El proceso de reproducción viral se puede dividir en 2 fases. . La primera fase incluye 3 etapas.: 1) adsorción del virus en células sensibles; 2) penetración del virus en la célula; 3) desproteinización del virus . La segunda fase incluye las etapas de implementación del genoma viral.: 1) transcripción, 2) traducción, 3) replicación, 4) ensamblaje, maduración de partículas virales y 5) salida del virus de la célula.
La interacción de un virus con una célula comienza con el proceso de adsorción, es decir, con la unión del virus a la superficie celular.
Adsorción Es una unión específica de la proteína del virión (antirreceptor) a la estructura complementaria de la superficie celular: el receptor celular. Según su naturaleza química, los receptores sobre los que se fijan los virus pertenecen a dos grupos: mucoproteínas y lipoproteínas. Los virus de la influenza, la parainfluenza y los adenovirus se fijan en receptores de mucoproteínas. Los enterovirus, los virus del herpes y los arbovirus se adsorben en los receptores de lipoproteínas de las células. La adsorción se produce sólo en presencia de ciertos electrolitos, en particular iones Ca2+, que neutralizan el exceso de cargas aniónicas del virus y la superficie celular y reducen la repulsión electrostática de los virus. Los procesos iniciales de adsorción son de naturaleza inespecífica y son poco específicos. el resultado de la interacción electrostática de estructuras cargadas positiva y negativamente en la superficie del virus y la célula, y luego se produce una interacción específica entre la proteína de unión del virión y grupos específicos en la membrana plasmática de la célula. Los virus humanos y animales simples contienen proteínas de unión como parte de la cápside. En los virus complejos, las proteínas de unión forman parte de la supercápside. Pueden tener la forma de filamentos (fibras en los adenovirus) o de espigas, estructuras parecidas a hongos en los virus mixo, retro, rabdo y otros. Inicialmente, se produce una conexión única del virión con el receptor; dicha unión es frágil y la adsorción es reversible. Para que se produzca una adsorción irreversible, deben aparecer múltiples conexiones entre el receptor viral y el receptor celular, es decir, una unión multivalente estable. El número de receptores específicos en la superficie de una célula es 10 4 -10 5. Receptores de algunos virus, por ejemplo, arbovirus. están contenidos en las células de vertebrados e invertebrados; en el caso de otros virus, sólo en las células de una o más especies.
La penetración de virus humanos y animales en las células se produce de dos formas: 1) viropexis (pinocitosis); 2) fusión de la capa de supercápsida viral e membrana celular. Los bacteriófagos tienen su propio mecanismo de penetración, la llamada jeringa, cuando, como resultado de la contracción del apéndice proteico del fago, se inyecta el ácido nucleico en la célula.
La desproteinización del virus, la liberación del hemoma viral de las capas protectoras virales, se produce con la ayuda de enzimas virales o con la ayuda de enzimas celulares. Los productos finales de la desproteinización son ácidos nucleicos o ácidos nucleicos asociados con la proteína viral interna. Luego tiene lugar la segunda fase de reproducción viral, que conduce a la síntesis de componentes virales.
La transcripción es la reescritura de información del ADN o ARN de un virus en ARNm de acuerdo con las leyes del código genético.
La traducción es el proceso de traducir la información genética contenida en el ARNm en una secuencia específica de aminoácidos.
La replicación es el proceso de síntesis de moléculas de ácido nucleico homólogas al genoma viral.
La implementación de la información genética en los virus que contienen ADN es la misma que en las células:
Proteína de traducción de ARNm de transcripción de ADN
Transcripción de ARN Proteína de traducción de i-ARN
Los virus con un genoma de ARN positivo (togavirus, picornavirus) carecen de transcripción:
Traducción de proteínas de ARN
Los retrovirus tienen una forma única de transmitir información genética:
Transcripción inversa de ARN Transcripción de ADN Proteína de traducción de ARNm
El ADN se integra con el genoma de la célula huésped (provirus).
Una vez que la célula ha acumulado componentes virales, comienza la última etapa de la reproducción viral: el ensamblaje de partículas virales y la liberación de viriones de la célula. Los viriones salen de la célula de dos maneras: 1) "explotando" la célula, como resultado de lo cual la célula se destruye. Este camino es inherente a los virus simples (picorna-, reo-, papova- y adenovirus), 2) salen de las células por gemación. Inherente a los virus que contienen una supercápside. Con este método, la célula no muere inmediatamente y puede producir múltiples descendientes virales hasta que se agoten sus recursos.
Métodos de cultivo de virus.
Para cultivar virus en condiciones de laboratorio se utilizan los siguientes objetos vivos: 1) cultivos celulares (tejidos, órganos); 2) embriones de pollo; 3) animales de laboratorio.
Cultivo de células
Los más comunes son los cultivos celulares de una sola capa, que se pueden dividir en 1) primarios (principalmente tripsinizados), 2) semicontinuos (diploides) y 3) continuos.
Por origen se clasifican en organismos embrionarios, tumorales y de adultos; por morfogénesis- fibroblásticos, epiteliales, etc.
Primario Los cultivos celulares son células de cualquier tejido humano o animal que tienen la capacidad de crecer en forma de monocapa sobre una superficie de plástico o vidrio recubierta con un medio nutritivo especial. La vida útil de estos cultivos es limitada. En cada caso concreto, se obtienen a partir del tejido tras trituración mecánica, tratamiento con enzimas proteolíticas y estandarización del número de células. Los cultivos primarios obtenidos de riñones de mono, riñones de embriones humanos, amnios humano y embriones de pollo se utilizan ampliamente para el aislamiento y acumulación de virus, así como para la producción de vacunas virales.
semipiel (o diploide ) cultivos celulares: células del mismo tipo, capaces de soportar hasta 50-100 pases in vitro, manteniendo su conjunto diploide de cromosomas original. Las cepas diploides de fibroblastos embrionarios humanos se utilizan tanto para el diagnóstico de infecciones virales como para la producción de vacunas virales.
Continuo Las líneas celulares se caracterizan por una inmortalidad potencial y un cariotipo heteroploide.
La fuente de líneas trasplantables pueden ser cultivos de células primarias (por ejemplo, SOC, PES, BHK-21, de los riñones de hámsteres sirios de un día de edad; PMS, del riñón de un conejillo de indias, etc.), células individuales de que exhiben una tendencia a la reproducción infinita in vitro. El conjunto de cambios que conducen a la aparición de tales características en las células se denomina transformación, y las células de cultivos continuos de tejidos se denominan transformadas.
Otra fuente de líneas celulares trasplantables son las neoplasias malignas. En este caso, la transformación celular se produce in vivo. Las siguientes líneas de células trasplantadas se utilizan con mayor frecuencia en la práctica virológica: HeLa, obtenida del carcinoma de cuello uterino; Ner-2 - de carcinoma de laringe; Detroit-6: de la metástasis del cáncer de pulmón a la médula ósea; RH - de riñón humano.
Para cultivar células se necesitan medios nutritivos que, según su finalidad, se dividen en medios de crecimiento y de soporte. Los medios de crecimiento deben contener más nutrientes para asegurar la proliferación celular activa para formar una monocapa. Los medios de soporte sólo deben garantizar que las células sobrevivan en una monocapa ya formada durante la multiplicación de los virus en la célula.
Los medios sintéticos estándar, como los medios sintéticos 199 y los medios de Eagle, se utilizan ampliamente. Independientemente del propósito, todos los medios de cultivo celular se formulan utilizando una solución salina equilibrada. La mayoría de las veces es la solución de Hanks. Un componente integral de la mayoría de los medios de crecimiento es el suero sanguíneo animal (ternera, bovino, caballo), sin el cual entre el 5 y el 10% no se produce la reproducción celular ni la formación de monocapas. El suero no está incluido en los medios de mantenimiento.
Aislamiento de virus en cultivos celulares y métodos para su indicación.
Al aislar virus de diversos materiales infecciosos de un paciente (sangre, orina, heces, secreción mucosa, lavados de órganos), se utilizan cultivos celulares que son más sensibles al virus sospechoso. Para la infección, se utilizan cultivos en tubos de ensayo con una monocapa de células bien desarrollada. Antes de infectar las células, se retira el medio nutritivo y se añaden a cada tubo de ensayo 0,1-0,2 ml de una suspensión del material de ensayo, pretratado con antibióticos para destruir bacterias y hongos. Después de 30-60 min. Después del contacto del virus con las células, se elimina el exceso de material, se añade un medio de soporte al tubo de ensayo y se deja en un termostato hasta que se detectan signos de replicación del virus.
Un indicador de la presencia de un virus en cultivos de células infectadas puede ser:
1) el desarrollo de una degeneración celular específica: el efecto citopático del virus (CPE), que tiene tres tipos principales: degeneración de células redondas o pequeñas; formación de células gigantes multinucleadas: simplastos; desarrollo de focos de proliferación celular, que constan de varias capas de células;
2) detección de inclusiones intracelulares ubicadas en el citoplasma y núcleos de las células afectadas;
3) reacción de hamaglutinación positiva (RHA);
4) reacción de hemadsorción positiva (RHAds);
5) fenómeno de formación de placa: una monocapa de células infectadas por virus se cubre con una fina capa de agar con la adición de un indicador rojo neutro (fondo - rosa). En presencia de un virus, se forman zonas incoloras (“placas”) sobre el fondo de agar rosa de las células.
