Ιοί της ευλογιάς: ιός της ανθρώπινης ευλογιάς

Η οικογένεια Poxviridae (αγγλική ευλογιά - ευλογιά + ιοί) περιλαμβάνει δύο υποοικογένειες: την Chordopoxvirinae, η οποία περιλαμβάνει τους ιούς της ευλογιάς των σπονδυλωτών, και την Entomopoxvirinae, η οποία ενώνει τους ιούς της ευλογιάς των εντόμων. Η υποοικογένεια του ιού της ευλογιάς των σπονδυλωτών, με τη σειρά της, περιλαμβάνει 6 ανεξάρτητα γένη και αρκετούς μη ταξινομημένους ιούς. Οι εκπρόσωποι κάθε γένους έχουν κοινά αντιγόνα και είναι ικανοί για γενετικό ανασυνδυασμό. Τα γένη διαφέρουν μεταξύ τους ως προς το ποσοστό περιεκτικότητας και τις ιδιότητες του DNA, τη θέση και το σχήμα των νηματοειδών δομών στην εξωτερική μεμβράνη του ιού, την αντοχή στον αιθέρα, τις ιδιότητες αιμοσυγκόλλησης και άλλα χαρακτηριστικά.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Δομή Ιοί της ευλογιάς: ιός της ανθρώπινης ευλογιάς

Εκπρόσωποι του γένους Orthopoxvirus είναι οι ιοί της ευλογιάς, της ευλογιάς των πιθήκων και της δαμαλίτιδας. Ο ιός της ευλογιάς προκαλεί μια ιδιαίτερα επικίνδυνη ανθρώπινη λοίμωξη, η οποία εξαλείφθηκε χάρη στις προσπάθειες της παγκόσμιας κοινότητας στα μέσα της δεκαετίας του 1970. Ο ιός της ευλογιάς των πιθήκων είναι παθογόνος όχι μόνο για τα πρωτεύοντα: έχουν περιγραφεί περιπτώσεις σε ανθρώπους που μοιάζουν με ευλογιά στην πορεία τους. Δεδομένης αυτής της περίστασης, είναι χρήσιμο να έχουμε μια γενική ιδέα για τη μικροβιολογία της ευλογιάς.

Το πιο μελετημένο μέλος του γένους Orthopoxvirus είναι ο ιός vaccinia, ο οποίος προέρχεται είτε από την ευλογιά των αγελάδων είτε από την ευλογιά. Έχει προσαρμοστεί στους ανθρώπους και χρησιμοποιήθηκε για μεγάλο χρονικό διάστημα ως το πρώτο εμβόλιο με ζωντανό ιό.

Ο ιός της ευλογιάς και άλλοι εκπρόσωποι αυτού του γένους είναι ο μεγαλύτερος από όλους τους γνωστούς ζωικούς ιούς. Είναι ένας από τους πιο οργανωμένους ζωικούς ιούς, που πλησιάζει τα βακτήρια στη δομή ορισμένων δομών. Το ιικό σωματίδιο έχει σχήμα τούβλου με ελαφρώς στρογγυλεμένες γωνίες και έχει μήκος 250-450 nm. Αποτελείται από έναν σαφώς διακριτό πυρήνα (νουκλεοειδές ή πυρήνα) που περιέχει ένα γονιδιωματικό δίκλωνο γραμμικό μόριο DNA με μοριακό βάρος 130-200 MDa, που σχετίζεται με πρωτεΐνες. Και στις δύο πλευρές του νουκλεοειδούς υπάρχουν οβάλ δομές που ονομάζονται πρωτεϊνικά σώματα. Ο πυρήνας και τα πλευρικά σώματα περιβάλλονται από μια σαφώς διακριτή επιφανειακή μεμβράνη με χαρακτηριστική αυλακωτή δομή. Το τοίχωμα του πυρήνα αποτελείται από μια εσωτερική λεία μεμβράνη πάχους 5 nm και ένα εξωτερικό στρώμα από κανονικά διατεταγμένες κυλινδρικές υπομονάδες. Ο ιός έχει χημική σύνθεση παρόμοια με αυτή των βακτηρίων: περιέχει όχι μόνο πρωτεΐνες και DNA, αλλά και ουδέτερα λίπη, φωσφολιπίδια και υδατάνθρακες.

