Пути проникновения вирусов в организм животного

Обновлено: 13.05.2024

1. Способность некоторых вирусов вызывать интегративную вирусную инфекцию (вирогению), которая происходит при встраивании вирусной нуклеиновой кислоты в хромосому клетки хозяина. Это имеет место при гепатитах В и С, аденовирусах, при герпесе и др. При вирогении отсутствуют такие стадии, как репродукция вируса, сборка и выход из клетки. Клетки с интегрированным вирусным геномом могут сохранять свои функции. Однако в определенных условиях интеграция вирусного генома может привести к мутациям и неконтролируемому делению клеток. Встроенный геном вируса синхронно реплицируется с клеточной ДНК и при делении материнской клетки передается дочерним.

2. Наличие стадии вирусемии, во время которой вирус циркулирует в крови. В кровь вирус может поступать из лимфатической системы, переноситься лейкоцитами, проникать в кровеносные капилляры из первично инфицированных клеток. Исключение составляют вирусы, распространяющиеся нейрогенным путем (вирус бешенства, простого герпеса и др.)

3. Поражение вирусами лимфоцитов – клеток иммунной системы организма. Лимфотропность подавляющего большинства вирусов животных существенно отражается на патогенезе и исходе вирусных заболеваний, что проявляется в возникновении иммунодефицитных и других иммунопатологических состояний.

4. Образование внутриядерных или внутрицитоплазматических включений. Они имеют разную форму и величину. Одни из них являются базофильными включениями и представляют собой внутриклеточные скопления вируса.

Пути проникновения вируса.

Вирус проникает в организм разными путями, которые определяются локализацией чувствительных клеток в организме и механизмом передачи вирусов от одного хозяина к другому. Одни вирусы используют строго определенный путь проникновения в организм. Например, ортомиксовирусы, ряд парамиксовирусов, коронавирусов, аденовирусов, риновирусы способны репродуцироваться только в клетках слизистых оболочек дыхательных путей животных, и, следовательно, единственным путем проникновения в организм является воздушно-капельный. Другие вирусы способны к репродукции в разных клеточных системах. Например, вирусы герпеса и оспы способны вызвать заболевание при внутрикожном, внутривенном, интраназальном, внутримозговом введении. В естественных условиях возможны следующие пути проникновения вируса в организм.

Пищевой (алиментарный). Этим путем в пищеварительный тракт попадают энтеровирусы, реовирусы, многие альфа-вирусы, аденовирусы, некоторые парвовирусы и др.

Трансмиссивный. Вирус проникает в организм при укусе кровососущего насекомого (возбудители трансмиссивных инфекций — арбовирусы и некоторые вирусы семейства рабдовирусов).

Раневой (через кожу). Некоторые вирусы проникают в организм через поврежденную или даже неповрежденную кожу, например, вирусы бешенства (при укусе животных), коровьей оспы.

Парентеральный. Этим путем в организм попадает вирус гепатита В. Заражение вирусом может произойти при всякого рода парентеральных манипуляциях — хирургических вмешательствах, переливании крови.

Распространение вирусов в организме:

Лимфатическая система. Лимфатические сосуды являются одним из основных путей, по которым вирус рас-пространяется от места первоначальной локализации (кожа, слизистая оболочка дыхательных путей и пищеварительный аппарат).

Кровеносная система. Гематогенный путь является основным путем распространения вируса в организме, и вирусемия является обычным симптомом при большинстве вирусных инфекций. В кровь вирусы могут поступать из лимфатической системы, переноситься с помощью лейкоцитов, проникать в кровеносные капилляры из первично инфицированных тканей. Вирусемия поддерживается путем постоянного поступления вирусов в кровь или же при нарушении механизмов элиминации вирусов из крови.

Нервные стволы. Нейрогенный путь распространения вирусов вдоль периферических нервов присущ вирусам бешенства, простого герпеса.

Выделение вируса из организма.

При заболеваниях, вызванных пантропными вирусами, выделение идет с фекалиями, мочой, экссудатом, молоком, слюной. При гриппе, парагриппе вирус может выделяться через носоглотку и с фекалиями. При аденоинфекции вирус выделяется с носоглоточным секретом, фекалиями, мочой; при энтеровирусных заболеваниях - гл. образом с фекалиями; при болезнях, характеризующихся кожными поражениями – обычно из этих поражений; при бешенстве – в основном со слюной. Возможно выделение вируса со спермой (ящур, лейкоз).

