Загальна характеристика родини Coronaviridae

1. Загальна характеристика родини Coronaviridae

1. Класифікаційне положення родини
2. Загальна характеристика
коронавірусів
3. Патогенез та епідеміологічні
особливості інфекцій, спричинених
коронавірусами
4. SARS як чинник атипової пневмонії

2.

Порядок Nidoverales
1. Родина Coronaviridae
1.1. Рід Coronavirus
1.2. Рід Torovirus
2. Родина Arteriviridae
2.1. Рід Arterivirus
3. Родина Roniviridae
3.1. Рід Okavirus

3.

• До складу підродини Coronavirinae входять
три роди.
• 1. Рід Alphacoronavirus – альфакоронавірус
першого типу, коронавіруси собак першого й
другого типів, котів першого й другого (вірус
інфекційного перитоніту котів) типів,
інфекційного гастроентериту свиней, вірус
інфекційного трахеобронхіту свиней ISU-1,
людські коронавіруси 229 Е та NL 63,
коронавіруси кажанів Scotophilus 512 тощо.

4.

• 2. Рід Betacoronavirus – коронавіруси людини
(ОС43 та HKU1), корів (Мебус), коней (NC99),
мишей
(вірус
гепатиту
мишей),
гемаглютинуючий
вірус
енцефаломієліту
свиней, SARS-подібні віруси, коронавірус
пацюків, коронавіруси кажанів Pipistrellus
HKU5, Rousettus HKU9 тощо.
• 3. Рід Gammacoronavirus – коронавіруси птахів
(вірус
інфекційного
бронхіту
курей,
коронавірус індиків) і кита-білухи.

5.

• Підродина Torovirinae містить роди
Torovirus та Bifinivirus.
• 1.
Рід Torovirus: коронавірус коней,
вірус Берне, вірус Бреда (ВРХ),
торовіруси людини та свиней.
• 2.
Рід Bifinivirus – вірус білого ляща.

6.

7.

8.

Торовіруси
BoTV
PoTV

9.

10.

M- мембранні
білки;
E – оболонкові
білки;
глікопротеїни
S - білки
шипів;
N – білок
нуклеокапсиду
Віріони сферичні, оточені ліпідвмісною оболонкою. Діаметр
120-160 нм, серцевина – ікосаедрична (діаметр 64 нм), оточує
спіральний нуклеокапсид.
Пепломери (тримери (зубець шип)-spike protein) довжиною
біля 20 нм. У деяких коронавірусів другий шар пепломерів
формує гемаглютинінестеразу (НЕ).

11.

Структурні білки:
S (spike protein) – приєднання до рецепторів, злиття
оболонок, гемаглютинація, індукція нейтралізуючих антитіл.
Головний антиген. Найбільший – з 1452 АК. У деяких
коронавірусів розпадається на S1 і S2 субодиниці;
M (membrane protein) –- брунькування та формування
оболонки віріону. З 225-260 АК. Може індукувати аінтерферон;
E (small membrane protein) – асоційований з оболонкою
білок. З 80-109 АК. Разом з М білком приймає участь у збірці
віріонів;
НЕ - гемаглютинінестераза (присутній не у всіх вірусів).
Частково споріднений з НЕ вірусу грипу С.
N (білок нуклеокапсиду) – асоційований з геномом, основний
фосфопротеїн. Приймає участь у реплікації геному.

12.

Неструктурні білки:
pol закодована у двох відкритих рамках зчитування
1a та 1b, які перекриваються в декількох нтд. Ген pol
може відповідати за функції 3С-подібної протеази,
багатий на цистеїн фактор росту, РНК-зал-РНК-пол,
нуклекапсид
трифосфат
(НТФ)
приєднувальний/хеліказний
домен
та
домен
приєднання до НК.

13.

Геном - 1 молекула лінійної 1 л РНК, позитивної полярності.
27,6-31 kb.
На 5’- кінці - сар, а на 3’- кінці - poly (A).
На 5’- кінці за сар структурою знаходиться лідуюча
послідовність з 65-98 нтд та регіон з 200-400 нтд, що не
транслюється (UTR).
На 3’- кінці poly (A) передує UTR, що складається з 200-500
нтд.

14.

Організація геному
Rota. P. et. al
Characteristic gene order of Typical coronaviruses and SARS:
5’-- Replicase (Rep)-- Spike (S)-- Envelope (E)-- Membrane (M)-- Nucleocapsid (N) –3’

15.

