Семейство Retroviridae включает 7 родов.

Онковирусы являются сложноорганизованными вирусами. Вирионы построены из сердцевины, окруженной липопротеиновой оболочкой с шипами. Размеры и формы шипов, а также локализация сердцевины служат основой для подразделения вирусов на 4 морфологических типа (А, В, С, D), а также вирус бычьего лейкоза.

Капсид онковирусов построен по кубическому типу симметрии. В него заключены нуклеопротеин и фермент ревертаза. Ревертаза обладает способностью транскрибировать ДНК. Геном – 2 идентичные цепи РНК.

В настоящее время известно более 30 видов опухолей млекопитающих, птиц и амфибий, которые вызываются вирусами, и более 150 онкогенных вирусов, способных их вызвать, Онкогенные вирусы обладают основным общим свойством - способностью трансформировать нормальные клетки в опухолевые. При проникновении вируса в клетку он не разрушает ее, а изменяет (трансформирует) в сторону беспрепятственного размножения, делая клетку злокачественной для организма. Онкогенными свойствами обладают различные представители как ДНК-, так и РНК-содержащих вирусов.

Установлена и достаточно изучена вирусная этиология доброкачественных опухолей - папиллом - у человека, возбудители которых относятся к семейству паповавириде. Оно состоит из трех родов: папилломавирус(па), полиомавирус(по) и вирусы вакуолизирующего агента (ва). Вирусы мелкие, размеры 43-55 нм (в среднем 30-35 нм), имеют молекулярную массу 3-5х16*6 дальтон, двунитчатую кольцевидную ДНК, составляющую 7-15% от массы вириона. Капсид голый, кубической симметрии, 72 капсомера. Созревание вируса происходит в ядре клетки.

Паповавирусы вызывают доброкачественные или злокачественные новообразования у животных. Папилломавирусы поражают эпидермис, приводят к возникновению доброкачественных папиллом кожи и слизистых оболочек (бородавки и кандиломы) у природных хозяев (кролики, золотистые хомяки, собаки, кошки, крупный рогатый скот, козы, обезьяны) и у человека.

Культивирование вирусов : не культивируются на куриных эмбрионах, культивируются в организме чувствительных животных, в культурах клеток.

Репродукция вирусов : проникают в клетку путем эндоцитоза. 3 этапа: синтез ДНК, на матрице РНК; ферментативное расщепление матричной РНК; синтез комплементарной нити ДНК на матрице первой нити ДНК.

К семейству Retroviridae относится примерно 150 видов вирусов, вызывающих развитие опухолей у животных, и только 4 вида вызывают опухоли у человека: HTLV-1, HTLV-2, ВИЧ-1,ВИЧ-2.

Вирусы Т-клеточного лейкоза человека

К семейству Retroviridae роду Deltaretrovirus относятся вирусы, поражающие CD4 Т-лимфоциты, для которых доказана этиологическая роль в развитии опухолевого процесса у людей: HTLV-1 и HTLV-2

Вирус HTLV-1 является возбудителем Т-клеточного лимфолейкоза взрослых. Он является экзогенным онковирусом, который, в отличие от других онковирусов, имеет два дополнительных структурных гена: tax и rех.

Продукт tax-гена действует на терминальные повторы LTR, стимулируя синтез вирусной иРНК, а также образование ИЛ-2 рецепторов на поверхности зараженной клетки. Продукт rex-гена определяет очередность трансляции вирусных иРНК.

HTLV-2 был изолирован от больного волосисто-клеточным лейкозом.

Оба вируса передаются половым, трансфузионным и трансплацентарным путями.

Семейство Papillomaviridae – вирус папилломы человека, собак. Вызывают инфекцию в клетках плоского эпителия. Доброкачественные папилломы в области половых органов, на коже, на слизистых дыхательных путей.

Семейство Polyomaviridae – вакуолизирующий вирус обезьян SV-40.Вирус полиомы человека.

Семейство Adenoviridae – аденовирусы, особенно серотипы 12,18,31 – индуцируют саркомы и трансформируют культуры клеток.

Семейство Poxviridae – вирусы фибромы-миксомы кролика, вирус Ябы, вызывающий развитие опухолей, вирус контагиозного моллюска.

Семейство Herpesviridae – лимфомы, карциномы. Онкогенез у человека связан с вирусом простого герпеса 2 типа (ВПГ-2) и вирусом Эпштейна-Барр (ВЭБ).

Новообразования, вызываемые онкогенными вирусами

У человека вирусы вызывают следующие новообразования.

1. Папилломы кожи и слизистых оболочек - разрастание покровного эпителия в виде сосочков над поверхностью кожи, слизистых оболочек рта, дыхательных и мочеполовых путей. Иногда они приобретают злокачественное течение. Вирусы человека отличаются от вирусов животных.

2. Инфекционные бородавки: обыкновенные плоские и остроконечные кондиломы, папилломы слизистых оболочек рта. В пораженных клетках обнаруживаются внутриядерные включения. Болеют чаще дети и юноши. Заражение происходит при прямом контакте с больными или через предметы общего пользования.

3. Контагиозный моллюск - мелкие плотные узелки у взрослых в области лобка, на половых органах, у детей на лице, веках, шее. При надавливании на них выделяется белая кашицеобразная масса с овоидными тельцами- моллюсковые тельца. Заражение происходит при контакте с больными, чаще половым путем.

