Lékařská mikrobiologie pro ZDRL Týden 21: Základy lékařské virologie II – RNA viry Co nás dnes čeká RNA viry obalené a neobalné Priony Na obrázku je rhinovirus Co jsou to vlastně viry – opakování? § Viry jsou nebuněčné částečky, menší než bakterie § Stejně jako buněčné organismy se snaží o „zachování rodu“, potřebují k tomu ale buňku cizího organismy § Kromě lidských virů existují i viry zvířecí, rostlinné a viry baktérií (bakteriofágy) § Mezi viry nepatří priony – chyby v bílkovině. Probírají se však v rámci virologie Rozdělení virů – opakování § Podle nukleové kyseliny rozdělujeme viry na DNA viry a RNA viry § Podle počtu vláken DNA/RNA jednovláknové (ss) a dvouvláknové (ds), u jednovláknových se ještě rozlišuje, zda se jedná o "plus" vlákno nebo "mínus" vlákno. § Podle přítomnosti virového obalu se jak DNA, tak i RNA viry dělí na obalené a neobalené. RNA viry – úvod Pojem arboviry § Pokud se setkáte s pojmem arboviry, není to zařazení podle příbuznosti, ale podle přenosu § Název je z anglického arthropod borne – tedy členovci přenášené. Zároveň připomíná i latinské arbor = strom, což se hodí, protože je často získáme v lese (ale spíše na křovinatém okraji lesa nežli mezi vzrostlými smrky) § Přenašeči jsou především komáři a klíšťata, případně mouchy, koutule a podobně. 1. Neobalené RNA viry - Reoviridae § Patří sem reoviry, orbiviry (arboviry skupiny Kemerovo), coltiviry (viry koloradské klíšťové horečky), různé zvířecí viry, a především lidské rotaviry § Reoviry jsou viry, proti nimž má velká část populace protilátky, aniž by pozorovali nějaké problémy. Vzácně mohou způsobovat mírné horečnaté střevní nebo dýchací onemocnění. Diagnostika je možná metodou ELISA. Rotaviry § Rotaviry dostaly název od svého kulatého tvaru. Mají 75 nm a kubickou symetrii. § Jsou to nejdůležitější původci závažných průjmů u kojenců a malých dětí, ale i u seniorů. Přenos zřejmě není jen fekálně-orální, ale i vzdušný. 90 % tříletých už má protilátky. § Diagnostika: průkaz antigenů ve vzorku stolice latexovou aglutinací nebo metodou ELISA. Při první infekci lze prokázat IgM, u reinfekce IgA. § Léčba: Hlavní je zabránit dehydrataci dítěte. Rotavirus 2. RNA neobalené viry Picornaviridae § Patří sem různé zvířecí viry, včetně viru slintavky a kulhavky. Z virů významných pro člověka patří do této čeledi především § enteroviry, (název ukazuje na fekálně-orální přenos většiny z nich) které se dále dělí na § polioviry – viry dětské obrny § coxsackieviry a echoviry § novější enteroviry 68, 69, 70 a 71 § rhinoviry – viry rýmy § virus hepatitidy A – probereme zvlášť Polioviry § Dětská obrna se již u nás a ve většině zemí světa nevyskytuje. Bohužel jsou země (i v.Evropě, např. Rumunsko), kde se stále ještě občas nějaký případ najde § Skoro 95 % infekcí probíhalo bez příznaků, a jen 1 – 2 % infekcí se projevovalo paralytickou formou. Výjimečně pak mohlo dojít i k degenerativní svalové atrofii. § Očkuje se živou Sabinovou či usmrcenou Salkovou vakcínou § Virus lze pěstovat na tkáňových kulturách. Protilátky lze prokazovat KFR a neutralizací. Virus dětské obrny Poliomyelitis accuta anterior Dětská obrna byla známá už ve starém Egyptě Kde ještě není eradikována Coxsackieviry, echoviry a enteroviry 68, 69, 70 a 71 § Je to celkem 71 typů virů, jejichž infekce mohou probíhat bez příznaků, nebo se mohou projevovat nejrůznějšími příznaky § Mohou to být „aseptické“ meningitidy, vyrážky, dýchací infekce, postižení svalů, mízních