Вирусология (вирус + греч. logos учение, наука) — медико-биологическая наука, изучающая вирусы: их строение, биохимию, систематику, генетику, а также значение в жизни человека и животных.
Общая вирусология изучает природу вирусов, их строение, размножение, биохимию, генетику.
Частную вирусология – изучает систематическое положение конкретных возбудителей, строение, размеры и устойчивость вирионов, лабораторные методы культивирования вирусов, антигенные свойства, эпизоотологические особенности вызываемого заболевания, методы диагностики, терапию и специфическую профилактику.
Медицинская, ветеринарная и сельскохозяйственная вирусология исследует патогенные вирусы, их инфекционные свойства, разрабатывает меры предупреждения, диагностики и лечения вызываемых ими заболеваний.
Раздел вирусологии, изучающий наследственные свойства вирусов, тесно связан с молекулярной генетикой.
Вирусология санитарная — раздел вирусологии, разрабатывающий методы обнаружения патогенных и условно-патогенных вирусов в окружающей среде, главным образом в воде, почве, воздухе и в пищевых продуктах.
Вирусология санитарно-пищевая — раздел вирусологии, изучающий вирусы, находящиеся в пищевых продуктах, и их влияние на организм.
Вирус — неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри клеток. Вирусы поражают все типы организмов, от растений и животных до бактерий и архей. Обнаружены также вирусы, способные реплицироваться только в присутствии других вирусов.
Каждый день мы и наши питомцы сталкиваемся со множеством вирусов. Часть вирусов не относятся к патогенным, часть же являются патогенными для какого-то вида или класса живых организмов. Существуют узкоспециализированные вирусные патогены, поражающие только определенные виды живых существ в определенном состоянии. В процессе жизнедеятельности каждой отдельной особи, популяции и с течением эволюции многие вирусы теряют свою опасность для организмов. Это связано с выработкой антител как собственно организмом, так и после однократного заболевания, так и после вакцинации. Тело «учится» распознавать вирус в себе. Животные весьма многообразны, а их заболеваемость вирусными инфекциями изучается многие десятилетья. Для значимых в сельскохозяйственном плане животных, птиц, рыб разработаны схемы вакцинации от многих смертельных вирусных патогенов.
Общая схема патогенеза вирусных инфекций:
Вирус → ворота инфекций → виремия → поражения органа мишени → патогенное действие → исход.
После проникновения вирусы размножаются в месте проникновения (первичная репликация), а после чего они распространятся одним из возможных путей. Затем вирус локализуется в определенном органе или ткани в зависимости от тропизма вируса.
Инфекционный процесс складывается из ряда периодов:
1. заражение.
2. инкубационный период.
3. продромальный период
Вирусным инфекциям среди самых распространенных домашних питомцев в городской среде наиболее подвержены: морские свинки, кролики, кошки, собаки. В условиях частного сектора (частного домовладения): индюки, куры, свиньи, коровы.
Для борьбы с вирусами очень важна ранняя диагностика. Так как вирусная инфекция развивается быстро (обычно первые симптомы появляются на 3-4 день), то со стороны хозяина главное вовремя заметить первые проявления и привезти питомца в ветеринарную клинику.
Следует отметить, что диагностика вирусных инфекций достаточно затруднительна и полагается прежде всего на: максимально полный анамнез, полученный от владельца; осмотр специалиста; лабораторные и клинические исследования.
Лабораторные методы исследования включают:
Клинический и общий анализ крови
Клинический и общий анализ мочи
Взятие смывов
Анализ лимфы (в редких случаях)
Анализ костного мозга (в редких случаях)
Для диагностики вирусных заболеваний применяют следующие методы:
Вирусоскопический. Вирусоскопический метод заключается в обнаружении вируса в исследуемом материале под микроскопом. Чаще используют электронный микроскоп, реже — люминесцентный. Световая микроскопия из-за ничтожно малых размеров вирусов практически не применяется. Лишь для обнаружения крупных вирусов, используя методы сверх-окраски, можно применить световой микроскоп. Кроме того, с помощью светового микроскопа можно выявить внутриклеточные включения, которые образуются в пораженных клетках при некоторых инфекциях.
Иммунной электронной микроскопии. Метод подразумевает исследование материала с помощью электронного микроскопа, но с предварительной обработкой. Она заключается в приготовлении срезов, обработки их антителами к определенному вирусу с прикрепленной к ним визуализирующийся меткой, далее метку выявляют реагентом-визуализатором и запечатлевают результат фотографическим способом.
Вирусологический. Вирусологический метод заключается в заражении исследуемым материалом чувствительной биологической модели (лабораторные животные, куриные эмбрионы или культуры клеток), индикации вируса и его последующей идентификации. При заражении лабораторных животных индикация вирусов производится, как правило, по клинической картине болезни, патолого-анатомическим изменениям ориентировочно и окончательно, например, с помощью реакции гемагглютинации. Однако этот метод не безопасен для самого исследователя и занимает от 7 до 14 суток (без учета транспортировки материала). Однако он применяется при заражении больших хозяйств и /или реактивном распространении заболевания по значительным территориям.
Серологический. Особенностью серологического метода в вирусологии является исследование парных сывороток. Первую сыворотку берут у больного в острый период в начале болезни, хранят при температуре 4–8 °С, а вторую сыворотку берут через 10–14 дней. Сыворотки исследуют одномоментно. О болезни свидетельствует сероконверсия, т.е. нарастание титра антител во второй сыворотке по отношению к первой. Диагностической является сероконверсия в 4 раза и выше. Так как многие вирусные болезни протекают остро, этот вариант серологического метода обычно применяют для ретроспективной диагностики.
