ไวรัสโปลิโอ

จีโนมของไวรัสโปลิโอแสดงด้วยอาร์เอ็นเอสายเดี่ยวที่ไม่แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยซึ่งประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 7,500-8,000 ตัว โดยมีน้ำหนักโมเลกุล 2.5 MD โครงสร้างอาร์เอ็นเอของไวรัสมีลักษณะดังต่อไปนี้ที่กำหนดลักษณะของพฤติกรรมในเซลล์:

• ลำดับการเข้ารหัสมีสัดส่วนประมาณร้อยละ 90 ของความยาวทั้งหมด
• ระหว่างปลาย 5' และจุดเริ่มต้นของกรอบการอ่านคือบริเวณที่เรียกว่า 5' ที่ยังไม่ถูกแปลรหัส ซึ่งคิดเป็นประมาณ 10% ของความยาวของ RNA บริเวณนี้ประกอบด้วยโคดอนเริ่มต้น AUG จำนวน 6 ถึง 12 ตัว
• RNA จีโนมของไวรัสโปลิโอไม่มีฝาที่ปลาย 5' แต่จะมีไกลโคโปรตีนเฉพาะไวรัสขนาดเล็กที่เชื่อมกับปลาย 5' ของ RNA อย่างโควาเลนต์ ซึ่งจะถูกตัดโดยเอนไซม์เซลล์ก่อนการแปล
• ภายใต้อิทธิพลของ RNA ของไวรัส การสังเคราะห์ปัจจัยโปรตีนที่จำเป็นสำหรับการเริ่มต้นการแปลที่ขึ้นอยู่กับแคปจะถูกระงับในเซลล์ ส่งผลให้การแปลโปรตีนของไวรัสที่ขึ้นอยู่กับแคปเกิดขึ้นอย่างแข็งขันมาก
• ภูมิภาค 5-untranslated ของ RNA ของไวรัสโปลิโอประกอบด้วยองค์ประกอบควบคุมพิเศษที่รับประกันการแปลที่ไม่ขึ้นกับแคป ความสัมพันธ์ได้รับการสร้างขึ้นระหว่างความรุนแรงของไวรัสต่อระบบประสาทและระดับกิจกรรมขององค์ประกอบควบคุมนี้ ซึ่งกำหนดความเข้มข้นของการสังเคราะห์โปรตีนของไวรัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเซลล์ประสาท

มวลของไวรัสคือ 8-9 MD ไวรัสมีรูปร่างเป็นทรงกลม ประเภทสมมาตรคือลูกบาศก์ แคปซิดของไวรัสประกอบด้วยโปรตีน 4 ตัว โดยแต่ละตัวมี 60 สำเนา แคปซิด 3 ตัว ได้แก่ VP1, VP2, VP3 ก่อตัวเป็นพื้นผิวด้านนอก และ VP4 ก่อตัวเป็นพื้นผิวด้านใน จึงไม่สามารถมองเห็นได้จากภายนอก

เยื่อหุ้มไวรัสประกอบด้วยโครงสร้างที่มีความหนาแน่น 12 ชิ้นที่เรียกว่าเพนทาเมอร์ เนื่องจากมีโมเลกุลของโปรตีนแต่ละชนิด 5 โมเลกุล เพนทาเมอร์เรียงตัวเหมือนภูเขา โดยที่ยอดของเพนทาเมอร์ถูกยึดโดย VP1 และฐานของเพนทาเมอร์ถูกสร้างขึ้นโดย VP4 โปรตีน VP2 และ VP3 สลับกันล้อมรอบส่วนขา จีโนมของไวรัสถูกปิดล้อมอย่างแน่นหนาในโพรงกลาง โปรตีนเยื่อหุ้มมีบทบาทในการรับรู้ตัวรับของเซลล์โฮสต์ ในการเชื่อมไวรัสเข้ากับตัวรับ และในการปล่อย RNA ของไวรัสภายในเซลล์ ไวรัสไม่มีคุณสมบัติในการเกาะกลุ่มของเม็ดเลือด ความสามารถของไวรัสโปลิโอในการทำให้เกิดอัมพาตยังเกี่ยวข้องกับโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ชนิดหนึ่งด้วย โปรตีนเหล่านี้ยังกำหนดคุณสมบัติในการสร้างภูมิคุ้มกันของไวรัสอีกด้วย ตามคุณสมบัติแอนติเจน ไวรัสโปลิโอแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ I, II, III