Главная задача биологии — это развитие представлений у человека о живых организмах, о многообразии видов, обо всех закономерностях развития живых существ, а также об их взаимодействии с окружающей природой. Предмет основы безопасности жизнедеятельности (ОБЖ) позволяет получить знания и умения, которые помогут сохранить жизнь и здоровье в опасных ситуациях. Эти ситуации всегда возникают неожиданно, но, тем не менее, большинство из них предсказуемы и к ним можно подготовиться заранее. ОБЖ учит нас предвидеть возможные опасности и минимизировать потери от той или иной ситуации. Сегодня мы сталкиваемся с новым видом вирусной опасности COVID-19,о котором поговорим с точки зрения биологии и ОБЖ.

Что такое вирус?

Вирус — это неклеточный инфекционный агент. Сегодня нам известно около 6 тысяч различных вирусов, но их существует несколько миллионов. Вирусы не похожи друг на друга и могут иметь как форму сферы, спирали, так и форму сложного асимметричного сплетения. Размеры вирусов варьируются от 20 нм до 300 нм.

Как устроен вирус?

В центре агента находится генетический материал РНК или ДНК, вокруг которого располагается белковая структура — капсид.
Капсид служит для защиты вируса и помогает при захвате клетки. Некоторые вирусы дополнительно покрыты липидной оболочкой, т.е. жировой структурой, которая защищает их от изменений окружающей среды.

Вирусолог Дэвид Балтимор объединил все вирусы в 8 групп, из которых некоторые группы вирусов содержат 1-2 цепочки ДНК. Другие же содержат 1 цепочку РНК, которая может удваиваться или достраивать на своей матрице ДНК. При этом каждая группа вирусов производит себя в различных органеллах зараженной клетки.

Вирусы имеют определенный диапазон хозяев, т.е. он может быть опасен для одних видов и абсолютно безвреден для других. Например, оспой болеет только человек, а чумкой только некоторые виды плотоядных. Вирус не способен выжить сам по себе, поэтому активируется только в хозяйской клетке, используя ее ресурсы и питательные вещества. Цель вируса — создание множества копий себя, чтобы инфицировать другие клетки!

Как вирус попадает в организм?

через физические повреждения (например, порезы на коже)
путём направленного впрыскивания (к примеру, укус комара)
направленного поражения отдельной поверхности (например, при вдыхании вируса через трахею)

к эпителию слизистых оболочек (это например вирус гриппа)
к нервной ткани (вирус простого герпеса)
к иммунным клеткам (вирус иммунодефицита человека)

Геном вируса встраивается в одну из органелл или цитоплазму и превращает клетку в настоящий вирусный завод. Естественные процессы в клетке нарушаются, и она начинает заниматься производством и сбором белка вируса. Этот процесс называется репликацией. И его основная цель — это захват территории. Во время репликации генетический материал вируса смешивается с генами клетки хозяина — это приводит к активной мутации самого вируса, а также повышает его выживаемость. Когда процесс репликации налажен, вирусная частица отпочковывается и заражает уже новые клетки, в то время как инфицированная ранее клетка продолжает производство.

Выход вируса

Вирус создал множество собственных копий, клетка оказывается изнуренной из-за использования ее ресурсов. Больше вирусу клетка не нужна, поэтому клетка часто погибает и новорожденным вирусам приходится искать нового хозяина. Это и есть заключительная стадию жизненного цикла вируса.

Скорость распространения вирусной инфекции

Размножение вирусов протекает с исключительно высокой скоростью: при попадании в верхние дыхательные пути одной вирусной частицы уже через 8 часов количество инфекционного потомства достигает 10³, а концу первых суток − 10²³.

Вирусная латентность

Как вирус распространяется?

воздушно-капельный (кашель, чихание)
с кожи на кожу (при прикосновениях и рукопожатиях)
с кожи на продукты (при прикосновениях к пище грязными руками вирусы могут попасть в пищеварительную и дыхательную системы)
через жидкие среды организма (кровь, слюну и другие)

Почему с вирусами так тяжело бороться?

Сегодня людям уже удалось победить некоторые вирусы, а некоторые взять под жесткий контроль. Например, Оспа (она же черная оспа). Болезнь вызывается вирусом натуральной оспы, передается от человека к человеку воздушно-капельным путем. Больные покрываются сыпью, переходящей в язвы, как на коже, так и на слизистых внутренних органов. Смертность, в зависимости от штамма вируса, составляет от 10 до 40 (иногда даже 70%), На сегодняшний день вирус полностью истреблен человечеством.

