Сравнительная характеристика структурно-функциональных изменений органов и тканей мышей с врожденной патологией, индуцированной инактивированным и инфекционным вирусом гриппа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.06, кандидат биологических наук Быковская, Светлана Ивановна

• Быковская, Светлана Ивановна
• кандидат биологических наук
• 1995

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Быковская, Светлана Ивановна

ВВЕДЕНИЕ

ЧАСТЬ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МЕДЛЕННЫХ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ

ГЛАВА г. СВОЙСТВО ВИРУСА ГРИША ВЫЗЫВАТЬ МЕДЛЕННУЮ ФОРМУ ЙШЩШНОГО ПРОЦЕССА

ЧАСТЬ II. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

1. Животные

2. Вирусы

3. Вирусологические методы

4. Морфологические методы

5. Морфометрические методы

6. Гистохимические методы

7. Электронно- микроскопические методы

8. Статистичекие методы

ГЛАВА 2. ИНДУКЦИЯ ИНАКТИВИРОВАШШ ВИРУСОМ ГРИППА БРОЛЩЕН-НОЙ ПАТОЛОГИИ И ПАТОЛОГИИ БЕРЕМЕННОСТИ У МЫШЕЙ . 38 Заключение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сравнительная характеристика структурно-функциональных изменений органов и тканей мышей с врожденной патологией, индуцированной инактивированным и инфекционным вирусом гриппа»

Актуальность проблемы : Прошло ровно 40 лет с того времени, когда впервые были сформулированны основные положения учения о медленных вирусных инфекциях / 121 /. За этот период накоплен огромный фактический материал, охватывающий все стороны проблемы.

Прежде всего постоянно продолжает увеличиваться число самих медленных вирусных инфекций, количество которых сегодня уже превышает сорок нозологических форм. Заболевания поражают не только животных, но и людей, они встречаются во всех странах мира / 50 /. В последнее десятилетие открыты не только новые медленные вирусные инфекции, но и достигнуты большие успехи в расшифровке иммунологических и молекулярных механизмов патогенеза многих из них. Получены принципиально новые данные о тех медленных вирусных инфекциях, в изучении которых на протяжении многих лет не было достигнуто прогресса. Наконец, разработаны практические меры по предупреждению некоторых медленных вирусных инфекций, особенно для групп с повышенным риском заражения, а также предприняты первые шаги в лечении этих смертельных заболеваний / 49, 50 /.Кроме того выяснилось, что у многих давно и хорошо известных вирусов имеется способность вызывать медленный инфекционный процесс в результате внутриутробного заражения плода.

Наиболее ярким примером служит врожденная краснуха, когда "безобидный" для взрослых людей вирус, в результате внутриутробного заражения плода может приводить к развитию синдрома врожденной краснухи и прогрессирующего краснушного панэнцефалита.

В последующие годы в ряду возбудителей врожденных вирусных инфекций, характеризующихся чертами медленного инфекционного процесса, оказались вирусы простого герпеса, цитомегалии, аденовирусы, вирус гепатита В / 15, 41 /.

Особый интерес представляет собой вирус гриппа вследствие его убиквитарности, а также в связи с постепенным накоплением клинических и экспериментальных данных о роли вируса гриппа в патологии плода и новорожденного / 40, 52, 53, 61, 63, 73, 74, /.

Авторы, изучавшие медленные инфекции, высказывали весьма разноречивые суждения о происхождении характерных поражений органов и тканей. Многие связывали это с процессами внутриклеточной репродукции вируса, заканчивающейся разрушением клетки, либо с формированием воспалительного процесса или иммунной реакцией / 15,38, 46, 52 /.

Вместе с тем, в последние годы накапливается все большее количество фактов, свидетельствующих о том, что повреждение вирусами клеток и тканей может осуществляться под действием поверхностных вирусных структур, в отсутствие репродукции самого вируса, т.е.,иными словами, вирусы могут выступать как токсины. / 31,33,110/.

Следует подчеркнуть, что идея токсического действия вируса / как раз на примере вируса гриппа/ была высказана и получила первое экспериментальное обоснование сорок лет назад /31, 32/.

Позднее было показано, что введение дезентегри-рованных озвучиванием инфекционных частиц вируса гриппа может вызывать у мышей гистологические изменения, сходные с таковыми в результате введения живого вируса /110 /,

Наконец, сравнительно недавно установлена способность неинфекционного для мышей штамма вируса гепатита В индуцировать у них церебральные и печеночные поражения без доказательств вирусного размножения. /48, 50 /.