6) en ausencia de CPD o GA, se puede realizar una reacción de interferencia: el cultivo en estudio se reinfecta con el virus que causa la CPD. En un caso positivo, no habrá CPP (la reacción de interferencia es positiva). Si no había virus en el material de prueba, se observa CPE.
Aislamiento de virus en embriones de pollo.
Para estudios virológicos se utilizan embriones de pollo de 7 a 12 días.
Antes de la infección, se determina la viabilidad del embrión. Durante la ovoscopia, los embriones vivos son móviles y el patrón vascular es claramente visible. Los límites del saco aéreo se marcan con un simple lápiz. Los embriones de pollo se infectan en condiciones asépticas, utilizando instrumentos esterilizados, después de tratar previamente la cáscara sobre el espacio aéreo con yodo y alcohol.
Los métodos para infectar embriones de pollo pueden ser diferentes: aplicar el virus en la membrana corionalantoidea, en las cavidades amniótica y alantoidea, en el saco vitelino. La elección del método de infección depende de las propiedades biológicas del virus en estudio.
La indicación del virus en un embrión de pollo se hace por la muerte del embrión, una reacción de hemaglutinación positiva en vidrio con líquido alantoideo o amniótico y por lesiones focales (“placas”) en la membrana corionalantoidea.
III. Aislamiento de virus en animales de laboratorio.
Se pueden utilizar animales de laboratorio para aislar virus del material infeccioso cuando no se pueden utilizar sistemas más convenientes (cultivos celulares o embriones de pollo). Se alimentan principalmente de ratones blancos recién nacidos, hámsteres, cobayas y crías de rata. Los animales se infectan según el principio del citotropismo viral: los virus neumotrópicos se inyectan por vía intranasal, los virus neurotrópicos (por vía intracerebral, los virus dermatotrópicos) en la piel.
La indicación del virus se basa en la aparición de signos de enfermedad en los animales, su muerte, cambios patomorfológicos e histológicos en tejidos y órganos, así como una reacción positiva de hemaglotinación con extractos de órganos.
Virología general. 1 cuadra.
1. Características de la biología de los virus.
Los virus son microorganismos que forman el reino Vira. Características:
1) contienen solo un tipo de ácido nucleico (ARN o ADN);
2) no tienen sus propios sistemas energéticos y de síntesis de proteínas;
3) no tener organización celular;
4) tienen un método de reproducción disyuntivo (separado) (la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos ocurre en diferentes lugares y en diferentes momentos);
6) los virus pasan a través de filtros bacterianos.
Los virus pueden existir en dos formas: extracelular (virión) e intracelular (virus). La forma de los viriones puede ser:
1) redondo;
2) en forma de varilla;
3) en forma de polígonos regulares;
4) en forma de hilo, etc.
Sus tamaños varían de 15 a 18 a 300 a 400 nm.
En el centro del virión hay un ácido nucleico viral, cubierto con una capa de proteína, una cápside, que tiene una estructura estrictamente ordenada. La cápside está formada por capsómeros. El ácido nucleico y la capa de la cápside forman la nucleocápside.
La nucleocápside de los viriones organizados de forma compleja está cubierta por una capa exterior, una supercápside, que puede incluir muchas estructuras de lípidos, proteínas y carbohidratos funcionalmente diferentes. La estructura de los virus de ADN y ARN no es fundamentalmente diferente de la NK de otros microorganismos. Algunos virus contienen uracilo en su ADN.
El ADN puede ser:
1) bicatenario;
2) monocatenario;
3) anillo;
4) bicatenario, pero con una cadena más corta;
5) bicatenario, pero con una cadena continua y la otra fragmentada. El ARN puede ser:
1) hilo único;
2) lineal de doble hebra;
3) lineal fragmentado;
4) anillo;
5) que contiene dos ARN monocatenarios idénticos.
Las proteínas virales se dividen en:
1) genómico – nucleoproteínas. Proporcionar replicación de ácidos nucleicos virales y procesos de reproducción viral. Se trata de enzimas, por lo que aumenta el número de copias de la molécula original, o proteínas, con cuya ayuda se sintetizan moléculas en una matriz de ácido nucleico que aseguran la implementación de la información genética;
2) Las proteínas de la cáscara de la cápside son proteínas simples que tienen la capacidad de autoensamblarse. Se pliegan geométricamente estructuras correctas, en el que se distinguen varios tipos de simetría: espiral, cúbica (forman polígonos regulares, el número de caras es estrictamente constante) o mixta;
3) Las proteínas supercápsides son proteínas complejas con diversas funciones. Gracias a ellos, se produce la interacción de los virus con una célula sensible. Realizar funciones protectoras y receptoras.
Entre las proteínas de la capa de la supercápside se encuentran:
a) proteínas de anclaje (un extremo de ellas está ubicado en la superficie y el otro es profundo; aseguran el contacto del virión con la célula); b) enzimas (pueden destruir membranas);
c) hemaglutininas (provocan hemaglutinación); d) elementos de la célula huésped.
2. Principios de clasificación de virus.
EN La clasificación de los virus se basa en las siguientes categorías:
tipo de ácido nucleico (ADN o ARN), su estructura, número de hebras (una o dos), características de reproducción del genoma viral;
tamaño y morfología de los viriones, número de capsómeros y tipo de simetría;
presencia de supercápside;
sensibilidad al éter y al desoxicolato;
sitio de reproducción en la celda;
propiedades antigénicas, etc.
Los virus tienen un genoma único porque contienen ADN o ARN. Por tanto, distinguen: a) virus que contienen ADN, b) virus que contienen ARN.
Suelen ser haploides, es decir. tener un conjunto de genes. El genoma de los virus está representado por varios tipos de ácidos nucleicos: bicatenario, monocatenario, lineal, circular, fragmentado.
También hay virus de ARN con un genoma negativo (ARN de cadena negativa). La cadena negativa de ARN de estos virus realiza sólo una función hereditaria.
La morfología de los virus se estudia mediante microscopía electrónica, ya que sus tamaños son pequeños (18-400 nm) y comparables al grosor de la capa bacteriana.
La forma de los viriones puede ser diferente:
a) en forma de bastón (virus del mosaico del tabaco), b) en forma de bala (virus de la rabia), c) esférico (virus de la poliomielitis, VIH), d) filamentoso (filovirus),
e) en forma de espermatozoide (muchos bacteriófagos).
Hay virus simples y complejos.
Los virus simples o sin envoltura constan de un ácido nucleico y una cubierta proteica llamada cápside. La cápside consta de subunidades morfológicas repetidas: capsómeros. El ácido nucleico y la cápside interactúan entre sí para formar la nucleocápside.
Los virus complejos o envueltos están rodeados en el exterior de la cápside por una capa de lipoproteína (supercápside o peplos). Esta membrana es una estructura derivada de las membranas de una célula infectada por un virus. En la cubierta del virus hay picos de glicoproteínas o espinas (peplómeros). Debajo de la capa de algunos virus hay una proteína M de matriz.
Tipo de simetría. La cápside o nucleocápside puede tener un tipo de simetría helicoidal, icosaédrica (cúbica) o compleja. El tipo de simetría icosaédrica se debe a la formación de un cuerpo isométricamente hueco a partir de la cápside que contiene ácido nucleico viral (por ejemplo, en la hepatitis A, el herpes, los virus de la polio). El tipo de simetría helicoidal se debe a la estructura helicoidal de la nucleocápside (por ejemplo, en el virus de la influenza).
3. Métodos de cultivo de virus.
Métodos básicos de cultivo de virus:
1) biológico – infección de animales de laboratorio. Cuando un animal se infecta con un virus, enferma. Si la enfermedad no se desarrolla, se pueden detectar cambios patológicos durante la autopsia. Los animales presentan cambios inmunológicos. Sin embargo, no todos los virus pueden cultivarse en animales;
2) Cultivo de virus en embriones de pollo en desarrollo. Los embriones de pollo se cultivan en una incubadora. 7-10 días y luego se utiliza para cultivo. En este modelo, todos los tipos de primordios tisulares son susceptibles a la infección. Pero no todos los virus pueden multiplicarse y desarrollarse en embriones de pollo.
Como resultado de una infección, puede ocurrir y aparecer lo siguiente:
1) muerte embrionaria;
2) defectos de desarrollo: aparecen formaciones en la superficie de las membranas: placas, que son acumulaciones de células muertas que contienen viriones;
3) acumulación de virus en líquido alantoideo (detectada mediante titulación);
4) reproducción en cultivo de tejidos (este es el método principal de cultivo de virus).
Se distinguen los siguientes tipos de cultivos de tejidos:
1) trasplantables – cultivos de células tumorales; tener alta actividad mitótica;
2) tripsinizado primario – sometido a tratamiento primario con tripsina; este tratamiento interrumpe la comunicación intercelular, lo que resulta en el aislamiento de células individuales. La fuente son los órganos y tejidos, con mayor frecuencia embrionarios (tienen una alta actividad mitótica).
