Poxviruses: ไวรัสไข้ทรพิษในมนุษย์

วงศ์ Poxviridae (English pox - smallpox + virus) ประกอบด้วย 2 วงศ์ย่อย ได้แก่ Chordopoxvirinae ซึ่งรวมไวรัสโรคฝีดาษในสัตว์มีกระดูกสันหลัง และ Entomopoxvirinae ซึ่งรวมไวรัสโรคฝีดาษในแมลงเข้าด้วยกัน วงศ์ย่อยไวรัสโรคฝีดาษในสัตว์มีกระดูกสันหลังประกอบด้วยสกุลอิสระ 6 สกุลและไวรัสที่ยังไม่จำแนกอีกหลายชนิด ตัวแทนของแต่ละสกุลมีแอนติเจนทั่วไปและสามารถรวมพันธุกรรมเข้าด้วยกันได้ สกุลต่างๆ แตกต่างกันในด้านเปอร์เซ็นต์ของเนื้อหาและคุณสมบัติของดีเอ็นเอ ตำแหน่งและรูปร่างของโครงสร้างคล้ายเส้นด้ายบนเยื่อหุ้มภายนอกของไวรัส ความต้านทานต่ออีเธอร์ คุณสมบัติในการเกาะกลุ่มของเม็ดเลือด และคุณสมบัติอื่นๆ

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

โครงสร้าง Poxviruses: ไวรัสไข้ทรพิษในมนุษย์

ไวรัสสกุล Orthopoxvirus เป็นตัวแทนของไวรัสไข้ทรพิษ ไวรัสไข้ทรพิษลิง และไวรัสวัคซิเนีย ไวรัสไข้ทรพิษทำให้เกิดการติดเชื้อในมนุษย์ที่อันตรายเป็นพิเศษ ซึ่งได้รับการกำจัดโดยความพยายามของชุมชนโลกในช่วงกลางทศวรรษ 1970 ไวรัสไข้ทรพิษลิงไม่เพียงแต่ก่อโรคในไพรเมตเท่านั้น แต่ยังพบกรณีในมนุษย์ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับไข้ทรพิษอีกด้วย เมื่อพิจารณาจากสถานการณ์นี้ การมีแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับจุลชีววิทยาของไข้ทรพิษจึงเป็นประโยชน์

ไวรัสวัคซิเนีย (Vaccinia virus) เป็นไวรัสในกลุ่มออร์โธพอกซ์ไวรัสที่ได้รับการศึกษามากที่สุด ซึ่งเกิดจากโรคฝีดาษวัวหรือไข้ทรพิษ ไวรัสชนิดนี้ปรับตัวให้เข้ากับมนุษย์ได้และถูกใช้เป็นวัคซีนไวรัสที่มีชีวิตชนิดแรกมาเป็นเวลานาน

ไวรัสไข้ทรพิษและไวรัสชนิดอื่นในสกุลนี้เป็นไวรัสในสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในบรรดาไวรัสทั้งหมดที่พบ ไวรัสชนิดนี้เป็นไวรัสในสัตว์ที่มีการจัดระเบียบอย่างดีที่สุดชนิดหนึ่ง โดยเข้าใกล้แบคทีเรียในโครงสร้างของโครงสร้างบางส่วน ไวรัสชนิดนี้มีรูปร่างคล้ายอิฐ มีมุมโค้งมนเล็กน้อย และมีความยาว 250-450 นาโนเมตร ประกอบด้วยแกน (นิวคลีโออิดหรือแกนกลาง) ที่สามารถแยกแยะได้ชัดเจน ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลดีเอ็นเอเชิงเส้นสองสายในจีโนมที่มีน้ำหนักโมเลกุล 130-200 เมกะไบต์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับโปรตีน ทั้งสองด้านของนิวคลีโออิดมีโครงสร้างรูปวงรีที่เรียกว่าโปรตีนบอดี แกนและบอดีด้านข้างล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มพื้นผิวที่สามารถแยกแยะได้ชัดเจน ซึ่งมีโครงสร้างเป็นร่องลักษณะเฉพาะ ผนังของแกนประกอบด้วยเยื่อหุ้มภายในเรียบหนา 5 นาโนเมตร และชั้นนอกของซับยูนิตทรงกระบอกที่เรียงตัวกันอย่างสม่ำเสมอ ไวรัสชนิดนี้มีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายกับแบคทีเรีย คือ มีไม่เพียงแต่โปรตีนและดีเอ็นเอเท่านั้น แต่ยังมีไขมันที่เป็นกลาง ฟอสโฟลิปิด และคาร์โบไฮเดรตอีกด้วย