16.

Маса віріонів 400 х 103 кДа. Плавуча густина в градієнті
щільності сахарози 1,15-1,2 г/см3, а у CsCl – 1,23-1,24 г/см3.
Константа седиментації –300-500 S.
Віріони чутливі до підвищенної температури, органічних
розчинників, неіонних детергентів, формальдегіду, окисників
(кілька хв) та ультра-фіолетового опромінення (10-15хв). Пряме
сонячне опромінення призводить до повільної інактивації вірусів –
3 год при 37-38ºС.
Деякі представиники двох родів стійкі при рН 3. Оптимальний
рН – 7-7,5. Віріони зберігають інфекційність у ліофілізованому
стані при 4С впродовж років, у замороженому – при температурі –
70ºС. Коронавіруси зберігають інфекційну активність у повітрі у
вигляді аерозолю протягом 8-10 год, у питній воді – до 9 діб, при
температурі 0-18ºС поза приміщенням – до 4-10 діб, нижче за 0ºС –
до 33-44 діб.

17.

18.

Час реплікації=
24 -30 год.
(вірус грипу 48 год.)

19.

Група
І
Вірус
Людськкий коронавірус –229Е
Людський коронавірус-NL63
Хвороба
ГРЗ, пневмонія
Бронхіоліти,
ГРЗ,
пневмонія
Системний
васкуліт
Людський коронавірус-NH
(хвороба Кавасакі)
Вірус
трансмісивного Пневмонія,
гастроентерит
гастроентериту свинней
Гастроентерит
Коронавірус собак
Вірус інфекційного перитоніту Перитоніт, ентерит
кішок
Асимптоматичний
Коронавірус кажанів
перебіг (респір. чи
ентерит)

20.

Група
Вірус
Хвороба
ІІ
Людськкий
коронавірус
– ГРЗ, пневмонія
ОС43Е
Людський коронавірус-HKU1
Пневмонія
Вірус гепатиту мишей
Гепатити, енцефаліти
Коронавірус ВРХ
Пневмонія,
гастроентерити
ІІb
SARS коронавірус
ІІІ
Вірус інфекційного бронхіту Трахеїт, інфекція нирок
птахів
Пневмонія,
гастроентерити

21.

Спочатку 5’ 20kb + РНК (геномної РНК) транслюється з утворенням вірусної
полімерази, яка потім продукує повнорозмірну – РНК, яка
використовується як матриця для утворення транскриптів мРНК з
ідентичними 5’-кінцями (неструктурна лідуюча послідовність з 72 нтд) та
відповідним генам 3’ кінця. Кожна мРНК – моноцистронна, гени з 5’-кінця
транскрибуються з утворенням найдовшої мРНК і т.д. Ці мРНК
утворюються не в результаті сплайсингу, а за рахунок специфічної роботи
полімерази. Між кожним з генів існує повторювальна послідовність –
UCUAAAC – що взаємодіє з полімеразою та клітинними факторами для
зшивки лідуючої послідовності з початком кожної ORF.

22.

Патогенез
Коронавіруси уражують велику кількість видів
ссавців та птахів.
У людей коронавіруси викликають:
•Респіраторні інфекції, включаючи SARS;
•Ураження ШКТ (в основному у немовлят,
менше 1 року);
•Неврологічний синдром (рідко).

23.

Механізми передачі
•аерозольний,
•фекально-оральний,
•контактний.

24.

25.

26.

27.

Матеріал для дослідження
Клінічний: змиви з носоглотки, мазки з носа та зіва,
фекалії.
Секційний: фрагменти тканини трахеї, бронхів, легені.
Сироватка крові
Методи дослідження
Експресні
МФА, ЕМ, ІЕМ
Вірусологічні
Виділення
вірусу
в ОКТЕЛ,
первинних КК легенів та нирок
ембріону людинеи,
диплоїдній
культурі клітин ембріону людини,
суспензійній культурі клітин L132
Індикація
За втратою рухливості війок
епітелію ОКТЕЛ, за ЦПД,
МФА
Ідентифікація
МФА, РГГА (дляштамів
типу ОС38 і ОС43),
РЗК, ЕМ, ІЕМ
Серологічні
РН у ОКТЕЛ, РГГА, РНГА

28.

SARS

29.