Полиовирусы вызывают опухоли у природных хозяев: мышей, крыс, кроликов, хомяков, морских свинок и др., а также у обезьян макак резусов. Вирусы полиомы более мелкие и могут индуцировать злокачественные новообразования у новорожденных грызунов.

Среди РНК-содержащих вирусов имеются многочисленные опухолевые, онкогенные онкорнавирусы, вызывающие разнообразные опухоли. Все они объединены в семейство ретровириде, ранее род лейковирусов. Вирусы содержат однонитчатую РНК, молекулярная масса их 10-12ХІ06 дальтон, что составляет 1-2% от массы вириона. Тип симметрии возможно спиральный, число капсомеров неизвестно. Вирион покрыт оболочкой, чувствителен к эфиру. Диаметр вириона 100 нм, размножается в цитоплазме клеток. Вирусы не оказывают цитопатического действия на клетки. Основа группы онкорнавирусов (онко-опухоль, РНК-содержащий) -вирусы саркомно-лейкозного комплекса птиц и мышей, ответственны за естественно встречающиеся саркомы и лейкозы: вирус куриной саркомы Рауса, разнообразные штаммы вирусов лейкозов птиц и др. Предположительно считают возможным, что лейкозы человека вызывают вирус. Онкогенные вирусы в настоящее время разделяют на эндогенные и экзогенные. Эндогенные вирусы и их варианты открыты недавно, их находят в любых нормальных клетках и они не связаны с возникновением опухолей у природных хозяев, у которых они обнаруживаются. Однако, переходя на хозяина другого вида, они способны вызвать у него опухоль.



Основной особенностью онкогенных вирусов является их способность трансформировать нормальную клетку в опухолевую, которая дает начало доброкачественной или злокачественной опухоли.

Онкогенные ДНК-содержащие вирусы .

Папилломавирусы . Вирусы папилломы кожи и слизистых оболочек кроликов (вирус Шоупа), хомяков, сусликов, кошек, собак, овец, коз, оленей, крупного рогатого скота, лошадей, обезьян и бородавок у человека.

Икосаэдрического типа вирус папилломы диаметром около 55 нм, Его оболочка состоит из 72 капсомеров.

Полиомавирусы включают вирусы полиомы мышей, вакуолизирующий вирус обезьян (SV-40) и SV-40 - подобные вирусы человека. Диаметр капсида 40 нм, Оболочка содержит 72 капсомера.

Вирус полиомы вызывает множественные опухоли при введении мышам, а также другим видам млекопитающих.

Аденовирусы . Из 31 типа аденовирусов онкогенными являются 13 типов аденовирусов человека, 6 типов аденовирусов обезьян, 1 тип аденовирусов крупного рогатого скота, 1 тип аденовирусов собак и 2 типа аденовирусов птиц. Эти вирусы вызывают опухоли у крыс, мышей, хомяков.

Герпесвирусы . Вызывают лимфоидные и эпителиоидные опухоли у различных видов животных: аденокарциномы почек лягушек, лимфомы обезьян, лимфоматоз кур. Герпесвирус Эпштейн-Барр является возбудителем инфекционного мононуклеоза человека и, возможно, лимфомы африканских детей (лимфомы Беркитта), а также рака шейки матки человека. Онкогенные свойства вируса Эпштейн-Барр были подтверждены в опытах заражения этим вирусом обезьян (мармозетов), у которых возникли злокачественные лимфомы. Вирусы простого герпеса 1 и 2, а также вирус цитомегалии способны in vitro вызывать трансформацию нормальных клеток животных и человека. У женщин с карциномой шейки матки в крови выявляют антитела к герпесвирусу 11 типа, а в опухолевых клетках обнаруживают специфические вирусные антигены.

Вирусы группы оспы индуцируют у различных животных (кролики, зайцы, белки) доброкачественные, спонтанно регрессирующие соединительнотканные опухоли. Входящий в эту группу вирус контагиозного моллюска вызывает у человека образование плотных шаровидных узелков на половых органах, в области лобка, живота, на лице, шее и др., достигают небольших размеров и затем регрессируют.

Онкогенные РНК-содержащие вирусы (ретровирусы) входят в состав семейства Retroviridae, т.е. вирусов, содержащих обратную транскриптазу - reverse transcriptase. В зависимости от характера нуклеотида, структуры вирионов и других признаков онковирусы делятся на четыре группы - A, B, C, D.

Онковирусы всех групп имеют ряд общих свойств. Геном их представлен однонитчатой РНК, состоящей из двух идентичных нитей с молекулярной массой 2,5-5 10 6 каждая, связанных с обратной транскриптазой. В инфицированной клетке обратная транскриптаза (ревертаза), являющаяся РНК-зависимой ДНК-полимеразой образует ДНК-копию вирусного генома, встраивающуюся в хромосому клетки-хозяина. С этого момента интегрированный вирусный геном подчиняется клеточным механизмам регуляции.

Вирионы имеют сферическую форму, сложное строение. Внутренний нуклеокапсид покрыт суперкапсидной оболочкой, состоящей из двойного слоя липидов и внешних белков-гликопротеинов, формирующих выступающие булавовидные шипы с утолщениями на концах.

Онковирусы группы С являются возбудителями лейкозов и сарком у птиц и многих видов млекопитающих (мыши, кошки, обезьяны, крупный рогатый скот).

