Вредные частицы

вирусологических исследованиях гепатита.

В последние годы одним из крупнейших успехов вирусологии можно считать

раскрытие некоторых молекулярно-биологических механизмов превращения

нормальных клеток в опухолевые. Не меньшие успехи были достигнуты и в

области изучения строения вирусов и их генетики.

Инфекционная единица

Наименьшее количество вируса, способное в данном опыте вызвать инфекцию,

называется инфекционной единицей.

Для ее определения применяются обычно два метода. Первый основан на

определении 50 %-ной летальной дозы, которая обозначается LD 50 (от лат.

Letatis - смертельная, dosis - доза). Второй метод устанавливает число

инфекционных единиц по числу бляшек, образовавшихся в культуре клеток.

Что, в сущности, представляет собой величина LD 50 и как она определяется?

Исследуемый вирусный материал разводится в соответствии со снижающимися

степенями концентрации, скажем кратными десяти: 1:10; 1:100; 1:1000 и т.д.

Каждым из растворов с указанными концентрациями вируса инфицируют группу

животных (десять индивидуумов) или культуру клеток в пробирках. Потом

наблюдают гибель животных или изменения, происшедшие в культуре под

влиянием вируса. Статистическим методом определяется степень концентрации,

способная умертвить 50 % животных из числа зараженных исходным материалом.

При использовании культуры клеток следует найти такую дозу вируса, которая

производит губительное действие на 50 % инфицированных ею культур. В этом

случае употребляется сокращение ЦПД 50 (цитопатическая доза). Иначе говоря,

речь идет о такой дозе вируса, которая вызывает повреждение или гибель

половины инфицированных ею культур.

Методом бляшек нельзя получить статистические данные, но можно установить

фактическое число единиц вируса в материале, дающем бляшки в культуре

клеток. В идеальном случае такая единица отвечает одной функционально

полноценной частице.

Титрование

Индуцируемая вирусом реакция может происходить по типу «все или ничего»

(то есть наличие или отсутствие инфекции), а может быть выражена

количественно, например продолжительностью времени, необходимого проявления

инфекции, или числом поражений в слое чувствительных клеток. Количественное

определение вирусной активности называется титрованием. Титр исходной

вирусной суспензии выражается числом инфекционных единиц, приходящихся на

единицу объема. Инфекционные нуклеиновые кислоты, независимо от того

выделены ли они из фагов или из вирусов животных или растений, как правило,

обладают значительно меньшим инфекционным титром, чем исходный вирус (то

есть отношение числа содержащихся в препарате молекул нуклеиновой кислоты к

числу инфекционных единиц значительно больше, чем соответствующие величины

для вирионов, из которых эти нуклеиновые кислоты были выделены). Однако и

при титровании свободной нуклеиновой кислоты и при титровании вирионов

вероятность нахождения в пробе среднего числа частиц выражается одной

формулой. Отсюда следует, что вирусную инфекцию может вызвать также и одна

молекула вирусной нуклеиновой кислоты. Как правило, инфекционными являются

только интактные вирусные ДНК и РНК. Исключение наблюдается при

множественном заражении клеток молекулами нуклеиновой кислоты, содержащими

неполным геном вируса.

Резюмируя сказанное, можно прийти к выводу, что титр вирусной суспензии,

выраженный числом инфекционных единиц, содержащихся в единице объема, как

правило, соответствует числу вирионов (или числу молекул вирусной

нуклеиновой кислоты), способных при условиях данного опыта вызвать

инфекцию.

Утрата инфекционности

Как правило, чувствительность вирионов данного вируса к действию тех или

иных инактивирующих веществ определяется специфическими свойствами его

белков, вследствие чего методы инактивации инфекционности, разработанные

для данного конкретного вируса, эффективны лишь в отношении

близкородственных ему вирусов. Исключение составляет чувствительность

вирусов к рентгеновским лучам, которая зависит от типа нуклеиновой кислоты

вирионов и ее количества. В основе этой закономерности лежит тот факт, что

действие рентгеновских лучей приводит к разрыву молекул нуклеиновой

кислоты, и даже одного такого разрыва часто бывает достаточно для утраты

инфекционного вируса. Результаты экспериментов показывают, что мелкие

вирусы инактивируются рентгеновскими лучами значительно эффективнее, так

как для них характерна большая величина отношения содержания в вирионе

нуклеиновой кислоты к содержанию в нем белка, чем для крупных вирионов,

более богатых белком.

