Obecná virologieObecná virologie

Eva Žampachovávirologie České Budějovice

zampach@volny.cz

Změny významu virologieZměny významu virologie

• Dříve– omezené možnosti

průkazu virů– dlouhá odezva – nemožnost léčebně

zasáhnout

• V současnosti– zlepšují se techniky

rychlého průkazu virů– zvětšuje se spektrum

vyšetření– řada dostupných léků,

která roste

Proč má cenu virologické vyšetřeníProč má cenu virologické vyšetření

• Virové infekce jsou nejčastější infekční choroby

• Objevují se nové viry, některé způsobují závažné infekce

• Stoupá počet rizikových pacientů (imunosuprese, imunodeficit)

Vlastnosti virůVlastnosti virů

• Nejmenší částice živé hmoty• velikost 30 - 400 nm• Obsahuje DNA nebo RNA• Mimo hostitele se nerozmnožuje• Nemá vlastní metabolismus

Fáze množení viruFáze množení viru

• Adsorpce (přisednutí na buňku)• Penetrace (proniknutí)• Eclipse (virus neprokazatelný)

• svléknutí• replikace• maturace

• Eluce (uvolnění z buňky)

AdsorpceAdsorpce

• Virus má specifické interakce s molekulami na hostitelské buňce– virus chřipky využívá sialovou kyselinu a

glykoproteiny slizničních buněk a používá vlastní hemaglutinin

• Virus využívá receptory hostitelské buňky– virus HIV využívá CD4 receptory T lymfocytů– virus rabies využívá acetylcholinové receptory

Možnosti zabránění adsorpciMožnosti zabránění adsorpci

• Inhibitory virových struktur, odpovědných za adsorpci (léčebně se využívají)

• Inhibitory receptorů (monoklonální protilátky proti receptorům a jiné - zatím spíše experimentálně)

• Přirozená rezistence - změněná konfigurace receptorů - individuální (populační) výhoda

Vstup viru do buňky - přímá translokace

Vstup viru do buňky - fúze virové a buněčné membrány

Přenos viru ve fagozómu

1.

4.

2.

3.

Zvláštnosti množení viruZvláštnosti množení viru

• Využívá aparát hostitelské buňky k replikaci nukleové kyseliny

• Parazituje na buňce energeticky i využíváním aparátu pro proteosyntézu

• Má některé vlastní enzymy, které umožňují jednotlivé fáze replikace viru

Způsoby uvolnění viruZpůsoby uvolnění viru

• Cytolýzou– virus nezíská obal– zničí hostitelskou buňku

• Prostupem buněčnou membránou– virus získá obal z hostitelské buňky– hostitelskou buňku nemusí zničit

Kritéria klasifikace virůKritéria klasifikace virů

• Podle nukleové kyseliny• DNA viry • RNA viry s jednovláknovou, dvojvláknovou RNA

• Podle obalu• obalené (citlivější k zevním vlivům)• neobalené (rezistentnější k zevním vlivům)

• Podle tvaru• s kubickou symetrii (ikosahedron)• s helikální symetrií

Charakteristika DNA virůCharakteristika DNA virů

• Geneticky stabilnější • Množí se v jádře hostitelské buňky• Zrají v cytoplasmě• Mohou být obalené nebo neobalené• Mají většinou kubickou symetrii

(ikosahedron)

Taxonomie DNA virůTaxonomie DNA virů

DNA viry významné v lidské patologii

ss - neobalené - ParvoviridaeDNA

ds - obalené - Herpesviridae - Poxviridae

- neobalené - Adenoviridae

Charakteristika RNA virůCharakteristika RNA virů

• Replikace RNA se děje většinou v cytoplasmě hostitelské buňky

• RNA je jedno nebo dvouvláknitá s + nebo - polaritou

• Časté mutace (jsou velmi proměnlivé)• Mohou být obalené i neobalené• Mají symetrii kubickou nebo helikální

RNA viry medicínsky významnéRNA viry medicínsky významné

• Picornaviridae - malé, neobalené, s kubickou symetrií (rody Enterovirus a Rhinovirus)

• Togaviridae - obalené, s kubickou symetrií (virus zarděnek, řada druhů přenášených členovci)

• Ortomyxoviridae - obalené, s helikální symetrií (viry chřipky)

• Paramyxoviridae - obalené s helikální symetrií (viry parainfluenzy a příušnic)

• Retroviridae - obalené, s kubickou sym. (HIV)

