Infezione umana

Sintomi

Tutti i virus sono fusi nel regno di Vira. I virus sono un gruppo unico di agenti infettivi.

Una particella virale completa, il virione, contiene una o più molecole di DNA o RNA, circondate da un rivestimento proteico, a volte in altri strati. Questi strati aggiuntivi possono essere complessi e contenere carboidrati, lipidi, proteine ​​aggiuntive e simili.

I virus possono esistere in due forme: extracellulare e intracellulare. Il virione, la forma extracellulare, ha poco o nessun enzima e non può riprodursi senza una cellula vivente. La forma intracellulare del virus ha la forma di un acido nucleico che è in grado di replicarsi e causare il metabolismo della cellula ospite a formare componenti dei virioni.

Proprietà generali dei virus che li distinguono dagli altri organismi viventi:

  • 1. La mancanza di struttura cellulare.
  • 2. Incapacità di auto-crescita e divisione.
  • 3. Mancanza dei propri sistemi metabolici.
  • 4. Contenere solo un tipo di acido nucleico: RNA o DNA.
  • 5. Per la riproduzione dei virus, è necessario solo l'acido nucleico.
  • 6. Non moltiplicare al di fuori delle cellule ospiti.

Sebbene il parassitismo intracellulare obbligatorio sia anche caratteristico di alcuni batteri e protozoi (rickettsia, clamidia, plasmodio malarico), i virus non si paralizzano a livello cellulare, ma a livello genetico. La discussione continua se i virus possono essere chiamati organismi viventi.

I virus fitopatogeni (virus delle piante) causano varie malattie delle piante: mosaico di tabacco, grano, avena, soia; patate ad anello; nanismo di cespugli di pomodoro, ecc.

Questi virus entrano nella cellula vegetale attraverso danni meccanici derivanti dall'attrito di foglie, punture di insetti. La trasmissione di virus contribuisce ai parassiti delle piante (dodder). I vettori di molti virus sono insetti, nematodi (nematodi). Molto spesso, i virus vengono trasmessi attraverso i semi, così come durante la propagazione vegetativa per talea, rizoma, tubero, ecc.

Virus Zoo-patogeni. Negli esseri umani e negli animali, i virus causano malattie come il vaiolo, l'encefalite, la rabbia, la poliomielite, l'influenza, la rinite, l'afta epizootica, la sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS). Sono trasmessi attraverso il contatto diretto con il paziente, attraverso goccioline trasportate dall'aria, attraverso insetti e animali, attraverso il sangue.

I batteriofagi. I virus microbici infettano batteri, actinomiceti, funghi e alghe. È improbabile che esistano batteri per i quali, con una ricerca abbastanza coscienziosa, sarebbe impossibile trovare un fago adatto. Gli scienziati hanno provato a usare i fagi per combattere le malattie batteriche, in particolare per il trattamento delle infezioni da dissenteria e stafilococco, ma i tentativi non hanno prodotto il risultato desiderato. In presenza di sangue, pus o feci, i batteriofagi erano inattivi.

Proprietà del virus

I virus sono gli organismi più piccoli, le loro dimensioni variano da 12 a 500 nanometri. I piccoli virus sono uguali alle grandi molecole proteiche. Virus - parassiti pronunciati delle cellule. Le caratteristiche distintive più importanti dei virus sono le seguenti differenze:

1. Contengono solo un tipo di acido nucleico: l'acido ribonucleico (RNA) o l'acido desossiribonucleico (DNA) - e tutti gli organismi cellulari, inclusi i batteri più primitivi, contengono sia il DNA che l'RNA.

2. Non hanno il loro metabolismo, hanno un numero molto limitato di enzimi. Per la riproduzione utilizzando il metabolismo della cellula ospite, i suoi enzimi ed energia.

3. Possono esistere solo come parassiti intracellulari e non si riproducono al di fuori delle cellule di quegli organismi in cui parassitano.

Struttura e classificazione dei virus

I virus non possono essere visti in un microscopio ottico, poiché la loro dimensione è inferiore alla lunghezza dell'onda luminosa. Li puoi vedere solo con un microscopio elettronico.

I virus sono costituiti dai seguenti componenti principali:

1. Core - materiale genetico (DNA o RNA), che porta informazioni su diversi tipi di proteine ​​necessarie per la formazione di un nuovo virus.

