Vírusy. Interakcia vírusu s bunkou

Vírusové choroby vznikali v staroveku, ale virológia ako veda sa začala rozvíjať na konci 19. storočia.

V roku 1892 ruský vedec-botanik DI Ivanovskij, ktorý študoval mozaikové ochorenie tabakových listov, zistil, že toto ochorenie je spôsobené najmenšími mikroorganizmami, ktoré prechádzajú cez bakteriálne filtre s jemnými pórmi. Tieto mikroorganizmy sa nazývajú filtrovateľné vírusy (z latinského vírusu - jed). Neskôr sa ukázalo, že bakteriálnymi filtrami prechádzajú ďalšie mikroorganizmy, preto sa filtrované vírusy začali nazývať jednoducho vírusy.

Oslabené rodiny, v ktorých bunkách je veľa mŕtvych lariev, sú liečené antibiotikami. Neexistujú žiadne lieky, ktoré by úplne vyliečili vírusové ochorenia. Chorý hmyz je však liečený prostriedkami, ktoré zvyšujú obranyschopnosť tela a obmedzujú vývoj vírusu.

Zabraňuje replikácii vírusov a podporuje vývoj včiel na jar. Liečba sa vykonáva ráno alebo večer, keď sú všetky včely v úli. Biomycín. V tele hmyzu oslabeného vírusom sa aktívne rozvíja patogénna mikroflóra. Preto sa v prvej polovici leta odporúča pre infikované rodiny používať biomedicínu. Dávka sirupu sa podáva po 50 rokoch.

Veľký príspevok k štúdiu vírusov poskytli sovietski virológovia: M.A. Morozov, N.F. Gamaleya, L.A. Zilber, M.P. Chumakov, A.A. Smorodintsev, V.M. Zhdanov a ďalší.

Vírusy sú nebunková forma existencia živej hmoty. Sú veľmi malé. Podľa obrazného vyjadrenia VM Zhdanova „možno ich veľkosť vo vzťahu k veľkosti priemerných baktérií porovnávať s veľkosťou myši vo vzťahu k slonovi“. Vírusy bolo možné vidieť až po vynájdení elektrónového mikroskopu.

Tieto prípravky sú dostupné vo forme prášku, ktorý sa nastrieka na povrch koláča v množstve 5 g, respektíve 2,5 g. Používajú sa tiež prípravky obsahujúce rastlinné zložky: cesnak, čierne korenie, praslička roľná, extrakt z borovice, ľubovník bodkovaný, echinacea fialová, eukalyptus a ďalšie. Prispievajú k rýchlemu rozvoju rodín, posilneniu ich zdravia a zlepšeniu imunity včiel.

Všade okolo nás sa šíri veľký viacfarebný mikrokozmos, ktorý však nikdy nevidíme voľným okom. Každý z nás bol terčom mnohých útokov na rôzne vírusy, počnúc nepríjemným oparom. Mimochodom, prechladnutie môže spôsobiť viac ako 100 druhov vírusov - rinovírusy a koronavírusy. Menej známym faktom je, že telo každého človeka sa formuje a potom ničí nádorové bunky... Našťastie u väčšiny ľudí imunitný systém predchádza vzniku malárie. Vírusy sa však nezameriavajú iba na človeka, ale aj na zvieratá, rastliny a huby.

V súčasnosti sa na štúdium vírusov používa veľa metód: chemické, fyzikálne, molekulárne biologické, imunobiologické a genetické.

Všetky vírusy sa ďalej delia na infikovanie ľudí, zvierat, hmyzu, baktérií a rastlín.

Vírusy majú širokú škálu foriem a biologických vlastností, ale všetky majú spoločné štrukturálne vlastnosti. Zrelé vírusové častice sa nazývajú virióny.

Trvá niekoľko desaťročí. Vírusy sú odborne charakterizované ako mikroskopické škatule s bielkovinami, ktoré obsahujú genetický materiál. Reťazec nukleovej kyseliny obklopuje proteínové tobolky. Na rozdiel od iných mikróbov však vírusy nie sú ani mŕtve, ani živé. Tvorí zvláštny svet, ktorý je hranicou medzi neživými látkami a živými organizmami. Vírusy sú profesionálne označené ako neaktívne - čo je známkou toho, že nevykazujú žiadne známky života, kým nenapadnú vhodného hostiteľa.

Dajú sa úplne vysušiť. Ich proteínové obaly sa premenia na kryštály podobnej soli, a preto v suchých podmienkach vydržia desaťročia. Potom im stačí rozpustiť sa vo vode a okamžite žiť. Vírusy ako také sa nemôžu ani množiť! Potrebujú zaútočiť a ovládnuť inú bunku, aby ich mohli hrať. Vkladá do nej nukleovú kyselinu alebo genetický materiál.