uzlin, horečky, záněty spojivek aj. § Diagnostika: Lze pěstovat na tkáňových kulturách. Průkaz protilátek je obtížný § Specifická léčba neexistuje Enteroviry Rhinoviry § Jsou to viry rýmy. Vyvolávají více než polovinu případů akutní rýmy. § Různí se názory o úloze prochlazení. Zdá se, že prochlazení nemá vliv na vnímavost k infekci, může však mít vliv na rychlost pomnožení rhinovirů § Diagnostika není nutná § Stále platí, že léčená rýma trvá 7 dní a neléčená týden. Rhinovirus Příznaky rýmy RNA neobalené viry: 3. Caliciviridae a 4. Astroviridae § Kaliciviry tvarem připomínají kalich. Mezi kaliciviry jsou dva, které jsou významné pro člověka: virus Norwalk a virus Sapporo. Oba působí střevní infekce. Diagnostika zatím není. § Astroviry, tvarem připomínající hvězdičku, mohou také způsobovat průjmy, hlavně u dětí. Mezi RNA neobalené viry patří ještě jedna čeleď, zatím bez názvu, ve které je virus hepatitidy E, probereme ho s jinými žloutenkami RNA obalené viry: 5. Togaviridae § Jsou to nejjednodušší živočišné obalené viry. Jsou malé (60 – 70 nm). Plášť (latinsky toga) je z buněčných lipidů a vyčnívají z něj virové glykoproteiny § Do této čeledi patří rod Alphavirus, který se přenáší členovci a patří tedy mezi arboviry § Nejvýznamnější pro člověka je však rod Rubivirus – virus zarděnek Alfaviry § Viry koňských encefalitid (západní WEE, východní EEE a venezuelská VEE) se vyskytují na americkém kontinentě. Jsou snadno přenosné na člověka. § Mezi alfaviry patří i africké viry chikungunya a o‘nyongnyong, jež se v poslední době stávají i nechtěným suvenýrem z exotické dovolené § Diagnostika: různé způsoby průkazu protilátek, musíme ale počítat se zkříženými reakcemi Rubivirus (virus zarděnek, rubeoly) §Virus zarděnek (rubeo = zardívám se) je čistě lidským virem. §Zarděnky jsou benigní dětské onemocnění. Přenos vzduchem, inkubace 16 – 18 dní, virus se začíná vylučovat nosohltanem už před výsevem vyrážky. Nebezpečné jsou zarděnky u těhotných, hlavně v prvním trimestru tu hrozí vrozené vady – malformace srdce, sluchu či jiných orgánů. Dítě se ale může narodit i zdravé. Diagnostika, prevence, léčba § Diagnostika většinou není nutná, stačí klinika. § Množí se na tkáňových kulturách, ale nedělá CPE. Pomnožení viru lze dokázat pomocí interference – je-li na TK už rubivirus, nemůže se tu pomnožit např. echovirus 11, který by jinak dělal cytopatický efekt. § Nepřímý průkaz je možný pomocí HIT, VNT a reakce ELISA. Zjišťuje se také avidita protilátek. § Očkuje se spolu s příušnicemi a spalničkami. § Léčí se pouze příznaky Virus zarděnek Zarděnky Kde se očkuje Zemí, kde se očkuje, přibývá RNA obalené viry: 5. Flaviridae § Rod Flavivirus zahrnuje virus žluté zimnice, virus horečky dengue, viry různých encefalitid (viz dále) a virus hepatitidy C. § Žlutá zimnice je tropické onemocnění, nyní již nepříliš časté. Přenáší ji komár Aëdes aegypti § Horečka dengue je naopak velmi běžná v.tropických oblastech Asie a Ameriky. Bývá to jen horečka s vyrážkou, někdy je průběh těžší. § Rod Hepacivirus je virus hepatitidy C a bude opět probrán zároveň s ostatními hepatitidami Virus dengue Virus klíšťové encefalitidy § Klíšťová encefalitida sice postihuje často děti, závažné příznaky má však spíše u dospělých. Přesto se dospělí málokdy nechají očkovat. V.první fázi připomíná chřipku, ve druhé příznaky meningeální či mozkové. Smrtnost infekce je 1 – 5 %. § Jde o typický arbovirus, zdrojem jsou hlodavci § Diagnostika je nejčastěji nepřímý