Возбудители Т-клеточных лейкозов человека близки по физико-химическим свойствам и особенностям репродукции к вирусам подсеиейства Oncovirinae, роду Oncovirus, типа С. Хотя присутствие в геноме вирусов Т-клеточных лейкозов трансактивирующего гена, схожим с одним из трансактивирующих генов вирусов подсемейства Lentivirinae (в том числе ВИЧ), дает основания для выделения их в самостоятельную таксономическую единицу, занимающую промежуточное место между подсемействами Oncovirinae и Lentivirinae. Ныне известны два возбудителя Т-клеточных лейкозов человека: HTLV-1 и HTLV-2 (от англ. Human T-Lymphotropic Virus), различающихся по антигенным свойствам. Геном этих вирусов картирован. ДНК провируса имеет такую структуру: 5¢ - LTR - gag - pol - env - tat - LTR - 3¢. Гены gag, pol и env кодируют белки-предшественники, нарезающиеся вирусспецифической протеазой на структурные белки вируса, в том числе и обратную транскриптазу. Ген tat является трансрегулирующим геном. Его продукт - белок - с одной стороны в десятки раз ускоряет експрессию генома вируса, активируя его промотор, а с другой - инактивирует иной ген (возможно - гены), в том числе ген интерлейкина-2 в геноме клетки-хозяина.

Пути заражения - трансфузионный, парентеральный, половой, от матери к ребенку (трансплацентарно, во время родов или вскармливания грудным молоком). Риск заражения зависит от механизма заражения и варьирует в границах 25-80%.

Инкубационный период от нескольких месяцев до десятков лет.

Эндемичными районами распространения являются зоны Карибского моря, Центральной Африки, Юго-Западные острова Японии (в Японии пораженность населения составляет от 1,5 до 5%.

Методов специфической профилактики и терапии не существует.

Лабораторная диагностика Т-клеточного лейкоза осуществляется методом ИФА в непрямом варианте. Объектом первичного исследования является сыворотка крови, в которой выявляют антитела к вирусу. Положительный в ИФА результат подтверждается методом иммуноблота. Нечеткие результаты иммуноблота выявляют с помощью метода радиоиммунопреципитации.

К онковирусам группы С относится и вирус саркомы кур Рауса. Выделенный в 1911 году вирус способен вызывать развитие опухолей не только у кур, но у фазанов, уток, голубей, змей, черепах, а также у млекопитающих - мышей, крыс, хомяков, собак и обезьян.

Под влиянием индуцирующих факторов (облучение животных, действие химических веществ и др.) были выделены различные вирусы лейкозов и сарком у мышей.

Онковирусы группы В были обнаружены в 1936 г. Дж. Биттнером в молоке мышей высокораковой линии. При вскармливании таким молоком мышей низкораковой линии у них возникали опухоли молочных желез.

Онковирусы группы А обнаруживаются, как правило, в ассоциации с онковирусами групп С и В, однако не получены достоверные данные об их участии в канцерогенезе.

Онковирусы группы D выделены из опухолевых и нормальных тканей макак резусов, лангуров и саймири, а также из перевиваемых клеток человека и свиньи.

Теорию о связи вирусов с перерождением клеток в раковые впервые разработал советский ученый Л.А. Зильбер (1941-1944). В основе вирусгенетической теории лежит представление о интеграции вирусного и клеточного геномов. Экспериментально эта точка зрения была обоснована в 1968 г. американскими учеными Р. Далбекко с сотр.

В составе интегрированного в клеточную ДНК вирусного генома имеется ген (гены), получивший название “онкоген”. Предполагают, что онкогены опухолеродных вирусов - это регуляторные клеточные гены, случайно включившиеся в состав вирусного генома. В норме их работа регулируется нормальными клеточными механизмами. Эта регуляция нарушается, когда ген функционирует в составе вирусного генома.

В трансформированных клетках нарушен процесс передачи информации с поверхности на ядерный аппарат, увеличен синтез ДНК, наблюдаются хромосомные аберрации, теряется способность к контактному торможению, усиливается митотическая активность, что приводит к усиленному росту и размножению этих клеток.

ВИЧ-инфекция (инфекция вирусом иммунодефицита человека) - медленно прогрессирующее инфекционное заболевание, возникающее вследствие заражения вирусом иммунодефицита человека, порхающего иммунную систему, вследствие чего организм становится высоко восприимчив к оппортунистическим инфекциям и опухолям, которые в конечном итоге приводят к гибели больного.

Заболевание впервые было описано в 1981 г в США среди гомосексуалистов. Новая болезнь обычно манифестировалась пневмоцистной пневмонией и не­редко саркомой Калоши, что было необычным, так как зги заболевания ранее встречались почти исключительно у истощенных больных преклонного возраста с тяжелой иммунодепрессией.

Первоначально состояние иммунной недостаточносги, возникающее у гомосексуалистов, пытались объ­яснить иммунодепрессивным действием спермы от большого числа партнеров или появлением у них в крови аутоантител к лимфоцитам, или, возможно, им­мунодепрессивным действием нитритов, применяемых гомосексуалистами для снижения тонуса мышц заднего прохода. Однако вскоре эти предположения отпали, так как заболевание стали описывать не только у пассив­ных гомосексуалистов, но и у активных, у которых вышеперечисленные факторы не могли иметь место и, кроме того, все чаще состояние иммунодефицита стали описывать у наркоманов, не имеющих склонности к гомосексуализму.