Na rozdiel od iných mikroorganizmov obsahujúcich DNA aj RNA obsahuje virión iba jednu z nukleových kyselín - buď DNA alebo RNA.

Nukleová kyselina vírusov môže byť jednovláknová a dvojvláknová. Takmer všetky vírusy obsahujúce RNA majú vo svojom genóme jednovláknovú RNA a tie, ktoré obsahujú DNA, majú dvojvláknovú DNA. V súlade s dvoma typmi genetických látok sa vírusy delia na RNA a DNA. Medzi rodiny obsahujúce DNA patrí 5 rodín, rodiny obsahujúce RNA - 10 rodín.

Ako konkrétny príklad si dajme rým a pozrime sa, čo robí opitý vírus na náš čuchový orgán. Na infekciu stačí jeden malý rinovírus. Napáda bunky a nachádza tak vhodné prostredie pre reprodukciu. Po vstupe do cely jej urobí kópie. Infekcia spôsobuje, že slizničné bunky produkujú viac tekutín, čo je dráždivé a nútia ich kýchať. Potom sa do vzduchu rozptýli nepredstaviteľné množstvo vírusov, aby našli ďalšie obete. Nemôžete však nakaziť domáceho maznáčika, napríklad psa alebo mačku.

* (Tu sú uvedené údaje iba o niektorých vírusoch patogénnych pre človeka.)

Štruktúra viriónu... V strede viriónu je nukleová kyselina, ktorá je obklopená kapsidom (z gréckeho kanca - box). Kapsida je zložená z proteínových podjednotiek nazývaných kapsoméry. Zrelý vírus je nukleokapsid v chemickej štruktúre. Počet kapsomérov a spôsob ich balenia (obr. 52) sú pre každý typ vírusu striktne konštantné. Napríklad vírus poliomyelitídy obsahuje 32 kapsomérov, zatiaľ čo adenovírus obsahuje 252 kapsomérov. Capsomeres môžu byť stohované vo forme mnohostena s jednotnými symetrickými okrajmi - kvádrový tvar (napríklad adenovírus). Pre chrípkové vírusy je typický sférický tvar. Môže existovať typ symetrie, v ktorej má nukleová kyselina formu pružiny, okolo ktorej sú položené kapsoméry, a v takom prípade má vírus formu tyčinky - vírus, ktorý spôsobuje ochorenie tabakových listov.

Rhinovírusy, podobne ako ďalší príbuzní, zvyčajne napadajú iba jeden typ hostiteľa, u ľudí rým. Vírusy napádajú baktérie! Úlohou „zotročených“ buniek sú často baktérie. Mnoho ľudí nedokáže rozlíšiť medzi vírusom a baktériou. Pripomeňme, že baktérie, ktoré sa nachádzajú v rôznych prostrediach, sú najmenšie sebestačné živé organizmy - najpočetnejšie na Zemi. Pre predstavu: iba jedna čajová lyžička záhradnej pôdy pojme najmenej päť miliárd z nich. Keby sme na hrote ihly upiekli baktérie, ktoré sa potom pomocou pokrokovej technológie zväčšili na veľkosť kozmickej lode, s veľkým úsilím sme mohli zväčšené baktérie vidieť voľným okom.


Fág má zložitý typ symetrie: hlava je kvádrová a proces je v tvare tyčinky (v tvare spermií) (pozri obr. 21, 22).

V závislosti na spôsobe balenia sa teda vírusy ďalej delia na kockovitú, sférickú, tyčkovitú a spermatozoidnú formu.

Okrem toho sa baktérie stávajú terčom vírusových útokov hľadajúcich vhodného hostiteľa. T 4 pomaly pristáva na baktériách, rovnako ako kozmická loď na povrchu planéty. Baktérie ihneď po výsadbe injikujú svoje gény do bakteriálnej bunky. Gény sú vlastne chemické pokyny, ktoré nútia baktérie vytvárať nové vírusy.

Nová generácia sa narodí do 20 - 30 minút, potom sa bakteriálna bunková stena rozpustí a čerstvé vírusy môžu odchádzať do okolia a hľadať nové obete. Takmer na každom druhu baktérií parazituje jeden alebo viac vírusov nazývaných bakteriofágy. Niektoré z nich nepoškodzujú rastliny, iné sú pomalšie, niekedy dokonca hrozivé. Mnoho drobného hmyzu, najmä vošiek, je agresívnym nosičom vírusov medzi rastlinami. Tŕň napája stonku a šťavy bijú možné vírusy. Iná rastlina potom môže tieto vírusy odstrániť zo svojho tráviaceho traktu.

