Загальне уявлення про патогенез вірусних інфекцій

Сукупність явищ і процесів, що викликають захворювання й визначають закономірність його розвитку, розуміють як патогенез (від грец. pathos - страждання, хвороба та genes - той, що народжує) - механізм розвитку захворювання й патологічних процесів.

Спрощено патогенез вірусних інфекцій може бути представ­лений у вигляді трьох основних ланок:

• проникнення вірусу всередину клітини та його репродукція;

• первинна патологічна реакція клітин на вірус;

• реакції організму на зміни або ушкодження клітин вірусами.

Патогенність є видовою здатністю вірусів, притаманна виду в цілому, але вона може виявлятися різною мірою в різних представників даного виду. Тому для оцінки ступеня патогенності застосовують термін вірулентність. Патогенність і вірулентність (від лат. Virulentus - ядовитий) означають здатність викликати захворювання, проте під вірулентністю розуміють кількісну оцінку, тобто міру, ступінь патогенності захворювання. Вірулентність може бути збільшена (підвищена) чи послаблена (понижена). Це досягається різними способами впливу на відпо­відний збудник. Оскільки всі ознаки патогенності контролюються генами, то фактично отримання авірулентних чи високо- вірулентних штамів збудника зводиться до селекції таких варіа­нтів, які завжди присутні в кожній популяції, тобто до створення оптимальних умов їх відбору. Наприклад, Л. Пастер отримав вак­цину проти сказу шляхом селекції штаму вірусу сказу, високовірулентного для кролів, проте безпечного для людини. А. Себін отримав живу вакцину проти поліомієліту шляхом селекції трьох невірулентних типів поліовірусу.

Одним з головних завдань вірусології є визначення вірусних і хазяйських генів, які контролюють вірулентність. Для іден­тифікації вірусних генів потрібно порівняти віруси з різним сту­пенем вірулентності. Ще задовго до сучасного періоду розвитку вірусології були застосовані деякі підходи для визначення генів вірулентності.

Пасирування вірусів на культурах клітин є стандартною методикою для отримання атенуйованих вірусів. Хоча ці методи є досить складними, вони широко використовуються. Для під­силення виходу атенуйованих вірусів застосовують різноманітні підходи, що викликає виникнення мутацій у вірусних геномах. Надалі вірулентність вірусів перевіряють на тваринах. І хоча контроль ступеня мутагенезу - досить складне завдання, у свій час за допомогою цього підходу було отримано велику кількість мутантних штамів вірусів, які надалі використовували для різних цілей, зокрема як вакцинні штами.

До введення в практику технології рекомбінантної ДНК можливість сформувати й локалізувати мутацію в специфічному гені була мінімальною. Однак згодом застосування таких методик, як сиквенс вірусних геномів, селекція геномних ділянок за допомогою ПЛР і сайт-специфічний мутагенез стали звичайни­ми процедурами для пошуку й розшифрування генів вірулент­ності вірусів.

Хоча питання про гени вірулентності залишається досі відкритим, можна визначити деякі класи генів, які контролюють вірулентність.

Гени, що впливають на реплікацію.

Мутанти другої групи виявляють авірулентні властивості в організмі лабораторних тварин, проте не мають дефектів реплі­кації при культивуванні в клітинних культурах. Дослідження саме таких мутантів за спектром хазяїв дозволяє проникнути в суть явища вірулентності вірусів, оскільки в процесі такого дослідження виявляють гени, необхідні для розвитку хвороби. Велика кількість генів, задіяних у реплікації таких вірусних мутантів за спектром хазяїв, було ідентифіковано. Найкраще описані гени представників підродини Alfaherpesvirinae.

На реплікацію вірусів можуть впливати:

• гени, що модифікують механізми захисту організму хазяїна;

• гени, які впливають на поширення вірусу організмом;

• токсичні вірусні білки;

• клітинні детермінанти вірулентності вірусів.

У лабораторних умовах про вірулентність вірусів та інших мікроорганізмів та їх токсинів судять за величиною летальної або інфікуючої доз, які виражають в умовно прийнятих одиницях.

Летальна доза (LD) - це найменша кількість живого збудника або токсину, що викликає в певний термін загибель конкретної кількості (%) тварин, які були відібрані для досліду.

Інфікуюча доза (ID) - це мінімальна кількість живо- го/активного збудника або його токсину, яка здатна викликати інфекційне захворювання в певної кількості (%) тварин, відібра­них для досліду.

Для кількісного вираження вірулентності мікроорганізмів використовують три методи:

• Визначення Dosis letalis minima (Dlm) - мінімальної лета­льної дози - дози мікроорганізмів та їх токсинів, що здатна за певний термін викликати загибель більшості (95 %) тварин пев­ного виду. Оскільки індивідуальна чутливість тварин до пато­генних мікроорганізмів (токсинів) і вірусів відрізняється, то Dlm - величина відносна й залежить від виду тварин. Наприклад, Dlm для собаки, кролика й мурчака будуть різними.

• Визначення Dosis certa letalis (Dcl) - безумовної смертельної дози, тобто дози мікроорганізмів, що викликає загибель будь-якої тварини (100 % тварин, відібраних для досліду). Теж є відносною величиною.

• Визначення DL₅₀ - дози мікроорганізмів чи їх токсинів, що викликає загибель 50 % заражених тварин. Найбільш статис­тично достовірна доза. Установлюється на основі статистичної обробки отриманих результатів за Рідом і Менчем.

Для встановлення летальної дози слід брати до уваги спосіб введення збудника, а також масу й вік піддослідних тварин. Таким саме чином визначають інфекційну дозу.

Високовірулентні віруси здатні викликати хворобу людини або тварин у найменших дозах.

3.3.