Вирусология

Содержание:

1. История вирусологии…………………………………………….3
2. Вирус инфекционного ларинготрахеита………………………11
3. Иммуноферментный анализ……………………………………14
4. Список используемой литературы……………………………..21

 

Вопрос №1. История  вирусологии.

 

Вирусология – (от лат. virus – яд животного происхождения, logos – учение) биологическая наука, занимающаяся изучением мельчайших микроорганизмов – вирусов.

Вирусология как самостоятельная  наука сформировалась сравнительно недавно. Несмотря на то, что заболевания, вызываемые вирусами (оспа, бешенство, и др.), были известны человечеству еще в глубокой древности, изучение их в основном началось только в конце прошлого столетия.

Историю развития вирусологии  условно можно разделить на три  периода. Первый период охватывает огромные отрезок времени, начиная с древних времен вплоть до 1892 г. В тот период вирусология как самостоятельная наука не существовала. Изучение болезни с неизвестной этиологией проводилось бактериологами. Второй период – формирование вирусологии как самостоятельной науки – охватывает 1892-1950 гг. Этот период начинается с блестящего открытия Д. И. Ивановским фильтруемости возбудителя мозаичной болезни табака. Для выяснения причины болезни была создана комиссия, в которую входил ботаник Д. И. Ивановский. Изучая этиологию болезни табака, он установил: 1) эту болезнь вызывает особый микроорганизм, который проходит через бактериальные фильтры,  2)он не видим под световым микроскопом и 3) не растет на искусственных питательных средах.

В дальнейшем подобные микроорганизмы (возбудители болезней) установлены и у других растений, а так же у животных и человека и выделены в самостоятельную группу, получившую название фильтрующихся вирусов, или ультра вирусов. Основываясь на этом открытии, Леффлер и Фрош установили в 1897 г. фильтруемость возбудителя ящура животных, в 1899 г. – чумы крупного рогатого скота, в 1902 г. – болезни Ауески, в 1903 г. – оспы овец и чумы свиней, в 1904 г. – инфекционной анемии лошадей, в 1905 г. – чумы собак, в 1909 г. – полиомиелита, в 1915-1917 гг. – обнаружены бактериофаги и др.

Для успешного решения  многих вопросов вирусологии необходимы были методы, позволяющие непосредственно  наблюдать вирусы и культивировать их вне организма. Так, в 30-х годах XX в. в вирусологическую практику вошли куриные эмбрионы. В 1931 г. Вудруфф и Гудпасчур описали заражение хорион-аллантоисной оболочки вирусом оспы кур.

Многие вирусы имеют  размер менее 200 нм и в обычные  световые микроскопы невидимы. На протяжении многих лет ученые пытались увеличить  разрешающую способность световых микроскопов с помощью совершенствования оптики, введения особого (ультрафиолетового) освещения, специальной окраски препаратов флуоресцирующими веществами. Однако эти усовершенствования не дали ощутимых результатов. Только к концу 40-х годов в связи с техническим прогрессом, одним из результатов которого явилось создание электронных микроскопов с разрешающей способностью до 2А, вопрос о возможности непосредственного изучения  морфологии и структуры вирусов был решен положительно.

Огромное значение для  дальнейшего развития вирусологии имел метод культивирования клеток и тканей, основы которого были разработаны еще в конце прошлого столетия отечественными и зарубежными исследователями. Культуры клеток послужили такой средой, которая позволила репродуцировать различные вирусы вне организма, изучать их биологию, получать достаточное количество антигенов для изготовления вакцин. Не менее важным для развития вирусологии явились улучшение материальной базы научных и производственных лабораторий, широкая пропаганда вирусологических данных.

В большинстве стран  были созданы специальные институты  и лаборатории для изучения вирусов  и вирусных болезней человека и животных. Для развития отечественной ветеринарной вирусологии  существенное значение имело открытие в нашей стране Института вирусологии им. Д. И. Ивановского, Всесоюзного научно-исследовательского ящурного института, Института ветеринарной вирусологии и микробиологии, вирусологических лабораторий во многих ветеринарных институтах. Большой вклад в развитие вирусологии внесли отечественные ученые  В. М. Жданов, Н. В. Лихачев, М. В. Рево, В. Н. Сюрин и др.

Связь вирусологии с  другими науками и ее задачи.