Niektoré vírusy so zložitejšími štruktúrami majú škrupinu nazývanú peplos. Vzniká, keď vírus opustí hostiteľskú bunku. V tomto prípade je vírusová kapsida obalená vnútorným povrchom cytoplazmatickej membrány hostiteľskej bunky a je vytvorená jedna alebo viac vrstiev superkapsidového obalu. Iba niektoré vírusy majú taký obal, napríklad vírusy besnoty, herpesu, encefalitídy. Táto škrupina obsahuje fosfolipidy, ktoré sa odbúravajú éterom. Pôsobením na éter je teda možné rozlíšiť vírus s peplosom od vírusu s „holým kapsidom“.

Infekcie u cicavcov a vtákov sú spôsobené takzvanými koronavírusmi. Vírusové ochorenie nie je výnimkou. Infekčné ochorenie je ochorenie spôsobené rôznymi druhmi mikroorganizmov, najmä baktériami a vírusmi. Žijú vo vnútri alebo na ľudskom tele a radi sa šíria z jednej osoby na druhú. Veľa infekčné choroby nie sú vážne a čoskoro sa odporučí imunitný systém. Infekcie sú bohužiaľ oveľa nebezpečnejšie.

Podľa toho, ako rozlišujeme: lokálne infekcie - choroby iba na malom území. Keď sa choroba rozšíri na veľkú plochu, hovoríme o epidémii. Najhoršou pandémiou je výskyt na kontinente alebo vo svete. Ak je ochorenie vírusového pôvodu, tým ťažšie je, že na rozdiel od baktérií neprodukuje antibiotiká. Toto je vážne ochorenie, pretože zvyčajne postihuje ľudí, ktorí už trpia iným ochorením. Rubella zvyčajne nepoškodzuje telo, ale môže poškodiť plod u tehotných žien.

U niektorých vírusov vyčnievajú z vonkajšej lipidovej vrstvy obalu kapsoméry vo forme tŕňov (tieto tŕne sú tupé). Takéto vírusy sa nazývajú peploméry (napr. Vírus chrípky, pozri obrázok 52).

Nukleová kyselina vírusu je nosičom dedičných vlastností a kapsida a vonkajší obal majú ochranné funkcie, akoby chránili nukleovú kyselinu. Okrem toho uľahčujú vstup vírusu do bunky.

Metódy distribúcie sú rôzne. Spánok: Ak spôsobuje vírus hepatitídy B, je smrteľný. Marburyova choroba: smrť spôsobená filovírusom. Ako zdieľame vírusy? Každý vírus môže infikovať špecifický rad buniek, čo mu umožňuje viazať sa na špecifickú molekulárnu štruktúru v membráne alebo stene na takzvanom receptore. Na vírusu sa podieľa aj špecifická molekulárna štruktúra. Vírus môže byť infikovaný iba bunkami, ktoré nesú určité receptory.

Každý zdravý organizmus sa infikuje studenou vírusovou infekciou. To je možné vďaka imunitnému systému - osobnému lekárovi. Tento vírus prekonáva predovšetkým nášho osobného lekára - imunitný systém, ktorý sa tiež nazýva imunologický! Pravidlom dobrej terapie je zabiť choroboplodný zárodok útokom na jeho slabosti. Enzýmy a proteíny podieľajúce sa na reprodukcii vírusu sú jemné a môžu sa zničiť chemikáliektoré tvoria túto drogu.

Veľkosti vírusov... Vírusy sa merajú v nanometroch. Ich veľkosť kolíše v širokom rozmedzí od 15-20 do 350-400 nm.

Metódy merania vírusov: 1) filtrácia cez bakteriálne filtre so známou veľkosťou pórov; 2) ultracentrifugácia - veľké vírusy sa zrážajú rýchlejšie; 3) fotografovanie vírusov v elektrónovom mikroskope.

Najskôr blokujeme enzým potrebný na množenie vírusu. Zahŕňa vírusový enzým - reverznú transkriptázu. Tento enzým je citlivý na vhodné liekyblokovanie jeho činnosti. Lieky, ktoré blokujú enzým potrebný na množenie vírusu - reverznú transkriptázu, sa delia na dve skupiny.

Prvým sú nukleozidové analógy. Vírus používa napodobeniny úplnej chyby obsiahnutej v prípravku a nemôže sa množiť. Druhá skupina liekov sa nazýva nenukleozidové inhibítory reverznej transkriptázy. Po druhé, blokujeme tvorbu „tela“ nového vírusu alebo jeho bielkovín.

Chemické zloženie vírusov... Množstvo a obsah vírusov DNA a RNA nie sú rovnaké. V DNA sa molekulová hmotnosť pohybuje od 1,106 do 1,6,108 a v RNA od 2,106 do 9,0,106.