Typy virové infekceTypy virové infekce

• Lytická– virus se množí, způsobuje lýzu buněk

• Perzistentní– virus se množí, buňka uvolňuje virus, ale

nehyne• Latentní

– virus přežívá v buňce ale nemnoží se

Strategie přežívání viruStrategie přežívání viru

• Vyvolává minimální imunitní odpověď • Obchází imunitní odpověď• Tlumí imunitní odpověď• Antigenní změny• Rychlá replikace• Přežívání v slabě odpovídajících hostitelích

Viry jako komensální infekceViry jako komensální infekce

• Některé viry nevyvolávají onemocnění– tkzv. Orphans viry - náhodná izolace z lidkého

materiálu, krví přenosné viry HGV, TTV– viry integrované do hostitelského genomu - tzv.

endogenní viry• Byl popsán první virus, který je prospěšný

– enJSRV - retrovirus zodpovědný za tvorbu jednoho typu buněk ovčí placenty

Nové a nově se objevující infekceNové a nově se objevující infekce

Zatím (kromě pravých neštovic?) nevymizelo žádné infekční agens

• Očkování - eliminuje agens v proočkované populaci

• Hygienické podmínky - snižují cirkulaci agens v populaci

• Cestování - introdukuje dříve neznámá agens

Původ nových virůPůvod nových virů

• Objevení nového druhu, který byl v populaci již dříve, ale nebyl poznán

• Zavlečení nového viru a jeho adaptace na nové prostředí

• Adaptace zvířecího viru na člověka

PrionyPriony

• Infekční bílkovina bez nukleové kyseliny• PrP je protein vyskytující se

– v konfiguraci alfa helix (normální)– v konfiguraci beta sheet (patologický)

• Příčina změny konfigurace je nejasná• Patogenetický mechanismus není znám

Prionové chorobyPrionové choroby

• Člověka– kuru (kanibalové na Nové Guineji)– nová varianta m. Creuzfeld Jakob

• Zvířat– scrapie (ovce)– BSE– další

Chlamydie a MycoplasmataChlamydie a Mycoplasmata

MykoplasmataMykoplasmata

• Bakterie s geneticky chybějící buněčnou stěnou

• Velké množství druhů několika rodů, často saprofytické

• Několik medicínsky významných druhů– Mycoplasma pneumoniae– Mycoplasma hominis– Ureaplasma urealyticum

Vlastnosti mykoplasmatVlastnosti mykoplasmat

• Geneticky chybějící stěna– nebarví se dle Grama– nepůsobí na ně antibiotika inhibující tvorbu bakteriální

stěny (peniciliny apod.)– mají nepravidelný tvar

• Obtížná kultivace– mají kompletní metabolismus a rostou na umělých půdách– jsou růstově náročné, většinou anaerobní– lze je určovat pomocí biochemických testů

Diagnostika mykoplasmatDiagnostika mykoplasmat

• Kultivace• obtížná, zdlouhavá, používá se málo

• Průkaz nukleové kyseliny• nová perspektivní metoda, pravděpodobně v

budoucnu hlavní diagnostická metoda

• Průkaz protilátek• v současnosti hlavní diagnostická metoda

Léčba mykoplasmatLéčba mykoplasmat

• Antibiotika• Tetracykliny, makrolidy• Geneticky rezistentní na penicilinová antibiotika

• Mohou být součástí normální slizniční flóry• Normální flóru neléčit!

• Součást dysmikrobické flóry• Urogenitální infekce je často polymikrobní• Cílem léčby je dosáhnout normálního bakteriálního

osídlení

ChlamydieChlamydie

• Bakterie s kompletním genetickým vybavením, stěnou G- bakterií, s defektem tvorby ATP

• Závislé zcela na hostitelské buňce, neschopné množení na umělých půdách

• In vivo se množí intracelulárně

Medicínsky významné druhyMedicínsky významné druhy

• Chlamydia psittaci– primárně zvířecí patogen

• Chlamydia trachomatis– původce infekcí oka a urogenitálních infekcí

člověka• Chlamydia pneumoniae

– původce respiračních infekcí člověka

VlastnostiVlastnosti

• Rostou jen na tkáňových kulturách (kuřecím embryu)

• Lze je obtížně kultivovat• Jsou citlivé na řadu antibiotik

Diagnostika chlamydiíDiagnostika chlamydií

• Kultivace pouze na tkáňových kulturách• Průkaz antigenu méně citlivý• Průkaz nukleových kyselin

• perspektivní

• Průkaz protilátek• zatím nejpoužívanější• většina vyšetřovacích metod používá rodově

specifický antigen (nerozliší druhově původce)

Léčba chlamydiových infekcíLéčba chlamydiových infekcí

• Antibiotika (hlavně makrolidy a tetracykliny)

• Chronické infekce se léčí obtížně• Je sporný význam léčby lehkých infekcí