Οι ιοί ευλογιάς είναι οι μόνοι ιοί που περιέχουν DNA και αναπαράγονται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου ξενιστή. Ο κύκλος αναπαραγωγής του ιού αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια στάδια. Μετά την προσρόφηση στην επιφάνεια ενός ευαίσθητου κυττάρου, ο ιός διεισδύει στο κυτταρόπλασμα μέσω ενδοκυττάρωσης που προκαλείται από υποδοχέα και στη συνέχεια συμβαίνει μια «αποκάλυψη» του ιού σε δύο στάδια: πρώτα, η εξωτερική μεμβράνη καταστρέφεται από κυτταρικές πρωτεάσες, συμβαίνει μερική μεταγραφή και σύνθεση πρώιμων mRNA που κωδικοποιούν τη σύνθεση της πρωτεΐνης που είναι υπεύθυνη για περαιτέρω αποκάλυψη. Παράλληλα με αυτό, συμβαίνει η αντιγραφή του vDNA. Μεταγράφονται θυγατρικά αντίγραφα του DNA, συντίθενται όψιμα mRNA. Στη συνέχεια, συμβαίνει μετάφραση και συντίθενται περίπου 80 πρωτεΐνες ειδικές για τον ιό με μοριακό βάρος από 8 έως 240 kDa. Μερικές από αυτές (περίπου 30) είναι δομικές πρωτεΐνες, οι υπόλοιπες είναι ένζυμα και διαλυτά αντιγόνα. Ένα χαρακτηριστικό της αναπαραγωγής του ιού ευλογιάς είναι η τροποποίηση των κυτταρικών δομών, οι οποίες μετασχηματίζονται σε εξειδικευμένα «εργοστάσια» όπου ωριμάζουν σταδιακά νέα ιικά σωματίδια. Οι ώριμοι ιικοί απόγονοι εγκαταλείπουν το κύτταρο είτε κατά τη διάρκεια της λύσης του είτε με εκβλάστηση. Ο κύκλος αναπαραγωγής των ιών της ευλογιάς διαρκεί περίπου 6-7 ώρες.

Ο ιός της ευλογιάς έχει ιδιότητες αιμοσυγκόλλησης. Η αιμοσυγκολλητίνη αποτελείται από τρεις γλυκοπρωτεΐνες. Τα πιο σημαντικά αντιγόνα είναι: η NP-νουκλεοπρωτεΐνη, κοινή σε ολόκληρη την οικογένεια, τα θερμοευαίσθητα (L) και θερμοσταθερά (C), καθώς και τα διαλυτά αντιγόνα.

Οι ιοί της ευλογιάς μπορούν να αντέξουν την ξήρανση (ειδικά σε παθολογικό υλικό) για πολλούς μήνες σε θερμοκρασία δωματίου, είναι ανθεκτικοί στον αιθέρα, απενεργοποιούνται σε 50% αιθανόλη σε θερμοκρασία δωματίου εντός 1 ώρας και διατηρούνται σε 50% γλυκερόλη στους 4 °C για αρκετά χρόνια. Είναι ανθεκτικοί στα περισσότερα απολυμαντικά: 1% φαινόλη ή 2% φορμαλδεΰδη σε θερμοκρασία δωματίου τα απενεργοποιούν μόνο εντός 24 ωρών, 5% χλωραμίνη - εντός 2 ωρών.

Οι άνθρωποι και οι πίθηκοι είναι ευάλωτοι στον ιό της ευλογιάς. Όταν μολύνονται πειραματικά, ο εγκέφαλος των νεογέννητων ποντικών αναπτύσσει μια γενικευμένη λοίμωξη που καταλήγει θανατηφόρα. Ο ιός δεν είναι παθογόνος για τα ενήλικα ποντίκια. Αναπαράγεται καλά σε έμβρυα κοτόπουλου όταν μολύνει τη χοριοαλλαντοϊκή μεμβράνη, το αμνίο, τον λεκιθικό σάκο και την αλλαντοειδή κοιλότητα. Στη χοριοαλλαντοϊκή μεμβράνη εμβρύων κοτόπουλου 10-12 ημερών, ο ιός της ευλογιάς παράγει μικρές λευκές πλάκες. Ο ιός της δαμαλίτιδας προκαλεί μεγαλύτερες αλλοιώσεις με μια μαύρη κοιλότητα στο κέντρο που προκαλείται από νέκρωση. Ένα σημαντικό διαφορικό χαρακτηριστικό του ιού της ευλογιάς είναι η μέγιστη θερμοκρασία αναπαραγωγής του ιού στο έμβρυο κοτόπουλου, η οποία είναι 38,5 °C.