Bielkoviny vo viriónoch sa nachádzajú v zanedbateľnom množstve, pozostávajú z 16 - 20 aminokyselín. Okrem kapsidových proteínov sú s nukleovou kyselinou spojené aj vnútorné proteíny. Proteíny určujú antigénne vlastnosti vírusov a tiež vďaka hustému zhluku polypeptidových reťazcov chránia vírus pred pôsobením enzýmov hostiteľskej bunky.

Na zabránenie ich množenia stačí použiť určité chemikálie. Zabráni tak množeniu vírusu na úkor ľudí. Bolo zaregistrovaných veľa liekov, ktoré sú účinné pri zabíjaní tohto enzýmu. Telo sa stáva bezbranným proti choroboplodným zárodkom, ktoré za normálnych podmienok nespôsobujú žiadne príznaky choroby.

Prvým sú nukleozidové analógy. Vírus používa napodobeniny úplnej chyby obsiahnutej v prípravku a nemôže sa množiť. Druhá skupina liekov sa nazýva nenukleozidové inhibítory reverznej transkriptázy. Po druhé, blokujeme tvorbu „tela“ nového vírusu alebo jeho bielkovín.

Lipidy a sacharidy sa nachádzajú vo vonkajšom obale komplexných viriónov. Membrána hostiteľskej bunky je zdrojom lipidov a sacharidov. Polysacharidy, ktoré tvoria niektoré vírusy, určujú ich schopnosť spôsobiť aglutináciu erytrocytov.

Vírusové enzýmy... Vírusy nemajú svoj vlastný metabolizmus, takže nepotrebujú metabolické enzýmy. Zistilo sa však, že niektoré vírusy majú enzýmy, ktoré uľahčujú ich penetráciu do hostiteľskej bunky. Napríklad vo vírusu chrípky A bola nájdená neuraminidáza, ktorá štiepi kyselinu neuraminovú obsiahnutú v membránach živočíšnych buniek (erytrocyty atď.). Fágy majú lyzozým, ktorý ničí bunkovú membránu, fosfatázu atď.

Detekcia vírusových antigénov... Vírusové antigény v infikovaných hostiteľských bunkách je možné detegovať pomocou imunofluorescenčných techník. Prípravky obsahujúce bunky infikovaný vírusomsú ošetrené špecifickými imunitnými luminiscenčnými sérami. Pri pohľade pod fluorescenčným mikroskopom sa na miestach, kde sa hromadia vírusové častice, pozoruje charakteristická žiara. Typ vírusu je určený korešpondenciou špecifického luminiscenčného séra, ktoré spôsobilo luminiscenciu.

Zavedenie vírusu do bunky, jeho interakcia s hostiteľskou bunkou a reprodukcia (reprodukcia) sú zložené zo série po sebe nasledujúcich etáp.

Fáza 1. Začína procesom adsorpcie na úkor viriónov a bunkových receptorov. V komplexných viriónoch sú receptory umiestnené na povrchu obalu vo forme výrastkov styloidu (vírus chrípky), v jednoduchých viriónoch na povrchu kapsidy.

Fáza 2. Prienik vírusu do hostiteľskej bunky pre rôzne vírusy prebieha rozdielne. Napríklad niektoré fágy svojím procesom prerazia membránu a injikujú nukleovú kyselinu do hostiteľskej bunky (pozri kapitolu 8). Ďalšie vírusy vstupujú do bunky vtiahnutím vírusovej častice pomocou vakuoly, to znamená, že v mieste zavedenia do bunkovej membrány sa vytvorí priehlbina, potom sa jej okraje uzavrú a vírus vstúpi do bunky. Toto stiahnutie sa nazýva viropexis.

Fáza 3. „Odstránenie vírusu“ (dezintegrácia). Pre svoju reprodukciu je vírusová nukleová kyselina zbavená svojich ochranných proteínových obalov (obal a kapsida). Proces vyzliekania sa môže začať počas adsorpcie alebo k nemu môže dôjsť, keď je vírus už v bunke.

Fáza 4. V tomto štádiu dochádza k replikácii (reprodukcii) nukleových kyselín a syntéze vírusových proteínov. Toto štádium nastáva za účasti DNA alebo RNA hostiteľskej bunky.

Fáza 5. Zhromaždenie viriónu. Tento proces je uľahčený samostatným zhromažďovaním proteínových častíc okolo vírusovej nukleovej kyseliny. Syntéza proteínov môže začať okamžite po syntéze vírusových nukleových kyselín alebo po intervale niekoľkých minút alebo niekoľkých hodín. U niektorých vírusov sa samovznikanie vyskytuje v cytoplazme. Iné majú hostiteľské bunky v jadre. K tvorbe vonkajšieho obalu (peplos) dochádza vždy v cytoplazme.