ไวรัสโปลิโอชนิดที่ 1 ก่อโรคร้ายแรงต่อมนุษย์มากที่สุด โรคระบาดโรคโปลิโอที่สำคัญทั้งหมดเกิดจากไวรัสชนิดนี้ ไวรัสโปลิโอชนิดที่ 3 ก่อให้เกิดโรคระบาดน้อยกว่า ไวรัสโปลิโอชนิดที่ 2 มักก่อให้เกิดการติดเชื้อแฝง

การขยายพันธุ์ภายในเซลล์ของไวรัส ปฏิสัมพันธ์ระหว่างไวรัสกับเซลล์ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

• การดูดซึมไวรัส
• การแทรกซึมเข้าไปในเซลล์ พร้อมกับการทำลายแคปซิดและการปลดปล่อยอาร์เอ็นเอของจีโนม

เนื่องจากเป็นบวก vRNA จึงแปลเป็นโปรตีนเฉพาะไวรัสโดยตรง โปรตีนชนิดหนึ่งที่ไม่ใช่โครงสร้างคือ RNA replicase ซึ่งการจำลอง vRNA จะเกิดขึ้นตามโครงร่างดังนี้:

VRNA -> cRNA -> vRNA

โปรตีนโครงสร้างทั้งสี่ชนิดสังเคราะห์เป็นโซ่โพลีเปปไทด์เดี่ยวเริ่มต้น จากนั้นจะเกิดการย่อยสลายโปรตีนเป็นชั้นๆ และในที่สุดก็แยกออกเป็นโปรตีนสี่ชนิดคือ VP1-VP4 การแยกส่วนนี้ดูเหมือนจะได้รับการเร่งปฏิกิริยาโดยโปรตีนของไวรัสเอง และจำเป็นต่อการสร้างไวรัสที่เพิ่งก่อตัวขึ้นใหม่ vRNA ที่เพิ่งสังเคราะห์ขึ้นใหม่จะถูกผสมเข้าไปในแคปซิด และการสร้างไวรัสก็เสร็จสมบูรณ์ ไวรัสที่เพิ่งสังเคราะห์ขึ้นใหม่จะออกจากเซลล์ ไวรัสในเซลล์หนึ่งตัวสามารถสังเคราะห์ไวรัสได้มากถึง 150,000 ตัว

คำว่า poliomyelitis แปลเป็นภาษารัสเซียหมายถึงการอักเสบของเนื้อเทาในสมอง (ภาษากรีก polios - สีเทา, myelitis - การอักเสบของไขสันหลัง) ความจริงก็คือคุณสมบัติทางชีววิทยาที่สำคัญที่สุดของไวรัสโปลิโอคือการดึงดูดเนื้อเยื่อประสาท โดยไวรัสจะส่งผลต่อเซลล์สั่งการของเนื้อเทาในไขสันหลัง

พยาธิสภาพและอาการของโรคโปลิโอ

จุดเข้าสู่โรคโปลิโอคือเยื่อเมือกของคอหอย กระเพาะอาหาร และลำไส้ ไวรัสจะแพร่พันธุ์ในเยื่อบุผิว ดังนั้นจึงสามารถตรวจพบไวรัสในเมือกและอุจจาระของคอหอยได้ภายในไม่กี่วันหลังจากติดเชื้อ หลังจากแพร่พันธุ์ในเซลล์เยื่อบุผิวแล้ว ไวรัสจะแทรกซึมเข้าไปในต่อมน้ำเหลืองในบริเวณนั้นแล้วเข้าสู่กระแสเลือด กล่าวอีกนัยหนึ่ง หลังจากระยะของโรคในระบบทางเดินอาหารแล้ว ไวรัสในเลือดจะแพร่กระจายผ่านกระแสเลือด อาการของโรคโปลิโอในสองระยะนี้มักจะไม่ปรากฏ มีเพียงบางครั้งที่ไวรัสในเลือดจะมาพร้อมกับอุณหภูมิร่างกายที่เพิ่มขึ้นในระยะสั้นและรู้สึกไม่สบายเล็กน้อย ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของโรคที่เรียกว่า "เล็กน้อย" ซึ่งจะสิ้นสุดลงด้วยการฟื้นตัวและการสร้างภูมิคุ้มกันหลังการติดเชื้อ อย่างไรก็ตาม ไวรัสโปลิโอสามารถเอาชนะอุปสรรคเลือดสมองและแทรกซึมเข้าไปในระบบประสาทส่วนกลาง ส่งผลให้เกิดโรค "ร้ายแรง" การตายของเซลล์ประสาทสั่งการในบริเวณด้านหน้าของไขสันหลังที่เกิดจากไวรัส ทำให้เกิดอัมพาตของกล้ามเนื้อโครงร่าง ส่งผลให้ผู้ป่วยเสียชีวิตหรือทุพพลภาพตลอดชีวิต