2. Il guscio proteico, che è chiamato il capside (dalla parola latina caps - box). È spesso costruito da subunità ripetitive identiche - capsomeri. I capsomeri formano strutture con un alto grado di simmetria.

malattia da virus virale

3. Membrana aggiuntiva di lipoproteine. È formato dalla membrana plasmatica della cellula ospite e si trova solo in virus relativamente grandi (influenza, herpes).

I capsidi e il guscio extra svolgono funzioni protettive, come se si trattasse di proteggere l'acido nucleico. Inoltre, contribuiscono alla penetrazione del virus nella cellula. Un virus completamente formato è chiamato virione.

Struttura schematica del virus contenente RNA con un tipo di simmetria elicoidale e un'ulteriore busta lipoproteica:

Fig.2. La struttura schematica del virus: 1 - core (RNA a filamento singolo); 2 - guscio proteico (capsico); 3 - membrana aggiuntiva di lipoproteine; 4 - Capsomeri (parti strutturali del Capside).

Poiché la base di tutta la vita è costituita da strutture genetiche, i virus sono ora classificati in base alle caratteristiche della loro sostanza ereditaria - acidi nucleici. Tutti i virus sono suddivisi in due grandi gruppi: virus contenenti DNA (deoxyvirus) e virus contenenti RNA (ribovirus).

Ciascuno di questi gruppi viene quindi suddiviso in virus con acidi nucleici a doppio filamento e a filamento singolo.

Il prossimo criterio è il tipo di simmetria dei virioni (a seconda del metodo di deposizione dei capsomeri), la presenza o l'assenza di membrane esterne e nelle cellule ospiti. Oltre a queste classificazioni, ce ne sono molte altre.

Ad esempio, il tipo di trasferimento di infezione da un organismo a un altro.

Figura 3. Rappresentazione schematica della posizione dei capsomeri nel capside dei virus. Il tipo di simmetria a spirale ha il virus dell'influenza: a. Tipo cubico di simmetria nei virus: herpes - b, adenovirus - c, poliomielite - g

Double-stranded Il materiale genetico di un virus (DNA o RNA) è circondato da un rivestimento proteico.

Istruzioni metodiche per gli studenti alla lezione pratica numero 1.

Argomento: proprietà di base dei virus e moderni metodi di diagnosi delle malattie virali.

Obiettivo: studiare le proprietà dei virus e i metodi per diagnosticare malattie causate da virus.

Modulo 3. Virologia generale e speciale.

Modulo di contenuto 10. Virologia generale.

Argomento 1: le proprietà di base dei virus e i moderni metodi di diagnosi delle malattie virali.

Pertinenza dell'argomento: I VIRUS sono un regno speciale delle dimensioni ultramicroscopiche di organismi con un solo tipo di acidi nucleici, privati ​​dei propri sistemi di sintesi proteica e di mobilizzazione dell'energia e sono, quindi, parassiti intracellulari assoluti.

Nel 1892, il botanico russo D.I. Ivanovsky, studiando la malattia del mosaico delle foglie di tabacco, ha scoperto che la malattia è causata dai microrganismi più piccoli che passano attraverso i filtri batterici a piccoli pori. Questi microrganismi sono chiamati virus (dal latino Virus - veleno). Un grande contributo allo studio dei virus è stato fatto dai virologi russi: М.А. Morozov, N.F. Gamaleya, L.A. Zilber, M.P. Chumakov, A.A. Smorodintsev, V.M. Zhdanov e altri.

I virus sono i microbi più piccoli ("agenti filtranti") che non hanno una struttura cellulare, un sistema di sintesi proteica, contenente un tipo di acido nucleico (solo DNA o RNA). I virus, essendo obbligati parassiti intracellulari, sono riprodotti nel citoplasma o nel nucleo cellulare. Sono strutture genetiche autonome e si differenziano in un metodo di replica speciale, disconnessi (disgiuntivo): nella cellula, gli acidi nucleici del virus e le loro proteine ​​vengono sintetizzate separatamente, quindi vengono assemblate in particelle virali. La particella virale generata è chiamata virione.

Le principali proprietà dei virus sono:

Il contenuto di acido nucleico di un solo tipo (DNA o RNA);

Mancanza di capacità di crescita e divisione binaria;

Replicazione riproducendosi dal proprio acido nucleico genomico;

Mancanza dei propri sistemi di mobilitazione di energia;

Mancanza di sistemi di sintesi proteica;

I virus sono parassiti intracellulari assoluti.