Fáza 6. Uvoľnenie viriónu z hostiteľskej bunky nastáva perkoláciou vírusu cez bunkovú membránu alebo cez otvor vytvorený v hostiteľskej bunke (v tomto prípade hostiteľská bunka zomrie).

Typy interakcie vírus-bunka... Prvý typ, produktívna infekcia, je charakterizovaný tvorbou nových viriónov v hostiteľskej bunke.

Druhým typom - abortívna infekcia - je prerušenie replikácie nukleových kyselín.

Tretí typ je charakterizovaný inkorporáciou vírusovej nukleovej kyseliny do DNA hostiteľskej bunky; existuje forma koexistencie vírusu a hostiteľskej bunky (virogénia). V tomto prípade je zabezpečená synchronicita replikácie vírusovej a bunkovej DNA. Vo fágoch sa to nazýva lyzogenéza.

Mikroskopické vyšetrenie... Pri jednotlivých vírusových infekciách v cytoplazme alebo jadrách buniek hostiteľa sa pozorujú špecifické intracelulárne telieska - inklúzie, ktoré majú diagnostickú hodnotu (telieska Babesh-Negri v prípade besnoty, telieska Guarnieri v prípade kiahní atď.). Veľkosti vírusových častíc a inklúzií telies možno umelo zväčšiť špeciálnymi metódami spracovania prípravkov moridlom a impregnáciou (napríklad metódou postriebrenia podľa Morozova) a pozorovať imerznou mikroskopiou. Menšie virióny, ktoré ležia mimo dosahu optického mikroskopu, sú detekované iba elektrónovou mikroskopiou. Pokiaľ ide o intracelulárne inklúzie, existujú rôzne uhly pohľadu. Niektorí autori sa domnievajú, že predstavujú súbor vírusov. Iní sa domnievajú, že vznikajú v dôsledku reakcie bunky na zavedenie vírusov.

Genetika vírusu... Modifikácia (nededičné zmeny) vírusov je spôsobená vlastnosťami hostiteľskej bunky, v ktorej sa vírus množí. Modifikované vírusy získavajú schopnosť infikovať bunky podobné tým, v ktorých boli modifikované. Rôzne vírusy sa prejavujú rôznymi spôsobmi. Napríklad tvar „negatívnych škvŕn“ (kolónie fágov) sa vo fágoch mení.

Mutácia - vo vírusoch sa vyskytuje pod vplyvom rovnakých mutagénov, ktoré spôsobujú mutáciu baktérií (fyzikálne a chemické faktory). Mutácia nastáva počas replikácie nukleových kyselín. Mutácie ovplyvňujú rôzne vlastnosti vírusov, napríklad citlivosť na teplotu atď.

Genetická rekombinácia vo vírusoch môže byť výsledkom súčasnej infekcie hostiteľskej bunky dvoma vírusmi, zatiaľ čo jednotlivé gény je možné vymieňať medzi dvoma vírusmi a vytvárajú sa rekombinanty obsahujúce gény dvoch rodičov.

Genetická reaktivácia génov niekedy nastáva, keď sa inaktivovaný vírus skríži s úplným vírusom, čo vedie k záchrane inaktivovaného vírusu.

Spontánna a riadená genetika vírusov má veľký význam pre vývoj infekčného procesu.

Odolný voči faktorom prostredia... Väčšina vírusov je inaktivovaná pôsobením vysoké teploty... Existujú však výnimky, napríklad vírus hepatitídy je tepelne odolný.

TO nízke teploty vírusy nie sú citlivé, ultrafialové lúče slnka majú na vírusy inaktivačný účinok. Rozptýlené slnečné svetlo na ne pôsobí menej aktívne. Vírusy sú rezistentné voči glycerolu, čo umožňuje ich dlhodobé udržanie v glyceríne. Sú odolné voči antibiotikám (počas kultivácie vírusov je testovaný materiál ošetrený antibiotikami na potlačenie bakteriálnej flóry).

Kyseliny, zásady, dezinfekčné prostriedky deaktivujú vírusy. Niektoré vírusy inaktivované formalínom si však zachovávajú svoje imunogénne vlastnosti, čo umožňuje používať formalín na výrobu vakcín (vakcína proti besnote).

Náchylnosť zvierat... Spektrum vnímavých zvierat na niektoré vírusy je veľmi široké, napríklad veľa zvierat je citlivých na vírusy besnoty. Niektoré vírusy postihujú iba jeden druh zvieraťa, napríklad vírus psieho moru postihuje iba psy. Existujú vírusy, na ktoré zvieratá nie sú náchylné - napríklad vírus osýpok atď.

Organotropia vírusov... Vírusy majú schopnosť infikovať určité orgány, tkanivá a systémy. Napríklad vírus besnoty napáda nervový systém. Vírus kiahní je dermatropický atď.

