia titra typovo špecifických protilátok sa vykonáva so štandardnými sérologickými kmeňmi adenovírusu v RTGA alebo RN v bunkovej kultúre.

Špecifická prevencia adenovírusovej infekcie

Proti niektorým sérovirantom adenovírusu boli vyvinuté živé imunogénne perorálne vakcíny, ale nenašli široké využitie.