Se utilizan medios especiales para mantener las células del cultivo de tejidos. Se trata de medios nutritivos líquidos de composición compleja que contienen aminoácidos, carbohidratos, factores de crecimiento, fuentes de proteínas, antibióticos e indicadores para evaluar el desarrollo de células de cultivo de tejidos.
La reproducción de virus en cultivo de tejidos se juzga por su efecto citopático, que varía según el tipo de virus.
Las principales manifestaciones del efecto citopático de los virus:
1) la replicación de virus puede ir acompañada de muerte celular o cambios morfológicos en las mismas;
2) algunos virus provocan la fusión celular y la formación de sincitios multinucleares;
3) las células pueden crecer pero dividirse, lo que da como resultado células gigantes;
4) Aparecen inclusiones en las células (nucleares, citoplasmáticas, mixtas). Las inclusiones pueden aparecer rosadas (inclusiones eosinófilas) o azules (inclusiones basófilas);
5) Si los virus que contienen hemaglutininas se multiplican en un cultivo de tejidos, durante el proceso de reproducción la célula adquiere la capacidad de adsorber glóbulos rojos (hemadsorción).
4. Método virológico, principales etapas.
El diagnóstico etiológico de las enfermedades virales se realiza mediante métodos virológicos, virusscópicos, serológicos y genéticos moleculares. Los últimos tres métodos se pueden utilizar como métodos de diagnóstico rápido.
Método de diagnóstico virológico.
El objetivo final del método es identificar virus por especie o variante serológica. El método virológico incluye varias etapas: 1) selección de material para la investigación; 2) procesamiento de material que contiene virus; 3) contaminación de sistemas vivos sensibles con material; 4) indicación de virus en sistemas vivos; 5) titulación de virus aislados; 6) identificación de virus en reacciones inmunes.
1. Selección de material para la investigación. Se lleva a cabo en las primeras etapas de la enfermedad, sujeto a reglas que previenen la contaminación del material con microflora extraña y la infección del personal médico. Para evitar la inactivación de los virus durante el transporte, el material se coloca en un medio de transporte viral (VTS) que consiste en una solución salina equilibrada, antibióticos y albúmina sérica. El material se transporta en un contenedor especial con aislamiento térmico y bolsas de plástico cerradas que contienen hielo. Si es necesario, el material se almacena a -20˚C. Cada muestra de material para investigación debe estar marcada y etiquetada con
indicando el nombre del paciente, tipo de material, fecha de recogida, diagnóstico clínico detallado y otra información.
Dependiendo de la naturaleza de la enfermedad, el material de investigación puede ser: 1) lavados de la parte nasal de la faringe y un frotis de la faringe; 2) líquido cefalorraquídeo; 3) heces y hisopos rectales; 4) sangre; 5) orina; 6) líquido de las cavidades serosas; 7) frotis de la conjuntiva; 8) contenido de vesículas; 8) material seccional.
Para obtener un lavado de la orofaringe se utilizan 15-20 ml de VTS. El paciente hace gárgaras con cuidado con el VTS durante 1 minuto y recoge el enjuague en un frasco esterilizado.
Se toma un frotis de la parte posterior de la garganta con un hisopo de algodón esterilizado, presionando la raíz de la lengua con una espátula. El tampón se coloca en 2-3 ml de VTS, se enjuaga y se exprime.
El líquido cefalorraquídeo se obtiene mediante punción lumbar. Se colocan 1-2 ml de líquido cefalorraquídeo en un recipiente estéril y se entregan al laboratorio.
Las muestras de heces se recolectan dentro de 2 a 3 días en viales estériles. Se prepara una suspensión al 10% a partir del material resultante usando una solución de Hanks. La suspensión se centrifuga a 3000 rpm, se recoge el sobrenadante, se le añaden antibióticos y se coloca en un recipiente esterilizado.
La sangre obtenida por punción venosa en un volumen de 5 a 10 ml se desfibrina añadiendo heparina. La sangre entera no se congela y no se añaden antibióticos. Para obtener suero, las muestras de sangre se mantienen en un termostato a 37˚C durante 60 minutos.
El líquido de las cavidades serosas se obtiene mediante punción en una cantidad de 1-2 ml. El líquido se utiliza inmediatamente o se almacena congelado.
Se toma un frotis de la conjuntiva con un hisopo esterilizado y se coloca en un VTS, después de lo cual el material recolectado se centrifuga y se congela.
El contenido de las vesículas se aspira con una jeringa con aguja fina y se coloca en el VTS. El material se envía al laboratorio en forma de frotis secos en portaobjetos de vidrio o en capilares o ampollas estériles selladas.
El material seccional se selecciona lo antes posible, observando reglas asépticas. Se utilizan juegos separados de instrumentos estériles para recolectar cada muestra. La cantidad de tejido extraído es de 1 a 3 g, que se coloca en viales esterilizados. En primer lugar, se toman muestras de órganos extracavitarios (cerebro, ganglios linfáticos, etc.). El tejido de la cavidad torácica se recolecta antes de abrir la cavidad abdominal. Las muestras de tejido resultantes se muelen en un mortero con la adición de arena estéril y una solución estéril de cloruro de sodio, después de lo cual el material se centrifuga. El sobrenadante se recoge en viales y se añaden antibióticos. El material para la investigación virológica se utiliza inmediatamente o se almacena a -20˚C.
2. Procesamiento de material que contiene virus. Se lleva a cabo con el objetivo de liberar el material de la microflora bacteriana que lo acompaña. Para ello se utilizan métodos físicos y químicos. Métodos físicos: 1) filtración a través de varios filtros bacterianos; 2) centrifugación. Métodos químicos: 1) tratamiento del material con éter en casos de aislamiento de virus que no tienen supercápside; 2) agregar una mezcla de heptano y freón al material; 3) introducción de antibióticos (penicilina - 200-300 U/ml; estreptomicina – 200-500 mcg/ml; nistatina – 100-1000 U/ml).
Animales de laboratorio. Se utilizan ratones blancos, cobayas, hámsteres, conejos, etc. Los ratones blancos son los más sensibles a una gran cantidad de tipos de virus. El método de infección de los animales está determinado por el tropismo del virus por los tejidos. La infección en el cerebro se utiliza para aislar virus neurotrópicos (virus de la rabia, poliovirus, etc.). La infección intranasal se lleva a cabo cuando se aíslan los patógenos de las infecciones respiratorias. Ampliamente utilizado intramuscular, intravenoso, intraperitoneal,
subcutánea y otros métodos de infección. Los animales enfermos se sacrifican con éter, se abren y se extrae material de órganos y tejidos.
Embriones de pollo. Ampliamente disponible y fácil de usar. Se utilizan embriones de pollo con edades comprendidas entre 5 y 14 días. Antes de la infección, los embriones de pollo son ovoscópicos: se determina su viabilidad, se marcan en el caparazón el borde del saco aéreo y la ubicación del embrión (el "ojo oscuro" del embrión). El trabajo con embriones de pollo se realiza en una caja esterilizada con instrumentos esterilizados (pinzas, jeringas, tijeras, lanza, etc.). Después de completar un fragmento de trabajo, las herramientas se sumergen en alcohol etílico al 70% y se queman antes de la siguiente manipulación. Antes de infectar el caparazón. embrión de pollo limpie con un hisopo con alcohol y una solución alcohólica de yodo. El volumen del material de prueba inyectado en el embrión es de 0,1 a 0,2 ml. Para aislar virus de un material se utilizan al menos 4 embriones de pollo.
5. Etapas de interacción de virus con células sensibles y factores que pueden alterarlas.
La interacción del virión con una célula viva se produce en varias etapas. En el período inicial (preparatorio), el virión se adhiere a la célula, penetra en ella, después de lo cual la capa proteica del virión se destruye y se libera ácido nucleico (3). Comienza un período latente (latente) de infección viral, durante el cual la presencia de partículas virales en la célula infectada no se puede detectar por ningún método: el virión original parece desaparecer. Durante este período, el ácido nucleico viral que ha penetrado en la célula organiza la síntesis de los componentes virales de la descendencia, utilizando para ello el sistema enzimático del huésped. El ciclo de reproducción finaliza con la formación de viriones hijos y su liberación de la célula (período final).
Las bacterias más simples no son capaces de capturar partículas del medio ambiente por sí mismas. Por lo tanto, los bacteriófagos tienen especiales. Dispositivos para superar una densa pared bacteriana. La parte final de la cola contiene una enzima especial que disuelve la membrana bacteriana. Luego, los “músculos” microscópicos de la cola se contraen y el ácido nucleico del fago se “inyecta” en la célula, como si se inyectara con una jeringa. Como resultado, la vaina proteica del fago permanece en la superficie de la célula y solo el ácido nucleico ingresa a la célula.