průkaz – KFR, HIT, ELISA. Lze použít také přímý průkaz izolací viru na sajících myšátek, případně PCR Další flavivirové encefalitidy a horečky § Kromě středoevropské klíšťové encefalitidy existují ještě další klíšťové encefalitidy. Ruská jaroletní je druhým podtypem k té naší, trochu méně příbuzná je skotská „louping ill“ a omská hemorhagická horečka. § Dále existuje japonská encefelitida, kterou přenášejí komáři rodu Culex. S ní je příbuzná také západonilská horečka, kterou rovněž přenášejí komáři. Zřejmě se vyskytuje i jako domácí onemocnění v okolí Lanžhota. Virus klíšťové encefalitidy Žlutá zimnice Aëdes aegypti Žlutá zimnice - rozšíření Obalené RNA viry: 6. Coronaviridae § Koronaviry jsou oválné viry se spirální symetrií, velké 100 – 150 nm § Koronaviry jsou viry, způsobující především respirační potíže; jsou zodpovědné za přibližně čtvrtinu případů infekční rýmy § Zvláštním koronavirem, odlišným od jiných, je původce SARS. K infekci snad dochází při chovu cibetek § Diagnostika je možná KFR, u SARS spíše PCR, ELISA či nepřímá imunofluorescence Koronaviry Virus SARS Péče o pacienty se SARS RNA obalené viry: 7. Paramyxoviridae § Tato čeleď zahrnuje řadu pro člověka významných virů: § Podčeleď Paramyxovirinae § Respirovirus – virus parachřipky 1 a 3 § Morbillivirus – virus spalniček § Rubulavirus – virus příušnic, parachřipky 2, 4a, 4b § Podčeleď pneumovirinae § Pneumovirus – lidský RS virus § Metapneumovirus – lidský metapneumovirus Viry parachřipky § Na základě rozdílu v genomu jsou dnes dva z.nich v rodu respirovirus a další tři ve společném rodu s virem příušnic § Na rozdíl od pravé chřipky dělají často i katary horních cest dýchacích. Chřipce podobný kašel však může být také, většinou však (zvlášť u dospělých) bez horečky. § Diagnostika: KFR, HIT, ELISA; jsou zkřížené reakce. Je možný i přímý průkaz ve výplachu z.nosohltanu izolací na tkáňových kulturách. Virus příušnic § Příušnice představují generalizovanou infekci, která z dýchací sliznice prostupuje do celého organismu. Nemusí sice postihovat slinné žlázy, ale většinou to dělá. Dále může postihovat pankreas, mléčné žlázy a varlata, proto jsou příušnice nebezpečné u mužů po pubertě. Jsou ale nebezpečné také u těhotných § Diagnostika HIT, KFR, ELISA nebo izolací § Prevence očkováním (+ spalničky, zarděnky) § Léčba pouze symptomatická Virus příušnic Ještě jeden virus příušnic Příušnice Přiušnice Tři v jednom Virus spalniček § Na rozdíl od většiny ostatních viróz neexistují bezpříznakové infekce. Po 10 – 11 dnech inkubace začne horečka, rýma, kašel, záněty spojivek, a poté charakteristická vyrážka, která začíná na tvářích a za ušima a po 3 – 4 dnech vybledá. V ústech se objevují Koplikovy skvrny. § Reaktivací může v dospělosti vzácně vzniknout subakutní sklerozující panencefalitida (SSPE) § Diagnostika ELISA, KFR, HIT § Prevence očkováním (+ zarděnky, příušnice) Virus spalniček Spalničky Spalničky (vpravo Koplickovy skvrny) Spalničky Spalničky v kostce Proočkovanost Očkování přibývá, spalniček ubývá RS virus (respirační synciciální) § RS-virus je významným patogenem dolních cest dýchacích v prvním půlroce života, RS-virózy se na kojeneckých odděleních mohou vyskytovat i hromadně § Jak napovídá název, způsobují splývání nakažených buněk § Diagnostika – ELISA, přímo tkáňové kultury Metapneumovirus je nově popsaný virus, který dělá také dýchací infekce RS virus RNA obalené viry: 8. Rhabdoviridae § Z této čeledi je pro člověka významný