Важным этапом в установлении инфекционной природы СПИД было выявление большого числа боль­ных среди выходцев с острова Гаити африканского происхождения, у которых не отмечалось склонности к гомосексуализму или употреблению наркотиков и, кроме того, среди них количество заболевших мужчин и женщин было одинаковым, что противоречило аме­риканской статистике, согласно которой у жителей США, больных синдромом приобретенного иммуноде­фицита, число мужчин во много раз превышало число женщин.

Начиная с 1982 года случаи СПИД стали выяв­ляться и среди жителей Западной Европы, первона­чально почти исключительно у выходцев из Заира. Хо­тя среди заболевших по-прежнему преобладали лица с вредными привычками (гомосексуалисты, наркоманы), но все чаще заболевание стали описывать и у лиц, по­лучавших массивные переливания донорской крови. Особенно много больных оказалось среди гемофиликов, получающих УШ и К-факторы свертывания кро­ви, которые готовят из крови несколь­ких тысяч доноров. Почти одновременно случаи СПИД были описаны и у детей, при этом инфицирование могло произойти или с переливанием крови, или при парентеральных манипуляциях, а в ряде случаев можно было допустить только внутриутробную, так называемую вертикальную передачу вируса от матери к плоду.

Высказывается мнение, что заболевание возникло в начале 50-х годов в Центральной Африке и уже отту­да распространилось в страны Карибского региона, а затем в США и Западную Европу.

Допускается, что вирус СПИД человека произошел от родственных вирусов африканских обезьян, вызы­вающих у них спидоподобное заболевание. Возмож­ность такой трансформации документируется экспери­ментальными исследованиями. Предполагается, что новый мутант находился в циркуляции среди коренно­го населения Центральной Африки, не получая даль­нейшего распространения из-за относительной изоля­ции коренного населения, при этом он мог приобрести дополнительные патогенные свойства. В условиях ур­банизации африканского континента, роста проститу­ции, наркомании и пр появилась высокая возможность распространения вируса СПИД. Считается, что из Аф­рики вирус попал на Гаити, а оттуда в США.

Официальное признание новой болезни произошло в 1983 году, а в 1986 году Международный комитет по таксономии вирусов предложил название ВИЧ (HIV) - вирус иммунодефицита человека (от англ. Human Immunodeficiency Virus). Вирус относится к семейству ретровирусов, подсемейству лентивирусов, то есть вирусов медленных инфекций. ВИЧ генетически и антигенно неоднороден - описаны ВИЧ-1 и ВИЧ-2. Родиной вирусов обоих типов считают Африку. ВИЧ-1 является возбудителем пандемии СПИДа, охватившей планету, а ВИЧ-2 встречается только в 15 странах Западной Африки и в некоторых странах Европы и Америки, куда он был завезен.

В 1986 году группой американских исследователей от здоровых людей в Сенегале был выделен вирус, сходный с вирусом африканских зеленых мартышек; сыворотки ВИЧ-инфицированных людей реагировали с антигенами вируса мартышек, но не давали реакции (или они были слабыми) с антигенами ВИЧ. Предполагалось, что вирус мог быть предшественником ВИЧ. Выделенный вирус был назван HTLV-4.

HTLV-4, подобно ВИЧ, инфицирует Т-хелперы, но не убивает их. Есть мнение, что непатогенный вирус HTLV-4 эволюционировал в безвредный вирус африканских зеленых мартышек, который превратился в патогенный ВИЧ-2 - предшественник ВИЧ-1.

Эпидемиология. ВИЧ-инфекция встречается на всех континентах и практически во всех стра­нах, где ведется планомерный поиск больных. По оценке экспертов ВОЗ, во всем мире на 1 июля 1994 года официально зарегистрировано 985119 больных и 16 млн. инфицированных ВИЧ. Эти цифры следует считать приблизительными, по­скольку число больных и инфицированных прак­тически невозможно учесть и, кроме того, оно на­столько быстро увеличивается, что любая опубли­кованная цифра, по справедливому замечанию американских авторов, сразу же становится уста­ревшей. Принято считать, что число больных и инфицированных во всем мире удваивается каж­дый год. Однако в последние годы, благодаря принятым мерам, увеличение числа больных и инфицированных существенно замедлилось.

Наибольшее число заболевших и инфициро­ванных зарегистрировано в США. Общая пораженность ВИЧ по данным серологических иссле­дований уже сейчас составляет около 100 на 100 тыс. населения, а по некоторым районам страны - 200 и более.

Заболеваемость в Западной Европе остается относительно низкой, однако уровень инфициро­ванности быстро растет и уже по некоторым стра­нам она составляет 20-30 на 100 000 населения.

Заболеваемость и инфицированность в Афри­ке оценить затруднительно. По предварительным данным, нарастание числа случаев СПИД на аф­риканском континенте происходит быстрее, чем в США, чему способствует низкий санитарный уровень, сопутствующие венерические заболевания, ритуальные обряды и др. В отдельных афри-канских странах (Заир, Кения, Замбия) носительство вируса среди взрослого населения достигло 20%, а заболеваемость уже сейчас составляет по некоторым городам 1 на 1000 населения. По пессимистическим прогнозам, число инфицированных в некоторых странах Африки в ближайшие годы может составить 50% и более. Ожидается также, что в максимально пораженных городах до 50% женщин детородного возраста заболеют СПИД и что у 5% детей на протяжении 2 лет после рождения обнаружатся признаки заболевания. Более тяжелый прогноз предполагает 70%-ный уровень инфицированности в последующие 10 лет с возможностью развития СПИД у каждого 4-го родившегося ребенка.