Кроме того, взяты под контроль такие заболевания, как бешенство, корь и полиомиелит. Но помимо этих вирусов существует масса других, которые требуют разработок или открытия новых вакцин.

Коронавирус

Виновником эпидемии, распространяющейся сегодня по миру, стал коронавирус, вирусная частица в 0,1 микрона. Свое название он получил благодаря наростам на своей структуре, своеобразным шипам. Внутри вируса спрятан яд, с помощью которого он подчиняет себе зараженный организм. Этот вирус воздействует не только на человека, но и на птиц, свиней, собак и летучих мышей. В настоящий момент выделяют от 30 до 39 разновидностей коронавирусной инфекции. Но для человека патогенно всего 6. И как любой другой вирус COVID-19 мутирует.

К наиболее распространенным симптомам COVID-19 относятся повышение температуры тела, сухой кашель и утомляемость. К более редким симптомам относятся боли в суставах и мышцах, заложенность носа, головная боль, конъюнктивит, боль в горле, диарея, потеря вкусовых ощущений или обоняния, сыпь и изменение цвета кожи на пальцах рук и ног. Как правило, эти симптомы развиваются постепенно и носят слабо выраженный характер. У некоторых инфицированных лиц болезнь сопровождается очень легкими симптомами.

Сколько же может жить этот вирус вне организма? Все зависит от типа вируса и от той поверхности, на которую вирусы попали. В качестве примера было рассмотрено 3 вируса, по которым велись исследования. Изучали время, на которое может задерживаться вирус на различных поверхностях. Данные приведены в таблице.

Поскольку пока не изобретено вакцины от COVID-19, в целях защиты от инфекции самым важным для нас является соблюдение гигиены.

Гигиена — раздел медицины, изучающий влияние жизни и труда на здоровье человека и разрабатывающая меры (санитарные нормы и правила), направленные на предупреждение заболеваний, обеспечение оптимальных условий существования, укрепление здоровья и продление жизни.

Сегодня следует соблюдать определенные правила гигиены:

Соблюдение режима труда и отдыха, не допускающего развития утомления и переутомления.
Выполнение условий, обеспечивающих здоровый и полноценный сон (свежий воздух, отсутствие шума, удобная постель, оптимальная продолжительность).
Правильное здоровое питание в соответствии с потребностями организма.
Комфортный микроклимат в жилище (температура, влажность и подвижность воздуха, естественная и искусственная освещенность помещений).
Содержание в чистоте тела и тщательный уход за зубами.
Спокойное и корректное поведение в конфликтных ситуациях.

Вторичная циркуляция вируса. Механизм повреждающего действия вирусов на клетки.

Существует значительное разнообразие типов взаимодействия между вирусом и клеткой, причем исход взаимодействия в каждом частном случае определяется главным образом генетическими характеристиками вируса и клетки. Эти взаимодействия можно разбить на три основных типа: а) разрушение клеток, вызываемое цитовидными вирусами, б) персистентная инфекция, вызываемая некоторыми вирусами, не убивающими клеток, в) трансформация, вызываемая онкогенными вирусами.

Взаимодействие клеток с цитоцидными вирусами характеризуется летальными повреждениями клетки, которые вызываются воздействием продуктов вирусного генома на клетку или на ее регуляторные механизмы. Несмотря на то что наши знания в области молекулярной биологии размножения вирусов существенно расширились в течение последнего десятилетия, мы все еще далеки от ясного понимания того, каким образом вирусы убивают клетки, или — на другом уровне — каким образом они вызывают заболевание.

В клетках, зараженных цитоцидным вирусом, происходят резкие биохимические сдвиги. Быстро образующиеся вирусспецифические белки во многих случаях вызывают подавление синтеза клеточных белков и РНК хозяина, что само по себе несовместимо с выживанием клетки. Далее, на поздних стадиях инфекционного цикла в клетке накапливается большое количество вирусных макромолекул; часть из них, в особенности некоторые капсидные белки, могут быть токсичны.

Вирусные белки или вирионы как таковые образуют большие кристаллические (кристаллоподобные) агрегаты или включения, вызывающие отчетливо видимую деформацию клетки. Инфицированные клетки обычно сильно набухают; при этом, естественно, должна изменяться и проницаемость мембран. В результате этого лизосомные ферменты клетки могут выходить в цитоплазму и вызывать аутолитическое переваривание клетки.