Los ácidos nucleicos de V. llevan a cabo un programa para crear nuevas crías virales en la célula. Esto ha sido demostrado por experimentos originales. Fue posible dividir V. en sus componentes constituyentes: proteínas y ácidos nucleicos. Resultó que la infección de las células y la reproducción de V. ocurrieron solo después de agregar ácido nucleico viral a las células. En otras palabras, los propios ácidos nucleicos de V. pueden provocar la reproducción de V., es decir, tienen propiedades infecciosas. En otro experimento, dos V. se dividieron en sus componentes constituyentes y luego se "vistieron": el ácido nucleico de una V. se "vistió" en la cáscara de la otra. Los híbridos resultantes infectaron células sensibles. Se descubrió que ambos V. “disfrazados” son capaces de reproducirse, y la descendencia resultante es siempre similar a la V. cuyo ácido nucleico contenía el híbrido.
El ácido nucleico viral que ha penetrado en la célula controla todos los procesos de reproducción de V. En primer lugar, obliga a la célula a sintetizar las llamadas proteínas tempranas que inhiben el propio metabolismo de la célula y aseguran la síntesis de partículas hijas de ácido nucleico. Su formación se produce como resultado de la autocopia del ácido nucleico original. La información genética contenida en el ácido nucleico de V. determina la composición de las proteínas a partir de las cuales se forman las llamadas partículas hijas. proteínas tardías. En las proteínas que contienen ADN, esta información se realiza de la forma habitual en la célula: el ARN informativo (transcripción) se sintetiza en el ADN, que controla la biosíntesis posterior de las proteínas (traducción). El ácido nucleico de muchos virus que contienen ARN combina características genéticas y funciones de información: El ARN participa tanto en la replicación como en la traducción (en la reproducción de los ácidos nucleicos y la proteína V.).
En muchos V., la construcción de la cubierta proteica y el contenido interno se produce por separado. La célula "acumula" partes individuales, que luego se combinan para formar partículas virales. Cuando se ha acumulado una cantidad suficiente de "espacios en blanco" para futuras partículas virales en una célula infectada, comienza una especie de ensamblaje de piezas (composición). Este proceso suele ocurrir cerca de la membrana celular y en él participan los bordes (4). La composición de la partícula viral a menudo contiene sustancias características de la célula en la que se multiplica V. Por ejemplo, en V. influenza, la etapa final de formación de la partícula viral es una especie de envoltura con una capa de membrana celular. Así, la jaula no sólo “alimenta” y “riega” a V., sino que también los “viste” adiós.
La última etapa de interacción entre V. y la célula suele ser de corta duración. Las partículas virales completas resultantes salen rápidamente al entorno externo. La producción de descendencia en los bacteriófagos se produce de una manera muy singular. Suele ir acompañado de la disolución (lisis) de las células bacterianas bajo la acción de una enzima especial, que se acumula en la célula paralelamente a la reproducción del fago y conduce a su destrucción y muerte. Bajo un microscopio se puede ver claramente cómo sucede esto. A veces las bacterias parecen explotar, en otros casos se forma un agujero en la bacteria (en el medio o en uno de los extremos), por donde sale su contenido. De una bacteria muerta se pueden liberar hasta varios cientos de nuevas partículas de fagos. El proceso de reproducción de fagos continúa hasta que se destruyen todas las bacterias sensibles a este fago. V. viruela, poliomielitis y encefalitis también se caracterizan por una rápida aparición en ambiente cientos, y a veces miles, de viriones hijos. Otros V. de humanos y animales (V. de herpes, paperas, reovirus) abandonan las células a medida que maduran. Estas bacterias logran pasar por varios ciclos de reproducción antes de que las células mueran, agotando gradualmente los recursos sintéticos de las células y provocando su destrucción. En algunos casos, V. puede acumularse en el interior de las células formando grupos cristalinos (V. rabia, adenovirus, etc.), que se denominan cuerpos de inclusión (5). En la influenza, la rabia, la psitacosis, la viruela, estos cuerpos se encuentran en el citoplasma de las células, en la encefalitis primavera-verano, la fiebre amarilla, el herpes y la poliomielitis, en el núcleo; En algunas infecciones, se encontraron cuerpos de inclusión tanto en el núcleo como en el citoplasma. Las investigaciones de los últimos años han demostrado que en la gran mayoría de los casos estas inclusiones son colonias de V. y su formación es natural en una determinada etapa de reproducción de agentes infecciosos. Alta especificidad de las inclusiones intracelulares en enfermedades virales permite utilizar este signo para el diagnóstico. Por ejemplo, las inclusiones citoplasmáticas (los llamados cuerpos de Negri) que se encuentran en las células nerviosas del cerebro son la principal evidencia de rabia, y son específicas. Las formaciones redondas u ovaladas (los llamados cuerpos de Gwarnieri) que se encuentran en las células epiteliales indican viruela. También se han descrito inclusiones en encefalitis, parálisis espinal, fiebre aftosa y otras enfermedades. Los virus vegetales forman inclusiones muy peculiares que tienen forma cristalina.
Así, la reproducción de V. se produce de una manera especial e incomparable. Primero, las partículas virales penetran en las células y se liberan ácidos nucleicos virales. Luego se preparan los detalles de las futuras partículas virales. La reproducción finaliza con el ensamblaje de nuevas partículas virales y su liberación al medio ambiente. La pérdida de cualquiera de estas etapas conduce a una interrupción del ciclo normal y conlleva la supresión completa de la reproducción de V. o la aparición de descendencia inferior.
Las principales etapas de interacción entre el virus y la célula huésped.
1. La adsorción es un mecanismo desencadenante asociado con la interacción de receptores específicos del virus y el huésped (en el virus de la influenza, hemaglutinina, en el virus de la inmunodeficiencia humana, glicoproteína gp 120).
2. Penetración por fusión de la supercápside con la membrana celular o por endocitosis (pinocitosis).
3.Liberación de ácidos nucleicos: "desnudo" de la nucleocápside y activación del ácido nucleico.
4. Síntesis de ácidos nucleicos y proteínas virales, es decir. subordinación de los sistemas de la célula huésped y su trabajo para la reproducción del virus.
5. Ensamblaje del virión y asociación de copias replicadas del ácido nucleico viral con la proteína de la cápsida.
6. Salida de partículas virales de la célula, adquisición de supercápside por virus envueltos.
6. Formas de infección viral.
A nivel de macroorganismo, las principales formas de daño viral no difieren fundamentalmente de las que se observan cuando las células individuales son infectadas por virus.
Una infección viral productiva con la formación de poblaciones hijas y manifestaciones clínicas características solo es posible si hay células sensibles en el cuerpo infectado en las que se lleva a cabo el ciclo reproductivo del patógeno. Por ejemplo, el patógeno de la polio puede replicarse sólo en las células del tracto gastrointestinal y del sistema nervioso central de primates y humanos.
La infección por aborto se desarrolla cuando el patógeno penetra en células insensibles (por ejemplo, cuando el virus de la leucemia bovina ingresa al cuerpo humano) o en células que no son capaces de proporcionar un ciclo reproductivo completo (por ejemplo, las que se encuentran en la etapa G0 del ciclo celular). ). La capacidad de las células para
El mantenimiento de los procesos reproductivos específicos del virus también suprime el IFN, cuyo efecto antiviral está dirigido contra una amplia variedad de virus.
Una infección viral persistente ocurre durante tal interacción entre el virus y la célula infectada, cuando esta última continúa realizando sus propias funciones celulares. Si las células infectadas se dividen, se forma un clon infectado. Por tanto, un aumento en el número de células infectadas contribuye a un aumento de la población total del patógeno en el cuerpo. Sin embargo, las infecciones virales persistentes generalmente alteran las funciones celulares y eventualmente conducen a manifestaciones clínicas. En los seres humanos, el desarrollo de infecciones persistentes depende en cierta medida de la edad. Por ejemplo, la infección intrauterina por el virus del sarampión rubéola o el citomegalovirus (CMV) provoca una persistencia temporal del patógeno. La aparición de síntomas se asocia con la capacidad del feto para desarrollar respuestas inmunes al agente infeccioso.
Infección viral latente (oculta). Si bien las infecciones persistentes van acompañadas de la liberación constante de poblaciones virales hijas, en las lesiones latentes se forman esporádicamente. El ciclo reproductivo de tales patógenos se ralentiza drásticamente en las últimas etapas y se activa bajo la influencia de diversos factores. Las infecciones latentes son características de la mayoría de los herpesvirus y causan enfermedades recurrentes y generalmente no progresivas. Infecciones inaparentes *de lat. in-, negation, + appareo, be+ se acompañan de circulación asintomática de pequeñas cantidades del patógeno en órganos individuales. En este caso, el patógeno solo puede identificarse mediante métodos especiales. Lo que distingue a estas lesiones de un portador asintomático es la alta probabilidad de manifestaciones clínicas. Este término se utiliza para una serie de infecciones en las que no hay signos evidentes de enfermedad. En la práctica de las infecciones virales en humanos, a menudo se utiliza el término alternativo "infección subclínica". En realidad, las infecciones latentes pueden considerarse infecciones crónicas dentro del dispositivo, en las que se establece un equilibrio entre el cuerpo y el patógeno.
La infección viral latente (criptogénica) es una forma de manifestación de una infección viral en la que el patógeno se encuentra en un estado inactivo en focos separados (por ejemplo, en los ganglios nerviosos). Clínicamente, la infección se manifiesta sólo cuando las defensas del cuerpo están muy debilitadas. Por ejemplo, el virus del herpes tipo 3, que causa la varicela durante la infección inicial, persiste en el cuerpo de por vida. La recurrencia de la enfermedad en forma de herpes zoster solo es posible con un estado inmunológico deteriorado (con mayor frecuencia en la vejez).
