Меню
Яндекс.Метрика

Патогенез

Признаки и симптомы болезни являются результатом, кульминацией цепи взаимодействий между вирусом и организмом хозяина. Прежде всего вирус должен внедриться в организм, затем пройти период первичной репликации, за которым следует его поступление в конечные точки — ткани-мишени После того как вирус достиг органа-мишени, он должен внедриться в восприимчивую популяцию клеток, где произойдет его успешная репликация. Итогом этого последнего этапа может быть продуктивный инфекционный процесс с повреждением клеток или без него, латентное течение инфекции или персистирующая инфекция. Для того чтобы передача инфицирующего вируса следующему хозяину произошла, вирус должен успешно миновать или преодолеть иммунный ответ организма, а также целый ряд других защитных механизмов. Множество вирусных репликаций может произойти до того, как какие-либо признаки и симптомы заболевания станут клинически заметны. Этот инкубационный период может варьировать от нескольких дней (при гриппе) до нескольких недель (корь, ветряная оспа), месяцев (бешенство, гепатит) и даже лет (медленные инфекции).

Большая часть вирусных болезней является результатом воздействия экзогенных вирусов. Однако в некоторых случаях заболевание развивается вследствие реактивации эндогенных вирусов, скрытых в специфических клетках организма. Примерами инфекций, вызванных реактивированными эндогенными вирусами, могут служить опоясывающий герпес, прогрессирующая мультифокальная лейкозэнцефалопатия (паповавирусы JC или ВК), рецидивирующий лабиальный и генитальный герпес (простой герпес) и некоторые типы цитомегаловирусов (ЦМВ).

В большинстве случаев передача вирусной инфекции осуществляется между членами восприимчивой популяции (горизонтальное распространение). Вертикальное распространение инфекции имеет место при внутриутробном инфицировании плода. Вирус может проникнуть в клетки зародыша, плаценту или родовой канал матери. Вирусы краснухи, цитомегалии, простого герпеса, опоясывающего герпеса, ветряной оспы и гепатита В вызывают вертикально распространяющиеся врожденные инфекции.

Большое влияние на исход вирусной инфекции оказывают возраст и генетические особенности организма хозяина. Так, например, новорожденные чрезвычайно восприимчивы к тяжелой диссеминированной инфекции вируса простого герпеса. Напротив, многие из экзантематозных болезней (инфекция полиовируса, вируса Эпстайна—Барра), как правило, более тяжело протекает у взрослых, чем у детей. У мышей выделены специфические гены, помогающие определить предрасположенность к некоторым вирусным инфекциям. Действие этих генов проявляется через иммунную систему, продукцию интерферона или активность вирусных рецепторов. Неадекватное питание может повышать восприимчивость организма к таким инфекциям, как корь, возможно, вследствие угнетения клеточного иммунитета. Особенности организма также могут оказывать определенное влияние на течение вирусной инфекции, однако механизмы этого влияния до настоящего времени до конца неясны. Стресс может провоцировать обострение лабиального герпеса. Тяжелая физическая нагрузка оказывает отрицательное влияние на течение полиинфекции.

Началом вирусного инфекционного процесса служит внедрение возбудителя в организм хозяина через входные ворота инфекции. Роговой слой кожи обеспечивает как физический, так и биологический барьер против проникновения вируса. Некоторые вирусы преодолевают кожный барьер благодаря прямой инокуляции при укусах насекомых или животных или при воздействии на кожу механических факторов, таких как укол иглой. Вирусы, переносимые членистоногими насекомыми, непосредственно попадают в кровь при укусе инфицированного клеща или москита. Вирусы бешенства и Herpes virus simiae (обезьяний) вирус В) попадают в ткани после укуса животных. Определенную роль в распространении вирусов играет ятрогенная инокуляция. Вирус гепатита В, ЦМВ, вирусы Т-клеточного лейкоза человека в сочетании с лимфаденопатией (ВТЛЧ или III/LAV) могут находиться в крови и ее препаратах для трансфузии. Причиной болезни Крейтцфельда—Якоба служат инфицированные инструменты для нейрохирургических вмешательств и инфицированные трансплантаты роговицы глаза или ткани гипофиза, используемые для приготовления препарата гормона роста. Парентеральная вакцинация с использованием живого аттенуированного вируса представляет собой другой вариант ятрогенной инокуляции.