SARS
SARS – тип вірусної пневмонії, з симптомами лихоманки,
сухого кашлю, диспенії, головним болем, гіпоксією (низька
концентрація кисню у крові), лімфопенією та низьким рівнем
АлАт (що вказує на руйнування печінки). Смерть може
наступити
в
результаті
прогресуючої
респіраторної
недостатності через руйнування альвеол.

30.

Типові симптоми SARS
лихоманка (94%),
грипоподібні симптоми (51-72%),
втрата апетиту та міалгія.
Ураження ШКТ є менш типовим. Воно характеризується
наявністю діареї (27%), блювоти (14%), черевним болем
(13%).
Інкубаційний період SARS – 4-6 діб.
-
Відсоток смертності:
для пацієнтів молодших 60 років - 2-13%
для старших 60 років - 3-43%.

31.

www.health24.com/ images/center/sars_flu.jpg

32.

Клінічна картина
•короткий інкубаційний період (6 днів)
період змоменту зараження до появи симптомів триває від 2
до 16 днів
інтесивна терапія потрібна не пізніше ніж через 10 днів після
появи симптомів
Виділяють 3 фази захворювання:
1 тиждень: симптоми ГРВІ,гарячка, міалгія, озноб та біль у
горлі.
2 тиждень, повторна гарячка. Початок діареї та кисневої
недостатності.
3 тижден. Лише 20% досягає цієї фазиі потребують штучної
вентиляції легень.
Відсоток смертності становить 10%.
Breathing
difficulties 3-7
days from onset
of symptoms
Sudden onset of high fever (>38°C) & dry cough
Chills and shivering & muscle aches

33.

34.

35.

З 15 березня до 7 квітня у 18 країнах виявлено
SARS: ВООЗ оголосила глобальну небезпеку
4
Канада
14 Бер. 2003
15 Бер. 2003
Підвищений рівень глобальної
небезпеки
Гуандонг Підвищений наг
10 Лют. 20031 Гонконг
В'єтнам 2
26 Лют.. 2003
27 Бер. 2003
ВООЗ рекомендує ввести нові вимоги
до міжнародних подорожей
Бер. 2003
3
5
Сінгапур
Бер. 2003
12 Бер 2003
ВООЗ оголосила надзвичайну
епід. ситуацію
2 Квіт. 2003
Експерти ВООЗ добровільне утримання від не важливих подорожей до
Гонконгу та провінції Гуандонг в Китаї

36. Кількість випадків на 7 квітня 2003

Австралія
Бельгія
Бразилія
Велика Британія
В'єтнам
Гонконг
3
1
2
5
63
1402
Італія
Ірландія
Іспанія
Канада
3
1
1
132
Китай*
Малайзія
Німеччина
Румунія
Сінгапур
США
Тайвань (Китай)
Таїланд
Франція
Швейцарія
1959
6
5
1
178
39
21
7
3
1
Всього = 2 461 випадків та 98 загиблих
In bold, affected areas/countries in which local chain(s) of transmission of SARS is/are occurring
as reported by the national public health authorities

37.

38.

39. Гімалайська цивета (Paguma larvata)

40.

Останні дані свідчать про
те, що пальмова цивета
не є резервуаром SARS
•Не поширене
захворювання серед
диких та свійських
тварин (цивет)
•У цивет не
формується імунітету
до SARS-CoV

41.

Природні хазяї SARS
SARS (або споріднений вірус) можливо циркулює у
диких кажанів (подковоноси) у Китаї.
Індикація:
• Віруси з гомогологією у 92% до віруса SARS
виділені дослідниками з Академії Наук Китая з
трьох видів кажанів.
• У цих тварин перебіг інфекції був або
малосимптомний або безсимптомний
Безпосередня передача від кажана до людини
навряд відбувається
• Між вірусами існує різниця в генах, що кодують
білки-прикріплення.
• Можливо відбулася пердача вірусу до проміжного
хазяїна (цивета) та його адаптація в такий спосіб,
що призвів до інфікування людини.
Вважають, що підковоноси є природним
резервуаром SARS!
galleries.news24.com/. ../images/11.jpg
zmmu.msu.ru/bats/rusbats/ pictures/rhboch.jpg

42.

Профілактика
Не
показано
ефективність
антивірусних препаратів при
лікуванні SARS чи інших
крорнавірусів.
Хіміотерапевничні препарати та
вакцина знаходиться у стадії
розробки.
Неспецифічна профілактика!
image.guardian.co.uk/.../ 2003/12/29/sars.jpg
Wearing N95 mask was one of the main
public preventive measures against SARS