virus vztekliny (zvané též rabies či lyssa) § Viry mají podobu střely, mají spirální symetrii § Inkubace 10 dnů až 8 měsíců i více. První příznaky jsou nenápadné, později se dostavují neurologické a psychické příznaky, včetně křečí hrtanu při pokusu o napití. Smrtnost bez profylaxe dosahuje téměř 100 % § Profylaxe: vymytí rány a její desinfekce, očkování, popřípadě + pasivní imunizace Diagnostika vztekliny § Národní referenční laboratoř je ve Vratislavicích nad Nisou. K vyšetření se posílá hlava podezřelého zvířete, v mozku se dokazují Negriho tělíska, nebo nověji se prokazuje virový anitgen imunofluorescencí § Pokud zvíře nechceme nebo nemůžeme zabít, je nutno je pozorovat a sledovat případné změny chování, pokud není důkaz, že zvíře bylo proti vzteklině očkované Virus vztekliny Další obrázky RNA obalené viry: 9. Filoviridae § Patří sem dva velmi vzácné, ale závažné viry: virus marburgské horečky a virus horečky Ebola § V obou případech jde o horečky s vyrážkou a dalšími příznaky. Léčba prakticky neexistuje. § Diagnostika: průkaz antigenu či protilátek, případně izolace viru. Lze provádět pouze ve vysoce specializovaných laboratořích Virus Ebola RNA obalené viry: 10. Orthomyxoviridae § Patří sem tři chřipkové viry: virus chřipky A, virus chřipky B a virus chřipky C. § Jednotlivé chřipkové viry se od sebe poněkud liší, zvláště virus C je odlišný od prvních dvou. Virus C způsobuje zpravidla jen občasné a lehké infekce. Virus B může způsobit i těžší případy chřipky. § Za světové pandemie je však zodpovědný virus chřipky A a jeho jednotlivé antigenní typy Příběh § Byl jednou jeden důchodce, a ten se léčil na různé choroby. § Jednou v zimě se těžce rozstonal. Přijali ho do nemocnice a museli se hodně snažit, aby ho udrželi při životě. § Odebrali mu bronchoalveolární laváž a poslali na virologické oddělení. § Nakonec se uzdravil. Lékaři mu doporučili, aby se příští rok nechal očkovat proti chřipce, aby to zase tak nedopadlo. Poučení z příběhu § Chřipka není zase tak banální onemocnění, zejména u starších a oslabených osob § V diagnostice je nutno myslet na to, že nejde o bakteriální, ale virové onemocnění § Virus chřipky se mění, rozeznáváme antigenní drift (neustálé drobné změny) a antigenní shift (větší posuny). Proto prodělaná chřipka není spolehlivou ochranou před novou variantou viru. Chřipka § Chřipka je onemocnění celého těla, ale především dolních cest dýchacích. K obrazu chřipky nepatří rýma ani bolesti v krku, ale suchý kašel, vysoké horečky, schvácenost a bolesti svalů. Začíná často velice prudce. § Nebezpečná je chřipka u imunosuprimovaných (především delší trvání), těhotných, starších osob. Záleží ovšem také na konkrétním podtypu chřipkového viru § Během 1. světové války zahynulo mnoho lidí na tzv. španělskou chřipku Virus chřipky Influenzavirus A – antigeny § Z vlastností viru chřipky je nejdůležitější antigenní proměnlivost. U viru chřipku se rozeznává 15 podtypů podle hemaglutininového antigenu (H) a 9 podtypů podle různé neuraminidázy (N). § Je možný lehký antigenní posun – drift, tedy drobné změny antigenních oblastí § Je také možná antigenní výměna – shift: objeví se zcela nový podtyp s novým H, popřípadě N. Může dojít i ke genetickému přeskládání a vzniku nového hybridu. Virus chřipky Chřipka – diagnostika § Diagnostika má epidemiologický význam (důkaz, že epidemii působí opravdu chřipka) § Přímý průkaz chřipky (výplach z nosohltanu) § průkazem virového antigenu § izolace v