Poxvirusi: Človeški virus noric

Družina Poxviridae (angleško pox - črne koze + virusi) vključuje dve poddružini: Chordopoxvirinae, ki vključuje viruse koz vretenčarjev, in Entomopoxvirinae, ki združuje viruse koz žuželk. Poddružina virusov koz vretenčarjev pa vključuje 6 neodvisnih rodov in več nerazvrščenih virusov. Predstavniki vsakega rodu imajo skupne antigene in so sposobni genetske rekombinacije. Rodovi se med seboj razlikujejo po odstotku vsebnosti in lastnostih DNK, lokaciji in obliki nitastih struktur na zunanji membrani viriona, odpornosti na eter, hemaglutinacijskih lastnostih in drugih značilnostih.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Struktura Poxvirusi: Človeški virus noric

Predstavniki rodu Orthopoxvirus so virusi črnih koz, opičjih koz in vakcinije. Virus črnih koz povzroča še posebej nevarno okužbo pri ljudeh, ki so jo sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja s prizadevanji svetovne skupnosti odpravili. Virus opičjih koz ni patogen le za primate: opisani so bili primeri pri ljudeh, ki po svojem poteku spominjajo na črne koze. Glede na to okoliščino je koristno imeti splošno predstavo o mikrobiologiji črnih koz.

Najbolj preučevan član rodu Orthopoxvirus je virus vakcinije, ki izvira iz kravjih ali črnih koz. Prilagojen je ljudem in se je dolgo časa uporabljal kot prvo cepivo z živim virusom.

Virus črnih koz in drugi predstavniki tega rodu so največji od vseh znanih živalskih virusov. Je eden najbolj organiziranih živalskih virusov, ki se po strukturi nekaterih struktur približuje bakterijam. Virion ima obliko opeke z rahlo zaobljenimi vogali in meri 250–450 nm. Sestavljen je iz jasno razločljivega jedra (nukleoida ali sredice), ki vsebuje genomsko dvoverižno linearno molekulo DNK z molekulsko maso 130–200 MDa, povezano z beljakovinami. Na obeh straneh nukleoida so ovalne strukture, imenovane beljakovinska telesca. Jedro in stranska telesca obdaja jasno razločljiva površinska membrana z značilno žlebasto strukturo. Steno jedra sestavljata notranja gladka membrana, debela 5 nm, in zunanja plast pravilno razporejenih valjastih podenot. Virus ima kemično sestavo, podobno bakterijski: vsebuje ne le beljakovine in DNK, temveč tudi nevtralne maščobe, fosfolipide in ogljikove hidrate.

Poksvirusi so edini virusi, ki vsebujejo DNK in se replicirajo v citoplazmi gostiteljske celice. Reprodukcijski cikel virusa je sestavljen iz naslednjih glavnih faz. Po adsorpciji na površini občutljive celice virus prodre v citoplazmo z receptorsko posredovano endocitozo, nato pa pride do dvostopenjskega "slačenja" viriona: najprej celične proteaze uničijo zunanjo membrano, pride do delne transkripcije in sinteze zgodnjih mRNA, ki kodirajo sintezo proteina, odgovornega za nadaljnje slačenje. Vzporedno s tem pride do replikacije vDNA. Prepišejo se hčerinske kopije DNK, sintetizirajo se pozne mRNA. Nato pride do translacije in sintetizira se približno 80 virusno specifičnih proteinov z molekulsko maso od 8 do 240 kDa. Nekateri od njih (približno 30) so strukturni proteini, ostali so encimi in topni antigeni. Značilnost razmnoževanja poksvirusov je njihova modifikacija celičnih struktur, ki se preoblikujejo v specializirane "tovarne", kjer postopoma dozorevajo novi virusni delci. Zreli virusni potomci zapustijo celico bodisi med njeno lizo bodisi z brstenjem. Reprodukcijski cikel virusov črnih koz traja približno 6-7 ur.

Virus črnih koz ima hemaglutinacijske lastnosti; hemaglutinin je sestavljen iz treh glikoproteinov. Najpomembnejši antigeni so: NP-nukleoprotein, skupen celotni družini; toplotno labilni (L) in toplotno stabilni (C) ter topni antigeni.

Poksvirusi lahko prenesejo sušenje (zlasti v patološkem materialu) več mesecev pri sobni temperaturi, odporni so na eter, v 50 % etanolu pri sobni temperaturi se inaktivirajo v 1 uri, v 50 % glicerolu pri 4 °C pa se ohranijo več let. Odporni so na večino razkužil: 1 % fenol ali 2 % formaldehid jih pri sobni temperaturi inaktivira le v 24 urah, 5 % kloramin pa v 2 urah.

