Введение к работе
Актуальность работы. Грипп — острое вирусное высоко контагиозное инфекционное заболевание. Вирусы гриппа относятся к семейству Orthomixoviridae. Вирус гриппа А является РНК-вирусом, кодирующим до 11 белков (Konig R. et al., 2010). Резервуаром вирусов гриппа А в природе являются водоплавающие дикие птицы, которые считаются естественными хозяевами вируса гриппа А (Львов Д.К.и др., 1979; Webster R. et al., 1992; Suarez, 2000; Львов Д.К.и др., 2005). Заболевание у диких птиц сопровождается, как правило, бессимптомным течением инфекции, в то время как для домашних птиц характерна высокая летальность. Появление высоко патогенного вируса гриппа птиц A (H5N1) привело к разрушительной эпизоотии глобального масштаба, в которую были вовлечены страны Азии, Европы и Африки (Юшков Ю.Г. и др., 2006; Шаршов К.А. и др., 2007; Horimoto Т., Kawaoka Y., 2005; Brown J.D. et al., 2009; Jonkers A.R.T. et al., 2009). Этот возбудитель приобрел способность вызывать тяжелые случаи респираторных заболеваний среди людей, которые характеризуются развитием пневмоний, респираторного дистресс-синдрома (РДС) и мультиорганных поражений (Соминина А. А. и др., 2006).
На протяжении последних лет высокопатогенные варианты вируса гриппа птиц А (H5N1) были выделены от многих млекопитающих, в том числе от тигров, леопардов, домашних кошек, домашних собак, диких грызунов. Заболевание у представителей этих видов протекало как респираторная инфекция, часто в патологический процесс вовлекались несколько систем организма (Chotpitayasunondh Т. et al. 2005; Songsermn Т., et al. 2006; Kuiken Т. et al. 2004; Marschall J. et al. 2008; Barnard D., 2009).
Особенности воздействия вируса гриппа изучаются на различных моделях экспериментальных животных. Наиболее часто в экспериментах используют птиц, мышей, хорьков, обезьян и свиней (Itoh Y. et al., 2009; Maines T.R. et al., 2009; Munster V. J. et al., 2009). Однако большинство работ связаны с оценкой эффективности лекарственных препаратов и вакцин, а не целенаправленно с изучением патогенеза вирусной инфекции. В настоящее время исследования, посвященные анализу структурных изменений, обусловленных воздействием вируса гриппа A (H5N1), носят разрозненный характер (Subbarao К. et al., 1998; Yuen K.Y. et al., 1998; To K.F. et al., 2001), и не обобщают наиболее характерные особенности патогенеза заболевания, возникающего у разных видов животных. Органы дыхания наиболее уязвимы при развитии заболевания, вызываемого вирусом гриппа, что делает актуальным изучение патогенетических особенностей развития инфекционного процесса при исследовании патолого-гистологических и ультраструктурных изменений в респираторной системе.
Цель работы: оценить структуру и морфогенез вируса гриппа, и изучить развитие патологических процессов в респираторной системе у различных видов животных при экспериментальном заражении вирусом гриппа A (H5N1).
Задачи исследования:
1.Исследовать морфологические изменения, вызванные вирусом гриппа A (H5N1), в клетках дыхательной системы у различных видов животных (кур, гусей, мышей, кошек), идентифицировать клетки-мишени, поддерживающие репродукцию вируса.
2.Изучить патолого-гистологические и ультраструктурные характеристики воздухопроводящего, респираторного и сосудистого компартментов дыхательной системы при заражении вирусом гриппа A (H5N1) птиц и млекопитающих.
3.Выделить видовые особенности репликации вируса гриппа и стереотипные реакции при развитии инфекционного процесса, обусловленного заражением экспериментальных животных вирусом гриппа A (H5N1).
4.Представить патогенез развития основных-патологических процессов в легких пр гриппе A (H5N1) у различных видов животных и особенности репродукции вируса.
Научная новизна. Впервые показаны, как стереотипные, так и видовые особенност развития патологического процесса в слизистых оболочках кондактивного и респираторног компартментов легких при инфицировании некоторых птиц и млекопитающих вирусо гриппа A (H5N1). Вьивлена репликация вируса гриппа не только на апикальной, но и н латеральных поверхностях эпителиоцитов, а также на мембранных комплексах клеточны органелл эпителиоцитов бронхопроводящего и респираторного отделов легких. Впервы представлены данные о возможной локализации вирусных частиц в участках некроза пр поражении вирусом A (H5N1) слизистых оболочек дыхательной системы и описаны и структурные особенности. Даны ультраструктурные характеристики вируса в различны видах клеток у животных отдельных видов, а также особенности изменения клеточны органелл, мембран и структуры ядра.