Не менее пессимистические прогнозы выска­зываются и для Латинской Америки Заболевае­мость СПИД в Бразилии на февраль 1994 года со­ставила 49312 случаев. Число инфицированных по некоторым странам Южной Америки прибли­жается к уровню инфицированности в США.

Наименьшая заболеваемость и инфицированность регистрируется на азиатском континенте, что можно считать временным явлением, так как вирус еще не распространился среди коренного населения и практически все случаи болезни вы­являются среди приезжих и лиц, контактирующих с иностранцами.

Заражение человека ВИЧ происходит при попадании вируссодержащего материала непосредственно в кровь или на слизистые оболочки. Велика вероятность заражения половым путем и при би- и гетеросексуальных контактах с больными (носителями), причем инфицирование женщин от мужчин чаще, чем мужчин от женщин. ВИЧ передается также через инфицированную кровь (при переливании крови и ее препаратов), при повторном использовании инфицированного медицинского инструментария, Чаще всего это происходит у наркоманов при внутривенном введении наркотических препаратов одними и теми же шприцами и иглами. Менее значимым является вертикальный путь передачи возбудителя, который реализуется в организме беременной женщины, когда плод заражается в матке (трансплацентарный путь). Риск передачи ВИЧ детям от серопозитивных матерей составляет до 50%, зависит от стадии заболевания и увеличивается при грудном вскармливании. Возможно контактное заражение ребенка при родах, а также через грудное молоко. Выявлены случаи заражения матерей от инфицированных грудных детей при вскармливании грудью. Поскольку ВИЧ находят также в слюне и моче и эти биологические жидкости могут при поцелуях и укусах попасть на слизистые оболочки здорового, нельзя исключить также вероятность заражения с помощью этих факторов передачи. Известен уникальный случай заражения ВИЧ пожилой женщины, инфицированной слюной при поцелуях со своим мужем, инфицированным ВИЧ.

Резистентность . ВИЧ нестоек во внешней среде и при кипячении инактивируется за 1 минуту, погибает под воздействием химических агентов, допущенных для проведения дезинфекции.

Морфология. Вирион ВИЧ - сферическая частица диаметром около 100 - 120 нм, состоящая из сердцевины и оболочки (рис. 7). Зовнішня гліколіпідна оболонка віріона двошарова. Зовні віріон має виступа діаметром 15 і довжиною 9 нм (їх виявлено 72), утворені білковими субодиницями – глікопротеїнами. Структурований глікопротеїн (попередник) gp має молекулярну масу 160 (gp 160). Він, у свою чергу, складається з надмембранної (gp 120) і трансмембранної (gp 41) частин. Білок gp 41є глікозованим протеїном, що пронизує двошарову гліколіпідну оболонку віріона. До його складу входять внутрішньовіріонна, власне трансмембранна ділянка, та невелика позавіріонна, з якою молекула gp120 з’єднується двома дісульфідними зв’язками. У складі цих глікопротеїнів є білки, що “пізнають” клітинні рецептори CD4 (білки gp120) та забезпечують проникнення вірусу в клітину-хазяїна (білки gp 41). Поверхневі білки gp160 відрізняються від поверхневих білків інших представників родини ретровірусів високою мінливістю амінокислотних залишків і великими розмірами. Процес нарізання білка – попередника gp160 здійснюється клітинною протеазою в апараті Гольджі у вакуолях з кислим рН.

Рис. 7. Структура ВИЧ (схема): 1 - gp120; 2 - gp-41; 3 - липидная двухслойная мембрана; 4 - р-17/18; 5 - p-24/25; 6 - сердцевина; 7 - обратная транскриптаза; 8 - р-7, р-9; 9 - РНК.

Зсередині до глікопротеїнової оболонки щильно прилягає щар так званого матриксного білка, м.м. якого становить 17kD (p17). Товщина шару в межах 5- 7 нм.білки виступів (через gp41) зв’язані з білками матриксу (р17). Центральна, або серцевинна частина віріона (англ. core) має вигляд конусоподібногого “кошика”, побудованого з вірусного білка, м.м. якого становить 24kD (р24). В середині “кошика” є дві крпії однонитчастої РНК, що вкриті білками з м.м. 9 (р9) і 7kD (p7). У серцевині віріона знаходяться білки-ферменти: р66 – зворотна транскриптаза, р34 – ендонуклеаза та р9 – протеаза.

У складі віріона завжди виявляються клітинні антигени комплексу гістосумісності І та ІІ класу.

Геном ВИЧ, представленный двумя копиями одноцепочечной РНК, из 9200 нуклеотидов содержит 9 генов, в том числе три основных (структурных) - gag, env и pol (рис. 8). Прочие гены являются неструктурными, регуляторные функции и способствуют дозреванию вируса и выходу его из инфицированной клетки. С обоих концов полинуклеотидной цепи расположены т.н. длинные концевые повторы - LTR (Long Terminal Repeat). Они не кодируют вирусные белки, но регулируют скорость синтеза ДНК на матрице вирусной РНК и процесс интеграции вновь образованной ДНК в геном клетки-хозяина.