Ljudje in opice so dovzetni za virus črnih koz. Pri eksperimentalni okužbi se v možganih novorojenih miši razvije generalizirana okužba, ki se konča smrtno; virus ni patogen za odrasle miši. Dobro se razmnožuje v piščančjih zarodkih, ko okuži horioalantoisno membrano, amnion, rumenjakovo vrečko in alantoisno votlino. Na horioalantoisni membrani 10–12 dni starih piščančjih zarodkov virus črnih koz tvori majhne bele plake; virus vakcinije povzroča večje lezije s črno vdolbino v središču, ki jo povzroča nekroza. Pomembna diferencialna značilnost virusa črnih koz je najvišja temperatura razmnoževanja virusa v piščančjem zarodku, ki znaša 38,5 °C.

Primarne in kontinuirane celične kulture, pridobljene od ljudi, opic in drugih živali, so občutljive na virus črnih koz. Na celični kulturi tumorskega izvora (HeLa, Vero) virus črnih koz tvori majhne plake proliferativnega tipa, medtem ko se pri okužbi celic Vero z virusom opičjih koz odkrijejo okrogli plaki z litičnim središčem. V celicah ledvic prašičjega zarodka je virus črnih koz sposoben povzročiti jasen citopatogeni učinek, ki se ne pojavi pri okužbi teh celic z virusom opičjih koz. V celicah HeLa virus črnih koz povzroča okroglocelično degeneracijo, medtem ko virusi opičjih in kameljih koz povzročajo degeneracijo z nastankom večjedrnih celic.

[ 4 ], [ 5 ]

Patogeneza

Ljudje , ki so preboleli črne koze, ohranijo imunost vse življenje. Po cepljenju se oblikuje tudi dolgotrajna stabilna imunost. 2 je predvsem humoralna, protitelesa, ki nevtralizirajo virus, se pojavijo v nekaj dneh po začetku bolezni, vendar ne preprečijo postopnega širjenja kožnih manifestacij: bolnik lahko umre v pustularni fazi z visoko ravenjo protiteles v krvi. Protitelesa so odgovorna tudi za umetno imunost, ki jo ustvari cepljenje, in se pojavi 8.–9. dan po imunizaciji ter doseže maksimalne titre po 2–3 tednih.

Celična imunost igra nič manjšo vlogo kot protitelesa v krvnem obtoku. Ugotovljeno je bilo, da posamezniki s hipogamaglobulinemijo ne biosintetizirajo protiteles, vendar postanejo imuni na virus črnih koz. Ta celična imunost temelji na aktivnosti T-citotoksičnih limfocitov.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Epidemiologija

Vir okužbe je bolna oseba. Velika večina ljudi, ki niso bili cepljeni proti črnim kozam ali niso preboleli bolezni, je dovzetna za to okužbo. Črne koze se najpogosteje prenašajo po kapljicah v zraku, možna pa je tudi okužba s stikom (preko oblačil, brisač, posteljnine, gospodinjskih predmetov). Bolnik je kužen za druge ves čas razvoja izpuščaja, dokler ne odpadejo zadnje skorje, vendar je najbolj nevaren v prvih 8-10 dneh, ko so na sluznicah lezije.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Simptomi

Vstopna točka za okužbo je sluznica zgornjih dihal. Primarno razmnoževanje virusa se pojavi v limfoidnem tkivu faringealnega obroča, nato pa virus za kratek čas vstopi v kri in okuži celice retikuloendotelijskega tkiva (RET). Tam se virus razmnožuje in viremija se ponovno pojavi, vendar bolj intenzivna in dolgotrajna. Dermatotropni učinek virusa je povezan z njegovo sposobnostjo prodiranja iz krvnega obtoka v povrhnjico, kar povzroči zgodnjo proliferacijo spinastih celic in značilno degeneracijo celic Malpighijeve plasti.