amniové dutině (virus se pak prokazuje Hirstovým testem) § izolace na buňkách opičích ledvin § průkaz virové RNA pomocí PCR § Nepřímý průkaz chřipky § klasické vyšetření – párová séra, KFR, HIT § ELISA – IgM, IgA Průkaz chřipky současně se spoustou dalších respiračních virů a atypických bakteriálních patogenů Chřipka – prevence, profylaxe, léčba § Prevence je možná očkováním, které je doporučeno hlavně oslabeným osobám. § Při výrobě očkovací látky se virus pěstuje na allantois (což je možné až po několika pasážích v amniu) § K profylaxi a léčbě lze použít některá antibiotika, jednak inhibitory proteinu M[2] (amantadin a rimantadin, některé kmeny jsou již na ně rezistentní), jednak inhibitory neuraminidázy (zanamivir a oseltamivir). § Pouze poslední dva jmenované účinkují na kmeny „ptačí chřipky“, tj. H5N1. Virus chřipky Chřipka – životní cyklus RNA obalené viry: 11. Bunyaviridae § Bunyaviry jsou viry se spirální symetrií § Patří sem několik arbovirů, například virus Ťahyňa, virus krymsko-konžské hemorhagické horečky, virus horečky papatači a virus horečky Rift Valley. Přenašeči jsou komáři, flebotomové a další členovci. U nás byl izolován Uukuniemi. § Příslušníci rodu Hantavirus, se sice rovněž přenášejí z hlodavců, ale nejsou to arboviry. Dělají hemorhagické horečky, selhání ledvin aj., pravděpodobně ale jen výjimečně Virus Rift Valley RNA obalené viry: 12. Arenaviridae § Patří sem virus lymfocytární choriomeningitidy a virus horečky Lassa § Infekci virem LCM lze dostat od myší. Onemocnění může proběhnout pod obrazem chřipky, atypické pneumonie, obvykle jde ale o aseptickou meningitidu § Horečka Lassa se jmenuje podle místa v.Nigérii. Je to celkové onemocnění se smrtností 35 – 65 %. RNA obalené viry: 13. Retroviridae § Nejvýznamnější pro nás je rod Lentivirus – virus lidského imunodeficitu (HIV) 1 a 2. § Dále sem patří Spumavirus – lidský vakuolizující virus, a některé onkogenní viry zvířat i člověka (virus HTLV-1, který má vztah k T-buněčné leukémii § Typická pro tuto čeleď je přítomnost reverzní transkriptázy, tedy enzymu, který přepisuje RNA do DNA Virus HIV §Virus HIV existuje ve dvou typech s tím, že většinu infekcí způsobuje první typ viru §Virus postihuje především buněčnou imunitu §Po nespecifické primární infekci nastává dlouhé období, kdy se „nic neděje“. §Poté se vyvíjí PGL, ARC (předstádia AIDS) a nakonec vlastní AIDS §AIDS nemá vlastní příznaky. Příznakem nemoci jsou oportunních infekcí (toxoplasmóza, pneumocystóza, různé mykózy aj.) a nádorů §Přenos krví, pohlavní a z matky na dítě Diagnostika a léčba § Prokazují se protilátky proti obalovým glykoproteinům pomocí ELISA testů. Pokud výsledek vyjde jako pozitivní, pošle se vzorek séra do referenční laboratoře, která výsledek ověří western blottem § Přímý průkaz lze provádět pomocí PCR. Izolace viru je dnes již možná, ale velmi náročná a běžné se neprovádí § K léčbě se dnes již používají desítky antivirotik, např. zidovudin, didanostin, zalcitabin. Na jejich vývoji se podílí dr. Holý z Česka Viry různých skupin: 14. Viry hepatitid § Existuje pět hlavních typů virových hepatitid VHA až VHE, které způsobují viry HAV až HEV. Každý patří do jiné skupiny, většina jsou RNA viry, ale virus hepatitidy B je DNA virus § VHA a VHE (pomůcka: samohlásky) se přenášejí fekálně orální cestou (ruce), nepřecházejí do chronicity § VHB, VHC a VHD – přenos krví, popř. sexuální (u VHC spíše nevýznamný), přecházejí do chronicity Výskyt hepatitid v USA