Poxviruses เป็นไวรัสชนิดเดียวที่มี DNA ที่จำลองตัวเองในไซโตพลาซึมของเซลล์โฮสต์ วงจรการสืบพันธุ์ของไวรัสประกอบด้วยขั้นตอนหลักดังต่อไปนี้ หลังจากการดูดซับบนพื้นผิวของเซลล์ที่ไวต่อความรู้สึก ไวรัสจะแทรกซึมเข้าไปในไซโตพลาซึมโดยเอ็นโดไซโทซิสที่ตัวรับเป็นตัวกลาง จากนั้นไวรัสจะ "ถอดชิ้นส่วน" ออกเป็นสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือ เยื่อหุ้มด้านนอกจะถูกทำลายโดยโปรตีเอสของเซลล์ จากนั้นจึงเกิดการถอดรหัสบางส่วนและการสังเคราะห์ mRNA ในระยะแรกซึ่งเข้ารหัสการสังเคราะห์โปรตีนที่ทำหน้าที่ถอดชิ้นส่วนออกต่อไป ในเวลาเดียวกัน การจำลองแบบของ vDNA ก็เกิดขึ้นเช่นกัน สำเนาของ DNA ของลูกจะถูกถอดรหัส และ mRNA ในระยะหลังจะถูกสังเคราะห์ จากนั้นจึงเกิดการแปลรหัส และมีการสังเคราะห์โปรตีนเฉพาะไวรัสประมาณ 80 ตัวที่มีน้ำหนักโมเลกุล 8 ถึง 240 kDa โปรตีนบางตัว (ประมาณ 30 ตัว) เป็นโปรตีนโครงสร้าง ส่วนที่เหลือเป็นเอนไซม์และแอนติเจนที่ละลายน้ำได้ ลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของการสืบพันธุ์ของไวรัสไข้ทรพิษคือ ไวรัสจะปรับเปลี่ยนโครงสร้างเซลล์ ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็น "โรงงาน" เฉพาะทางที่อนุภาคไวรัสใหม่จะค่อยๆ เจริญเติบโต ลูกหลานของไวรัสที่เจริญเติบโตจะออกจากเซลล์ในช่วงที่ไวรัสแตกตัวหรือแตกหน่อ วงจรการสืบพันธุ์ของไวรัสไข้ทรพิษใช้เวลาประมาณ 6-7 ชั่วโมง

ไวรัสไข้ทรพิษมีคุณสมบัติในการจับกลุ่มของเม็ดเลือด โดยที่เม็ดเลือดประกอบด้วยไกลโคโปรตีน 3 ชนิด แอนติเจนที่สำคัญที่สุด ได้แก่ แอนติเจน NP-nucleoprotein ซึ่งมีอยู่ในตระกูลเดียวกัน แอนติเจนที่ไม่ทนต่อความร้อน (L) และแอนติเจนที่ทนความร้อนได้ (C) รวมถึงแอนติเจนที่ละลายน้ำได้

ไวรัสอีสุกอีใสสามารถทนต่อการแห้ง (โดยเฉพาะในวัสดุที่ทำให้เกิดโรค) ได้นานหลายเดือนที่อุณหภูมิห้อง ทนต่ออีเธอร์ สามารถทำให้ไม่ทำงานได้ในเอธานอล 50% ที่อุณหภูมิห้องภายใน 1 ชั่วโมง และเก็บรักษาในกลีเซอรอล 50% ที่อุณหภูมิ 4 °C ได้นานหลายปี ไวรัสเหล่านี้ทนต่อสารฆ่าเชื้อส่วนใหญ่: ฟีนอล 1% หรือฟอร์มาลดีไฮด์ 2% ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งจะทำให้ไม่ทำงานภายใน 24 ชั่วโมงเท่านั้น คลอรามีน 5% ภายใน 2 ชั่วโมง