La morfologia e la struttura dei virus sono studiate usando la microscopia elettronica, poiché le loro dimensioni sono piccole e paragonabili allo spessore del guscio dei batteri.

Ci sono solo disposti i virus (per esempio, polio, virus dell'epatite A) e virus difficili (ad esempio, morbillo, influenza, virus dell'herpes, coronavirus).

Nei virus semplicemente organizzati, l'acido nucleico è associato a un rivestimento proteico chiamato capside (dal cap. Capsa). Il capside consiste di subunità morfologiche ripetitive - capsomeri. L'acido nucleico e il capside interagiscono tra loro e insieme sono chiamati nucleocapside.

Nei virus intricati, il capside è circondato da una busta lipoproteica - supercapsida o peplosom. L'involucro del virus deriva dalle membrane di una cellula infetta da virus. Sul guscio del virus sono glicoproteine ​​"spikes", o "spine" (peplomer, o proteine ​​supercapsidnyh). Sotto il guscio di alcuni virus c'è la proteina M.

Quindi, i virus semplicemente organizzati sono costituiti da acido nucleico e un capside. I virus complicati sono composti da acido nucleico, capside e membrana lipoproteica.

Le virioni hanno una spirale, icosaedrica (cubica) o tipo complesso di simmetria del capside (nucleocapside). Il tipo di simmetria a spirale è dovuto alla struttura elicoidale del nucleocapside (ad esempio, nei virus dell'influenza, i coronavirus). Il tipo di simmetria icosaedrica è dovuto alla formazione di un corpo cavo isometrico da un capside contenente acido nucleico virale (ad esempio, nel virus dell'herpes).

Il capside e il guscio (supercapside) proteggono i virioni dall'esposizione ambientale, determinano l'interazione selettiva (adsorbimento) con alcune cellule, così come le proprietà antigeniche e immunogeniche dei virioni. Le strutture interne dei virus sono chiamate core. Negli adenovirus, il nucleo è costituito da proteine ​​simili agli istoni associate al DNA, nei reovirus è costituito da proteine ​​del capside interno.

Forma virionovmozhet essere diversa: astiforme (ortomixovirus, paramixovirus, coronavirus), proiettile (rhabdoviruses), sferica (virus polio, HIV, adenovirus), filiformi (filovirus) come spermatozoi (batteriofagi).

La dimensione del virus è determinata dalla microscopia elettronica, mediante ultrafiltrazione attraverso filtri con diametro noto dei pori, mediante ultracentrifugazione. Parvovirus (18 nm) e virus della poliomielite (circa 20 nm) sono i più piccoli virus e il virus del vaiolo (circa 350 nm) è il più grande.

Distinguere tra DNA e virus contenenti RNA. Di solito sono aploidi, cioè hanno un set di geni. Le eccezioni sono i retrovirus con un genoma diploide. Il genoma dei virus contiene da sei a diverse centinaia di geni ed è rappresentato da vari tipi di acidi nucleici: a doppio filamento, a filamento singolo, lineari, circolari, frammentati.

Tra i virus contenenti RNA si distinguono i virus con un genoma positivo (RNA più-filo). L'RNA a più filamenti di questi virus svolge la funzione ereditaria (genomica) e la funzione dell'RNA messaggero (mRNA).

Esistono anche virus contenenti RNA con un genoma negativo (RNA meno-filamento). Il filamento negativo dell'RNA di questi virus svolge solo una funzione ereditaria.

Il genoma dei virus può essere incorporato nel genoma della cellula sotto forma di provirus, manifestandosi come parassita genetico della cellula. Gli acidi nucleici di alcuni virus, ad esempio i virus dell'herpes, si possono trovare nel citoplasma delle cellule infette, simili ai plasmidi.

Le principali proprietà dei virus

Le proprietà di base dei virus con cui differiscono da tutti gli altri esseri viventi sono le seguenti:

1. Dimensioni ultramicroscopiche.

2. I virus contengono solo un tipo di acido nucleico: DNA o RNA.

3. I virus non sono capaci di crescita e divisione binaria.

4. I virus si moltiplicano riproducendosi dal loro acido nucleico genomico. Altri organismi sono in grado di crescere e moltiplicarsi per divisione binaria.