Uvoľňovanie vírusov do životného prostredia... Z chorého tela sa môžu vírusy vylučovať stolicou, napríklad vírusom poliomyelitídy a inými enterovírusmi. Vírus besnoty sa vylučuje slinami, vírus chrípky sa vylučuje sliznicou nosohltanu atď.

Hlavné cesty prenosu vírusov... Kvapky vo vzduchu (chrípka, ovčie kiahne), potraviny (poliomyelitída, hepatitída A), kontaktné látky a domácnosti (besnota), prenosné (encefalitída).

Antivírusová imunita... Ľudské telo má vrodenú odolnosť voči určitým vírusom. Napríklad ľudia nie sú náchylní na vírus psieho moru. Zvieratá nie sú náchylné na vírus osýpok. V týchto prípadoch je antivírusová imunita založená na neprítomnosti buniek schopných podporovať reprodukciu vírusov.

Antivírusová imunita je daná bunkovými aj humorálnymi obrannými faktormi, nešpecifickými a špecifickými. Nešpecifické faktory. Silným inhibítorom reprodukcie vírusov je bielkovinová látka - interferón. AT zdravé telo je obsiahnutý v zanedbateľnom množstve a vírusy prispievajú k produkcii interferónu a jeho množstvo sa výrazne zvyšuje. Je nešpecifický, pretože blokuje reprodukciu rôznych vírusov. Má však tkanivovú špecifickosť, to znamená, že bunky rôznych tkanív tvoria iný interferón. Predpokladá sa, že jeho mechanizmus účinku spočíva v skutočnosti, že interferuje so syntézou proteínov v hostiteľskej bunke a tým zastavuje reprodukciu vírusu.

Medzi špecifické faktory antivírusovej imunity patria protilátky neutralizujúce vírusy, hemaglutinačné a precipitačné protilátky.

Metódy kultivácie vírusov... Vírusy sa množia iba v životaschopných bunkách. Kultivujú sa: v kuracích embryách (obr. 53), v tkanivových kultúrach ľudí a rôznych zvierat, v tele citlivých zvierat, citlivých článkonožcoch.

V prvom období vývoja virológie bola hlavnou metódou štúdia vírusov umelá infekcia zvierat, ale táto metóda je zložitá a okrem toho sa ukázalo, že zvieratá sú imunné voči mnohým vírusom.

Pri vývoji virológie malo veľký význam zavedenie metód kultivácie vírusov v kuracích embryách a v kultúre buniek ľudského a zvieracieho tkaniva.

Infekcia kuracieho embrya... Na reprodukciu vírusov sa používajú kuracie embryá vo veku 7-12 dní inkubované v termostate pri 37 ° С.

Vhodnosť kuracieho embrya na infekciu je daná prítomnosťou pohybov embrya a rozvinutou sieťou krvných ciev na chorion-alantoidnej membráne pri skenovaní pomocou ovoskopu.

Kultivácia vírusov v kuracích embryách sa uskutočňuje na rôznych miestach infikovaného embrya (pozri obr. 53):

1) na chorion-alantoidnej membráne,

2) do alantoidnej dutiny;

3) do plodovej vody;

4) do žĺtkového vaku.

Kuracie embryá sa infikujú v škatuli pomocou sterilných nástrojov. Pred infekciou sa kuracie embryá dvakrát otrú vatovým tampónom navlhčeným v alkohole.

Infekcia na chorion-alantoidnej membráne. Po dezinfekcii sa vajcia z tupého konca opatrne odrežú z časti škrupiny, membrána škrupiny sa odstráni a nájde sa chorion-alantoidná membrána. Na chorion-alantoidnú membránu sa pomocou injekčnej striekačky alebo Pasteurovej pipety nanesie infekčný materiál v množstve 0,1-0,2 ml. Po infikovaní je otvor uzavretý čiapočkou a medzera medzi ním a kuracím embryom je vyplnená parafínom.

Na druhú stranu vajíčka napíšte jednoduchou ceruzkou názov infekčného materiálu a dátum infekcie.

Infekcia do plodovej vody. Vajíčko je ovoskoptované a na bočnej strane je vybrané miesto, kde chorion-alantois nemá veľké krvné cievy. Táto oblasť je označená ceruzkou. Vajcia sa položia na stojan do vodorovnej polohy, dezinfikujú sa a otvor v škrupine sa prepichne špeciálnym sterilným oštepom do hĺbky 213 mm, cez ktorý sa v rovnakej vzdialenosti priamo do plodovej vody vpichne ihla s infekčným materiálom. Aby sa zabránilo spätnému toku vstrekovanej kvapaliny, nad airbagom sa urobí prepichnutie, po ktorom sú obidva otvory vyplnené parafínom.