โรคโปลิโอมีรูปแบบทางคลินิกหลัก ๆ อยู่ 4 แบบ:

• การแท้ง (เจ็บป่วยเล็กน้อย);
• ไม่เป็นอัมพาต (เยื่อหุ้มสมอง) มีอาการแสดงคือเยื่อหุ้มสมองอักเสบเป็นซีรั่ม
• อัมพาต;
• ไม่ปรากฏ (ซ่อนอยู่)

ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของรอยโรค รูปแบบของอัมพาตอาจแบ่งออกเป็นแบบกระดูกสันหลัง แบบบัลบาร์ แบบพอนส์ และแบบอื่นๆ ที่พบได้น้อยกว่า

การดำเนินโรคโปลิโอจะพิจารณาจากขนาดของยาที่ทำให้เกิดการติดเชื้อ ระดับความรุนแรงของไวรัสต่อระบบประสาท และสถานะภูมิคุ้มกันของสิ่งมีชีวิต รอยโรคจะพบที่บริเวณส่วนหน้าของไขสันหลัง โดยส่วนใหญ่มักพบในบริเวณที่ขยายออกบริเวณเอว ในเซลล์มอเตอร์ของการสร้างเรติคูลัมของเมดัลลาออบลองกาตา และพอนส์ ซึ่งก็คือสมองน้อย ในบริเวณมอเตอร์และพรีมอเตอร์ของคอร์เทกซ์สมอง

ภูมิคุ้มกันโรคโปลิโอ

หลังจากเกิดโรค (รวมถึงในรูปแบบแฝง) ภูมิคุ้มกันที่แข็งแรงตลอดชีวิตจะยังคงอยู่ โดยเกิดจากแอนติบอดีที่ต่อต้านไวรัสและเซลล์ความจำภูมิคุ้มกัน

ระบาดวิทยาของโรคโปลิโอ

แหล่งที่มาของการติดเชื้อมีเพียงมนุษย์เท่านั้น แม้ว่าไวรัสจะขยายพันธุ์ในเนื้อเยื่อบุผิวและต่อมน้ำเหลืองของทางเดินหายใจส่วนบน แต่เส้นทางการติดเชื้อทางอากาศไม่ได้มีบทบาทสำคัญเนื่องจากไม่มีอาการหวัด เส้นทางการติดเชื้อหลักคืออุจจาระและช่องปาก ไวรัสจะถูกขับออกมาพร้อมกับอุจจาระในปริมาณมากตั้งแต่สิ้นสุดระยะฟักตัว (3-7 วันสุดท้าย) ไปจนถึงวันที่ 40 ของโรค และในบางกรณีอาจใช้เวลานานถึงหลายเดือน

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

การรักษาโรคโปลิโอ

การรักษาโรคโปลิโอเฉียบพลันควรครอบคลุมและดำเนินการตามระยะและรูปแบบของโรค สำหรับผู้ป่วยอัมพาต จำเป็นต้องปฏิบัติตามแผนการรักษากระดูกและข้อตั้งแต่เนิ่นๆ สิ่งสำคัญที่สุดในการรักษาโรคโปลิโอคือการออกกำลังกายที่ถูกต้องและต่อเนื่อง ผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของระบบทางเดินหายใจควรอยู่ภายใต้การดูแลพิเศษของบุคลากรที่ได้รับการฝึกอบรมเป็นพิเศษ โรคโปลิโอไม่มีการรักษาเฉพาะ