Las infecciones virales lentas se caracterizan por un largo período de incubación (meses y años), durante el cual el patógeno se multiplica, causando daños tisulares cada vez más evidentes. Inicialmente, el patógeno se multiplica en un grupo limitado de células, pero gradualmente infecta a un número cada vez mayor de ellas. Las enfermedades terminan con el desarrollo de lesiones graves y la muerte del paciente. Las infecciones virales lentas incluyen panencefalitis esclerosante subaguda, infección por VIH, etc.
7. Características de la inmunidad antiviral.
La inmunidad antiviral comienza en la etapa de presentación. antígeno viral Ayudantes en T.
Las células dendríticas tienen fuertes propiedades presentadoras de antígenos en las infecciones virales y las células de Langerhans en las infecciones por herpes simple y retrovirales.
La inmunidad tiene como objetivo neutralizar y eliminar del cuerpo el virus, sus antígenos y las células infectadas por virus. Los anticuerpos producidos durante las infecciones virales actúan directamente sobre el virus o sobre las células infectadas por él. En este sentido, existen dos formas principales de participación de los anticuerpos en el desarrollo de la inmunidad antiviral:
1) neutralización del virus por anticuerpos; esto impide que el virus sea recibido por la célula y penetre en su interior. La opsonización del virus con anticuerpos favorece su fagocitosis;
2) Lisis inmune de células infectadas por virus con la participación de anticuerpos. Cuando los anticuerpos actúan sobre antígenos expresados en la superficie de una célula infectada, a este complejo se le añade complemento con su posterior activación, lo que provoca la inducción de citotoxicidad dependiente del complemento y la muerte de la célula infectada por el virus.
Una concentración insuficiente de anticuerpos puede mejorar la reproducción del virus. A veces, los anticuerpos pueden proteger al virus de la acción de las enzimas proteolíticas de la célula, que, aunque mantienen la viabilidad del virus, conducen a una mayor replicación.
Los anticuerpos neutralizantes de virus actúan directamente sobre el virus solo cuando éste, después de haber destruido una célula, se propaga a otra.
Cuando los virus pasan de una célula a otra a través de puentes citoplasmáticos sin entrar en contacto con los anticuerpos circulantes, el papel principal en el desarrollo de la inmunidad lo desempeñan los mecanismos celulares, asociados principalmente con la acción de linfocitos T citotóxicos específicos, efectores T y macrófagos. Los linfocitos T citotóxicos entran en contacto directamente con la célula diana, aumentando su permeabilidad y provocando inflamación osmótica, rotura de membrana y liberación de su contenido al medio ambiente.
El mecanismo del efecto citotóxico está asociado con la activación de sistemas enzimáticos de membrana en la zona de adhesión celular, la formación de puentes citoplasmáticos entre las células y la acción de la linfotoxina. Las células T asesinas específicas aparecen entre 1 y 3 días después de que el cuerpo se infecta con el virus, su actividad alcanza un máximo después de una semana y luego disminuye lentamente.
Uno de los factores de la inmunidad antiviral es el interferón. Se forma en los lugares donde el virus se multiplica y provoca una inhibición específica de la transcripción del genoma viral y la supresión de la traducción del ARNm viral, lo que impide la acumulación del virus en la célula diana.
La durabilidad de la inmunidad antiviral es variable. Para varias infecciones (varicela, paperas, sarampión, rubéola), la inmunidad es bastante estable y las enfermedades recurrentes son extremadamente raras. Se desarrolla una inmunidad menos estable con infecciones del tracto respiratorio (influenza) y del tracto intestinal.
8. Interferones. Su papel en la inmunidad antiviral.
El interferón (del latín inter - mutuamente y ferio - atacar) es un factor proteico que proporciona inmunidad antiviral. El interferón es secretado por las células de los animales vertebrados (linfocitos y macrófagos) en respuesta a la acción de los inductores (al entrar en contacto con los virus). El interferón inhibe la reproducción de virus al reducir la cantidad de células sensibles a ellos. El mecanismo de acción antiviral del interferón está obviamente asociado con la formación de ciertos metabolitos que inhiben la síntesis de proteínas virales específicas de cada especie.
La formación de interferón, además de la acción de los virus, puede ser inducida por determinados microorganismos y sus productos metabólicos, polirribonucleótidos sintéticos y otros compuestos.
Una característica del interferón es que está activo sólo en los organismos de los que fue aislado, es decir. es un factor de especie. El peso molecular del interferón depende de la especie animal que lo produce y oscila entre 13 y 170 mil. Se conocen varios tipos de interferones, entre los cuales los más importantes son los interferones alfa, beta y gamma. El cuerpo humano produce principalmente interferones alfa1, alfa2 y alfa3. Su peso molecular es de 18 a 25 mil, con menos frecuencia de 5,5 a 7,5 mil. En el extremo N de las moléculas de interferón, por regla general, hay un residuo de cisteína, que participa en la formación de un enlace disulfuro, que. Es importante por su acción biológica. Actualmente, los interferones se utilizan eficazmente para tratar enfermedades virales, respiratorias y enfermedades infecciosas. Se ha introducido la síntesis microbiológica de interferón mediante métodos de ingeniería genética. El gen del interferón se introduce en el genoma de la bacteria E. coli, lo que asegura su síntesis.
En peces, aves, reptiles y mamíferos se han encontrado sustancias antivirales de amplio espectro: los interferones. Se descubrieron por primera vez mientras se estudiaba la interferencia viral, cuando un animal infectado con un virus es resistente a la infección por otro virus no relacionado.
Tipos de interferones
Identificado Varios tipos interferones; los genes de cada uno de ellos han sido clonados. Hay al menos 14 interferones alfa producidos por los linfocitos. Los interferones beta son producidos por fibroblastos. La formación de interferones gamma no es inducida por virus.
El mecanismo de acción antiviral de los interferones.
Durante una infección viral, las células sintetizan interferón y lo secretan al espacio intercelular, donde se une a receptores específicos de células vecinas no infectadas.
El interferón unido ejerce su efecto antiviral de la siguiente manera. En una célula expuesta al interferón, al menos dos genes se deprimen y comienza la síntesis de dos enzimas.
La primera, la proteína quinasa, fosforila la proteína ribosómica y el factor de iniciación necesarios para la síntesis de proteínas, reduciendo así significativamente la traducción del ARNm.
La segunda enzima cataliza la formación de un polímero corto de ácido adenílico, que activa una endonucleasa latente, lo que lleva a la degradación del ARNm tanto del virus como del huésped.
9. Principios de prevención de infecciones virales. Grupos de medicamentos utilizados para infecciones virales.
Para la prevención artificial activa de infecciones virales, incluso para la prevención de rutina, se utilizan ampliamente vacunas de virus vivos. Estimulan la resistencia en el punto de entrada de la infección, la formación de anticuerpos y células efectoras, así como la síntesis de interferón.
Las principales vacunas de virus vivos: gripe, sarampión,
polio (Seibina-Smorodintseva-Chumakova), paperas, contra el sarampión, rubéola, contra la rabia, contra la fiebre amarilla,
Vacuna genéticamente modificada contra la hepatitis B - Engerix V.
Para prevenir infecciones virales, también se utilizan vacunas muertas: contra la encefalitis transmitida por garrapatas, la fiebre hemorrágica de Omsk, la polio (Salka), la hepatitis A (Harvix 1440),
antirrábico (HDSV, Pasteur Merieu), así como químico - influenza.
Se han propuesto los siguientes fármacos con anticuerpos para la prevención pasiva y la inmunoterapia: gammaglobulina antigripal, gammaglobulina antirrábica,
gammaglobulina antisarampionosa para niños menores de 2 años (en lesiones) y para niños mayores debilitados, suero antigripal con sulfonamidas.
Un medio universal de prevención pasiva de infecciones virales son el interferón y los inductores de interferón endógeno.
La mayoría de los fármacos quimioterapéuticos conocidos no tienen actividad antiviral, ya que el mecanismo de acción de la mayoría de ellos se basa en la supresión del metabolismo microbiano y los virus no tienen sus propios sistemas metabólicos. Los antibióticos y las sulfonamidas se utilizan para las infecciones virales únicamente para prevenir complicaciones bacterianas. Sin embargo, actualmente se están desarrollando y utilizando agentes quimioterapéuticos con actividad antiviral.
El primer grupo son los nucleósidos anormales. En estructura, están cerca de los nucleótidos de los ácidos nucleicos virales, pero, al formar parte del ácido nucleico, no garantizan su funcionamiento normal. Estos medicamentos incluyen azidotimidina, un fármaco activo contra el virus de la inmunodeficiencia humana (infección por VIH). La desventaja de estos fármacos es su alta toxicidad para las células del macroorganismo.
El segundo grupo de fármacos altera la absorción de virus en las células. Son menos tóxicos, muy selectivos y muy prometedores. Estos son tiosemicarbozona y sus derivados, aciclovir (Zovirax) - infección por herpes, rimantadina y sus derivados - influenza A, etc.