№ 44 Классификация и характеристика онкогенных вирусы
РНК-содержащие: семейство Retroviridae.
ДНК-содержащие: семейства Papillomaviridae, Polyomaviridae, Adenoviridae 12, 18, 31, Hepadnaviridae, Herpesviridae, Poxviridae
Семейство Retroviridae включает 7 родов.
Онковирусы являются сложноорганизованными вирусами. Вирионы построены из сердцевины, окружен­ной липопротеиновой оболочкой с шипами. Размеры и формы шипов, а также локализа­ция сердцевины служат основой для подраз­деления вирусов на 4 морфологических типа (А, В, С, D), а также вирус бычьего лейкоза.
Капсид онковирусов построен по кубичес­кому типу симметрии. В него заключены нуклеопротеин и фермент ревертаза. Ревертаза обладает способностью транскрибировать ДНК. Геном – 2 идентичные цепи РНК.
Культивирование вирусов : не культивируются на куриных эмбрионах, культивируются в организме чувствительных животных, в культурах клеток.
Репродукция вирусов : проникают в клетку путем эндоцитоза. 3 этапа: синтез ДНК, на матрице РНК; ферментативное расщепление матричной РНК; синтез комплементарной нити ДНК на матрице первой нити ДНК.
К семейству Retroviridae относится пример­но 150 видов вирусов, вызывающих развитие опухолей у животных, и только 4 вида вызы­вают опухоли у человека: HTLV-1, HTLV-2, ВИЧ-1,ВИЧ-2.
Вирусы Т-клеточного лейкоза человека
К семейству Retroviridae роду Deltaretrovirus относятся вирусы, поражающие CD4 Т-лимфоциты, для которых доказана этиологичес­кая роль в развитии опухолевого процесса у людей: HTLV-1 и HTLV-2
Вирус HTLV-1является возбудителем Т-клеточного лимфолейкоза взрослых. Он является экзогенным онковирусом, который, в отли­чие от других онковирусов, имеет два допол­нительных структурных гена: tax и rех.
Продукт tax-гена действует на терминаль­ные повторы LTR, стимулируя синтез вирус­ной иРНК, а также образование ИЛ-2 рецеп­торов на поверхности зараженной клетки. Продукт rex-гена определяет очередность трансляции вирусных иРНК.
HTLV-2 был изолирован от больного во­лосисто-клеточным лейкозом.
Оба вируса передаются половым, трансфузионным и трансплацентарным путями.
Семейство Papillomaviridae – вирус папилломы человека, собак. Вызывают инфекцию в клетках плоского эпителия. Доброкачественные папилломы в области половых органов, на коже, на слизистых дыхательных путей.
Семейство Polyomaviridae – вакуолизирующий вирус обезьян SV-40.Вирус полиомы человека.
Семейство Adenoviridae – аденовирусы, особенно серотипы 12,18,31 – индуцируют саркомы и трансформируют культуры клеток.
Семейство Poxviridae – вирусы фибромы-миксомы кролика, вирус Ябы, вызывающий развитие опухолей, вирус контагиозного моллюска.
Семейство Herpesviridae – лимфомы, карциномы. Онкогенез у человека связан с вирусом простого герпеса 2 типа (ВПГ-2) и вирусом Эпштейна-Барр (ВЭБ).

История открытия.

В 1908 г. В. Эдлерман показал, что фильтрующиеся агенты вызывают лейкозы у кур. Затем аналогичные агенты были выделены П. Раусом в 1911 г. из куриной саркомы. В 1933 г. Р. Шоуп установил фильтруемость возбудителя папилломы и рака кроликов. В 1936 г. Д. Биттнер – рака молочной железы у мышей. В начале 40-50 г. было окончательно доказано, что все ранее открытые фильтрующиеся агенты являются вирусами. В 1946 г. А. Зильбер сформировал теорию вирусного канцерогенеза. В 1951 г. А. Гроссе открыл вирус лейкоза мышей.

В 1957 г. С. Стюарт открыл вирус полиомы мышей. В 1960 г. из культур клеток почек обезьян резус был выделен вирус SV-40. В начале 60-х г. была доказана возможность онкогенной трансформации клеток in vitro, индуцированных вирусами культур клеток. В настоящее время установлена вирусная природа ряда опухолей млекопитающих и птиц. Многие онкогенные вирусы получены в клеточных культурах, хорошо изучены в морфологическом и биохимическом отношении. В те же годы начинается интенсивное молекулярно-биологическое изучение онкогенных вирусов и механизмов трансформации нориальных клеток в опухолевые. В 70-х г. появились многочисленные сообщения о вирусной контаминации нормальных и опухолевых клеточных культур и возможной роли онкогенных РНК-вирусов.

В настоящее время известно уже более 200 вирусов – возбудителей лейкозов у животных, входящих в состав разных семейств и 2 вируса – вызывающие Т-лейкозы человека.

Вирусная этиология большинства форм рака, сарком, лейкозов человека – остается гипотезой. Сейчас можно считать установленной вирусную этиологию рака шейки матки и некоторых других опухолей урогенитального тракта.

Вирусогенетическая концепция возникновения злокачественных опухолей.

В 1946 г. А. Зильбер впервые сформировал теорию вирусного канцерогенеза.

Основные положения этой теории:

Геномы вирусов в виде провируса встраиваются в хромосомный аппарат клетки, вызывая ее трансформацию и создавая опухолевый фенотип.

Вирус наследственно превращает нормальную клетку в опухолевую.

Опухолевое действие вирусов на клетки принципиально отличается от инфекционного действия.

Вирус не играет роли в размножении возникших клеток.

Суть этой теории состоит в способности ДНК-содержащих вирусов встраиваться в клеточный геном в виде провируса. Трансформированные клетки приобретают ряд новых свойств (способность вызывать злокачественные опухоли у лабораторных животных).