Inkubacijska doba je 8-18 dni. Črne koze se začnejo akutno: glavoboli, bolečine v mišicah, izčrpanost, vročina. Po 2-4 dneh se na sluznici ustne votline in koži pojavi značilen izpuščaj - vsi elementi skoraj hkrati, lokalizirani bolj na obrazu in okončinah. Izpuščaj gre skozi faze makule, papule, vezikla in pustule, nato se oblikuje skorja (krasta), po kateri ostane brazgotina. S pojavom izpuščaja temperatura pade in se v fazi pustule ponovno dvigne. Od pojava izpuščaja do odpadanja skorj mine približno 3 tedne. Pri tako klasičnem hudem poteku (variola major) lahko stopnja umrljivosti med epidemijami doseže 40 %: pri blažji obliki bolezni - alastrim (variola minor) - umrljivost ne presega 1-2 %.

Diagnostika

Črne koze lahko diagnosticiramo z virusoskopskimi, virološkimi in serološkimi metodami. Najučinkovitejša in najhitrejša metoda je neposredna elektronska mikroskopija materiala, odvzetega iz elementov izpuščaja pred fazo pustule, saj se količina virusa v tej fazi močno zmanjša. Svetlobna mikroskopija preparatov iz vsebine veziklov razkrije velike celice z Guarnierijevimi telesci, ki so ovalne citoplazemske vključitve v bližini celičnega jedra, običajno homogene in acidofilne, redkeje granulirane in z nepravilnimi obrisi. Guarnierijeva telesca so "tovarne", kjer se razmnožuje virus črnih koz. V razmazih, pripravljenih iz vsebine veziklov črnih koz in obarvanih po metodi M. Morozova, najdemo virione črnih koz - Paschenova telesca.

Za izolacijo in identifikacijo virusa se 12-14 dni stari piščančji zarodki okužijo na horionsko-alantoični membrani, kjer virus tvori majhne belkaste plake, okužijo pa se tudi celične kulture za odkrivanje citopatskega učinka in vzpostavitev hemadsorpcijske ali imunofluorescenčne reakcije. Material za okužbo je kri, izcedek iz nosu in žrela, strganje kožnih elementov izpuščaja, skorje in obdukcijski material.

Specifični antigen virusa črnih koz lahko odkrijemo v razmazih-odtisih elementov izpuščaja in nazofaringealnega izločka z uporabo indirektne imunofluorescence. V materialu elementov izpuščaja lahko antigen določimo z imunodifuzijo, RSC ali IFM.

Že po prvem tednu bolezni je mogoče odkriti protitelesa, ki nevtralizirajo virus, protitelesa, ki vežejo komplement, in hemaglutinine. Prisotnost protiteles, ki vežejo komplement, velja za najbolj zanesljiv znak črnih koz, saj le redko vztrajajo pri cepljenih posameznikih dlje kot 12 mesecev.

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

Zdravljenje

Za specifično zdravljenje in preprečevanje se uporablja metisazon (marboran) - zdravilo, ki zavira znotrajcelično razmnoževanje virusa črnih koz. Še posebej učinkovito je v zgodnjih fazah bolezni in med inkubacijsko dobo.

Zgodovina človeške civilizacije se spominja številnih epidemij in pandemij črnih koz. Samo v Evropi je do konca 18. stoletja zaradi črnih koz umrlo najmanj 150 milijonov ljudi. Potem ko je E. Jenner (1796) prejel cepivo proti črnim kozam, se je začel aktiven boj proti tej bolezni, ki se je končal z njeno popolno odpravo. V Sovjetski zvezi so bile črne koze odpravljene leta 1936, vendar so bile zaradi uvoženih primerov registrirane do leta 1960. Leta 1958 je bila na pobudo delegacije ZSSR na skupščini SZO sprejeta resolucija o izkoreninjenju črnih koz po vsem svetu, leta 1967 pa je SZO sprejela okrepljen program izkoreninjenja črnih koz. ZSSR, ZDA in Švedska so temu programu zagotovile obsežno finančno pomoč. ZSSR ni le pomagala s strokovnjaki, ki so delali v številnih endemičnih državah, temveč je donirala tudi približno 1,5 milijarde odmerkov cepiva proti črnim kozam. Uporabljeno cepivo je bil živ virus črnih koz, vzgojen na telečji vrečki, nato prečiščen in posušen. Dobri rezultati so bili doseženi tudi s kulturnimi in embrionalnimi (ovovakcina) živimi cepivi. Za preprečevanje in zdravljenje zapletov, ki se včasih pojavijo med cepljenjem, so uporabili imunoglobulin proti črnim kozam (10 % raztopina gama-globulinske frakcije krvi darovalcev, posebej revakciniranih proti črnim kozam, v fiziološki raztopini) in imunoglobulin iz človeške krvi, titriran na vsebnost protiteles proti črnim kozam.

[ 18 ]