El interferón es un medio universal de terapia, así como de prevención, de infecciones virales.
10. Serodiagnóstico de infecciones virales, reacciones utilizadas.
Métodos serológicos para el diagnóstico de infecciones virales. Inhibición de la hemaglutinación. Inhibición del efecto citopático por interferencia viral. Inmunofluorescencia directa. Microscopía inmunoelectrónica. La mayoría de las infecciones virales desarrollan respuestas inmunitarias que se utilizan para el diagnóstico. Las respuestas celulares generalmente se evalúan en pruebas de citotoxicidad de los linfocitos contra agentes infecciosos o células diana infectadas por ellos, o se determina la capacidad de los linfocitos para responder a diversos Ag y mitógenos. En los laboratorios prácticos, rara vez se determina la gravedad de las reacciones celulares. Los métodos para identificar AT antivirales se han generalizado. RN se basa en la supresión del efecto citopatógeno después de mezclar el virus con AT específicos. El virus desconocido se mezcla con antisueros comerciales conocidos y, tras una incubación adecuada, se añade a la monocapa celular. La ausencia de muerte celular indica una discrepancia entre el agente infeccioso y los AT conocidos. La inhibición de la hemaglutinación por RTHA se utiliza para identificar virus que pueden aglutinar varios eritrocitos. Para ello, mezcle el medio de cultivo que contiene el patógeno con un antisuero comercial conocido y agréguelo al cultivo celular. Después de la incubación, se determina la capacidad de hemaglutinación del cultivo y, si está ausente, se llega a la conclusión de que el virus no coincide con el antisuero. Inhibición del efecto citopático por interferencia viral La reacción de inhibición del efecto citopático debido a interferencia viral se utiliza para identificar un patógeno que interfiere con un virus citopatógeno conocido en un cultivo de células sensibles. Para ello, se añade suero comercial al medio de cultivo que contiene el virus en estudio (por ejemplo, al virus de la rubéola si se sospecha), se incuba y se infecta un segundo cultivo; después de 1 a 2 días, se introduce en él un virus citopatógeno conocido (por ejemplo, cualquier virus ECHO). Si existe un efecto citopatógeno, se concluye que el primer cultivo fue infectado con un virus correspondiente al AT utilizado. Inmunofluorescencia directa Entre otras pruebas, la reacción más utilizada es la inmunofluorescencia directa (la más rápida, sensible y reproducible). Por ejemplo, la identificación del CMV por su efecto citopatógeno requiere al menos 2-3 semanas, y cuando se utiliza AT monoclonal marcado, la identificación es posible dentro de las 24 horas. Teniendo un juego de tales reactivos, se pueden agregar a los cultivos infectados con el virus. Se incuba, se lava el reactivo no unido y se examina mediante microscopía de fluorescencia (le permite detectar la presencia de fluorescencia de las células infectadas). Microscopía inmunoelectrónica La microscopía inmunoelectrónica (análoga al método anterior) le permite identificar diferentes tipos virus identificados mediante microscopía electrónica (por ejemplo, varios tipos de virus del herpes), lo que no se puede hacer en función de características morfológicas. En lugar de antisueros, se utilizan antisueros marcados para la identificación. diferentes caminos AT, pero la complejidad y el alto costo del método limitan su uso.
Detección de anticuerpos antivirales (AT) en suero sanguíneo. RTGA. RSK. ARRECIFE. Métodos de inmunosorción para la detección de anticuerpos antivirales. Un enfoque más sencillo y accesible es detectar anticuerpos antivirales (AT) en suero. Las muestras de sangre deben recolectarse dos veces: inmediatamente después de la aparición de los signos clínicos y después de 2 a 3 semanas. Es extremadamente importante examinar exactamente dos muestras de suero. Los resultados de un solo estudio no pueden considerarse concluyentes debido a la imposibilidad de vincular la aparición de AT con el presente caso. Es posible que estos AT circulen tras una infección previa. En tal situación, no se puede sobrestimar el papel del estudio del suero obtenido durante el período de convalecencia. La presencia de la enfermedad durante el período de toma de la primera muestra se indica por al menos un aumento de cuatro veces en el título de AT detectado durante el estudio de la segunda muestra. Los métodos que se enumeran a continuación no diferencian entre los anticuerpos (AT) formados durante la enfermedad y los que circulan después de la recuperación (la duración de este período varía para las diferentes infecciones). Dado que para un diagnóstico adecuado es necesario confirmar un aumento significativo en los títulos de AT en dos muestras, la primera muestra se examina en la fase aguda y la segunda durante el período de recuperación (después de 2-3 semanas). Los resultados obtenidos son de carácter retrospectivo y más adecuados para la realización de encuestas epidemiológicas. RTGA detecta AT sintetizada contra hemaglutininas de virus (por ejemplo, virus de la influenza). El método permite detectar fácilmente dichos anticuerpos (AT) en el suero del paciente. RSK es el principal método de serodiagnóstico de infecciones virales (entre los disponibles). La reacción detecta IgM e IgG fijadoras del complemento, pero no las diferencia; Para optimizar los resultados obtenidos, la puesta en escena de la reacción requiere ciertas habilidades del personal. ARRECIFE. Si es posible obtener una biopsia de tejido infectado y la disponibilidad de kits de AT comerciales,
Introducción
Por apariencia Los virus se dividen en esféricos o esféricos, cúbicos, en forma de bastón o filamentosos y parecidos a espermatozoides.
En algunas infecciones virales (rabia, viruela, etc.), en el citoplasma o núcleo de la célula afectada por el virus se forman inclusiones intracelulares especiales, específicas para cada infección, de tamaño significativamente mayor que el virus y visibles al microscopio óptico. . Estas son colonias de virus. Su detección en la célula es de gran importancia en el diagnóstico de rabia, viruela y otras infecciones. Ciertos tipos de virus, principalmente virus vegetales, forman formaciones cristalinas (cristales de Ivanovsky) en las células. Se pueden disolver y el virus se libera de la solución en un estado amorfo y no cristalino, que tiene propiedades infecciosas. Cada cristal contiene hasta 1 millón de viriones. Hasta ahora el virus de la poliomielitis se ha obtenido en forma cristalina a partir de virus zoopatógenos. Los tamaños de los virus varían ampliamente. Los más pequeños (virus de la poliomielitis, fiebre aftosa, encefalitis) tienen un diámetro de aproximadamente 20-30 milimicrones y tienen un tamaño similar al de las moléculas de proteínas, y los virus más grandes (viruela, herpes, pleuroneumonía) son de tamaño cercano al de las bacterias más pequeñas. El tamaño de los virus se determina mediante ultrafiltración, ultracentrifugación y electronoscopia.
Tipos de interacción virus-célula
Hay dos tipos principales de interacción entre virus y células. En el primer tipo, el genoma viral funciona de forma más o menos autónoma en la célula infectada. Su reproducción se produce independientemente de la reproducción del genoma celular. Los virus que se reproducen de forma autónoma en las células pertenecen al grupo de los virus virulentos. Con este tipo de interacción entre el virus y la célula se forma una nueva generación de viriones. En este caso, hablamos de interacción productiva. Cuando el ciclo de reproducción se interrumpe en cualquier etapa intermedia y no se forma descendencia viral infecciosa, dicha interacción entre el virus y la célula se denomina abortiva. En los casos en que la simbiosis de los genomas celular y viral es de corta duración y después de la formación de una nueva generación de partículas virales la célula infectada (célula huésped) muere, esta reacción a una infección viral se llama lítica. El fenómeno en el que una célula en la que se reproduce de forma autónoma un virus permanece viable durante mucho tiempo se llama latencia.
El segundo tipo de interacción entre virus y células es característico de los virus tumorales, cuyo ácido nucleico es capaz de integrarse (integrarse) de una forma u otra en el cromosoma celular en forma de provirus, provocando la transformación celular. Los límites entre virus con replicación genómica autónoma y virus de integración son muy arbitrarios, y un mismo virus, dependiendo del tipo de célula, puede comportarse como genoma infeccioso o como genoma de integración. El resultado de esta interacción entre el virus y la célula es un cambio en las propiedades hereditarias de la célula. Este tipo de interacción entre virus y células se llama virogenia, similar a la lisogenia en la interacción de fagos con bacterias. Los virus que pueden causar virogenia se clasifican como virus moderados.
VIROLOGÍA
Conferencia No. 2
La posibilidad de interacción entre un virus y una célula está determinada por las características genéticas del virus y la célula. Las condiciones ambientales determinan éxodo esta interacción.
Tipos de interacción:
1) Infección viral productiva
La célula muere, se produce la reproducción del virus;
2) Infección viral abortiva
La célula no muere, no hay reproducción de virus;
3) Infección viral latente
reproducción de virus y preservación de la viabilidad celular; los órganos y tejidos formados a partir de dichas células conservan su actividad funcional;
4) Transformaciones inducidas por virus
Las células infectadas por un virus adquieren nuevas propiedades que antes no les eran inherentes; Se produce la reproducción del virus.