Infekcia do alantoidnej dutiny. Infekcia sa uskutočňuje v zatemnenej škatuli. Zaznamená sa vzduchový priestor, dezinfikuje sa škrupina nad vzdušným priestorom a cez otvor v škrupine smerom k embryu sa vloží injekčná ihla s materiálom. Ak sa ihla dostane do alantoidnej dutiny, potom sa vytieni tieň embrya. Po infikovaní je otvor vyplnený parafínom.

Infekcia v žĺtkovom vaku. Škrupina je dezinfikovaná. Vajce sa položí na stojan tupým koncom doprava tak, aby žĺtkový vak smeroval nahor. Nad vzduchovou komorou v strede je prepichnutý otvor. Cez otvor v škrupine v horizontálnom smere do hĺbky 2 - 3 mm sa vloží ihla injekčnej striekačky, ktorá vstupuje do žĺtkového vaku. Materiál sa vstrekuje v objeme 0,2 - 0,3 ml. Po zavedení materiálu sa otvor voskuje.

Teplotný režim a doba inkubácie závisia od biologických vlastností zavedeného vírusu.

Infikované vajcia sa kontrolujú každý deň - ovoskopia na kontrolu životaschopnosti embrya. Ak embryá zomrú prvý deň, príčinou je zvyčajne trauma počas infekcie. Takéto vajcia pochádzajú zo skúseností.

Ak je potrebné osobitne preskúmať každú zložku embrya, materiál sa zhromažďuje v určitom poradí: alantoidná tekutina sa odsaje, potom sa odreže plodová voda, chorion-alantoidná membrána, plodová membrána, embryo, žĺtkový vak sa oddelia a až potom sa chorion-alantoidná membrána odstráni a oddelí sa od vnútornej povrch škrupiny. Prítomnosť vírusu v infikovanom embryu je určená charakteristickými zmenami v chorio-alantoidnej membráne infikovaného kuracieho embrya.

Vírusy, ktoré nemajú hemaglutinačnú aktivitu, sa detegujú pomocou RSK.

Na detekciu vírusu v alantoidných alebo plodových tekutinách infikovaných embryí sa umiestni RHA (hemaglutinácia je spôsobená alantoickými alebo plodovými tekutinami alebo suspenziou pripravenou z chorion-alantoidnej membrány).

Kultivácia vírusov v bunkovej kultúre... Na akumuláciu vírusov v citlivých bunkových kultúrach sa používajú tkanivá ľudí a rôznych zvierat. Najväčšie praktické uplatnenie dostali jednovrstvové kultúry primárnych trypsinizovaných a transplantovaných bunkových línií.

Jednovrstvové bunkové kultúry sa pestujú v plochých sklenených matracových nádobách. Bunková suspenzia v kvapalnom živnom médiu pri teplote 37 ° C umožňuje získať „in vitro“ vrstvu buniek s určitou histologickou štruktúrou. Prítomnosť vírusov v tkanivových kultúrach sa zisťuje podľa zmeny (degenerácie) buniek. Typ vírusov sa určuje neutralizáciou účinku vírusov pridaním vhodných typovo špecifických sér do očkovaného materiálu.

Tieto metódy umožňujú rýchlejšie zapracovanie výsledkov výskumu a sú nákladovo efektívnejšie. V prípadoch, keď vírusy nespôsobujú cytopatické pôsobenie (degeneráciu) a nevytvárajú sa v kuracích embryách, používajú sa metódy infikovania zvierat (pozri kapitolu 11).

Na kultiváciu vírusov sa používajú kontinuálne bunky, ktoré sa častejšie získavajú z buniek malígnych nádorov.

Jednovrstvové kultúry sa získavajú z ľudských, kuracích a zvieracích embryí.

Výhodou jednovrstvových bunkových kultúr je jednoduchosť techniky a jednoduchosť účtovníctva.

Schopnosť buniek reprodukovať sa mimo tela súvisí so stupňom diferenciácie tkanív. Menej diferencované tkanivá majú väčšiu schopnosť proliferácie (spojivové, epiteliálne tkanivo).

Podstatou metód pri príprave primárnych tkanivových kultúr je deštrukcia medzibunkového tkaniva a separácia buniek pre následnú výrobu monovrstvy.

Disociácia buniek sa uskutočňuje pôsobením proteolytických enzýmov, najčastejšie trypsínu, na tkanivo. Roztok trypsínu podporuje separáciu buniek pri zachovaní ich reprodukčnej schopnosti. Pestovanie bunkových kultúr si vyžaduje živné médium. Zloženie média je zložité, obsahuje množstvo zložiek: aminokyseliny, glukózu, vitamíny, minerálne soli, koenzýmy atď. Tkanivová kultúra sa získava za prísne aseptických podmienok. Na potlačenie rastu bakteriálnej flóry sa do média pridávajú antibiotiká (500 U penicilínu a 250 U streptomycínu v 1 ml).