Серьезным возражением пртив теории Л. А. Зильбера явилось открытие большого числа онкогенных РНК-содержащих вирусов (онкорнавирусов), вызывающих опухоли у птиц и млекопитающих. РНК этих вирусов не могла встраиваться в клеточную ДНК соглавно триаде ДНК – РНК – белок. Однако в 1940г. после открытия обратной транскриптазы (РНК-зависимая ДНК-полимераза), была доказана возможность образования на матрице Вирусной РНК ее ДНК-копии.

Молекулярно-генетические исследования вируса саркомы Рауса позволили выявить конкретный ген, ответственный за трансформацию клеток.

В настоящее время выявлено более 20 таких генов. Они получили название онкогенов. В геноме клеток всех организмов существует набор генов, аналогичных вирусным онкогенам по последовательности нуклеотидов – протоонкогены.

Доказано, что на определенных этапах эмбриогенеза протоонкогены работают как нормальные гены, обеспечивая процессы дифференцировки зародыша. Затем они находятся в репрессированном состоянии.

Согласно молекулярной теории происхождении опухолей, рак – болезнь регуляции генов и вирус играет в ней роль пускового механизма.

Генетика канцерогенеза.

Каждая клетка содержит набор генов, кодирующих синтез веществ, обеспечивающих ее жизнедеятельность, а также ее запрограммированную гибель – апоптоз. Под воздействием различных факторов генетичекая программа может изменяться, и клетка преждевременно погибает, либо начинает бесконтрольно делиться, давая начало неопластическому росту. Для таких клеток характерна высокая частота мутаций, вызывающих изменение структуры или локализации одного или нескольких генов.

Мутации первого типа приводят к гиперактивности «стимулирующих» генов. Эти гены доминантны и для их фенотипического проявления достаточно мутации в одной из двух клеточных копий. Измененная копия называется «онкоген», а его нормальная аллель «протоонкоген». Мутации протоонкогена в онкоген может дать начало опухолевому росту.

Мутации второго типа приводят к инактивации «ингибирующих» генов. Эти гены рецессивны, поэтому обе клеточные копии гена должны быть инактивированы, чтобы освободить клетку от ингибирующего контроля. Гены носят название – гены супрессоры опухолевого роста.

Классификация протоонкогенов.

Протоонкогены, кодирующие протеинкиназы;

Ядерные протоонкогены;

Протоонкогены, кодирующие факторы роста;

Вставочные (инсерционные) протоонкогены;

Протоонкогены транслокации.

Механизмы онкогенной активности вирусов.

Вирусы могут оказывать прямое трансформирующее действие, либо непрямое промоторное действие. Вирусы, содержащие онкоген в своем геноме обозначают как onc + -вирусы. Однако вирусы часто утрачивают онкоген и соответственно трансформирующую активность; в этом случае их обозначают onc - -вирусы.

В зависимости от особенностей структуры вирусного генома выделяют:

Независимые онкогены – транслируется в виде отдельного белка;

Слитные онкогены – транскрибируются в виде РНК, кодирующей опухолевый белок.

--Онкогенные ДНК – геномные вирусы.

Семейства:

Семейство Papovaviridae влючает роды Papillomavirus и Polyomavirus.

Геном – двунитевая кольцевая ДНК, симметрия кубическая, размер 45-50 нм, организация простая.

Папилломавирусы (30 типов) обуславливают возникновение доброкачественных эпителиальных опухолей: кожные бородавки, остроконечные кондиломы, папилломы гортани. Предположительно вирус принимает участие в развитии злокачественных новообразований мочеполовых путей и других форм рака. Особенно высокой трансформирующей активностью обладают 11, 16, 18 и 30 серовары, геномы которых обнаруживаются в клетках остроконечных кондилом, карцином шейки матки и гортани, бородавчатой эпидермодисплазии.

Полиомавирус обнаружен в латентном состоянии в хромосомах различных млекопитающих. У человека развития опухолей не вызывают, однако при введении новорожденным мышам, крысам, кроликам вызывают саркомы и карциномы. Вирус симиан 40 или ОВ вызывают острые вакуолизирующие нефриты у зеленых мартышек. Вирусы ВК и JC вызывают поражения (нефриты) только у лиц с иммунодефицитами.

Семейство Herpesviridae имеет вирионы сферической формы, размер 140-240 нм, сложноорганизованный. Геном – двунитевая кольцевая ДНК. Герпесвирусы трансформируют клетки in vitro, их геномы обнаружены в различных опухолях. Вирус герпеса 4-го типа (Эпштейн -Барр) вызывает лимфому Беркитта и назофарингеальную карциному. ВПГ 2-го типа – рак шейки матки и опухоли урогенитального тракта.

Семейство Poxviridae вирионы кирпичеобразной формы с закругленными углами, размер 200-300 нм, сложноорганизованный. Геном – двунитевая кольцевая ДНК. Для человека онкогенен вирус контагиозного малюска, вызывающий одноименное заболевание.

Семейство Adenoviridae, вирионы сферической формы, размер 70-90 нм, симметрия кубическая, организация простая. Геном – двунитевая кольцевая ДНК. Обладают онкогенным действием у животных.

Семейство Hepadnaviridae может обуславливать развитие первичного рака печени.

Онкогенные РНК – геномные вирусы.

Их онкогенный потенциал обусловлен наличием обратной транскриптазы (РНК-зависимая ДНК-полимераза).