Οι πρωτογενείς και οι συνεχείς κυτταροκαλλιέργειες που λαμβάνονται από ανθρώπους, πιθήκους και άλλα ζώα είναι ευαίσθητες στον ιό της ευλογιάς. Στην κυτταροκαλλιέργεια καρκινικής προέλευσης (HeLa, Vero), ο ιός της ευλογιάς σχηματίζει μικρές πλάκες πολλαπλασιαστικού τύπου, ενώ όταν τα κύτταρα Vero μολύνονται με τον ιό της ευλογιάς των πιθήκων, ανιχνεύονται στρογγυλές πλάκες με λυτικό κέντρο. Στα νεφρικά κύτταρα εμβρύου χοίρου, ο ιός της ευλογιάς είναι ικανός να προκαλέσει σαφή κυτταροπαθητική δράση, η οποία δεν συμβαίνει όταν αυτά τα κύτταρα μολύνονται με τον ιό της ευλογιάς των πιθήκων. Στα κύτταρα HeLa, ο ιός της ευλογιάς προκαλεί εκφύλιση στρογγυλών κυττάρων, ενώ οι ιοί της ευλογιάς των πιθήκων και της καμήλας προκαλούν εκφύλιση με σχηματισμό πολυπύρηνων κυττάρων.

[ 4 ], [ 5 ]

Παθογένεση

Τα άτομα που έχουν αναρρώσει από ευλογιά διατηρούν ανοσία εφ' όρου ζωής. Μακροπρόθεσμη σταθερή ανοσία σχηματίζεται επίσης μετά τον εμβολιασμό. 2 είναι κυρίως χυμική, τα αντισώματα που εξουδετερώνουν τον ιό εμφανίζονται μέσα σε λίγες ημέρες από την έναρξη της νόσου, αλλά δεν εμποδίζουν την προοδευτική εξάπλωση των δερματικών εκδηλώσεων: ο ασθενής μπορεί να πεθάνει στο φλυκταινώδες στάδιο, έχοντας υψηλό επίπεδο αντισωμάτων στο αίμα. Τα αντισώματα είναι επίσης υπεύθυνα για την τεχνητή ανοσία που δημιουργείται από τον εμβολιασμό, εμφανίζονται την 8-9η ημέρα μετά τον εμβολιασμό και φτάνουν σε μέγιστους τίτλους μετά από 2-3 εβδομάδες.

Η κυτταρική ανοσία παίζει εξίσου σημαντικό ρόλο με τα κυκλοφορούντα αντισώματα. Έχει διαπιστωθεί ότι τα άτομα με υπογαμμασφαιριναιμία δεν βιοσυνθέτουν αντισώματα, αλλά αποκτούν ανοσία στον ιό της ευλογιάς. Αυτή η κυτταρική ανοσία βασίζεται στη δραστηριότητα των Τ-κυτταροτοξικών λεμφοκυττάρων.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Επιδημιολογία

Η πηγή της μόλυνσης είναι ένα άρρωστο άτομο. Η συντριπτική πλειοψηφία των ανθρώπων που δεν έχουν εμβολιαστεί κατά της ευλογιάς ή δεν έχουν προσβληθεί από την ασθένεια είναι ευάλωτοι σε αυτή τη μόλυνση. Η ευλογιά μεταδίδεται συχνότερα με αερομεταφερόμενα σταγονίδια, αλλά είναι επίσης δυνατή η μόλυνση μέσω επαφής (μέσω ρούχων, πετσετών, κλινοσκεπασμάτων, ειδών οικιακής χρήσης). Ο ασθενής είναι μεταδοτικός σε άλλους καθ' όλη τη διάρκεια της ανάπτυξης του εξανθήματος, μέχρι να πέσουν οι τελευταίες κρούστες, αλλά είναι πιο επικίνδυνος τις πρώτες 8-10 ημέρες, όταν υπάρχουν αλλοιώσεις στους βλεννογόνους.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Συμπτώματα