Другие вирусы проникают в организм хозяина, преодолевая слизистый барьер дыхательного и желудочно-кишечного тракта. Респираторная инфекция может передаваться аэрогенным путем или с секретом носовых ходов или слюной. Проникновение через дыхательные или кишечные входные ворота требует от вируса преодоления серии сложнейших защитных механизмов организма. Иммунные защитные механизмы легких включают секреторные антитела класса IgA, клетки — естественные киллеры (КЕК.) и макрофаги. В слизистой оболочке трахеобронхиального дерева присутствуют неспецифические ингибиторы вирусов гликопротеидной природы. Реснитчатые эпителиальные клетки дыхательных путей постоянно эвакуируют слизь из нижних отделов дыхательных путей. В желудке инактивируются такие чувствительные к кислоте вирусы, как риновирусы. Желчные соли, находящиеся в просвете тонкого кишечника, могут разрушить липидную оболочку многих вирусов. Этот факт частично объясняет проникновение по желудочно-кишечному тракту исключительно вирусов, не покрытых оболочкой. Антивирусная защитная функция желудочно-кишечного тракта организма обусловлена наличием протеолитических ферментов и секреторных антител IgA. Присутствие специфических белков в капсидах некоторых вирусов позволяет им противостоять воздействию протеолитического переваривания в кишечнике.

Проникновение некоторых энтеровирусов через слизистый барьер кишечника осуществляется с участием специфической популяции клеток, покрывающих пейеровы бляшки, известных как микроскладчатые (М) клетки. Эти клетки и, возможно, их аналоги в бронхиальной лимфоидной ткани, видимо, облегчают транспорт некоторых вирусов, включая реовирусы и энтеровирусы, в околопросветное пространство тонкого кишечника.

Половой путь передачи, подразумевающий проникновение вирусов через слизистую оболочку мочеполовых путей и прямой кишки, может иметь важное значение для вируса простого герпеса типа 2, ЦМВ, вируса гепатита В и, вероятно, вируса ВТЛЧ или HI/LAV.

У некоторых вирусов процессы внедрения, первичной репликации и избирательною накопления в какой-либо ткани могут протекать в одной и той же анатомической области. Примерами вирусных болезней этого типа могут быть инфекции верхних и нижних дыхательных путей, вызванные риновирусами, орто- и парамиксовирусами; энтерит, вызванный ротавирусами; поражения кожи, вызванные папилломавирусами (бородавки) и вирусами паравакцины (узелки доильщицы). В других случаях развитие заболевания происходит после распространения вируса дистальнее места его проникновения в организм, например в центральную нервную систему. Входными воротами для энтеровирусов служит желудочно-кишечный тракт, а затем, попав в центральную нервную систему, они вызывают менингит, энцефалит и полиомиелит. Входными воротами для вирусов кори и ветряной оспы служат дыхательные пути, а затем, распространяясь по организму, они приводят к поражению кожи (экзантемы) или к генерализованному вовлечению в патологический процесс внутренних органов.

Для того чтобы попасть в ткани-мишени, вирусы используют нервные, гематогенные и лимфатические пути переноса. По нервам распространяются вирусы бешенства, простого герпеса, Herpesvirus simiae (обезьяний вирус В), ветряной оспы, опоясывающего герпеса и микроорганизмы, вызывающие зуд. Складывается впечатление, что вирус простого герпеса проникает в нерв через рецептор, локализующийся прежде всего около синаптического окончания, а не в области тела нервной клетки. Вирусы бешенства накапливаются на моторном конце пластинки нервно-мышечного соединения и могут использовать ацетилхолиновые рецепторы или структуры, прилежащие к ним, для проникновения в дистальные аксоны двигательных нейронов. Другие вирусы, включая вирус Ла-Кросс семейства буньявирусов и вирус Синдбис семейства тогавирусов, также концентрируются в области нервно-мышечного соединения, несмотря на то что их рецепторные молекулы не были идентифицированы. Вирус бешенства, кроме того, поражает мышечные веретена и распространяется по чувствительным нервам до ганглиев заднего корешка и спинного мозга. Скорость продвижения по нервам вирусов бешенства, простого герпеса и полиомиелита заставляет предположить, что эти агенты используют внутринейрональные механизмы, включая быстрый аксональный транспорт. Вызывающие зуд агенты, которые медленно распространяются вдоль нервных путей, могут представлять собой пример движения с использованием медленного аксонального транспорта. Инфекционное поражение леммоцитов (шванновские клетки) может представлять собой другой путь перемещения по центральной нервной системе. Распространение инфекции по нервным путям может играть роль не только при движении к центральной нервной системе, но и при распространении в ее пределах, а также и при движении к периферии.