Способность вирионов повреждать клетки без процесса репродукций свойственна и некоторым другим вирусам. Она особенно подробно изучена у парамиксовирусов, а недавно описана и для вируса иммунодефицита человека. / 71, 72, 80, 114/.

С момента зарождения проблемы медленных вирусных инфекций определяющую роль в успешном ее развитии сыграли и продолжают играть морфологические исследования. Именно морфологический критерий позволил выяснить основные особенности патогенеза многих медленных вирусных инфекций и до сих пор остается единственным, позволяю- -шим верифицировать медленную вирусную инфекцию любой этиологии / 2, 42, 43, 49, 78, 79, /.

Высказанное положение в особой степени относится к подострым трансмиссивным губкообразным энцефалопатиям (ПТГЭ) - группе медленных инфекций, вызываемых приона-ми, состоящими из безнуклеинового инфекционного низкомолекулярного белка.

Именно при ПТГЭ повреждающее действие возбудителя характеризуется развитием губкообразного состояния в центральной нервной системе / 1, 44, 45, 78, 99, 115 /. Отсюда понятно значение морфологического анализа органов и тканей, особенно при изучении новых форм инфекционного процесса, вызываемого уже известными возбудителями.

В 1977 г, в нашей лаборатории была впервые описана медленная гриппозная инфекция у мышей, родившихся от самок, зараженных вирусом гриппа во время беременности / 50 /. Открытие этой необычной для вируса гриппа новой формы инфекционного процесса оказалось возможным, благодаря многолетнему морфологическому и вирусологическому анализу органов и тканей больных животных.

С помощью различных методов исследования у этих животных были установлении необычные поражения органов и тканей, характеризующиеся первично-дегенеративными изменениями, а также развитием губкообразного состояния в белом веществе головного и спинного мозга / 23, 24, 47, 48 /.

Позднее патология, столь характерная для медленной гриппозной инфекций, была обнаружена у потомства мышей, родившихся от самок, которым во время беременности внутривенно был введен инактивированный (неинфекционный) вирус гриппа / 81, 128 /.

Цель и задачи исследования: В связи с вышеизложенным целью работы является специальное изучение характера структурно - функциональных изменений в органах и тканях мышей, родившихся от самок, которым в период беременности однократно внутривенно вводили инактивиро-ванный вирус гриппа.

В соответствии с поставленной целью в задачи исследования входило:

1. Изучение влияния инактивированного вируса гриппа на патологию беременности и потомства у мышей.

2. Патоморфологическое исследование органов и тканей потомства мышей с врожденной патологией, индуцированной инактивированным вирусом гриппа.

3. Сравнительный качественный и количественный анализ пораженных органов и тканей у потомства мышей при врожденной патологии, индуцированной инактивированным и инфекционным вирусом гриппа.

Научная ношена и практическая ценность: Впервые экспериментально исследован один из важнейших механизмов повреждающего действия вируса гриппа на клетки органов и тканей организма в процессе формирования медленной гриппозной инфекции. При этом установлено, что внутривенное введение инактивированного вируса гриппа беременным животным приводит к патологии беременности и снижению плодовитости за счет гибели плодов.

Среди родившегося потомства, с высокой частотой наблюдается формирование патологического процесса, клинически сходного с таковым при медленной гриппозной инфекции, развивающейся у потомства мышей, родившихся от самок, зараженных интраназапьно в период беременности инфекционным вирусом гриппа.

Сопоставление и количественный анализ пато-гис-тологических изменений в органах и тканях мышат под действием как инфекционного, так и инактивированного вируса гриппа выявило их абсолютную идентичность и позволило рассматривать повреждающее действие вируса как результат реализации биологической активности его поверхностных структур, что и было впоследствии подтверждено опытами с вирусспецифической нейраминидазой.

Работа носит теоретический характер, однако полученные результаты обосновывают целесообразность и "антинейраминидазного" направления в экспериментальной разработке схем и методов лечения медленной гриппозной инфекции.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Внутривенное введение беременным мышам инактивированного вируса гриппа вызывает у потомства развитие патологического процесса, клинически и пато-гисто-логически сходного с таковым при медленной гриппозной инфекции.

2. Возможность внутривенного введения различных, в том числе и высоких концентраций инактивированного вируса гриппа беременным самкам мышей позволяет количественно исследовать повреждающее действие вируса на

- ю клетки органов и тканей и, тем самым, экспериментально моделировать первично-дегенеративные процессы, характерные для медленной гриппозной инфекции.