Το σημείο εισόδου της λοίμωξης είναι η βλεννογόνος μεμβράνη της ανώτερης αναπνευστικής οδού. Η πρωτογενής αναπαραγωγή του ιού συμβαίνει στον λεμφοειδή ιστό του φαρυγγικού δακτυλίου, στη συνέχεια ο ιός εισέρχεται για λίγο στην κυκλοφορία του αίματος και μολύνει τα κύτταρα του δικτυοενδοθηλιακού ιστού (RET). Ο ιός αναπαράγεται εκεί και η ιαιμία εμφανίζεται ξανά, αλλά πιο έντονη και παρατεταμένη. Η δερματοτροπική δράση του ιού σχετίζεται με την ικανότητά του να διεισδύει από την κυκλοφορία του αίματος στην επιδερμίδα, προκαλώντας πρώιμο πολλαπλασιασμό των ακανθωδών κυττάρων και χαρακτηριστικό εκφυλισμό των κυττάρων της στιβάδας του Μαλπιγκ.

Η περίοδος επώασης είναι 8-18 ημέρες. Η ευλογιά ξεκινάει οξέως: πονοκέφαλοι, μυϊκοί πόνοι, κατάπτωση, πυρετός. Μετά από 2-4 ημέρες, εμφανίζεται ένα χαρακτηριστικό εξάνθημα στον βλεννογόνο της στοματικής κοιλότητας και του δέρματος - όλα τα στοιχεία σχεδόν ταυτόχρονα, εντοπίζονται περισσότερο στο πρόσωπο και τα άκρα. Το εξάνθημα περνάει από τα στάδια της ωχράς κηλίδας, της βλατίδας, της κυστίδας και της φλύκταινας, στη συνέχεια σχηματίζεται μια κρούστα (κρούστα), μετά την οποία παραμένει μια ουλή. Με την εμφάνιση του εξανθήματος, η θερμοκρασία πέφτει και αυξάνεται ξανά στο στάδιο της φλύκταινας. Περίπου 3 εβδομάδες περνούν από την εμφάνιση του εξανθήματος μέχρι την πτώση των κρούστας. Με μια τόσο κλασική σοβαρή πορεία (ευλογιά μείζονα), το ποσοστό θνησιμότητας κατά τη διάρκεια επιδημιών μπορεί να φτάσει το 40%: με μια ηπιότερη μορφή της νόσου - alastrim (ευλογιά ελάσσονα) - η θνησιμότητα δεν υπερβαίνει το 1-2%.

Διαγνωστικά

Η ευλογιά μπορεί να διαγνωστεί χρησιμοποιώντας ιοσκοπικές, ιολογικές και ορολογικές μεθόδους. Η πιο αποτελεσματική και γρήγορη μέθοδος είναι η άμεση ηλεκτρονική μικροσκοπία υλικού που λαμβάνεται από τα στοιχεία του εξανθήματος πριν από το στάδιο της φλύκταινας, καθώς η ποσότητα του ιού σε αυτό το στάδιο μειώνεται απότομα. Η οπτική μικροσκοπία παρασκευασμάτων από το περιεχόμενο των κυστιδίων αποκαλύπτει μεγάλα κύτταρα με σωμάτια Guarnieri, τα οποία είναι οβάλ κυτταροπλασματικά εγκλείσματα κοντά στον πυρήνα του κυττάρου, συνήθως ομοιογενή και οξεόφιλα, λιγότερο συχνά κοκκιώδη και με ακανόνιστα περιγράμματα. Τα σωμάτια Guarnieri είναι τα "εργοστάσια" όπου αναπαράγεται ο ιός της ευλογιάς. Σε επιχρίσματα που παρασκευάζονται από το περιεχόμενο των κυστιδίων της ευλογιάς και χρωματίζονται με τη μέθοδο M. Morozov, βρίσκονται ιικά σωματίδια της ευλογιάς - σωμάτια Paschen.

Για την απομόνωση και την ταυτοποίηση του ιού, έμβρυα κοτόπουλου 12-14 ημερών μολύνονται στην χοριο-αλλαντοειδή μεμβράνη, όπου ο ιός σχηματίζει μικρές υπόλευκες πλάκες, και μολύνονται επίσης κυτταροκαλλιέργειες για την ανίχνευση της κυτταροπαθητικής δράσης, για την έναρξη μιας αντίδρασης αιμοπροσρόφησης ή ανοσοφθορισμού. Το υλικό για μόλυνση είναι το αίμα, η ρινοφαρυγγική έκκριση, τα αποκόμματα δερματικών στοιχείων του εξανθήματος, οι κρούστες, καθώς και το υλικό νεκροψίας.