Семейство Retroviridae

Род Oncoviridae

Выделяют 3(4) группы – А,В,С,Д. К типу А относят ефектные вирусные частицы или незрелые формы других онковирусов.

Вирионы разнообразной формы, размер 90-130 нм, сложноорганизованные.

Онковирусы типа С вызывают лейкозы и саркомы у животных. Н-р: вирус Рауса вызывают саркомы у птиц, млекопитающих.

Онковирусы типа В – рак молочных желез мышей, лейкоз морских свинок.

Онковирусы типа Д - рак молочных желез обезьян, рак гортани человека.

Высокоактивные вирусы индуцируют новообразования с коротким инкубационным периодом.

Вирусы с умеренной активностью вызывают неоплазмы после длительного инкубационного периода.

По характеру распространения выделяют:

Экзогенные ретровирусы – распространяются горизонтально. К ним относят: вирус саркомы Рауса, Т - лимфотропные вирусы человека I и II типа.

Эндогенные ретровирусы – распространяются вертикально.

Практические задания для студентов

Разбор демонстрационной РТГА, применяемой для диагностики клещевого энцефалита.

Компоненты:

1. Парные сыворотки больного:

а) в острый период заболевания (№ 1);

б) Через 3 – 4 недели (№ 2);

2. Диагностикум (антиген) клещевого энцефалита;

3. Гусиные эритроциты;

4. Физ. раствор.

Исследуемые сыворотки	Разведения сыворотки

Результат:________________________________________________________

Вывод:___________________________________________________________

В настоящее время известно более 30 видов опухолей млекопитающих, птиц и амфибий, которые вызываются вирусами, и более 150 онкогенных вирусов, способных их вызвать, Онкогенные вирусы обладают основным общим свойством — способностью трансформировать нормальные клетки в опухолевые. При проникновении вируса в клетку он не разрушает ее, а изменяет (трансформирует) в сторону беспрепятственного размножения, делая клетку злокачественной для организма. Онкогенными свойствами обладают различные представители как ДНК-, так и РНК-содержащих вирусов.

Установлена и достаточно изучена вирусная этиология доброкачественных опухолей — папиллом — у человека, возбудители которых относятся к семейству паповавириде. Оно состоит из трех родов: папилломавирус(па), полиомавирус(по) и вирусы вакуолизирующего агента (ва). Вирусы мелкие, размеры 43—55 нм (в среднем 30—35 нм), имеют молекулярную массу 3—5х16*6 дальтон, двунитчатую кольцевидную ДНК, составляющую 7—15% от массы вириона. Капсид голый, кубической симметрии, 72 капсомера. Созревание вируса происходит в ядре клетки.

Паповавирусы вызывают доброкачественные или злокачественные новообразования у животных. Папилломавирусы поражают эпидермис, приводят к возникновению доброкачественных папиллом кожи и слизистых оболочек (бородавки и кандиломы) у природных хозяев (кролики, золотистые хомяки, собаки, кошки, крупный рогатый скот, козы, обезьяны) и у человека.

У человека вирусы вызывают следующие новообразования.

1. Папилломы кожи и слизистых оболочек — разрастание покровного эпителия в виде сосочков над поверхностью кожи, слизистых оболочек рта, дыхательных и мочеполовых путей. Иногда они приобретают злокачественное течение. Вирусы человека отличаются от вирусов животных.

2. Инфекционные бородавки: обыкновенные плоские и остроконечные кондиломы, папилломы слизистых оболочек рта. В пораженных клетках обнаруживаются внутриядерные включения. Болеют чаще дети и юноши. Заражение происходит при прямом контакте с больными или через предметы общего пользования.

3. Контагиозный моллюск — мелкие плотные узелки у взрослых в области лобка, на половых органах, у детей на лице, веках, шее. При надавливании на них выделяется белая кашицеобразная масса с овоидными тельцами— моллюсковые тельца. Заражение происходит при контакте с больными, чаще половым путем.

Полиовирусы вызывают опухоли у природных хозяев: мышей, крыс, кроликов, хомяков, морских свинок и др., а также у обезьян макак резусов. Вирусы полиомы более мелкие и могут индуцировать злокачественные новообразования у новорожденных грызунов.

Среди РНК-содержащих вирусов имеются многочисленные опухолевые, онкогенные онкорнавирусы, вызывающие разнообразные опухоли. Все они объединены в семейство ретровириде, ранее род лейковирусов. Вирусы содержат однонитчатую РНК, молекулярная масса их 10—12ХІ06 дальтон, что составляет 1—2% от массы вириона. Тип симметрии возможно спиральный, число капсомеров неизвестно. Вирион покрыт оболочкой, чувствителен к эфиру. Диаметр вириона 100 нм, размножается в цитоплазме клеток. Вирусы не оказывают цитопатического действия на клетки. Основа группы онкорнавирусов (онко-опухоль, РНК-содержащий) —вирусы саркомно-лейкозного комплекса птиц и мышей, ответственны за естественно встречающиеся саркомы и лейкозы: вирус куриной саркомы Рауса, разнообразные штаммы вирусов лейкозов птиц и др. Предположительно считают возможным, что лейкозы человека вызывают вирус. Онкогенные вирусы в настоящее время разделяют на эндогенные и экзогенные. Эндогенные вирусы и их варианты открыты недавно, их находят в любых нормальных клетках и они не связаны с возникновением опухолей у природных хозяев, у которых они обнаруживаются. Однако, переходя на хозяина другого вида, они способны вызвать у него опухоль.