Типы взаимодействия вирусов с клетками
Взаимодействие вируса с клетками хозяина может иметь различные проявления. Вирусная инфекция может протекать с разрушением и без разрушения клеток. Не все вирусные инфекции являются продуктивными. Вирусные инфекции, не сопровождающиеся образованием нового потомства вирусов, называются абортивными инфекциями. Непродуктивная инфекция может быть персистентной или латентной инфекцией. В первом случае инфекция продолжается длительное время, во втором она имеет место, но не проявляется, хотя вирусный геном интегрирован в ДНК клетки, или существует в виде эписомы. Персистентная или латентная инфекция могут вести к трансформации клеток.
Наиболее распространенными морфологическими изменениями, вызываемыми вирусами, являются:
Цитопатические вирусы убивают инфицированные клетки, что является результатом повреждающего кумулятивного действия многих физиологических функций клетки. К ним относятся подавление синтеза нуклеиновых кислот и белка, транскрипции РНК, процессинга мРНК, изменение клеточных мембран, токсичность вирусных белков. Цитопатический эффект вызывают также токсические вирусные белки, которые накапливаются в конечной стадии инфекции.
Цитопатические изменения связаны с изменением клеточных мембран. Клетки могут сливаться и формировать синцитий.
Морфологические изменения в клетках, инфицированных некоторыми вирусами, сопровождаются образованием телец-включений, которые обнаруживаются под световым микроскопом после фиксации и окрашивания. В зависимости от вируса они могут находиться в цитоплазме (оспо-, рео-, парамиксовирусы и вирус бешенства) или ядре (герпес-, адено- и парвовирусы), быть единичными или множественными, большими или мелкими, округлыми или полиморфными, ацидофильными или базофильными. Вирус чумы плотоядных и цитомегаловирус свиней могут вызывать образование телец-включений в ядре и цитоплазме. Тельца-включения могут представлять собой скопление вирусных компонентов (тельца Негри при бешенстве) или место синтеза вируса-вироплазма (вирусы оспы). Другие включения представлены кристаллическими агрегатами вирионов (аденовирусные включения в ядре или реовирусные - в цитоплазме). Кроме того, они могут представлять собой результат дегенеративных изменений клеток.
Вирусы, почкующиеся через плазматическую мембрану (тога-, орто- и парамиксовирусы), способны адсорбировать эритроциты на клетках инфицированной культуры (вызывать гемадсорбцию). Гликопротеины некоторых вирусов ответственны за гемагглютинацию in vitro [898]. Нецитопатические вирусы обычно не убивают клетки, в которых они размножаются. Они часто вызывают персистентную инфекцию с образованием и выделением вирионов, минимально повреждая клеточный метаболизм. Во многих случаях такие клетки продолжают расти и делиться. Такой способностью обладают некоторые РНК вирусы (пести-, арена-, ретро- и парамиксовирусы) [898].
Интерференция вирусов проявляется, когда инфицированные вирусом клетки становятся устойчивыми к суперинфицированию тем же самым или другим вирусом. Это явление может быть обусловлено двумя причинами: 1) дефектив-
Таблица 8. Свойства интерферонов [346]
ными интерферирующими частицами (против гомологичного вируса) и 2) интерфероном. Сейчас у человека известно более 20 интерферонов. Они являются членами большого семейства нормальных регуляторов синтеза клеточных белков (цитокины). Их разделяют на три химически определенных типа а, р и -у (табл. 8).
После синтеза в инфицированных вирусом клетках они выделяются и связываются со специфическими рецепторами плазматической мембраны других клеток. Вероятно, имеется один рецептор для а- и (3- интерферона и другой для у- интерферона. Многие индуцированные белки, каждый своим путем, прямо или косвенно подавляют репликацию вируса.
Наиболее распространенными морфологическими изменениями, вызываемыми вирусами, являются:
- округление и отделение клеток от твердого субстрата;
- лизис клеток;
- образование синцития;
- образование телец-включений.
Цитопатические вирусы убивают инфицированные клетки, что является результатом повреждающего кумулятивного действия многих физиологических функций клетки. К ним относятся подавление синтеза нуклеиновых кислот и белка, транскрипции РНК, процессинга мРНК, изменение клеточных мембран, токсичность вирусных белков. Цитопатический эффект вызывают также токсические вирусные белки, которые накапливаются в конечной стадии инфекции.
Цитопатические изменения связаны с изменением клеточных мембран. Клетки могут сливаться и формировать синцитий.
Морфологические изменения в клетках, инфицированных некоторыми вирусами, сопровождаются образованием телец-включений, которые обнаруживаются под световым микроскопом после фиксации и окрашивания. В зависимости от вируса они могут находиться в цитоплазме (оспо-, рео-, парамиксовирусы и вирус бешенства) или ядре (герпес-, адено- и парвовирусы), быть единичными или множественными, большими или мелкими, округлыми или полиморфными, ацидофильными или базофильными. Вирус чумы плотоядных и цитомегаловирус свиней могут вызывать образование телец-включений в ядре и цитоплазме. Тельца-включения могут представлять собой скопление вирусных компонентов (тельца Негри при бешенстве) или место синтеза вируса-вироплазма (вирусы оспы). Другие включения представлены кристаллическими агрегатами вирионов (аденовирусные включения в ядре или реовирусные - в цитоплазме). Кроме того, они могут представлять собой результат дегенеративных изменений клеток.