Το ειδικό αντιγόνο του ιού της ευλογιάς μπορεί να ανιχνευθεί σε επιχρίσματα-αποτυπώματα από τα στοιχεία του εξανθήματος και της ρινοφαρυγγικής έκκρισης χρησιμοποιώντας έμμεσο ανοσοφθορισμό. Στο υλικό από τα στοιχεία του εξανθήματος, το αντιγόνο μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας ανοσοδιάχυση, RSC ή IFM.

Ήδη μετά την πρώτη εβδομάδα της νόσου, μπορούν να ανιχνευθούν αντισώματα εξουδετέρωσης ιού, αντισώματα δέσμευσης συμπληρώματος και αιμοσυγκολλητίνες. Η παρουσία αντισωμάτων δέσμευσης συμπληρώματος θεωρείται το πιο αξιόπιστο σημάδι της ευλογιάς, καθώς σπάνια επιμένουν σε εμβολιασμένα άτομα για περισσότερο από 12 μήνες.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Θεραπεία

Για τον σκοπό της συγκεκριμένης θεραπείας και πρόληψης, χρησιμοποιείται η μεθυσαζόνη (μαρμποράν) - ένα φάρμακο που καταστέλλει την ενδοκυτταρική αναπαραγωγή του ιού της ευλογιάς. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό στα αρχικά στάδια της νόσου και κατά την περίοδο επώασης.

Η ιστορία του ανθρώπινου πολιτισμού θυμάται πολλές επιδημίες και πανδημίες ευλογιάς. Μόνο στην Ευρώπη, τουλάχιστον 150 εκατομμύρια άνθρωποι πέθαναν από ευλογιά μέχρι τα τέλη του 18ου αιώνα. Αφού ο E. Jenner (1796) έλαβε το εμβόλιο κατά της ευλογιάς, ξεκίνησε μια ενεργή καταπολέμηση αυτής της ασθένειας, η οποία έληξε με την πλήρη εξάλειψή της. Στη Σοβιετική Ένωση, η ευλογιά εξαλείφθηκε το 1936, αλλά λόγω των εισαγόμενων κρουσμάτων, καταγράφηκε μέχρι το 1960. Το 1958, με πρωτοβουλία της αντιπροσωπείας της ΕΣΣΔ, εγκρίθηκε ψήφισμα στη Συνέλευση του ΠΟΥ για την εξάλειψη της ευλογιάς σε όλο τον κόσμο και το 1967, ο ΠΟΥ υιοθέτησε ένα εντατικό πρόγραμμα εξάλειψης της ευλογιάς. Η ΕΣΣΔ, οι ΗΠΑ και η Σουηδία παρείχαν εκτεταμένη οικονομική βοήθεια σε αυτό το πρόγραμμα. Η ΕΣΣΔ όχι μόνο παρείχε βοήθεια σε ειδικούς που εργάζονταν σε πολλές ενδημικές χώρες, αλλά δώρισε επίσης περίπου 1,5 δισεκατομμύρια δόσεις εμβολίου κατά της ευλογιάς. Το εμβόλιο που χρησιμοποιήθηκε ήταν ένας ζωντανός ιός ευλογιάς που αναπτύχθηκε σε σάκο μοσχαριού, στη συνέχεια καθαρίστηκε και ξηράνθηκε. Καλά αποτελέσματα επιτεύχθηκαν επίσης με καλλιέργειες και εμβρυϊκά (ωοεμβολίαση) ζωντανά εμβόλια. Για την πρόληψη και τη θεραπεία επιπλοκών που μερικές φορές προκύπτουν κατά τον εμβολιασμό, χρησιμοποιήθηκαν ανοσοσφαιρίνη δότη κατά της ευλογιάς (διάλυμα 10% σε φυσιολογικό διάλυμα κλάσματος γ-σφαιρίνης αίματος δοτών ειδικά επανεμβολιασμένων κατά της ευλογιάς) και ανοσοσφαιρίνη ανθρώπινου αίματος τιτλοδοτημένη για την περιεκτικότητα σε αντισώματα κατά της ευλογιάς.

[ 18 ]