ВИРУСНАЯ ЦИТОПАТОЛОГИЯ

Вирусы позвоночных и человека распределены на 17 семейств. Каждое семейство разбито на роды, а роды — на виды. На рисунке 1 схематически изображены структура и размеры ви- рионов различных семейств.

В процессе размножения вирусов в клетках возникают изменения, характерные для определенного вируса (или группы вирусов) и не встречающиеся при других патологических состояниях клеток. Наука о закономерностях изменений структуры и

функции клетки, развивающихся в процессе ее взаимодействия с инфекционными и онкогенными вирусами, называется вирусной цитопатологией. Комплекс морфологических изменений в культуре клеток, вызванный тем или иным вирусом, называют цитопа- тическим действием (ЦПД) или эффектом (ЦПЭ) вируса.

Цитопатические действия выявляют при микроскопии нативных препаратов или после окраски фиксированных клеток. ЦПД широко используется для индикации и идентификации вирусов. Изучение патологических изменений клеток с помощью комплекса методов цитологии, цитохимии и электронной микроскопии позволяет выявлять различия не только между видами вирусов, но часто и среди отдельных штаммов одного и того же вируса.

Взаимодействие вирусов и клеток является сложным процессом; в значительной степени он определяется нуклеиновой кислотой, ее структурой, местом репликации в клетке, степенью вирулентности и другими свойствами вирусов. Цитопатические изменения— следствие нарушения метаболизма клеток, связанных с репродукцией вирусов. Они развиваются лишь в том случае, если вирус адсорбируется и проникает внутрь чувствительной клетки. При этом основной причиной патологических изменений служит подавление нормального биосинтеза нуклеиновых кислот и белков клетки.

Основными исходами взаимодействия клетки и вируса могут 'быть деструкция клетки, деструкция вируса, взаимная деструкция клетки и вируса, пролиферация клетки, размножение вируса, синтез неполного вируса, трансформация клетки, персистенция вируса в клетке, сохранение фрагментов генетического аппарата клетки в геноме вируса и другие формы.

Наиболее важными для идентификации вируса из большого числа форм, вариантов и исходов взаимодействия вирусов с клеткой являются пять легко отлчимых под микроскопом типов цито- патогенного действия: деструкция клеток, образование симплас- тов, формирование внутриклеточных включений, трансформация клеток, хроническая вирусная инфекция.

Наиболее выраженная деструкция клеток наблюдается при размножении в них пикорнавирусов с коротким циклом репродукции Дегенеративные изменения в клетках отмечают уже через 8 ч после заражения. Характеризуются они вакуолизацией и появлением в цитоплазме ацидофильных масс, маргинацией хроматина, пикнозом ядер. Монослой большинства клеток разрушается через 24 ч. Цитолитическим действием обладают также вирусы везикулярного стоматита, вирусной диареи, ящура, везикулярной болезни свиней и др.

У многих вирусов хорошо проявляется симпластообразующая активность. Агломерацию клеток и формирование симпластов могут вызывать вирусы группы оспы, герпесвирусы, парамиксовиру- сы. В основе снмпластообразования лежит механизм слияния плазматических мембран соседних клеток. Слияние может быть извне и изнутри. Слияние извне развивается быстро и наблюдается на первых этапах взаимодействия и вируса, и клетки, при множественности заражения 100—1000 вирусных частиц на клетку.

Многие вирусы животных образуют внутриклеточные включения — комплекс структур, выявляемых в инфицированной вирусом клетке светооптическими методами. По отношению к красителям включения бывают окси- и базофильные, по химическому составу РНК- и ДНК*содержащие, лишенные нуклеиновых кислот, по структуре — гомогенные и зернистые, по локализации — внутрицитоплазматические и внутриядерные. В процессе развития инфекции структура и состав включений меняются. Внутриклеточные включения могут состоять из вирусспецифичес- ких структур (виропластов, скоплений вирионов и клеточных образований), а органоиды клетки — находиться в состоянии деструкции, пролиферации и гипертрофии. Сейчас известно свыше 90 различных вирусов, при размножении которых формируются кле* точные включения. Однако, несмотря на большое число вирусов, способных вызывать в инфицированных клетках включения, состав, топография, локализация настолько специфичны для каждого из них, что все эти особенности имеют первостепенное значение в обнаружении и идентификации вируса (вирус чумы собак, парагрипп крупного рогатого скота).

Трансформация клеток под действием вируса сопровождается появлением очагов беспорядочного многослойного роста клеток. Трансформированные клетки отличаются от исходных изменением кариотипа, метаболизма и утратой контактной ннгиби- ции; среди них появляются гигантские клетки с резко выраженным ядерным полиморфизмом, усилением митотической активности, атипичными митозами, хромосомными аномалиями. Некоторые трансформированные клетки обладают туморогенной активностью при введении их животным.

При латентной (хронической) инфекции возможна незначительная продукция вируса без видимого поражения клеток. Механизмы латентной инфекции разнообразны. Отмечают интеграцию вирусного и клеточного геномов, размножение вируса синхронно с клеточным делением или цитоплазматическую локализацию в фагосомальных и мембранных структурах В ряде случаев латентная инфекция — промежуточная стадия между острой инфекцией и трансформацией клеток.

Все указанные выше пять видов цитопатогенного действия — это уже крайний исход взаимодействия вирусов с клетками. Задолго до наступления выраженного ЦПД наблюдают ряд других (ранних) патологических поражений клеток, которые тоже могут быть диагностическими тестами. К ним относят динамику развития патологических изменений, подавление митотической активности клеток, набухание ядер инфицированных клеток, различные взаимоотношения между репродукцией вируса и клеточным цик лом, деструктивное влияние вирусов на хромосомный аппарат клетки и т. д.

Для определения динамики ЦПД вирусов исследуют серию окрашенных препаратов, взятых через различные промежутки времени после заражения культур клеток.