Вирусы, почкующиеся через плазматическую мембрану (тога-, орто- и парамиксовирусы), способны адсорбировать эритроциты на клетках инфицированной культуры (вызывать гемадсорбцию). Гликопротеины некоторых вирусов ответственны за гемагглютинацию in vitro [898]. Нецитопатические вирусы обычно не убивают клетки, в которых они размножаются. Они часто вызывают персистентную инфекцию с образованием и выделением вирионов, минимально повреждая клеточный метаболизм. Во многих случаях такие клетки продолжают расти и делиться. Такой способностью обладают некоторые РНК вирусы (пести-, арена-, ретро- и парамиксовирусы) [898].
Интерференция вирусов проявляется, когда инфицированные вирусом клетки становятся устойчивыми к суперинфицированию тем же самым или другим вирусом. Это явление может быть обусловлено двумя причинами: 1) дефектив-
Таблица 8. Свойства интерферонов [346]
Свойства |
Интерфероны |
||
а |
Р |
У |
|
Основной источник |
Лейкоциты, многие другие клетки |
Фибробласты, эпителиальные клетки |
Т-лимфоциты, NK-клетки |
Инфицирующий агент |
Вирусная инфекция |
Вирусная инфекция |
Антиген или митоген |
Количество субтипов |
Более 20 (мономеры) |
1 (димер) |
1 (тетромер) |
Основная активность |
Антивирусная |
Антивирусная |
иммуномодулирующая |
Механизм действия |
Подавление синтеза белка |
Подавление синтеза белка |
Повышение МНС антигенов; активация цито- токсических Т-клеток, макрофагов и NK-клеток |
ными интерферирующими частицами (против гомологичного вируса) и 2) интерфероном. Сейчас у человека известно более 20 интерферонов. Они являются членами большого семейства нормальных регуляторов синтеза клеточных белков (цитокины). Их разделяют на три химически определенных типа а, р и -у (табл. 8).
После синтеза в инфицированных вирусом клетках они выделяются и связываются со специфическими рецепторами плазматической мембраны других клеток. Вероятно, имеется один рецептор для а- и (3- интерферона и другой для у- интерферона. Многие индуцированные белки, каждый своим путем, прямо или косвенно подавляют репликацию вируса.
Источник: В.А. Сергеев, Е.А. Непоклонов, Т.И. Алипер, «Вирусы и вирусные вакцины» 2007
А так же в разделе « Типы взаимодействия вирусов с клетками »
- Классификация вирусов
- Глава 3 РЕПЛИКАЦИЯ ВИРУСОВ
- Цикл размножения вирусов
- Прикрепление (адсорбция) вируса
- Проникновение вируса в клетку
- Раздевание вирионов (обнажение вирусного генома)
- Синтез вирусных компонентов (эклипс-период)
- 3.2 Стратегия репликации вирусов
- РНК-вирусы
- ДНК-вирусы
- Репликация вирусных ДНК
- Репликация вирусных РНК
- 3.3. Формирование и выход из клетки вирионов
- Дефектные интерферирующие вирусные частицы (ДИ-частицы)
- Глава 4 КРУПНОМАСШТАБНОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ВИРУСОВ
- Клеточные субстраты
- Контаминация клеточных культур
- Выращивание вирусов
- Факторы, влияющие на размножение вирусов в культуре клеток
- Размножение вирусов в однослойной культуре
- Размножение вирусов в суспензии постоянных линий клеток
- Глава 5 ВИРУСНЫЕ АНТИГЕНЫ
- Глава 6 ПРОТИВОВИРУСНЫЙ ИММУНИТЕТ
- Организация иммунной системы
- Клетки иммунной системы
- Субклеточные компоненты иммунной системы
- Синтез антител
- Типы гуморального иммунного ответа
- Клеточный иммунитет
- Эффекторные и регуляторные Т-клетки
- Иммунологическая память
- Иммунная система слизистых оболочек
- Секреторный IgA как ведущий Кооператор иммунной системы слизистых оболочек
- Роль отдельных органов в функционировании иммунной системы слизистых оболочек
- Респираторные органы
- Молочная железа
- Некоторые особенности патогенеза и иммунитета при вирусных инфекциях
- Нейтрализация вирусов
- Глава 7 МАТЕРИНСКИЙ ИММУНИТЕТ (естественый пассивный иммунитет)
- Глава 8 ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ АДЪЮВАНТЫ
- Механизм действия адъювантов
- Адъюванты на основе природных субстратов
- Мурамилдипептиды
- Липосомы
- Действие адъювантов на орально вводимые антигены
- Безопасность адъювантов
- Глава 9 ВИРУСНЫЕ ВАКЦИНЫ
- Классификация и типы вирусных вакцин
- Инактивированные вакцины
- Методы инактивации вирусов
- Химические методы
- Физические методы
- Живые вакцины
- Аттенуация вирусов
- Делеционные мутанты
- ДИЧ-мутации (образование дефектных интерферирующих частиц-ДИЧ)
- Аттенуация вируса серийными пассажами в неестественном хозяине
- Продолжительность аттенуации
- Ранняя защита после вакцинации
- Гетерологичные вакцины
- Вакцины из очищенных нативных вирусных белков
- Реассортантные вакцины
- Рекомбинантные живые векторные вакцины
- Рекомбинантные субъединичные вакцины
- Вакцины на основе вирусоподобных частиц и трансгенных растений
- ДНК-вакцины
- Синтетические пептидные вакцины