Обонятельные пути представляют собой особую категорию нервных путей, участвующих в распространении вирусов. Нейросенсорные обонятельные клетки образуют синапсы непосредственно с митральными клетками обонятельных луковиц в центральной нервной системе. В экспериментальных условиях интраназальная или аэрозольная инокуляция вирусов бешенства, простого герпеса, полиовируса и некоторых тогавирусов может привести к инфекционному поражению центральной нервной системы в результате проникновения их через обонятельные пути. Этот путь проникновения инфекции возможен и в естественных условиях, объясняя попадание вируса бешенства, а возможно и других вирусов, в центральную нервную систему человека. Однако непременным условием является контакт с аэрозолем, в котором вирусы находятся в высоком титре, как, например, в пещерах, населенных множеством инфицированных вирусом бешенства летучих мышей, или в лабораториях с большим числом искусственно зараженных экспериментальных животных. Обонятельный путь проникновения может объяснить локализацию вируса простого герпеса в области орбито-фронтальной и срединно-височной коры у больных с энцефалитами этой этиологии.

Гематогенный путь распространения имеет важное значение для многих вирусов. Период первичной репликации обычно предшествует началу виремии и может протекать бессимптомно или сопровождаться продромальными явлениями. Первичная репликация энтеровирусов протекает в пейеровых бляшках и перитонзиллярной лимфатической ткани. Первичная репликация респираторных вирусов происходит в эпителиальных или альвеолярных клетках, а многих энтеровирусов и тогавирусов — в скелетных мышцах. В некоторых случаях вирус должен преодолеть определенное расстояние от места первичной мультипликации (умножения) до попадания в кровеносное русло: по лимфатическим сосудам он сначала проникает в регионарные лимфатические узлы. Начальная (первичная) вирусемия часто приводит к рассеиванию вирусов по таким тканям, как селезенка и печень, где продолжается увеличение их числа в паренхиматозных клетках, что приводит к усиленной вторичной вирусемии. Продолжающийся рост в эндотелиальных клетках увеличивает продолжительность вирусемической стадии при некоторых тогавирусных инфекциях. Длительная вторичная усиленная вирусемия необходима, если вирус должен преодолеть очистительный механизм ретикулоэндотелиальных клеток.

Вирусы, переносимые кровью, могут находиться в свободном состоянии или в сопровождении клеточных элементов. Свободно в плазме перемещаются вирус гепатита В, пикорнавирусы и тогавирусы. Вирус колорадской клещевой лихорадки и вирус Рифт-Валли соединяются с эритроцитами. Вирус Эпстайна— Барра (ВЭБ), ЦМВ, вирус краснухи и ВТЛЧ или III/LAV перемещаются в комплексе с лимфоцитами.

В некоторых случаях вирусы распространяются различными путями на разных стадиях своего инфекционного цикла. Вирус ветряной оспы рассеивается по коже гематогенным путем, вызывая появление ветряночных элементов. Затем вирус движется афферентно вдоль нервных волокон от кожи до нейронов ганглия заднего корешка, где и сохраняется в латентной форме. Реактивация вируса сопровождается его эфферентным движением по чувствительным нервным волокнам до соответствующих кожных дерматом с образованием опоясывающего поражения. Распространение вируса по нервным путям связывают прежде всего с повторными эпизодами оральной и генитальной инфекции, вызванной вирусом простого герпеса. Полиовирус представляет собой пример вируса, способного распространяться как гематогенным, так и нейрогенным путями. Гематогенный путь рассматривается обычно как основной путь попадания вируса в центральную нервную систему, хотя не исключен и путь по вегетативным нервам кишечника. Определенную роль в перемещении полиовируса по центральной нервной системе может играть аксональный транспорт.

После того как вирус попал из места своей первичной репликации в орган-мишень, он должен инфицировать популяцию чувствительных клеток. Для этого необходимо, чтобы специфические вирусные структуры (вирусные белки присоединения) и вирусные рецепторы на клетках пришли во взаимодействие. Точная природа некоторых из этих вирусных рецепторов постепенно становится известной. Вирусзакодированные ткани — специфические усилители могут в определенной степени опосредовать вирусное повреждение специфической клеточной популяции. Для развития литической инфекции необходимо, чтобы все последовательные этапы вирусного репликационного цикла были успешно осуществлены.

Читать далее: Защитные факторы организма