การป้องกันโรคโปลิโอโดยเฉพาะ

เมื่อถึงกลางศตวรรษที่ 20 โรคโปลิโอได้กลายเป็นโรคระบาดร้ายแรงที่คร่าชีวิตผู้คนไปหลายพันหรือหลายหมื่นคนเป็นระยะๆ โดยเสียชีวิตประมาณ 10% และ 40% เป็นอัมพาตตลอดชีวิต อาวุธที่เชื่อถือได้เพียงอย่างเดียวในการต่อสู้กับโรคนี้มีเพียงวัคซีนป้องกันโรคโปลิโอและการสร้างภูมิคุ้มกันหมู่ด้วยความช่วยเหลือของวัคซีนเท่านั้น เพื่อทำเช่นนี้ จำเป็นต้องพัฒนาวิธีการที่ช่วยให้ไวรัสสะสมในปริมาณที่ต้องการ และความพยายามอย่างต่อเนื่องของนักวิทยาศาสตร์ในที่สุดก็ประสบผลสำเร็จ ในช่วงปลายทศวรรษปี 1940 ถึงต้นทศวรรษปี 1950 มีการพัฒนาวิธีการในการเพาะเลี้ยงเซลล์ชั้นเดียว (โดยเริ่มจากการเติมทริปซินก่อน จากนั้นจึงทำการปลูกถ่าย) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการเพาะเลี้ยงไวรัส ดังนั้นจึงเกิดเงื่อนไขที่แท้จริงในการสร้างวัคซีนป้องกันโรคโปลิโอ ควรสังเกตว่าการพัฒนาวิธีการเพาะเลี้ยงเซลล์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาไวรัสวิทยา ในช่วงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ 20 วัคซีนป้องกันโรคโปลิโอ 2 ชนิดได้รับการสร้างขึ้น:

• วัคซีนที่ทำให้ไม่ทำงานฟอร์มาลดีไฮด์ของ J. Salk
• A. วัคซีนมีชีวิตของเซบินจากไวรัสโปลิโอสายพันธุ์ I, II และ III ที่ลดความรุนแรงลง

การผลิตวัคซีนที่มีชีวิตในปริมาณมากในประเทศของเรานั้นเริ่มต้นขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1950 ทันที (ตั้งแต่ปี 1959) ก็ได้เริ่มให้วัคซีนป้องกันโรคโปลิโอแก่เด็กจำนวนมากด้วยวัคซีนนี้ วัคซีนทั้งสองชนิด - ทั้งวัคซีนเชื้อตายและวัคซีนที่มีชีวิต - มีประสิทธิภาพค่อนข้างดี อย่างไรก็ตาม ในประเทศของเรา วัคซีนที่มีชีวิตจะได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษ เนื่องจากสายพันธุ์ของวัคซีนที่ขยายตัวในเซลล์เยื่อบุผิวของลำไส้จะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก และเมื่อหมุนเวียนเป็นกลุ่ม ไวรัสโปลิโอสายพันธุ์ป่าจะเข้ามาแทนที่ ตามคำแนะนำของ WHO การฉีดวัคซีนป้องกันโรคโปลิโอเป็นสิ่งที่จำเป็นและจะต้องดำเนินการตั้งแต่อายุ 3 เดือนจนถึง 16 ปี เนื่องจากวัคซีนที่มีชีวิตนั้นแม้จะพบได้น้อยมาก แต่ก็ทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนได้ จึงขอแนะนำให้ฉีดวัคซีนร่วมกับวัคซีน Salk ที่ไม่ใช้งานแล้วในปัจจุบัน ด้วยความช่วยเหลือของวัคซีนที่มีอยู่ อุบัติการณ์ของโรคโปลิโอในทุกประเทศทั่วโลกสามารถและควรลดลงให้เป็นเพียงกรณีแยกกัน กล่าวคือ ทำให้สามารถลดอุบัติการณ์ลงได้อย่างรวดเร็ว