Infección viral productiva
Se encuentra en la base del desarrollo de infecciones virales agudas. Acompañado de muerte celular y reproducción de virus. Convencionalmente dividido en períodos→fases→etapas.
I. Período inicial
1. Fase de adsorción
a) adsorción inespecífica
actúan fuerzas de interacción intermoleculares (fuerzas electrostáticas, fuerzas de van der Waals); realizado debido a la afinidad de grupos químicos; es frágil, de corta duración; si se agita la mezcla de virus y células, esta conexión puede romperse;
b) adsorción específica
en la base de datos: la afinidad química de las proteínas receptoras del virión y los receptores de la célula correspondiente;
Gracias a estos receptores, los virus infectan células estrictamente definidas (por ejemplo, el virus de la influenza infecta el epitelio del tracto respiratorio superior).
Por tanto, la adsorción específica es la base del tropismo de los virus.
Los receptores virales son tan específicos que son diferentes incluso para virus estrechamente relacionados.
Factores que afectan la adsorción:
– multiplicidad de infección
(número de viriones por célula sensible);
– presencia de electrolitos
(en un ambiente rico en electrolitos, la adsorción es más eficiente);
– suspensión o capa de células, etc.
(la adsorción es mejor en suspensión, ya que el área de interacción es mayor);
- temperatura
(al disminuir la temperatura, la adsorción disminuye, al aumentar la temperatura, aumenta la adsorción);
– presencia de tensioactivos
(los anticuerpos, fármacos, etc. inhiben el desarrollo de la adsorción);
– fondo hormonal
(en las condiciones de un macroorganismo;
por ejemplo: la hormona paratiroidea reduce la eficiencia de la adsorción, aumenta la hormona tiroidea).
El proceso de adsorción ocurre en un corto período de tiempo. Después de 15 a 20 minutos se vuelve específico.
2. Fase de penetración del virión en la célula.
primera manera la penetración es la más simple y común, viropexis (fagocitosis), en células con actividad fagocítica: macrófagos, leucocitos neutrófilos.
En el sitio de adsorción del virión, se forma una invaginación → los bordes de la membrana se pegan → el virión termina en la célula, rodeado por parte de la membrana celular. Se forma un fagosoma, que se fusiona con los lisosomas celulares y se forma un fagolisosoma, dentro del cual se encuentra el virión. Las enzimas lisosomales comienzan a destruir la cubierta proteica del virión (desproteinización), lo que conduce a la liberación de ácido nucleico.
Segunda manera penetración en la célula:
Los fagos inyectan su ácido nucleico en la célula;
Tercera vía penetración:
Algunos virus tienen enzimas en su superficie que descomponen los componentes de la pared celular (neuraminidasa viral) → se forma un agujero a través del cual el ácido nucleico ingresa a la célula.
3. Fase de desproteinización
El proceso de destrucción de las membranas proteicas, "desnudo" del virus y liberación de ácido nucleico.
Estos procesos no siempre ocurren en esta secuencia. Por ejemplo, en virus complejos, la desproteinización comienza desde el momento de la adsorción.
Al final del período inicial, se forma un sistema biológico único: una célula que tiene su propio genoma + ácido nucleico (genoma) del virus y un aparato sintético → “poder dual”. Esta es una estructura extremadamente inestable.
Si la célula destruye el ácido nucleico viral → la conservación de la célula es una infección viral abortiva.
II. Periodo medio
1. Fase de síntesis de las primeras proteínas enzimáticas “virales”
Ocurre después de la liberación del genoma viral. Las síntesis mediadas por células se reducen en un 60%. Se produce la represión del genoma celular y la activación del genoma viral. Comienza con la síntesis de las primeras proteínas "virales" (EVP).
RVB son proteínas que proporcionan supresión del genoma celular.
Normalmente, algunos genes celulares no funcionan, porque En la célula hay un grupo de genes responsables de la síntesis de la proteína reguladora de histonas. Durante la interacción entre el virus y la célula, el ácido nucleico viral activa genes responsables de la síntesis de histonas, lo que conduce a la supresión de las funciones del genoma celular. Si se suprime el genoma celular → termina el “poder dual” → se forma una estructura biológica, representada por el aparato sintético celular y el genoma viral. Ahora la célula no es capaz de sintetizar sus propias macromoléculas. Ha habido un cambio en la información genética: la fase SI.
2. Fase de replicación del ácido nucleico viral
ADN bicatenario
los hilos se desenrollan → en la matriz de cada hilo, se forman moléculas hijas de ADN viral bicatenario con la participación de la ADN polimerasa celular dependiente del ADN.
ADN monocatenario
la síntesis de moléculas hijas en el ADN materno no puede ocurrir (ya que solo se puede sintetizar ADN complementario). Por este motivo, en la matriz del ADN materno se sintetiza primero una cadena complementaria (forma replicativa), que sirve como base para la síntesis del ADN hijo.
ARN viral debe ser de dos formas:
I es funcionalmente idéntico al ARNm celular, ᴛ.ᴇ. va a los ribosomas y asegura la síntesis de proteínas. Este es el hilo ʼʼ+ʼʼ. En el ARN ʼʼ+ʼʼ, durante el proceso de replicación, se sintetiza una hebra ʼʼ-ʼʼ (forma replicativa), que sirve como plantilla para la síntesis de moléculas hijas de la hebra ʼʼ+ʼʼ. La síntesis de ARN sobre una plantilla de ARN se lleva a cabo mediante una enzima única, la ARN polimerasa dependiente de ARN: una enzima genómica.
La forma II, hilo ʼʼ-ʼʼ, no puede servir como plantilla para la síntesis de proteínas (no realiza las funciones de ARNm). En la matriz de estos hilos ʼʼ-ʼʼ se sintetiza un hilo ʼʼ+ʼʼ (intermedio), que va a los ribosomas, donde participa en la síntesis de proteínas. También es la matriz para la síntesis de cadenas ʼʼ-ʼʼ de ARN, que formarán parte de nuevos viriones.
Los retrovirus son virus de ARN. Su implementación de la información genética sigue el esquema ARN → ADN → ARN → proteína y se lleva a cabo con la participación de una enzima única transcriptasa inversa (revertasa, ADN polimerasa dependiente de ARN).
3. Fase de síntesis de proteínas virales.
porque se suprime el genoma celular, la célula comienza a reproducir proteínas virales. La replicación del ácido nucleico ocurre en el núcleo celular y la síntesis de proteínas ocurre en los ribosomas. El primer proceso precede al segundo, ᴛ.ᴇ. están separados en el tiempo y el espacio, una forma disyuntiva de reproducción de virus.
III. Período final
Fase 1. Ensamblaje de nuevos viriones
En este caso, se forman viriones tanto completos como defectuosos, "ficticios", que no contienen ácido nucleico.
Fase 2. Salida de la celda
Los viriones recién ensamblados abandonan la célula infectada.
Mecanismos:
1. El genoma celular está muerto → muerte y destrucción de la célula → los viriones ingresan al espacio intercelular;
2. Mecanismo de viropexia inversa (≈exocitosis)
Nuevos viriones se acercan a la membrana celular → estiramiento → ruptura de la membrana. Durante este proceso, nuevos viriones pueden incorporar elementos de la célula huésped en sus estructuras de supercápside.
tiempo de replicación diferentes virus varios. Los fagos tardan entre 30 y 40 minutos, algunos virus humanos tardan decenas de horas. Como resultado de un ciclo, se pueden formar desde varias decenas hasta varios miles de nuevos viriones: una "producción" de virus.
Las infecciones virales latentes son la base de las infecciones virales lentas. Este es un gran grupo de enfermedades en humanos y animales. Οʜᴎ duran mucho tiempo, décadas, sin manifestaciones clínicas, pero inevitablemente progresan y terminan en la muerte. Estos incluyen la esclerosis múltiple, la esclerosis amiotrófica y la panencefalitis esclerosante progresiva. Y otros.
Dos tipos de infecciones virales latentes:
Incondicional (absoluto): todas las células de un órgano o tejido se ven afectadas por el virus. No es posible aislar un clon de células libres de virus. Pero en las células afectadas coexisten los genomas celular y viral: el 95-98% de la síntesis en dicha célula está determinada por el genoma celular y el 2-5% por el genoma viral. Además, esta proporción no es constante y puede cambiar a favor de las virales y luego – una manifestación clínica. Y porqué Si todas las células de un órgano y tejido se ven afectadas, dejan de funcionar. ¿Cómo conviven? Si no todo, parte del ADN viral se integra en el genoma celular. Si es ARN, entonces existe junto con otros ARN de esta célula.
Condicional o relativo: el virus afecta células individuales de un tejido u órgano, en ellas la infección se produce según el tipo de producto, pero porque Si se ven afectadas células individuales, el tejido u órgano en su conjunto conserva su función. ¿Por qué se ven afectadas las células individuales? Diferente organización estructural clonal. Bajo rendimiento. Existen varios inhibidores que previenen la propagación de la infección viral a todas las células.
Este tipo de interacción debe romperse en cualquier etapa. antes de la fase de cambio de información→ se forma una infección viral abortiva.
Interacción de un virus con una célula: concepto y tipos. Clasificación y características de la categoría “Interacción de un virus con una célula” 2017, 2018.