Přehled hepatitid Virus hepatitidy A Virus hepatitidy B Virus hepatitidy C Virus hepatitidy D Virus hepatitidy E Hepatitidy § Jde o infekční záněty jater, lidově zvané žloutenky. Je ovšem nutno odlišit žloutenku jako přenosné virové onemocnění a žloutenku jako příznak, který je přítomen nejen při hepatitidě, ale i např. při obstrukci žlučových cest kameny § Pacient má horečky, trávicí potíže, může být přítomno zežloutnutí skléry či kůže, změna barvy moče a stolice atd. Hepatitidy B, C a D mohou přecházet do chronicity, a někdy i být prekancerózou Postižené orgány Pacienti se žloutenkou Výskyt hepatitidy D Výskyt hepatitidy E Diagnostika (kromě hepatitidy B) § HAV. Stanovujeme metodou ELISA anti-HAV IgM s IgG, nebo IgM a celkové protilátky § HCV. Rovněž stanovujeme IgM a IgG protilátky metodou ELISA, dále se používá PCR § HDV. Prokazuje se delta antigen (HDAg), protilátky (anti-HD) či virová RNA PCR § HEV. Opět průkaz IgM a IgG protilátek metodou ELISA, ve výzkumu je PCR Markery hepatitidy A HAV J Průběh hepatitidy E Zvláštnosti viru hepatitidy B § Ve středu virionu hepatitidy B je nukleokapsida, kde je umístěna DNA a bílkoviny. Významné jsou dvě dřeňové bílkoviny, které mají povahu antigenů: HBcAg a HBeAg § Kromě toho má virus obal, který je zčásti tvořen dalším antigenem: HBsAg § HBsAg je nadprodukován, takže v krvi kolují i prázdné obaly § Do prázdného HBsAg může proniknout také delta agens – původce hepatitidy D Delta agens § Delta agens je viroid, částice s neurčitou virologickou klasifikací § Delta agens může infikovat člověka buďto zároveň s virem hepatitidy B (koinfekce), nebo následně po takové infekci (superinfekce) § Přítomnost delta agens podstatně zhoršuje prognózu virové hepatitidy Virus hepatitidy B Kompletní viriony a prázdné HBsAg Diagnostika HBV § HBV má tři pro diagnostiku významné antigeny. Jen dva z nich však nalézáme v.séru: HBsAg a HBeAg. § HBsAg se tvoří v nadbytku, takže je ho vždy v.séru hodně, proto se hodí pro screening § Protilátky naopak můžeme stanovovat proti všem třem z nich: anti-HBs, anti-HBe i anti-HBc. § Diagnostiku případně doplní PCR, průkaz jaterních enzymů aj. § Z kombinace vyšetření plyne interpretace Možnosti infekce delta agens Prevence a léčba hepatitid § Očkování proti hepatitidě B je nyní součástí normálního očkovacího kalendáře § Očkování proti hepatitidě A je dostupné a doporučené např. i při cestách do jižní Evropy či severní Afriky § U některých hepatitid se používá léčba pomocí interferonů § Jinak se používají hepatoprotektiva (látky chránící játra) a jiná podpůrná terapie 15. Prionová onemocnění § Priony jsou přenosné bílkovinné částice (proteinaceous infectious particles). Za prionovou hypotézu obdržel Stanley Prusiner Nobelovu cenu za rok 1997 § Způsobují nemoci zvané přenosné spongiformní encefalopatie. Patří sem choroba scrapie u ovcí, dále „nemoc šílených krav“ čili bovinní spongiformní encefalopatie (BSE) u krav a Creutzfeldova-Jakobova choroba (CJD) a nemoc kuru u člověka. § Jedna z variant BSE možná vede ke vzniku CJD, ale není to dodnes potvrzeno. Epidemiologie, prevence a léčba § Vzhledem k možnému přenosu z krav existují přísná veterinární opatření, týkající se chovů krav, kde se vyskytla BSE, ale i obecných opatření (zákaz zkrmování masokostní moučky) § Prionové částice jsou velmi odolné. Při autoklávování by se muselo použít prodloužené expozice, aby byla sterilizace dostatečná § Léčba je zatím ve stádiu výzkumů Děkuji za pozornost