3. Наиболее глубокие деструктивные изменения инактивированный вирус гриппа вызывает в центральной нервной системе ( спонгиозная энцефалопатия ), а также тяжелые изменения в иммунокомпетентных органах ( особенно в тимусе ).

4. Механизм повреждающего действия вируса при медленной гриппозной инфекции обусловлен токсической активностью поверхностных структур вириона и главным образом вирусной нейраминидазой.

- 11

Апробация работы: Материалы диссертации докладывались на заседании Ученого совета НИИЭМ им, Н.Ф. Гамалеи РАМН (1988г.), на научной конференции отдела медицинской микробиологии НИИЭМ им. Н.Ф, Гамалеи РАМН ( 1990 г.), ( 1994 г.), на международном симпозиуме " 100 Years of virology " ( 1992 г.).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 4 печатных работ.

Обьем и структура работ»: Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, иллюстрирована 25 рисунками, 2 таблицами.

Библиографический указатель включает 128 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Диссертационная работа состоит из введения, 2-х глав обзора литературы, 3-х глав собственных экспериментальных исследований, обсуждения, выводов и списка цитированной литературы.

Заключение диссертации по теме «Вирусология», Быковская, Светлана Ивановна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, детальный морфологический анализ, проведенный с помощью различных методов исследования, позволил выявить весьма важные обшие патологические закономерности, возникающие в организме мышат, рожденых от самок, инъецированных инактивированным вирусом гриппа.

Нами установлено, что наиболее серьезные деструктивные изменения развиваются в ЦНС, они выражаются в виде спонгиозной энцефалопатии, достигающей наибольшей выраженности в гипатоламуее и стволовых отделах головного мозга.

Весьма характерны также изменения в иммунокомпе-тентных органах: тимусе,селезенке и лимфоузлах. Более всего паражается центральный орган иммунитета- тимус, где происходит глубокая деструкция ретикуло-эпителиальных клеток, составляющих строму тимуса и эндотелия ти-мусных капилляров и венул, выполняющих барьерную функцию. Поражение этих систем, возникает, возможно, в пре-натальном периоде при трансплацентарном проникновении инактивированного вируса. Введение его беременным самкам приводит к глубочайшим сдвигам в лимфоидной системе плода, что способствует развитию иммунодефицита, вызывающего гибель животного.

ГЛАВА 4. СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПАТОЛОГИИ, РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ У ПОТОМСТТВА МЫШЕЙ ПРИ МЕДЛЕННОЙ ГРИППОЗНОЙ ИНФЕКЦИИ И В РЕЗУЛЬТАТЕ ВВЕДЕНИЯ БЕРЕМЕННЫМ САМКАМ ШАКТИВИРОВАННОГО ВИРУСА ГРИППА.

В данной главе приведены результаты сравнительного изучения наиболее важных параметров, характеризующих как медленную гриппозную инфекцию, вызванную непрерывно репродуцирующимся вирусом гриппа, так и изменениями в организме плода, возникающими при однократном внутривенном введении беременным самкам инактивированного вируса гриппа.

Для исследования были использованы мышы линии С57

ВЬ/6.

I группа.

Было взято 45 мышат 30-60 и 75-и дневного возраста, ( из 10 пометов) с признаками медленной гриппозной инфекции, матери которых были инфицированны живым вирусом гриппа.

II группа.

45 мышат того же возраста,( из 10 пометов), рожденных от самок, которым однократно внутривенно вводили инактивированный вирус гриппа А /НШ/ штамм

Контроль

45 мышат того же возраста,( из 10 пометов) рожденных от здоровых самок.

Все подопытные мышата имели клинические признаки, описанные нами как признаки, характерные для медленной гриппозной инфекции.

Эфтаназия животных производилась методом шейной дислокации в указанные выше сроки.

При вирусологическом исследовании животных 1 группы из крови, легких, печени, почках и селезенки был

1,0 3,0 выделен вирус гриппа с инфекционным титром: 10 - 10 ЭИД 50/мл.

Вирусологичекие исследования контрольных животных, а также мышей группы-2 дали отрицательный результат.

Различной была и частота возникновения патологий: в первой группе она сотавляла от 4 до 16 , тогда как во 2- группе она составляла 60-80 % /см. таблица 1 /.

Клинически мышата, рожденные от самок 1-группы отличались неподвижностью, резкой кахексией и медленным угасанием.

Мышата 2-группы были подвижны, легко возбудимы и внезапно погибли.

Средний вес контрольного животного составлял

19,9 г средний вес мышат 1-группы - 6,7 г средний вес мышат 2-группы - 6,8 г