Tipos de interacción virus-célula. Hay tres tipos de interacción entre el virus y la célula: productiva, abortiva e integrativa.
tipo productivo- termina con la formación de una nueva generación de viriones y la muerte (lisis) de las células infectadas (forma citolítica). Algunos virus abandonan las células sin destruirlas (forma no citolítica).
tipo abortivo- no termina con la formación de nuevos viriones, ya que el proceso infeccioso en la célula se interrumpe en una de las etapas.
Tipo integrativo o virogenia- caracterizado por la incorporación (integración) del ADN viral en forma de provirus al cromosoma celular y su coexistencia conjunta (replicación conjunta).
Reproducción de virus realizado en varias etapas, reemplazándose sucesivamente: adsorción del virus en la célula; penetración del virus en la célula; “desnudar” el virus; biosíntesis de componentes virales en la célula; formación de virus; liberación de virus de la célula.
Adsorción. La interacción de un virus con una célula comienza con el proceso de adsorción, es decir, la unión de los virus a la superficie celular. Este es un proceso muy específico. El virus se adsorbe en determinadas zonas de la membrana celular, los llamados receptores. Los receptores celulares pueden tener una naturaleza química diferente, representando proteínas, componentes de carbohidratos de proteínas y lípidos, lípidos. El número de receptores específicos en la superficie de una célula varía de 10 4 a 10 5. En consecuencia, decenas e incluso cientos de partículas virales pueden adsorberse en la célula.
Penetración en la celda. Hay dos formas para que los virus animales ingresen a una célula: viropexia y fusión de la envoltura viral con la membrana celular. Con viropexis, después de la adsorción de virus, se produce la invaginación (invaginación) de una sección de la membrana celular y la formación de una vacuola intracelular, que contiene una partícula viral. La vacuola con el virus puede transportarse en cualquier dirección a diferentes partes del citoplasma o del núcleo celular. El proceso de fusión lo lleva a cabo una de las proteínas virales de superficie de la cápside o supercápside. Al parecer, ambos mecanismos de penetración del virus en la célula no se excluyen, sino que se complementan.
"Banda". El proceso de “desnudarse” implica quitar las capas protectoras del virus y liberar el componente interno del virus, que puede provocar un proceso infeccioso. El "desnudo" de los virus se produce gradualmente, en varias etapas, en determinadas zonas del citoplasma o núcleo de la célula, para lo cual la célula utiliza un conjunto de enzimas especiales. En el caso de la penetración del virus por fusión de la envoltura viral con la membrana celular, el proceso de penetración del virus en la célula se combina con la primera etapa de su "desnudez". Los productos finales del "desnudo" son el núcleo, la nucleocápside o el ácido nucleico del virus.
Biosíntesis de componentes virales. El ácido nucleico viral que ha entrado en la célula transporta información genética que compite con éxito con la información genética de la célula. Desorganiza el funcionamiento de los sistemas celulares, suprime el propio metabolismo de la célula y la obliga a sintetizar nuevas proteínas virales y ácidos nucleicos que se utilizan para formar descendencia viral.
La implementación de la información genética del virus se realiza de acuerdo con los procesos de transcripción, traducción y replicación.
Formación (ensamblaje) de virus. Los ácidos nucleicos y las proteínas virales sintetizados tienen la capacidad de "reconocerse" específicamente entre sí y, si su concentración es suficiente, se combinan espontáneamente como resultado de enlaces hidrofóbicos, salinos y de hidrógeno.
Existen los siguientes principios generales conjuntos de virus con diferentes estructuras:
1. La formación de virus es un proceso de varias etapas con la formación de formas intermedias;
2. El ensamblaje de virus dispuestos de forma simple implica la interacción de moléculas de ácido nucleico viral con proteínas de la cápside y la formación de nucleocápsides (por ejemplo, virus de la polio). En los virus complejos, primero se forman las nucleocápsides, con las que interactúan las proteínas de la cubierta de la supercápside (por ejemplo, los virus de la influenza);
3. La formación de virus no se produce en el líquido intracelular, sino en las membranas nucleares o citoplasmáticas de la célula;
4. Los virus organizados de forma compleja durante el proceso de formación incluyen componentes de la célula huésped (lípidos, carbohidratos).
Salida de virus de la célula. Hay dos tipos principales de liberación de progenie viral de la célula. El primer tipo, el explosivo, se caracteriza por la liberación simultánea de una gran cantidad de virus. En este caso, la célula muere rápidamente. Este método de salida es típico de los virus que no tienen una supercápside. El segundo tipo está en ciernes. Es característico de los virus que tienen una capa de supercápside. En la etapa final de ensamblaje, las nucleocápsides de virus complejos se fijan en la membrana plasmática celular, se modifican con proteínas virales y la sobresalen gradualmente. Como resultado de la protrusión, se forma un "brote" que contiene una nucleocápside. Luego se separa el “brote” de la célula. Por lo tanto, la capa exterior de estos virus se forma cuando salen de la célula. Con este mecanismo, una célula puede producir un virus durante mucho tiempo, manteniendo en un grado u otro sus funciones básicas.
El tiempo necesario para completar el ciclo completo de reproducción del virus varía desde 5-6 horas (virus de la gripe, viruela, etc.) hasta varios días (virus del sarampión, adenovirus, etc.). Los virus resultantes son capaces de infectar nuevas células y pasar en ellas el ciclo de reproducción antes mencionado. Infección viral productiva con la formación de poblaciones hijas y manifestaciones clínicas características solo es posible si hay células sensibles en el cuerpo infectado en las que se lleva a cabo el ciclo reproductivo del patógeno. Por ejemplo, el patógeno de la polio puede replicarse sólo en las células del tracto gastrointestinal y del sistema nervioso central de primates y humanos.
Infección por aborto se desarrolla cuando el patógeno penetra en células insensibles (por ejemplo, cuando el virus de la leucemia bovina ingresa al cuerpo humano) o en células que no son capaces de proporcionar un ciclo reproductivo completo (por ejemplo, aquellas que se encuentran en la etapa G0 del ciclo celular). La capacidad de las células para mantener procesos reproductivos específicos de virus también suprime el IFN, cuyo efecto antiviral está dirigido contra una amplia variedad de virus.
Infección viral persistente ocurre durante tal interacción entre el virus y la célula infectada, cuando esta última continúa realizando sus propias funciones celulares. Si las células infectadas se dividen, se forma un clon infectado. Por tanto, un aumento en el número de células infectadas contribuye a un aumento de la población total del patógeno en el cuerpo. Sin embargo, las infecciones virales persistentes generalmente alteran las funciones celulares y eventualmente conducen a manifestaciones clínicas. En los seres humanos, el desarrollo de infecciones persistentes depende en cierta medida de la edad. Por ejemplo, la infección intrauterina por el virus del sarampión rubéola o el citomegalovirus (CMV) provoca una persistencia temporal del patógeno. La aparición de síntomas se asocia con la capacidad del feto para desarrollar respuestas inmunes al agente infeccioso.
Infección viral latente (oculta). Si bien las infecciones persistentes van acompañadas de la liberación constante de poblaciones virales hijas, en las lesiones latentes se forman esporádicamente. El ciclo reproductivo de tales patógenos se ralentiza drásticamente en las últimas etapas y se activa bajo la influencia de diversos factores. Las infecciones latentes son características de la mayoría de los herpesvirus y causan enfermedades recurrentes y generalmente no progresivas.
Infecciones no visibles[del lat. in-, negation, + appareo, be] se acompañan de circulación asintomática de pequeñas cantidades del patógeno en órganos individuales. En este caso, el patógeno solo puede identificarse mediante métodos especiales. Lo que distingue a estas lesiones de un portador asintomático es la alta probabilidad de manifestaciones clínicas. Este término se utiliza para una serie de infecciones en las que no hay signos evidentes de enfermedad. En la práctica de las infecciones virales en humanos, a menudo se utiliza el término alternativo "infección subclínica". En realidad, las infecciones latentes pueden considerarse infecciones crónicas dentro del dispositivo, en las que se establece un equilibrio entre el cuerpo y el patógeno.
Infección viral latente (criptogénica)- una forma de manifestación de una infección viral en la que el patógeno se encuentra en un estado inactivo en focos separados (por ejemplo, en los ganglios nerviosos). Clínicamente, la infección se manifiesta sólo cuando las defensas del cuerpo están muy debilitadas. Por ejemplo, el virus del herpes tipo 3, que causa la varicela durante la infección inicial, persiste en el cuerpo de por vida. La recurrencia de la enfermedad en forma de herpes zoster solo es posible con un estado inmunológico deteriorado (con mayor frecuencia en la vejez).
Infecciones virales lentas Se caracteriza por un largo período de incubación (meses y años), durante el cual el patógeno se multiplica, provocando daños tisulares cada vez más evidentes. Inicialmente, el patógeno se multiplica en un grupo limitado de células, pero gradualmente infecta a un número cada vez mayor de ellas. Las enfermedades terminan con el desarrollo de lesiones graves y la muerte del paciente. Las infecciones virales lentas incluyen panencefalitis esclerosante subaguda, infección por VIH, etc.
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