Вирусология тесно связана  с другими науками и прежде всего с бактериологией. При вирусологических исследованиях широко используются бактериологические методы (фильтрация, стерилизация, микроскопия, серологические реакции и др.). При изучении структуры вирусов, взаимодействия их с клетками в вирусологии широко используют метод цитологии.

Изучение вирусов тесно  связно с изучением обусловленных ими патологических изменений в организме хозяина.

Вирусология тесно связана  с химией белков и физической химией и заимствует применяемые в этих областях методы исследования, поскольку  небольшие размеры вирусных частиц в какой-то степени совпадают с размерами макромолекул белков и нуклеиновых кислот.

Однако из важнейших  задач, стоящих перед вирусологией, является изучение структуры, химического  состава, биологии, генетики и селекции вирусов, взаимодействие вируса и клетки, устойчивости вирусов к разным факторам. Это особенно касается вирусов, вызывающих медленные инфекции. От успешного решения теоретических вопросов зависит разработка эффективных методов борьбы с вирусными заболеваниями.

Важной задачей вирусологии  является совершенствование старых и разработка новых методов диагностики вирусных болезней.

Цели и задачи вирусологии  тесно переплетаются с задачами клиники, общей биологии и других наук.

Как любая современная  наука, вирусология имеет свои методы исследования.

Основные методы изучения вирусов основаны на их очистке и концентрации. Для очистки вирусов от различных крупных тканей, компонентов клеток и других микроорганизмов используют следующие методы:

1. фильтрация (используются керамические – твердые, асбестовые – плотные, мембранные – мягкие);
2. центрифугирование, в зависимости от назначения, конструкции используют: обычные центрифуги, дающие до 10 тыс. об./мин, суперцентрифуги (10-45 тыс. об./мин) и ультрацентрифуги (65 тыс. об./мин и выше).

Для очистки и концентрации вирусов используют дифференциальное центрифугирование, то есть сначала центрифугируют при низких оборотах (2-4 тыс. об./мин), для удаление крупных частиц из вируссодержащей суспензии, а затем – при высоких (30-60 тыс. об./мин) в течении 1-2 ч (в зависимости от размера вируса), при этом происходит оседание вирусов на дно центрифужных пробирок. Также используют для этих целей центрифугирование в градиенте плотности сахарозы и других веществ.

 Для очистки и  концентрации применяют адсорбционные  методы. При этом используют различные адсорбенты (целлюлоза, ионно-обменные смолы, гидроокись кальция, эритроциты и другие вещества).

Для измерения вируса используют :

1. методы ультрафильтрации,
2. методы ультрацентрифгирования,
3. электронную микроскопии.

Роль вирусов в инфекционной патологии животных и птиц.

За последние 30-40 лет  вирусология сделала стремительный  скачок. В настоящее время вирусные болезни имеют ведущее значение в инфекционной патологии животных, человека и растений. Их удельный вес  возрастает по мере снижения и ликвидации бактериальных, грибковых и протозойных заболеваний. Если все инфекционные болезни, вызываемые всевозможными микроорганизмами, взять за 100%, то инфекционные болезни, вызываемые вирусами, в медицине примерно составляют 80%, а в ветеринарии – 50% и более. Известно свыше 500 болезней, вызываемых зоопатогенными  вирусами. Они наносят огромный вред. К особо опасным вирусным болезням относят ящур, чуму крупного рогатого скота, чуму свиней, бешенство, классическую чуму птиц и т.д. Экономический ущерб складывается из прямых затрат в результате падежа, резкого снижения продуктивности, затрат на лечение и косвенных затрат (ветеринарно-санитарные мероприятия и др.).

Вирусологию условно  можно разделить на общую и  частную.

Общая вирусология изучает  природу и происхождение вирусов, их классификацию, строение и химический состав, генетику и селекцию, устойчивость их к физико-химическим воздействиям, общие механизмы взаимодействия вируса и клетки, вируса и макроорганизма, основы противовирусного иммунитета, общие признаки (клинику), вирусных болезней, методы диагностики и профилактики.

Частная вирусология  изучает название и систематическое  положение конкретных возбудителей, строение, размеры и устойчивость вирусов, методы культивирования в  лаборатории, антигенные свойства, эпизоотологические особенности вызываемого заболевания, методы диагностики, терапию и специфическую профилактику.

Природа и происхождение  вирусов.