Иммунофлуоресцентный. Иммунофлуоресценция (IF) — это тип метода иммуногистохимии, который использует флуорофоры для визуализации различных клеточных антигенов, таких как белки. Этот метод может быть использован для визуализации локализации различных клеточных компонентов в клетках, тканях, а также в клеточных сферических структурах, полученных из 3D-культуры. Флуорофоры, соединения, которые излучают свет при воздействии определенной длины волны света, необходимы для IF. Для обнаружения экспрессии белка интересующий биологический образец инкубируют с антителом, специфичным к интересующему белку; антитело может быть соединено с флуорофором (прямая флуоресценция) или может быть обнаружено вторичным антителом, конъюгированным с флуорофором (непрямая флуоресценция). Затем белки или антигены могут быть визуализированы путем исследования под флуоресцентным микроскопом или конфокальным микроскопом в зависимости от биологического вопроса, решаемого этим методом. Этот метод обычно используется в клинической практике, а также в исследовательских приложениях для оптического определения экспрессии белка и клеточной и внутриклеточной локализации.
Биологический. Биологический метод (экспериментальный или биопроба) заключается в заражении исследуемым материалом чувствительных лабораторных животных или других биологических объектов (куриные эмбрионы, культуры клеток). Его используют для выделения чистой культуры возбудителя, определения типа токсина, активности антимикробных химиотерапевтических препаратов и т.д. …
Использование ДНК-(РНК) – зондов. Метод ДНК-зондов позволяет обнаруживать нуклеиновые кислоты (в том числе и вирусные) в любых материалах, включая патологический материал от больных животных. Он основан на способности одноцепочечных молекул нуклеиновых кислот соединяться в двухцепочечные, если они взаимно комплементарны.
Любой вирус включает одну специфичную для него молекулу ДНК (или РНК) со строго определенной последовательностью нуклеотидов. Чтобы обнаружить вирусную нуклеиновую кислоту в материале от больного животного, можно воспользоваться ее способностью после разделения цепей (если она двухцепочная) образовывать снова двойную цепь с комплементарной ей молекулой нуклеиновой кислоты, предварительно как-либо помеченной.
Такая меченая одноцепочная молекула нуклеиновой кислоты, комплементарная молекуле нуклеиновой кислоты определенного вируса, называется ДНК-зондом. Для каждого вида вируса зонд готовят заранее и вводят в него метку или в виде атомов радиоактивного фосфора (Р32), или в виде биотина, дающего изменение цвета, что позволяет обнаруживать зонд, а значит, и вирусную нуклеиновую кислоту, с которой зонд соединился в результате молекулярной гибридизации.
Методика обнаружения вирусной нуклеиновой кислоты в патологическом материале включает следующие этапы:
1) получение ДНК-зонда и его метка;
2) подготовка патологического материала к исследованию;
3) молекулярная гибридизация и удаление одноцепочечных нуклеиновых кислот;
4) обнаружение двухцепочных нуклеиновых кислот, включивших в себя зонд (по метке);
5) интерпретация результатов.
Цепная полимеразная реакция. ПЦР – полимеразная цепная реакция. Метод основан на обнаружении даже небольших концентраций искомого элемента диагностики. Для определения изначально крайне малых концентраций РНК или ДНК, которые необходимо определить в процессе проведения основного этапа исследования, используется метод искусственного увеличения количества РНК или ДНК. А поскольку они специфичны и строго индивидуальны для каждого микроорганизма или живого существа за счет уникальности последовательности нуклеотидов во фрагментах, ошибка в определении целевого ДНК или РНК исключена.
Для каждого организма, включая вирусы, бактерии и грибки, последовательность нуклеотидов уникальна. Ее можно сравнить с отпечатком пальца или сканом сетчатки глаза человека. Укороченные последовательности нуклеотидов, характерные для каждого вида патогена (возбудителя опасных заболеваний), хранятся в базах научных лабораторий в виде праймеров – отдельных участков ДНК, типичных для только конкретного возбудителя. Эти участки значительно короче любой молекулы ДНК. Такие праймеры присоединяются к ДНК возбудителя в пробе и под действием катализаторов многократно воспроизводят свои дубли. Этот процесс называются «репликация» – многократное увеличение, дублирование искомого участка до тех пор, пока он не станет доступен для определения. Процесс репликации возможен только при наличии в пробе ДНК возбудителя.
Однако следует учесть, что данный метод гипер-чувствителен и показывает не только наличие заболевания, но контакты с носителем за последние 10 суток (в зависимости от органа).
Иммуно –полимеразно цепная реакция. Иммуно-ПЦР (И-ПЦР) объединяет возможности двух современных диагностических методов: иммуноферментного анализа (ИФА) и полимеразной цепной реакции (ПЦР). Такое сочетание обусловливает 100-10000-кратное увеличение чувствительности по сравнению с аналогичным ИФА. Пример: полученная система позволяет достоверно определять до 10 нг HBcAg в образцах сыворотки, что примерно в 10 000 раз более чувствительно, чем в ИФА.
В нашей клинике вы получите грамотную и подробную консультацию по заболеванию вашего питомца, подобранное индивидуальное лечение, оправданные именно для вашего случая анализы и исследования.