Большая часть литературы по этому вопросу посвящена попыткам выяснить, какое событие отвечает непосредственно за видимые цитопатические повреждения. Эти исследования показали, что повреждения клеток могут иметь место и в тех случаях, когда выражение вирусного генома ограничено. Например, вирус может быть инактивирован (скажем, УФ-облучением), или представлять собой условно-летальный мутант, или его размножение может быть подавлено химическими ингибиторами.

Вирус проникает в организм разными путями, которые определяются локализацией чувствительных клеток в организме и механизмом передачи вирусов от одного хозяина к другому.

Одни вирусы используют строго определенный путь проникновения в организм. Например, ортомиксовирусы, ряд парамиксовирусов, коронавирусов, аденовирусов, рино-вирусы способны репродуцироваться только в клетках слизистых оболочек дыхательных путей человека и животных, и, следовательно, единственным путем проникновения в организм является воздушно-капельный.

Другие вирусы способны к репродукции в разных клеточных системах. Например, вирусы герпеса и оспы способны вызвать заболевание при внутрикожном, внутривенном, интраназальном, внутримозговом введении.

В естественных условиях возможны следующие пути проникновения вируса в организм.

Воздушно-капельный. Вирус проникает в дыхательные пути в составе капель, попавших в воздух из дыхательных путей больного. Чем меньше капли, тем легче и глубже они туда проникают. Вирусные частицы могут попадать также с частицами пыли. Крупные частицы пыли оседают на слизистой оболочке носа, а мелкие (не более 2 мкм) могут проникнуть глубоко в дыхательные пути и достичь альвеол.

Воздушно-капельным путем в организм попадают две группы вирусов:

1) респираторные вирусы, которые репродуцируются в эпителии слизистых оболочек дыхательных путей, вызывают местную (реже генерализованную) инфекцию и затем выводятся из организма;

2) вирусы, для которых дыхательные пути являются только входными воротами инфекции. Не вызывая местных поражений ткани, эти вирусы обусловливают генерализованную инфекцию, часто со вторичным поражением дыхательных путей. К таким вирусам относятся вирусы натуральной и ветряной оспы, кори, свинки.

Пищевой. Этим путем в пищеварительный тракт попадают энтеровирусы, реовирусы, многие альфа-вирусы, аденовирусы, некоторые парвовирусы и др.

Через кожу. Некоторые вирусы проникают в организм через поврежденную или даже неповрежденную кожу, например, вирусы бешенства (при укусе животных), коровьей оспы, папилломы.

Половой. Таким путем в организм проникают вирусы герпеса, бородавок человека (семейство паповавирусов).

Вертикальный. Этот путь передачи встречается, в частности, при интеграционных инфекциях, когда в дочерние клетки попадает клеточный геном с интегрированными последовательностями вирусного генома, и при инфекциях с внутриутробным заражением плода, что характерно для вируса краснухи при заболевании женщин, особенно в первые 3 мес беременности. Поражения плода могут вызывать вирусы цитомегалии, простого герпеса, Коксаки и др.

– Овладение теоретическими основами вирусологии;

– Приобретение знаний и навыков профилактики и диагностики вирусных болезней животных.

– Изучить особенности биологии вирусов и взаимодействия их с заражаемым организмом;

– Усвоить принципиальный подход к установлению предварительного диагноза;

– Научиться составлять планы лабораторных исследований при диагностике вирусных болезней;

– Овладеть современными вирусологическими методами диагностики.

В результате обучения студенты должны уметь:

– Правильно взять патологический материал;

– Правильно консервировать и транспортировать патологический материал в лабораторию;

– Обнаруживать и идентифицировать вирусы в патологическом материале;

– Поставить диагноз на вирусную болезнь;

– Выполнения методов индикации вируса в патологическом материале;

– Работы с куриными эмбрионами для обнаружения и выделения вирусов;

– Изготовления культуры клеток и использования ее для диагностики;

– Проведения серологических исследований;

– Применения методов обнаружения и титрования антител в сыворотках животных;

– Выполнения методов лабораторной диагностики ящура, бешенства, оспы, лейкоза КРС и других вирусных инфекций.