Вирус – мельчайший инфекционный агент, особая форма существования особой материи, не имеющая клеточной структуры, но обладающая инфекционностью и способностью к саморепродукции внутри животной клетки.  Вирусы распространены всюду, где есть жизнь, где есть клетка.

Вопрос о природе  вирусов долгое время оставался  неясным. Однако после длительного  изучения структуры, химического состава и других факторов установлено, что природа вирусов двойственна. Во-первых, вирусы обладают такими специфическими особенностями, как наличие одного типа нуклеиновых кислот, разобщенный тип размножения, и другими, которые не присущи другим живым существам. Поэтому вирусы выделены в отдельное царство vira. Во-вторых, вирусам присущи все остальные признаки живого: наследственность и изменчивость, единство со средой, отбор по популяции, мутационный процесс и т.д. Отсюда и взгляд на вирусы, как на полноценные живые объекты.

О происхождении вирусов  существовали различные гипотезы, а  именно: 1)вирусы являются потомками  первоначальных форм жизни и 2) вирусы имеют эндогенное происхождение и являются отделившимися генами или другими клеточными структурами, ставшими автономными.

Один из ведущих советских  вирусологов академик В. М. Жданов считал, что современные вирусы потомки  простейших организмов, которые на определенных стадиях эволюции приспособились к существованию за счет клеточных  организмов и стали внутриклеточными паразитами.

Следует отметить, что  изучение природы, происхождение и  эволюция вирусов все более становится на научную почву и теперь основывается на точных молекулярно-биологических  исследованиях. При этом выявляются неожиданные аспекты, которые опережают самые смелые и фантастические предположения. К настоящему времени учение о вирусах достигло колоссального успеха.

По прошествии 100 с лишним лет  после вирусов, вирусология утвердилась  в качестве самостоятельной дисциплины в учебных планах ветеринарных врачей.

За последнее десятилетие далеко шагнула лабораторная диагностика  вирусных болезней человека и животных. На смен общепринятым ртутным серологическим реакциям (РН, РТГА, РДП, РНГА и др.) приходя пользующиеся все большим признанием методы иммуноферментного анализа, электронной микроскопии, иммуноэлектронной микроскопии, радиоиммунологии, идентификации типов вируса с помощью моноклональных антител, а для экспресс диагностики – с помощью гибридизационных зондов и пр.

Быстрый прогресс в области вирусологии, молекулярной биологии, генетики, а также других сложных наук позволяет надеяться, что в ближайшее десятилетие будет созданы материальные основы для эффективного вмешательства в инфекционный процесс на различных стадиях инфекционного цикла для успешной борьбы с вирусными инфекциями.

 

 

Вопрос №2. Вирус инфекционного  ларинготрахеита птиц.

Вирус инфекционного  ларинготрахеита птиц.

1. Возбудитель. Вирус относится к семейству Herpesviridae, содержит ДНК. Вирионы имеют кубическую симметрию, состоят из нуклеокапсида и наружной оболочки, содержащей 162 капсомера; размеры 50…90 нм (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 1. Электронные микрофотографии  вируса инфекционного ларинготрахеита  птиц. Негативное контрастирование.

Устойчивость. Вирус устойчив к высушиванию, в лиофинизированном виде сохраняет активность до 12 лет, в замороженном – до 2 лет. Он мало устойчив к 1%-му раствору щелочи и 3%-му раствору крезола, полностью инактивируется в них через 30 сек. Под прямыми солнечными лучами вирус утрачивает вирулентность в течение 7 ч. Оптимальная температура для сохранения вируссодержащего материала составляет - 70̊ С.

Культивирование. Хорошо удается на хорион-аллантоисной оболочке эмбрионов кур, индеек, уток, на которых вирусы вызывает два типа поражения: 1) образование круглых бляшек с непрозрачной белой периферией и некротическим центром; 2) образование мелких бляшек без некроза. Вирус хорошо культивируется в культуре клеток фибробластов, почек и легких куриных эмбрионов, вызывая ЦПД в клетках.

Антигенные свойства. Все птичьи герпесвирусы на основании перекрестной реакции нейтрализации объединены в 11 разных групп. Штаммы вируса различаются по вирулентности для птиц и куриных эмбрионов. Иммунологические различия среди штаммов вируса ларинготрахеита не обнаружены. В организме птиц он вызывает образование вируснейтрализующих, преципитирующих и антигемагглютинирующих антител. Вирус обладает гемагглютинирующими свойствами.