Серологические методы

В целях определения вида данного вируса при изучении защитных процессов в

организме больного человека или зараженного животного применяются

серологические методы. Серология (от лат. Serum - сыворотка, жидкая

составная часть крови) - это раздел иммунологии, изучающий реакции

антигена специфическими защитными веществами, антителами, которые находятся

в сыворотке крови. Антитела нейтрализуют действие вируса. Они связываются

с определенными антигенными веществами, находящимися на поверхности

вирусных частиц. В результате связывания молекул антител с поверхностной

структурой вируса последний теряет свои патогенные свойства. Для

установления уровня (количества) антител в сыворотке или определения типа

данного вируса проводится реакция нейтрализации вируса . Ее можно

проводить как на животных, так и на культуре клеток.

Минимальную концентрацию сыворотки, содержащей антитела, достаточную для

того, чтобы нейтрализовать вирус, не дать ему проявить цитопатическое

действие, называют титром сыворотки, нейтрализующей вирус. Эта концентрация

может быть выявлена и с помощью метода бляшек.

Для обнаружения антител используется метод торможения гемагглютинации

(склеивания эритроцитов под воздействием вируса) и метод связывания

комплемента. Из методов, применяемых в вирусологии для различных

исследовательских целей, можно еще упомянуть методы, при помощи которых

вирусологический материал подготавливается для физических и химических

анализов, которые облегчают изучение тонкого строения и состава вирусов.

Эти анализы требуют большого количества совершенно чистого вируса. Очистка

вируса - процесс, при котором из суспензии с вирусом устраняются все

посторонние, загрязняющие ее частицы. В основном это кусочки и «обломки»

клеток - хозяев. Одновременно с очисткой происходит обычно сгущение

суспензии, повышение концентрации вируса. Так получается исходный материал

для многих исследований.

Из отдельных методов очистки упомянем лишь наиболее эффективный - метод

ультрацентрифугирования, который дает препараты вируса очень высокой

концентрации.

Опишем вкратце процедуру получения и очистки вирусной суспензии. Процесс

этот начинается с искусственного введения вируса в мозг подопытного

животного. По прошествии нескольких дней вирус размножится в ткани мозга.

При этом обнаружатся характерные нарушения функций нервной системы

«хозяина», и у животного выявятся признаки заболевания. Когда симптомы

достигнут наибольшего развития, зверька умерщвляют, а его мозг, в тканях

которого содержатся большие количества вируса, извлекают в стерильных

условиях из черепа животного. Затем из мозга готовится, скажем ,10 %-ная

суспензия. Кроме вирионов она содержит еще и большое количество кусочков

нервной ткани, остатки кровеносных сосудов, кровяные тельца и другие

биологические компоненты. Кусочки ткани и другие крупные частицы

устраняются первым центрифугированием со скоростью 5000-10000 оборотов в

минуту. Оно продолжается около получаса. Жидкость над осадком (суперкатакт)

осторожно сливают в специальные пробирки для центрифугирования, сделанные

из пластмассы или нержавеющей стали, поскольку стекло не выдерживает

давление, которое развивается при высокоскоростном центрифугировании. А

осадок обезвреживают дезинфицирующими средствами. Слитый «супернатант»

обрабатывается затем уже в ультрацентрифуге.

Для седиментации мельчайших вирусов необходимо многочасовое

ультрацентрифугирование, причем полученный осадок часто бывает не больше

булавочной головки. Но и после такой обработки мы имеем не совсем чистый

вирусный материал, в нем еще содержатся чужеродные примеси. Для тонких

анализов этот осадок надо несколько раз обработать различными реактивами и

повторить ультрацентрифугирование. Только тогда можно получить

концентрированную суспензию вируса высокой чистоты, которая требуется для

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21