Впервые обобщены данные о поражении кондактивного, респираторного сосудистого компартментов легких. Показано развитие респираторного дистресс-синдром при повреждении эпителиоцитов и альвеолоцитов, приводящее к нарушениям цилиарно аппарата, системы сурфактанта и развитию фиброза. Представлены данные о доминирующе формировании филоформ вируса гриппа в альвеолоцитах II типа.
Выявлен характер повреждения сосудистого компартмента и проанализирована е роль в развитии синдрома диссеминированого внутрисосудистого свертывания (ДВС генерализации инфекции и танатогенезе.
Представлены данные о сопряженности процессов некроза и апоптоза при заражени вирусом гриппа A (H5N1) и их зависимость от типа клетки и вида животного.
Практическая значимость. Выявленное и описанное поражение респираторно компартмента, проявляющееся уменьшением воздушности, дистрофически-некротическим изменениями альвеолоцитов I и II типов, нарушением структуры стромальных компоненто а также появлением гиалиновых мембран, выстилающих стенки альвеол, позволя расценивать данные патологические элементы как прогностически неблагоприятны которые при наличии других признаков, таких как отек, кровоизлияния, некроз клет (особенно альвеолоцитов II типа) и воспалительно-клеточной инфильтрации, лежат в осно патогенеза гриппозной инфекции и должны учитываться при проведении лечебн реанимационных мероприятий.
Положения, выносимые на защиту
-
Репликация вируса гриппа A (H5N1) показана в клетках эпителиальной выстил слизистых оболочек дыхательных путей и альвеол, а также в эндотелиальных клетках очагах некроза у различных видов животных. Выявление плеоморфных вирусных частиц п ультраструктурном исследовании в клетках кондактивного, респираторного и сосудисто компартментов легких чаще происходит при затяжном характере течения заболевания, ч при молниеносной летальной инфекции. При развитии заболевания, вызванного заражени вирусом гриппа A (H5N1), выделены основные синдромы, обусловливающие тяже течения заболевания и его исход: респираторный дистресс-синдром и синдро диссеминированного внутрисосудистого свертывания.
-
При заражении животных высокопатогенным вирусом гриппа A (H5N1) развивают первичная вирусная пневмония и бронхит, которые в динамике развития заболевай принимают гнойный или гнойно-некротический характер. Показано появление эпителиальной выстилке на начальных стадиях инфекционного процесса многоядернь
клеток и развитие ранних регенеративных процессов, сопровождающихся пролиферацией эпителия слизистых оболочек дыхательных путей при реконвалесценции. 3.Одновременное развитие процессов дистрофии, некроза и апоптоза рассматривается как характерный признак поражения тканей легких высокопатогенными штаммами вируса гриппа A (H5N1).
-
Подтверждены различия в чувствительности различных видов животных к заражению вирусом гриппа A (H5N1).
-
Процесс почкования плеоморфных частиц вируса гриппа происходит на апикальной и латеральной поверхностях клеток, а также в мембранных цитоплазматических органеллах. Полиморфизм вирусных частиц больше связан с типом клетки, стадией заболевания, чем с видом животного.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на XI Росссийско-германской конференции форума Коха-Мечникова «Туберкулез, СПИД, вирусные гепатиты, проблемы безопасности крови и менеджмент в здравоохранении» (Томск, 2007), XXII Российской конференции по электронной микроскопии (Черноголовка, 2008), Научно-практической конференции «Современные проблемы инфекционной патологии человека» (Минск, 2008), Международной научно-практической конференции «Проблемы совершенствования межгосударственного взаимодействия в подготовке к пандемии гриппа» (Новосибирск, 2008), международной конференции CBMTS-Industry VI «The Fifth World Congress on Chemical, Biological and Radiological Terrorism» ( Cavtat, 2009). Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 4 статьи в реферируемых научных журналах, включенных в список ВАК, и одна монография. Структура и объем диссертации. Содержание диссертации изложено на 141 странице печатного текста. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, списка литературы и приложения, иллюстрирована 8 таблицами и 50 рисунками. Список литературы включает 38 отечественных и 122 зарубежных источника.
Вклад автора в диссертационную работу. Автором определены цель, задачи, выбраны объекты и методы исследования. Образцы тканей, парафиновые, полутонкие и ультратонкие срезы обработаны и проанализированы лично автором.
