Морфология и ультраструктура вирусов. Бактериофагия. Хронология открытий некоторых вирусов и вирусоподобных агентов. Гипотезы происхождения вирусов

Вирусы человека и  животных распределены в  25 семействах: 15 - РНК геномных и 10 - ДНК геномных.

Семейства РНК- и ДНК-содержащих вирусов, имеющих значение в патологии человека:

ДНК- содержащие .

             Простые ДНК - содержащие вирусы (без оболочек) :

•  -аденовирусы

•  -папиломавирусы     

•  -полиомавирусы            2-ух нитчатая  ДНК

•  -цирциновирусы

•  -парвовирусы                1 - нитчатая ДНК

Сложные (с оболочками) ДНК - содержащие вирусы:

•  -поксвирусы     2-ух нитчатая ДНК

•  -герпесвирусы 

•  -гепаднавирусы       2-ух нитчатая ДНК с 1-нитчатым 

РНК- содержащие

I.  Простые (без оболочек) РНК- содержащие вирусы.

•  - пикорнавирусы  Picornaviridae      1- нитчатая РНК.

•  - калицивирусы  Caliciviridae        1- нитчатая РНК.

•  - реовирусы  Reoviridae              2-ух нитчатая РНК- фрагмент. 

II.  Сложные (с оболочками) РНК- содержащие вирусы.ов

•  Ортомиксовирусы  Orthmyxoviridae   1- нитчатая РНК.

•  Парамиксовирусы  Paramyxoviridae   1- нитчатая РНК.

•  Тогавирусы  Togaviridae            1- нитчатая РНК.

•  Рабдовирусы  Rhabdoviridae         1- нитчатая РНК.

•  Флавивирусы  Flaviviridae          1- нитчатая РНК.

•  Ретровирусы  Retroviridae          1- нитчатая РНК.

5

•  Аренавирусы Arenaviridae           1- нитчатая РНК.

•  Коронавирусы  Coronaviridae        1- нитчатая РНК.

•  Буньявирусы  Bunyoviridae          1- нитчатая РНК.

•  Филовирусы  Filoviridae                1 – нитчатая РНК.

Способы изучения морфологии и ультраструктуры вирусов 

•  Вирусоскопия элементарных телец и внутриклеточных включений

•  Электронная микроскопия 

•  Иммунная электронная микроскопия

БАКТЕРИОФАГИЯ

Бактериофаги  (от лат. bacteriophaga – пожирающий бактерии) – вирусы микроорганизмов. Бактериофагия – процесс взаимодействия фагов с бактериями, нередко заканчивающийся их лизисом.

Приоритет открытия фагов (1916) принадлежит Ф. Д'Эреллю - канадскому ученому, работавшему в Париже в Институте Пастера. Занимаясь изучением дизентерии, Феликс Д'Эрелль задумался над вопросом: почему возбудитель этой болезни, высевающийся в ее начале в большом количестве, в конце заболевания очень часто перестает выделяться? Заподозрив здесь действие какого-то агента, Д'Эрелль попытался его обнаружить и обнаружив, дал название Bacteriophagum intestinale, т. е. выделенный из кишечника пожиратель бактерий.

Различают 5 основных морфологических групп бактериофагов: 

•  Фаги с длинным сокращающимся отростком  (Т2,  Т4,  Т6 E.coli, фаги Bac. subtilis).

•  Фаги с длинным несокращающимся отростком  (Т1, Т5 E.coli).

•  Фаги с коротким отростком (Т3, Т7 E.coli).

•  Фаги с аналогом отростка (пузырчатые) - октаэдры или икасаэдры (фX174).

•  Нитевидные фаги (М13).

Свойства  бактериофагов:

•  Устойчивы к высокой температуре (выдерживают нагревание до 75°С).

•  Устойчивы к  хлороформу и глицерину.

•  Устойчивы к антибиотикам, антисептикам и дизенфектантам, оказывающим действие на бактерии.

•  Устойчивы к ультрафиолетовому облучению и другим видам ионизирующей радиации (мутагенное действие).

•  Устойчивы к ферментным ядам - цианидам, фторидам.

•  Чувствительны к кислому рН в т.ч. и к кислому содержимому желудка (учитывать при приеме per os).

•  Обладают строгой специфичностью действия (видовой и  типовой). 

•  В процессе применения бактериофагов происходит формирование резистентности к ним и селекция фагорезистентных особей в популяции.

•  Белки фагов являются антигенами для организма. По антигенной специфичности фаги объединяют в серогруппы и серовары.

Жизненный цикл фага может проявляться в следующих формах:

•  продуктивная инфекция (фаг размножается в клетке и выходит из нее);

6

•  редуктивная инфекция (геном фага проникает в клетку, однако размножения фага не происходит, его геном интегрируется в хромосому клетки-хозяина, становится ее составной частью, фаг превращается в профаг, а клетка становится лизогенной);

•  абортивная инфекция, при которой взаимодействие фага с клеткой обрывается на какой-то стадии жизненного цикла фага, и он погибает.

По характеру взаимодействия фагов с инфицированной бактерией и конечному результату этого взаимодействия бактериофаги подразделяют на:

•  вирулентные — способные вызвать продуктивную форму инфекции, • умеренные — способные вызывать продуктивную и редуктивную нфекцию.

Цикл развития вирулентного бактериофага – этапы: 

•  Адсорбция. 

•  Проникновение фаговой ДНК в бактериальную клетку.

•  Эклипс-период  или СИ-фаза, т.е. фаза смены информации. 

•  Синтез структурных компонентов фага.  

•  Морфогенез фагов.  

•  Лизис клетки и освобождение фаговых частиц. 

Цикл развития умеренного бактериофага:

•  адсорбция фага на поверхности клетки;

•  проникновение фаговой ДНК в бактериальную клетку;

•  интеграция фаговой ДНК в хромосому клетки-хозяина и превращение фага в профаг, формирование лизогенной системы.

Профаг спонтанно или под воздействием различных факторов (химические вещества, облучение УФ, рентгеновскими лучами, повышенная температура) может выходить из хромосомы клетки и вызывать продуктивную инфекцию.   Индикация и идентификация фагов.

•  Определение спектра литической активности.

•  Накопление фага на суточной индикаторной бульонной культуре чувствительного микроорганизма.

•  Количественный учет бактериофага в фаголизате -  титрование (на жидких питательных средах по Аппельману, на плотных – по Грациа).

Практическое использование бактериофагов:

•  фаготерапия, •  фагопрофилактика,

•  Фагодиагностика.

Достоинства фаготерапии:  

•  Фаги не токсичны для организма.

•  Не вызывают дисбактериоза.

Недостатки:  

•  узкий спектр литической активности (нередко штаммовая специфичность);

•  формирование в процессе фаготерапии фагорезистентных особей и  их селекция;

•  антигенность фагов;

•  высокая чувствительность фагов к кислой pН, в том числе к  кислому содержимому желудка. Примеры использования фагов:

Интести-бактериофаг - против возбудителей дизентерии, брюшного тифа