Вирусы -- возбудители болезней животных, растений, а также человека. По-

добно другим инфекционным агентам они содержат генетическую информацию

в форме последовательности нуклеотидов в молекулах нуклеиновых кислот

(ДНК или РНК), реализуют ее с помощью триплетного кода, обладают наслед-

ственностью и изменчивостью, поддаются естественному и искусственному от-

бору. Но в отличие от других инфекционных агентов вирусы не имеют своего

обмена веществ, и поэтому они ничем не питаются, не дышат и ничего не выде-

ляют, у них нет белоксинтезирующих и энергообразующих систем. Вирусы

размножаются только в живых клетках, поэтому их можно рассматривать как

биологические образования, несущие генетическую информацию, которую они

реализуют только в живых клетках животных и растений.

В хозяйствах промышленного типа широко распространены острые респи-

раторные и кишечные заболевания, вызываемые вирусами парагриппа (пара-

миксовирусы), инфекционного ринотрахеита (герпесвирусы), вирусной диареи

(флавивирусы), аденовирусами и др.

Вирусы могут быть причиной внутриутробной патологии животных.

Среди рациональных мер борьбы с вирусными болезнями лабораторная ди-

агностика занимает ведущее место.

Вирусологические отделы. Вирусологические отделы лабораторий и на-

учно-исследовательских ветеринарных станций призваны осуществлять ла-

бораторную диагностику вирусных инфекций, контролировать заболевае-

мость животных, вызываемую вирусами в межэпизоотический период.

Вирусология зародилась в конце XIX столетия после опубликования рабо-

ты (1892) Д. И . Ивановского о мозаичной болезни табака, где приводятся

убедительные доказательства о том, что мозаичная болезнь табака вызывает-

ся мельчайшим микроорганизмом, невидимым в световые микроскопы и

проходящим через бактериальные фильтры.

Вскоре Д. И. Ивановский доказал, что болезнь заразна и передается от по-

раженного ею растения к здоровым. 0,

Ивановский делает новое открытие: в листьях, пораженных возбудителем

табачной мозаики, обнаруживает мелкие кристаллы. Через сорок лет амери-

канский вирусолог У. Стенли изучил эти кристаллы и доказал, что они пред-

ставляют собой скопление вируса табачной мозаики.

Между тем все новые и новые факты подтверждают, что Д. И. Ивановский

открыл новый мир живых существ -- вирусы. Ф. Леффлер и П. Фрош

новили, что ящур также вызывается вирусом. В 1911 г. П. Раус доказыва-

ет, что саркома кур -- вирусное заболевание. Туорт (1915) и Д'Эррель

(1917) обнаруживают, что бактерии могут поражаться вирусами - бактерио-

фагами. Последние, размножаясь в бактериях, лизируют и вызывают их ги-

Величайшая заслуга Д. И. Ивановского заключается не только в том,

что он открыл первый вирус и первым понял, что встретился с особой катего-

рией возбудителей, болезней, но также и в том, что он первым сформулиро-

вал основные признаки вирусов (мельчайшие размеры и проходимость через

бактериальные фильтры, внутриклеточный паразитизм и неспособность раз-

множаться на искусственных питательных средах), которые долгое время

были основными критериями при определении вирусной природы возбуди-

Д. И . Ивановский не только открыл новую форму существования жизни -

вирусы, но своими выдающимися исследованиями заложил основы ряду на-

правлений, разработка которых сыграла огромную роль в формировании и

развитии современной вирусологии . Им были заложены основы цитопатоло-

гии вирусных инфекций. Впервые было установлено важное значение латент-

В последние годы установлено, что вирусы, ранее считавшиеся возбуди-

телями только острых заболеваний, часто являются причиной хронических

инфекций (корь, краснуха, паротит, клещевой и японский энцефалиты, бе-

шенство, грипп и др.). В настоящее время известно свыше 500 болезней, вызываемых зоопатогенными вирусами. Многие из них являются возбудителями

широко распространенных болезней приносящих огромный ущерб человече-

ству; ущерб от вирусных заболеваний намного превышает ущерб, наноси-

мый бактериями, грибками и простейшими). К особо опасным вирусным бо-

лезням животных относят ящур, чуму рогатого скота, чуму свиней, птиц и

др. Вирусология имеет не только большое практическое значение для здра-

воохранения и сельского хозяйства, но и представляет огромный теоретиче-

ский интерес для биологии, генетики, биохимии и других отраслей естество-

Читайте также: