Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы. 11
1.1. Значение инфекционных заболеваний в современном мире 11
1.2. Арбовирусные инфекции как глобальная проблема здоровья, приводящие к значительной заболеваемости и смертности человека и животного 12
1.2.1. Эпидемиологические особенности некоторых арбовирусных инфекций 15
1.2.2. Значение членистоногих в экологии арбовирусов 16
1.2.3. Значение позвоночных в экологии арбовирусов 19
1.2.4. Особенности патогенеза арбовирусных инфекций 22
1.2.5. Попытки профилактики арбовирусных инфекций 22
1.3. Лихорадка Западного Нила как одна из арбовирусных инфекций опасных для человека 23
1.3.1. Эпидемиология лихорадки Западного Нила 25
1.3.2. Этиология, пути передачи и основные переносчики лихорадки Западного Нила 33
1.3.3. Вопросы патогенеза и патологической анатомии лихорадки Западного Нила 39
1.3.4. Клиника лихорадки Западного Нила 41
1.3.5. Экспериментальные исследования лихорадки Западного Нила 44
1.3.6. Попытки профилактики лихорадки Западного Нила 46
2. Материал и методы исследования 48
2.1. Материал исследования 48
2.1.2. Аутопсийный материал 48
2.1.3. Экспериментальный материал 50
2.2. Методы исследования 51
3. Собственные исследования 54
3.1. Морфологическая характеристика аутопсийного материала при лихорадке Западного Нила 54
3.1.1. Морфологическая характеристика мягкой мозговой оболочки и головного мозга (аутопсийный материал) при лихорадке Западного Нила 54
3.1.2. Морфологическая характеристика внутренних органов (аутопсийный материал) при лихорадке Западного Нила 67
3.2. Морфологическая характеристика головного мозга и внутренних органов при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила 87
3.3. Количественная характеристика экспрессии антигенов вируса Западного Нила в органах животного (экспериментальный материал) и человека (аутопсийный материал) при лихорадке Западного Нила 163
4. Обсуждение результатов исследования 176
Выводы 188
Список литературы 192
- Арбовирусные инфекции как глобальная проблема здоровья, приводящие к значительной заболеваемости и смертности человека и животного
- Морфологическая характеристика мягкой мозговой оболочки и головного мозга (аутопсийный материал) при лихорадке Западного Нила
- Морфологическая характеристика головного мозга и внутренних органов при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила
- Количественная характеристика экспрессии антигенов вируса Западного Нила в органах животного (экспериментальный материал) и человека (аутопсийный материал) при лихорадке Западного Нила
Введение к работе
Актуальность работы.
В июле-сентябре 1999-2000 гг. в Волгоградской области, Краснодарском крае и Астраханской области имела место эпидемическая вспышка заболеваний, протекающих как серозный менингит или менин-гоэнцефалит с многими летальными исходами. Проведенные иммунологические исследования выявили у 80% больных в 1999 г. антитела к вирусу лихорадки Западного Нила (Львов Д.К. и др., 2000; Петров В.А. и др., 2001).
По данным Платонова А.Е. (2001 г.) в Волгограде в 1999 году было госпитализировано 826 пациентов с менингоэнцефалитом, менингитом или лихорадочной арбовирусной инфекцией. Из 84 случаев менингоэнце-фалита по данным автора 40 случаев были смертельными. При исследовании 14 фрагментов мозга умерших больных с помощью полимеразной цепной реакции выявлена положительная реакция на вирус Западного Нила.
Вирус лихорадки Западного Нила относится к арбовирусам и входит в антигенный комплекс японского энцефалита наряду с 15 другими вирусами.
Арбовирусы вызывают большую часть первичных энцефалитов (Do-Ыег G., 1996) и относятся к группе РНК-содержащих вирусов и передаются позвоночными к человеку при укусе кровососущими членистоногими -комарами, клещами (трансмиссивный путь заражения). Энцефалиты, вызванные арбовирусами, входят в группу трансмиссивных, природно-очаговых болезней. Они связаны с определенными ландшафтно-климатическими зонами, где в естественных условиях обитают те или иные представители членистоногих (Vaughan J.A. et al., 1996). К зараже-
О» Ш? W7/Cj »
4 нию арбовирусами восприимчивы все возрастные группы людей. Однако
заболеванию клещевым и комариным энцефалитами более подвержены
мужчины, особенно живущие в сельской местности, связанные по роду
своей деятельности с лесом и заболоченными местами.
Вирус лихорадки Западного Нила в природных очагах циркулирует среди позвоночных животных, основное значение среди которых имеют птицы (Banet-Noach С. et al., 2003; Ulloa A. et al., 2003). Птицы осуществляют интраконтинентальную интродукцию вирусных популяций лихорадки Западного Нила (Березин В.В. и др., ]972; Гайдамович С.Я. и др., 1972; Buckley A. et al., 2003). Переносчиком инфекции являются комары рода Culex. Наибольшее количество комаров рода Culex отмечается в июле-августе, когда и отмечается пик заболеваемости среди людей, которым обычно предшествуют вспышки эпизоотии среди диких и домашних птиц (Бутенко A.M. и др., 1969; Виноград И.А. и др., 1989, Львов Д.К. и др., 1979; Львов Д.К, 2000; Blackmore C.G. et al., 2003; Mostashari F. et al, 2003).
В большинстве случаев (до 90%) заражения вирусом Западного Нила развивается инаппарантное течение без клинических симптомов, но с образованием антител. В случаях выраженной клинической картины могут развиваться лихорадочные состояния, головная боль, менингиты и менин-гоэнцефалиты. Заболевание в большинстве случаев обычно заканчивается благоприятно. Наиболее тяжелое течение заболевания вплоть до летального исхода чаще развивается у пожилых людей. (Gelfand M.S., 2003).
В современной доступной нам литературе имеется достаточное количество работ, посвященных описанию этиологии, эпидемиологии, клинической картины лихорадки Западного Нила, имеются также экспериментальные работы, посвященные в основном выделению различных штаммов вируса у птиц и комаров. Однако работ, в которых представлены
5 материалы морфологических исследований органов при лихорадке Западного Нила крайне мало, в единичных работах представлены описания морфологической картины менингоэнцефалитов на экспериментальном и секционном материале. В связи с этим представляет особый интерес изучение морфологических особенностей и динамики морфологических изменений в органах и системах человека (аутопсийный материал) и животного (экспериментальный материал) при лихорадке Западного Нила с уточнением некоторых механизмов патогенеза и путей распространения инфекции в организме.
Цель исследования.
Оценка морфофункционального состояния головного мозга и внутренних органов человека и животного и раскрытие основных патогенетических механизмов развития лихорадки Западного Нила (клинико-экспериментальное исследование).
Задачи исследования.
-
Изучить гистологическую картину и динамику морфологических изменений головного мозга, внутренних органов человека (аутопсийный материал) при лихорадке Западного Нила.
-
Выявить основные особенности морфологических изменений головного мозга, внутренних органов животного (мыши) при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила.
-
Дать совокупную характеристику и представить морфологическую картину изменений головного мозга, внутренних органов человека и животного при лихорадке Западного Нила в соответствии со стадиями инфекционного процесса.
-
Описать морфологическую картину изменений головного мозга, внутренних органов животного (мыши) в случаях отсутствия клинических проявлений заболевания при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила.
-
Изучить особенности экспрессии антигенов вируса Западного Нила в головном мозге и внутренних органах человека (аутопсийный материал) и животного (экспериментальный материал) при лихорадке Западного Нила.
-
Выявить основные морфологические предпосылки, влияющие на особенности клинического течения и исход заболевания при заражении человека и животного вирусом Западного Нила.
7. Установить основные патогенетические механизмы развития
морфологических изменений в головном мозге, внутренних органах чело
века (аутопсийный материал) и животного (экспериментальный материал)
при лихорадке Западного Нила.
Научная новизна исследования.
Па основании клинико-экспериментальных исследований, проведенных с использованием гистологических, гистохимических и иммуногисю-химических методов исследования, получены новые данные о патоморфо-логических изменениях органов и систем человека (аутопсийный материал) и животного (экспериментальных материал) при лихорадке Западного Нила.
Впервые наиболее полно представлены сведения о морфологической картине заболевания на различных стадиях инфекционного процесса при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила.
Впервые описаны морфологические изменения головного мозга и внутренних органов у зараженных животных без клинических проявлений
7 заболевания при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного
Нила.
Впервые изучены особенности экспрессии антигенов вируса Западного Нила в головном мозге и внутренних органах человека (аутопсийный материал) и животного (экспериментальных материал) при лихорадке Западного Нила, в том числе и на разных стадиях инфекционного заболевания.
Впервые высказаны предположения о возможных патогенетических механизмах развития изменений морфологической картины в головном мозге и внутренних органах при лихорадке Западного Нила.
Впервые высказаны предположения о причинах летальных исходов у человека (аутопсийный материал) и животного (экспериментальных материал) при лихорадке Западного Ннла.
Научно-практическая значимость.
На основании патоморфологического исследования головного мозга и внутренних органов человека (аутопсийный материал) и животного (экспериментальных материал) дана характеристика морфологической картины лихорадки Западного Нила, что позволяет углубить наши представления о возможных патогенетических механизмах развития заболевания и причинах летальных исходов, что может быть использовано в клинической и патологоанатомической практике для качественной и своевременной диагностики и прогноза заболеваемости лихорадкой Западного Нила, а также основой для разработки новых методов профилактики и патогенетического лечения данного заболевания.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Лихорадка Западного Нила имеет характерную морфологическую картину изменений головного мозга и внутренних органов в виде образования периваскулярных лимфомакрофагальных инфильтратов в сочета-
ний с выраженными дистрофическими, некробиотическими и некротическими изменениями на фоне тяжелых расстройств кровообращения в виде полнокровия, стазов, периваскулярных отеков.
-
Экспрессия антигенов вируса Западного Нила наблюдается в головном мозге, печени, легких, миокарде, почках, лимфатических узлах и селезенке, что свидетельствует о полиотропном характере действия вируса Западного Нила с развитием полиорганных поражений.
-
Выраженность экспрессии антигенов вируса Западного Нила сочетается с выраженностью морфологических изменений в головном мозге и внутренних органах при лихорадке Западного Нила.
-
Значительные морфологические изменения органов иммунной системы при лихорадке Западного Нила приводят к клиническому развитию заболевания, и в значительной мере обуславливают развитие летальных исходов.
-
Особенности экспрессии антигенов вируса Западного Нила и характер морфологических изменений в органах человека и животного позволяют выделить 3 i-руппы патогенетических механизмов поражений органов при инфицировании вирусом Западного Нила
Апробация работы.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной конференции «Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропої енных факторов» (Астрахань, 2000); Всероссийской научно-практической конференции «Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации и социализации человека» (Волгоград, 2002); Общероссийской конференции с международным участием «Проблемы морфологии (теоретические и
9 клинические аспекты)» (Москва, 2002); VIII Международной конференции
«Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы» (Украина, Донецк, 2003); XII Международной конференции «Здоровье семьи - XXI век» (Валетта, 2003); V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 2004).
Публикации и внедрение.
Полученные данные о патоморфологической картине и иммуногисто-химических особенностях экспрессии антигенов вируса Западного Нила, а также иммуногистохимический метод выявления антигенов вируса Западного Нила используются в практике патологоанатомических отделений Волгоградского областного патологоанатомического бюро, в научных и учебных целях в Ростовском государственном медицинском университете и Саратовском государственном медицинском университете. Результаты данного исследования используются в учебном процессе на кафедре патологической анатомии Волгоградского государственного медицинского университета.
По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 10 - в центральной печати и 1 монография (соавторы: Писарев В.Б., Петров В.А., Бутенко A.M.).
Объем и структура диссертации.
Диссертация изложена на 215 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4-х глав (в том числе обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования и обсуждения исследования), выводов, библиографии. Работа иллюстрирована 114 рисунками, содержит 21 таблицу. В работе приведены данные 45 отечественных и 185 иностранных авторов.
Арбовирусные инфекции как глобальная проблема здоровья, приводящие к значительной заболеваемости и смертности человека и животного
Арбовирусные болезни - глобальная проблема здоровья, составляющая существенную заболеваемость и смертность в человеческих и животных поселениях (Gutierrez К.М. et al., 1998). Они принадлежат семействам Togaviridae, Flaviviridae, Bunyaviridae, Reoviridae и Rhabdoviridae и передаются людям и животным через укус инфицированного членистоногого (AnsariM.Z., 1994).
В течение 1996-1997 гг. в 19 государствах имелись сообщения о 286 подтвержденных арбовирусных энцефалитах у людей. Программы наблюдения в 18 государствах обнаружили энзоотическую арбовирусную активность в москитах и диких поселениях птиц, случаи арбовирусных болезней были обнаружены среди лошадей и страусов эму в 24 государствах (Anonymous., 1998).
Вирусные болезни, которые передаются питающимися кровью членистоногими (арбовирусные болезни), являются наиболее важными среди появляющихся инфекционных проблем здравоохранения болезней, стоящими перед миром в начале третьего тысячелетия. В настоящее время имеется более чем 534 вируса, внесенных в список в арбовирусном каталоге, приблизительно 134 из которых могут вызывать заболевания у людей. Они передаются преимущественно москитами (Danielova V., 1990; Lacey L.A. et al., 1990; Reeves W.C., 2001; Vesenjak-Hirjan J. et al., 1991).
В течение последних двух десятилетний двадцатого столетия были выявлены несколько новых арбовирусных болезней. Однако, что более важно, это драматический всплеск и географическое распространение множества старых болезней, с которыми когда-то эффективно боролись. Глобальные демографические и социальные изменения и современное транспортирование обеспечили механизмы для вирусов, которые «убежали» из их естественного места обитания и стали появляться в новых географических местах, где имеются соответствующие членистоногие, и резервуары обитания, обеспечиващие для них разрешающие условия, что и позволяет им вызывать эпидемии. Вирус Западного Нила - только самый последний пример этого типа вторжения экзотических вирусов (Gubler D.J., 2001; Marra P.P. et al., 2003; Solomon Т., 2003).
Флавивирусы находятся среди наиболее важных появляющихся арбо-вирусов, известных человеку, которые передаваются москитами. Свое наименование и род они получили по названию желтой лихорадки (от лат. flava - желтая) - единственной карантинной арбовирусной инфекции (Lourenco O.R. et al., 2003). 31 флавивирус способен вызывать заболевания у людей. Они произошли от общего предка 10-20000 лет назад, и быстро развиваются, чтобы заполнить новые экологические ниши. Многие из них распространяются на новые территории и вызывают значительное число заразных болезней. Традиционно признаны три клинических синдрома: ли-хорадка-артралгия-сыпь, вирусная геморрагическая лихорадка, и неврологическая болезнь, хотя для некоторых флавивирусных болезней клиническая картина может изменяться (Proll S. et al., 1999). Лихорадка - наиболее важный симптом флавивирусной инфекции, передающейся людям комарами (Solomon Т. et al., 2001; Turell M:J. et al., 2002). Недавние работы объясняют патогенез одной из ее наиболее серьезной формы - желтой лихорадки, которая имеет эпидемиологические особенности и которая была в центре пристального внимания врачей в середине 20-го столетия. Вирус японского энцефалита - одна из наиболее важных причин эпидемии энцефалитов, его географическая область расширяется, несмотря на наличие вакцин и проведение вакцинопрофилактики (Kumar R. et al., 1990; Sehgal A. et al., 2003; Zanin M.P. et al., 2003). Другие переносимые москитами нейро-тропные флавивирусы с подобными клиническими и эпидемиологическими особенностями обнаружены в совершенно других частях земного шара. Они включают вирус энцефалита Сент-Луи , вирус энцефалита Марри Валлей, и вирус Западного Нила, который недавно впервые достиг Америки. В холодных северных климатах вирусы энцефалитов переносятся поперек больших частей Восточной Европы. Ряд флавивирусов вызывают эпидемические вспышки (клещевого, японского, энцефалита долины Муррея, Сент-Луис, Западного Нила, Росио энцефалита) (Ерман Б.А., 1996; Конев В.П., 1995; Погодина В.В. и др., 1986; Watt G. et al., 2003) или спорадические случаи (Апои, Ильеус, шотландский, Повассан, Негиши, Рио-Браво) энцефалитов, другие же - тяжелейшие эпидемии, охватывающие в короткие сроки подчас сотни тысяч людей и протекающие с клиническим синдромом геморрагической лихорадки, лихорадки Денге, болезнь Кьссанурского леса (Messer W.B. et al., 2003). Общелихорадочный синдром с последующим развитием стойкого иммунитета - наиболее частое проявление заражения фла-вивирусами. При заражении овец вирусами Вессельсброн и свиней вирусом японского энцефалита возникают аборты. Переносчиками свыше 30 флавивирусов являются комары (Janousek Т.Е. et al., 1998; Lourenco O.R. et al., 2003; Weaver S.C. et al., 1999; Zeller H.G., 1998). Большая часть этих вирусов тесно связана с птицами (Chiles R.E. et al., 1999; Dupuis A.P. et al., 2003; Ju-ricova Z. et al., 1998). Примерно 15 вирусов передаются клещами, которые служат наряду с позвоночными (чаще всего с грызунами) природными резервуарами. Для 19 флавивирусов переносчик не установлен. Флавивирусы распространены на всех континентах, что определяет наряду с тяжестью клинического течения и массовостью вызываемых ими эпидемий их большое медицинское, а в ряде случаев и ветеринарное значение (Львов Д.К. и др., 1989; Цинзерлинг А.В: и др., 2002; Черкасский Б.Л., 1994; Leyssen P. et al., 2000).
Морфологическая характеристика мягкой мозговой оболочки и головного мозга (аутопсийный материал) при лихорадке Западного Нила
В мягких мозговых оболочках (аутопсийный материал) отмечался выраженный отек, полнокровие и стазы в мелких сосудах, диффузная инфильтрация лимфоцитами с примесью макрофагов, единичных эозинофи-лов, плазматических клеток и лейкоцитов, в отдельных участках - скопления эритроцитов (рис. 1).
В веществе мозга отмечались явления периваскулярного и перицел люлярного отека, носившего в большинстве случаев резко выраженный характер.
Поражение стенок мелких сосудов (преимущественно артериол) характеризовалось разнообразными по степени выраженности и распространенности дистрофическими и некротическими изменениями. Наблюдались как незначительные дистрофические изменения стенок сосудов в виде очагов мукоидного и фибриноидного набухания, так и выраженные дистрофические изменения в виде очагового или тотального фибриноидного некроза. Периваскулярно имелись очаговые скопления лимфоцитов и микро-глиальных элементов (рис. 2), количество которых колебалось от 5-7 до 30-40 клеток. Наиболее выраженные явления васкулита наблюдались в белом веществе больших полушарий мозга, сопровождавшиеся тяжелой дистрофией и некрозом отдельных нервных клеток (рис. 3).
В нервных клетках III-IY слоев коры, стриопаллидарной системы, та-ламических ядер, лимбической системы, перивентрикулярных зон III желудочка мозга наблюдались выраженные дистрофические изменения в виде гиперхроматоза, лизиса, нейронофагии в участках клеточных скоплений вокруг мелких сосудов с фибриноидным некрозом стенок.
В перивентрикулярных зонах III желудочка мозга, где имели место явления гиперхроматоза, лизиса, нейронофагии, выявлялись участки с очаговым выпадением нейронов (рис. 4) и в большинстве случаев (29 из 35) наблюдались скопления клеток, в которых ядро было неразличимо. Эти клетки имели шаровидную форму, различные размеры, резко базофильную окраску при окраске гематоксилином (рис. 5) и едва заметную окраску при окраске по Нисслю (рис. 6).
Изменения в нейронных скоплениях продолговатого мозга были более выраженными по сравнению с другими отделами головного мозга. В от дельных клетках продолговатого мозга отмечались тяжелые дистрофические изменения в виде гиперхроматоза ядер нейрональных скоплений, явления лизиса и нейронофагии нервных клеток (рис.7), отмечались перива-скулярные скопления значительного количества лимфоцитов и микрогли-альных элементов (рис. 8 а, б).
В коре больших полушарий головного мозга (лобные, теменные, височные, затылочные области) отмечались преимущественно дистрофические и очаговые некротические изменения нервных клеток (рис. 9), однако поражений сосудов в виде васкулитов практически не наблюдалось. Дистрофические изменения нервных клеток коры больших полушарий мозга заключались в набухании клеточного тела, лизиса тигроида и смещении ядра к периферии. В одних нервных клетках отечная дистрофия сочеталась с частичным перинуклеарным просветлением цитоплазмы, в других - превалировала резко выраженная вакуолизация с гиперхроматозом, эктопией и деформацией ядер. В отдельных клетках коры больших полушарий головного мозга выявлялись гиперхроматичные, слегка уменьшенные ядра, которые имели неправильную угловатую форму соответственно форме тела клетки - иногда треугольно-вытянутую, иногда даже палочковидную, что свидетельствует от тяжелых ишемических изменения нервных клеток, причиной которой может является гипоксемия. При исследовании базальных ядер головного мозга также отмечались ишемические изменения нервных клеток в виде гиперхроматоза, вакуолизации цитоплазмы и ядра, с эктопией и деформацией ядра.
Выраженные дистрофические изменения наблюдались и в клетках Пуркинье мозжечка (рис. 10).
В отдельных клетках ретикулярной формации головного мозга отмечалась выраженная форма острого набухания нервных клеток, которое характеризовалось равномерным набуханием клеточного тела со всеми отростками, вследствие чего дендриты становятся видны на значительном протяжении.
При иммуногистохимическом исследовании экспрессия антигенов вируса выявлялась в эндотелии сосудов (рис. 11), цитоплазме нервных клеток (рис. 12), покровных клетках сосудистых сплетений боковых желудочков мозга (рис. 13), в лимфоцитах и макрофагах мягкой мозговой оболочки (рис. 14). Наиболее выраженная экспрессия антигенов вируса Западного Нила наблюдалась в клетках мягкой мозговой оболочки, продолговатом мозге, ретикулярной формации, гиппокампе, белом веществе больших полушарий, где отмечались наиболее выраженные морфологические изменения в виде продуктивно-некротического васкулита в сочетании с повреждением нервных клеток различной степени тяжести.
Таким образом, морфологическая картина менингоэнцефалита при лихорадке Западного Нила характеризуется экспрессией антигенов вируса Западного Нила в эндотелиальных клетках сосудов, покровных клетках сосудистых сплетений, лимфоцитах и макрофагах мягкой мозговой оболочки, нервных клетках преимущественно продолговатого мозга, ретикулярной формации, гипоппокампа, белого вещества больших полушарий мозга в сочетании с разнообразными дистрофическими, некробиотическими и некротическими изменениями нервных клеток и развитием продуктивно-некротических васкулитов на фоне нарушений кровообращения и дистрофических изменений стенок сосудов.
Морфологическая характеристика головного мозга и внутренних органов при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила
На экспериментальном материале подтверждено поражение головного мозга, характерное для умерших больных людей.
В инкубационный период в головном мозге мышей наблюдались в основном нарушения кровообращения в виде полнокровия сосудов микро-циркуляторного русла, явлений умеренно выраженного периваскулярного и перицеллюлярного отека, который развивался в различных участках серого и белого вещества головного мозга, чаще всего - в больших полушариях и стволе мозга.
В группе больных животных наибольшие морфологические изменения выявлялись в области ретикулярной формации, базальных отделах головного мозга и в области продолговатого мозга, где отмечались дистрофические изменения нервных клеткок в виде растворения вещества Ниссля в одних клетках и гиперхроматоза ядер - в других клетках, явления сателли-тоза, очаговая гибель единичных нервных клеток (клетки как бы растворяются в веществе мозга, остаются лишь их тени) (рис. 35 а, б).
В области гиппокампа больных животных встречались очаговые пе-риваскулярные микроглиальные скопления, сочетающиеся с фибриноидным некрозом стенок сосуда и дистрофическими изменениями нервных клеток (рис. 36).
В области коры больших полушарий головного мозга больных животных - преимущественно в лобных долях - отмечались выраженные дистрофические изменения нервных клеток в виде гиперхроматоза ядер, появлении четко выраженных дендритных отростков (рис. 37).
При окраске по Фельгену на ДНК выявлялись незначительные пери-васкулярные скопления ДНК-позитивных клеток.
При иммуногистохимическом исследовании выявлялась экспрессия антигенов вируса в нервных клетках и микроглиальных элементах, а также в веществе мозга в участках погибших клеток (рис. 38).
В головном мозге умерших животных преимущественно в области ба-зальных ядер, ретикулярной формации, гиппокампа, продолговатого мозга, мозжечка отмечались явления выраженного периваскулярного и перицел-люлярного отека, на фоне которых наблюдались изменения стенок сосудов в виде фибриноидного некроза с периваскулярными скоплениями микроглиальных элементов (рис.39 а, б).
В нервных клетках головного мозга умерших животных выявлялись пикноз ядер, местами - тяжелые дистрофические изменения в виде гипер-хорматоза ядер, появления хорошо различимых дендритных отростков, отмечались явления сателлитоза и нейронофагии (рис. 40).
Экспрессия антигенов вируса выявляется как в эндотелии сосудов, так и в цитоплазме нервных клеток, в отдельных участках (в области продолговатого мозга) отмечалось очаговое разрушение нервных клеток с экспрессией антигенов вируса в зоне разрушенных клеток.
При окраске по Фельгену на ДНК выявлялись значительные перива-скулярные скопления ДНК-позитивных клеток (рис.41).
В отличие от описанных выше изменений в группе зараженных животных без клинических проявлений болезни выявлялась слабо выраженная экспрессия антигенов вируса в нервных клетках и лишь незначительно выраженные явления полнокровия сосудов микроциркуляторного русла без образования каких-либо микроглиальных инфильтратов и дистрофических изменений нервных клеток.
Количественное исследование ДНК в нервных клетках продолговатого мозга (как отделе головного мозга с наиболее выраженными морфологическими изменениями) экспериментальных животных с помощью компьютерной системы «Видео Тест» представлено в таблице 3.
Таким образом, анализ данных таблицы 3 показал, что имеет место прогрессирующее снижение уровня ДНК в нервных клетках продолговатого мозга от 165,34 условных единиц в группе животных инкубационного периода до 151,72 условных единиц в группе больных животных и до 142,96 условных единиц в группе умерших животных. Уровень ДНК в нервных клетках продолговатого мозга в группе животных без клинических проявлений болезни хотя и несколько ниже, чем в группе животных инкубационного периода, но все же несколько выше, чем в группе больных и умерших животных.
Количественное исследование РНК в нервных клетках продолговатого мозга (как отделе головного мозга с наиболее выраженными морфологи 95 ческими изменениями) экспериментальных животных с помощью компьютерной системы «Видео Тест» представлено в таблице 4.
Таким образом, анализ данных таблицы 4 показал, что имеет место прогрессирующее увеличение уровня РНК в нервных клетках продолговатого мозга от 147,3 условных единиц в группе животных инкубационного периода до 149,6 условных единиц в группе больных животных и до 159,69 условных единиц в группе умерших животных. Уровень РНК в нервных клетках продолговатого мозга в группе животных без клинических проявлений болезни имел достаточно высокие-показатели - 156,28 условных единиц. Таким образом, поражение головного мозга при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила выражается в развитии васку-литов в сочетании с дистрофическими изменениями нервных клеток на фоне тяжелых расстройств кровообращения в виде полнокровия и отека мозговой ткани в сочетании с экспрессией антигенов вируса Западного Нила в клеточных элементах головного мозга. Наиболее выраженные изменения головного мозга наблюдались у умерших животных в области продолговатого мозга, базальных отделов головного мозга, гиппокампа, ретикулярной формации.
В печени мышей в инкубационный период (3-5 сутки после заражения) отмечалось полнокровие внутридольковых кровеносных капилляров, явления умеренно выраженной белковой и жировой дистрофии гепатоци-тов. Очаговые инфильтраты, состоящие из лимфоцитов и макрофагов, определялись в различных отделах долек. Отмечалась гипертрофия и гиперплазия единичных клеток Купфера (рис.42).
Иммуногистохимически экспрессия антигенов вируса Западного Нила в печени мышей в инкубационный период определялась в макрофагах пери-синусоидальных пространств, в эндотелии капилляров и в цитоплазме отдельных гепатоцитов (рис. 43).
При окраске по Браше на РНК в печени мышей в инкубационный период выявлялись незначительные периваскулярные скопления РНК-позитивных лимфомакрофагальных элементов (рис.44а), хотя в цитоплазме гепатоцитов содержание РНК не отличалось от такового в группе контрольных животных (рис. 446).
Количественная характеристика экспрессии антигенов вируса Западного Нила в органах животного (экспериментальный материал) и человека (аутопсийный материал) при лихорадке Западного Нила
При имуногистохимическом исследовании головного мозга и внутренних органов животных (экспериментальный материал) и человека (аутопсийный материал) было показано, что цитоплазматическая экспрессия антигенов вируса Западного Нила наблюдалась в большинстве органов.
Экспрессия антигенов вируса Западного Нила отмечалась в головном мозге, печени, миокарде, легких, почках, селезенке животных и человека, кроме того - в лимфатических узлах животных, и в мягкой мозговой оболочке и сосудистых сплетениях боковых желудочков головного мозга человека.
При количественном анализе результатов иммуногистохимического исследования нами были получены данные об уровнях экспрессии антигенов вируса Западного Нила в различных органах животного и человека.
Экспрессия продуктов реакции с антителами к вирусу Западного Нила имела внутрицитоплазматическую локализацию, уровень экспрессии оценивали по проценту окрашенных клеток.
Данные исследования уровней экспрессии антигенов вируса Западного Нила в органах животных при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила в виде процентного соотношения иммунопозитив-ных клеток на разных стадиях инфекционного заболевания представлены в таблице 19.
При анализе количественных данных результатов иммуногистохими-ческого исследования нами прослеживается 3 тенденции поведения уровней экспрессии антигенов вируса Западного Нила в различных органах животного при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила.
Во-первых, отмечается увеличение уровней экспрессии антигенов вируса Западного Нила по каждому органу по мере развития стадий инфекционного заболевания: от минимальных значений у животных в инкубационном периоде до увеличивающихся - в период разгара клинических проявлений заболевания у больных и умерших животных.
Во-вторых, наиболее выраженные уровни экспрессии антигенов вируса Западного Нила наблюдались в органах умерших животных.
В-третьих, в группе зараженных животных без клинических проявлений болезни наблюдались относительно низкие уровни экспрессии антиге 165 нов вируса по сравнению с больными и умершими животными, а в некоторых органах и по сравнению с животными в инкубационном периоде.
При анализе уровней экспрессии антигенов вируса Западного Нила в головном мозге и внутренних органах животных необходимо отметить следующее.
В головном мозге животных уровень экспрессии антигенов вируса Западного Нила по сравнению с инкубационным периодом увеличивался в 2,7 раза в группе больных животных и в 4 раза в группе умерших животных и составил соответственно 16,2% и 24,8% окрашенных клеток по сравнению с 6,1% окрашенных клеток в инкубационном периоде (рис. 107).
В печени животных уровень экспрессии антигенов вируса Западного Нила по сравнению с инкубационным периодом увеличивался в 1,8 раза в группе больных животных и в 2,1 раза в группе умерших животных и составил соответственно 42,9% и 49,0% окрашенных клеток по сравнению с 23,5% окрашенных клеток в инкубационном периоде (рис. 108).
В миокарде животных уровень экспрессии антигенов вируса Западного Нила по сравнению с инкубационным периодом увеличивался в 2,2 раза в группе больных животных и в 5,2 раза в группе умерших животных и составил соответственно 26,7% и 61,8% окрашенных клеток по сравнению с 11,9% окрашенных клеток в инкубационном периоде (рис. 110).
В почках животных уровень экспрессии антигенов вируса Западного Нила по сравнению с инкубационным периодом увеличился в 2,8 раза в группе больных животных и в 3,5 раза в группе умерших животных и составил соответственно 11,6% и 14,5% окрашенных клеток по сравнению с 4,1% окрашенных клеток в инкубационном периоде (рис. 111).
В лимфатических узлах животных уровень экспрессии антигенов вируса Западного Нила по сравнению с инкубационным периодом увеличивался в 1,7 раза в группе больных животных и в 3,1 раза в группе умерших животных и составил соответственно 19,4% и 35,0% окрашенных клеток по сравнению с 11,4% окрашенных клеток в инкубационном периоде (рис. 112).
В селезенке животных уровень экспрессии антигенов вируса Западного Нила по сравнению с инкубационным периодом уменьшался в 1,7 раза в группе больных животных и в 1,4 раза в группе умерших животных и составил соответственно 10,6% и 13,9% окрашенных клеток по сравнению с 18,8% окрашенных клеток в инкубационном периоде (рис. 113).
Таким образом, количественная характеристика уровней экспрессии антигенов вируса Западного Нила в головном мозге и внутренних органах животных при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила свидетельствуют о значительном увеличении уровней экспрессии у больных и умерших животных по сравнению с животными инкубационного периода, в то время как у зараженных животных без клинических проявлений болезни отмечались относительно низкие уровни экспрессии антигенов вируса.
Данные количественного исследования уровней экспрессии антигенов вируса Западного Нила в головном мозге человека при лихорадке Западного Нила (аутопсийный материал) в виде процентного соотношения иммуно-позитивных клеток представлены в таблице 20.