5. I virus non dispongono dei propri sistemi di mobilitazione di energia.

6. I virus non hanno i loro propri sistemi di sintesi proteica.

7. Sono parassiti intracellulari assoluti.

L'habitat dei virus sono batteri, cellule vegetali, animali e umani.

Virus - un regno speciale di organismi di dimensioni ultramicroscopic, con soltanto un tipo di acido nucleico, sintesi proteica privati ​​dei loro sistemi e la mobilitazione di energia è assolutamente parassiti intracellulari.

C'è un'altra visione dei virus: "i virus sono considerati come elementi genetici, rivestiti di un guscio protettivo e in grado di spostarsi da una cellula all'altra".

I virus si moltiplicano solo intracellularmente, quindi è stato necessario trovare metodi semplici e accessibili per la loro coltivazione. Una decisione importante fu la proposta nel 1932. R.Gudpaschura usa embrioni di pollo per la coltivazione di virus. La soluzione definitiva al problema è diventata possibile dopo che sono stati sviluppati metodi per coltivare le cellule al di fuori del corpo. Inizialmente, è stato utilizzato il metodo del tessuto sopravvissuto. Si trova nel fatto che in un pallone contenente un mezzo nutritivo, fatto un pezzo di tessuto. Le cellule di alcuni tessuti in tali condizioni possono sopravvivere (ma non moltiplicarsi) fino a 30 giorni e i virus possono moltiplicarsi in esse. All'inizio della seconda metà del XX secolo, le epidemie di polio si sono diffuse e pericolose e sono state necessarie misure immediate per creare un vaccino. Per fare ciò, è stato necessario trovare un metodo che consenta di far crescere rapidamente i virus in grandi quantità.

Per isolare le colture cellulari che potrebbero essere utilizzate per far crescere i virus, è necessario risolvere 4 problemi:

I. ottenere cellule libere (cioè isolate l'una dall'altra) nella quantità richiesta;

II. creare condizioni e ambienti nutritivi in ​​cui le cellule potrebbero proliferare attivamente;

III. fornire condizioni in cui i batteri non potrebbero moltiplicarsi nelle colture cellulari;

IV. identificare i metodi per riconoscere la crescita del virus e identificarlo.

Tutti questi problemi sono stati risolti. Per isolare le cellule isolate, ma vitali dai tessuti danneggiati, sono state trattate utilizzando una soluzione di tripsina debole. I terreni nutrienti contenenti tutti i nutrienti (amminoacidi, vitamine) necessari per la crescita cellulare e i sali minerali sono stati proposti per la coltivazione. Un indicatore è stato aggiunto ai mezzi nutritivi, attraverso i quali il cambiamento di colore è stato possibile giudicare il metabolismo e la riproduzione delle cellule. Fiale e flaconi di vetro sono stati usati come base per la propagazione. Per sopprimere la possibile crescita di batteri, il materiale vaccinato è stato inoculato con antibiotici prima della semina in colture cellulari.

Esperimenti condotti nel 1949.J. Anders, T. Weller e F. Robbins, che hanno dimostrato che il virus della polio si moltiplica bene nelle colture primarie tripsinizzate di cellule derivate da reni di scimmia.

Sviluppo di metodi per la produzione di colture cellulari hanno permesso di introdurre nella metodi classici di medicina pratica della diagnosi virologica infettiva zabolevanij da un lato, e l'accumulo di virus in quantità sufficienti per la produzione - vaccini, dall'altro. Lo svantaggio principale delle colture cellulari tripsinizzate primarie è che dopo diversi trasferimenti, cessano di moltiplicarsi. Alla ricerca di una cultura di tali cellule che sono in grado di moltiplicarsi indefinitamente. Queste proprietà sono possedute da cellule tumorali o mutanti, ma le cellule tumorali non vengono utilizzate per produrre vaccini. Per questi scopi, vengono utilizzate colture cellulari che non contengono virus e non hanno neoplasie. Le colture di cellule diploidi soddisfano questi requisiti.

Deformazione cellule diploidi chiamate coltura cellulare morfologicamente omogenea, stabilizzati durante la coltura in vitro una vita limitata, e caratterizzate da tre fasi (stabilizzazione della crescita attiva, invecchiamento), tessuto originale conservazione cariotipo, privo di contaminanti e presentante, attività oncogenica trapianto criceti.