Pripravené tkanivo sa naleje do 0,25% roztoku zahriateho trypsínu a inkubuje sa v termostate pri 37 ° C. Počas inkubácie sa tkanivo pravidelne mieša otáčaním banky. Trypsinizované bunky sa centrifugujú pri 800 až 1 000 ot./min počas 5 minút.

Trypsinizácia a centrifugácia sa vykonávajú veľmi opatrne, aby sa nepoškodili bunky. Po centrifugácii sa supernatant odstráni a bunkový sediment sa vloží do malého objemu kultivačného média. Na získanie homogénnej hmoty sa bunková suspenzia prefiltruje cez jednu vrstvu gázy v lieviku (sterilnom). Bunková suspenzia sa kontroluje na sterilitu inokuláciou 0,1 ml do 2 skúmaviek cukrovým bujónom.

Úspešnosť kultivácie buniek závisí od inokulačnej dávky, preto sa po trypsinizácii bunky spočítajú v Goryaevovej komore. Po spočítaní sa suspenzia buniek zriedi živným médiom takým spôsobom, že 1 ml obsahuje 500 000 - 10 000 000 buniek a naleje sa do skúmaviek a matracov. Skúmavky na tkanivové kultúry sa inkubujú v inkubátore v naklonenej polohe.

Naočkované kultúry sa denne skúmajú pod mikroskopom s malým zväčšením, aby sa určila povaha ich rastu. Normálne proliferujúce bunky sú svetlo sfarbené a rastú v jednej vrstve. Ak sú bunky tmavé, zrnité a nerozmnožujú sa, čo môže byť výsledkom kontaminácie (zlé zaobchádzanie s riadmi alebo kontaminovanými prísadami), potom sa tieto kultúry z experimentu odstránia.

Výmena živného média 2 - 3 dni po zasiatí zlepšuje intenzitu premnoženia.

Normálne, dobre sa množiace bunky sú infikované testovaným materiálom.

Transplantované kultúry sa získavajú hlavne z malígnych nádorov. Kmeň Hela - kultúra buniek rakoviny krčka maternice ženy menom Helena (získaná v roku 1950); kmeň Hep-2 bol izolovaný od pacienta s rakovinou hrtana. Rast týchto buniek sa udržuje v laboratóriách postupnými pasážami. Ich zvláštnosť spočíva v tom, že sa dlho množia. V súčasnosti tieto bunky prešli tisíckami generácií. Počas pasáže strácajú niektoré morfologické a biochemické vlastnosti - prechádzajú mutáciami. Na kultiváciu vírusov v nich však zostávajú celkom vhodné. Kultúru týchto buniek využívajú laboratóriá po celom svete.

K reprodukcii vírusu v bunkovej kultúre dochádza v rôznych časoch, v závislosti od vlastností vírusu a typu buniek.

Prítomnosť vírusu sa hodnotí podľa cytopatického účinku. V mikroskope sa pozoruje degenerácia buniek. Čas cytopatického pôsobenia a jeho podstata závisia od dávky a vlastností vírusu.

U niektorých vírusov sa cytopatický účinok zistí po niekoľkých dňoch (vírus kiahní), v iných po 1-2 týždňoch (vírus hepatitídy atď.).

V súčasnosti sú známe stovky vírusov, ktoré infikujú ľudí. Bojovať proti vírusové infekcie uskutočňované rôznymi metódami. Imunizácia je najúčinnejšia. Týmto spôsobom sa eliminovali kiahne a znížil sa výskyt poliomyelitídy. V boji proti vírusovým infekciám je dôležitá sociálna prevencia - ničenie túlavých psov (boj proti besnote), osobná prevencia atď.

Tieto opatrenia však nemôžu zabezpečiť vylúčenie všetkých vírusové ochorenia... Vedci vytrvalo hľadajú spôsoby, ako infikovať vírus bez poškodenia bunky, v ktorej sa nachádza.

Je preto prirodzené, že v programe Komunistickej strany Sovietskeho zväzu je virológia označená za jedno z vedúcich odborov prírodnej vedy, ktoré by sa malo prioritne rozvíjať v nasledujúcich rokoch.

Základné metódy výskumu vírusov... 1. Reakcia hemaglutinácie, reakcia oneskorenej hemaglutinácie, reakcia nepriamej hemaglutinácie. Väzbová reakcia komplementu.

2. Reakcia neutralizácie vírusov v tkanivovej kultúre.

3. Metóda imunofluorescencie.

4. Histologická metóda - identifikácia inklúzií (Babesove telieska - Negri - s besnotou; Pashenove telíčka - s kiahňami atď.).

5. Biologická metóda.