มนุษย์และลิงมีความอ่อนไหวต่อเชื้อไวรัสไข้ทรพิษ เมื่อได้รับเชื้อจากการทดลอง สมองของหนูแรกเกิดจะเกิดการติดเชื้อทั่วไปที่ส่งผลให้เสียชีวิต ไวรัสนี้ไม่สามารถก่อโรคในหนูโตเต็มวัยได้ ไวรัสนี้สามารถแพร่พันธุ์ได้ดีในตัวอ่อนไก่เมื่อติดเชื้อที่เยื่อหุ้มคอริโออัลลันโทอิก ถุงน้ำคร่ำ ถุงไข่แดง และโพรงอัลลันโทอิก บนเยื่อหุ้มคอริโออัลลันโทอิกของตัวอ่อนไก่อายุ 10-12 วัน ไวรัสไข้ทรพิษจะสร้างคราบขาวเล็กๆ บนเยื่อหุ้มคอริโออัลลันโทอิกของตัวอ่อนไก่อายุ 10-12 วัน ไวรัสวัคซิเนียจะทำให้เกิดรอยโรคขนาดใหญ่ขึ้น โดยมีรอยบุ๋มสีดำตรงกลางซึ่งเกิดจากเนื้อตาย ลักษณะเฉพาะที่สำคัญอย่างหนึ่งของไวรัสไข้ทรพิษคืออุณหภูมิสูงสุดในการแพร่พันธุ์ของไวรัสในตัวอ่อนไก่คือ 38.5 องศาเซลเซียส

การเพาะเลี้ยงเซลล์ขั้นต้นและต่อเนื่องที่ได้รับจากมนุษย์ ลิง และสัตว์อื่นๆ มีความอ่อนไหวต่อไวรัสไข้ทรพิษ ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่มีต้นกำเนิดจากเนื้องอก (HeLa, Vero) ไวรัสไข้ทรพิษจะสร้างคราบจุลินทรีย์ขนาดเล็กแบบแพร่กระจาย ในขณะที่เมื่อเซลล์ Vero ติดเชื้อไวรัสไข้ทรพิษลิง ก็จะตรวจพบคราบจุลินทรีย์กลมที่มีศูนย์กลางการสลาย ในเซลล์ไตของตัวอ่อนหมู ไวรัสไข้ทรพิษสามารถทำให้เกิดผลไซโทพาธิกที่ชัดเจน ซึ่งจะไม่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์เหล่านี้ติดเชื้อไวรัสไข้ทรพิษลิง ในเซลล์ HeLa ไวรัสไข้ทรพิษทำให้เซลล์กลมเสื่อมลง ในขณะที่ไวรัสไข้ทรพิษลิงและไวรัสไข้ทรพิษอูฐทำให้เกิดการเสื่อมลงด้วยการสร้างเซลล์ที่มีนิวเคลียสหลายเซลล์

[ 4 ], [ 5 ]

กลไกการเกิดโรค

ผู้ที่หายจากไข้ทรพิษแล้วจะมีภูมิคุ้มกันตลอดชีวิต ภูมิคุ้มกันที่เสถียรในระยะยาวจะเกิดขึ้นหลังจากการฉีดวัคซีนเช่นกัน 2. ส่วนใหญ่เป็นภูมิคุ้มกันแบบฮิวมอรัลที่ต่อต้านไวรัส แอนติบอดีจะปรากฏขึ้นภายในไม่กี่วันหลังจากเริ่มมีโรค แต่ไม่สามารถป้องกันการแพร่กระจายของอาการทางผิวหนังที่คืบหน้าได้ ผู้ป่วยอาจเสียชีวิตในระยะตุ่มหนอง เนื่องจากมีแอนติบอดีในเลือดในระดับสูง แอนติบอดียังมีหน้าที่ในการสร้างภูมิคุ้มกันเทียมที่เกิดจากการฉีดวัคซีน โดยจะปรากฏขึ้นในวันที่ 8-9 หลังจากการฉีดวัคซีนและจะถึงระดับไทเตอร์สูงสุดหลังจาก 2-3 สัปดาห์

ภูมิคุ้มกันของเซลล์มีบทบาทไม่แพ้แอนติบอดีที่ไหลเวียนในร่างกาย มีการพิสูจน์แล้วว่าผู้ที่มีภาวะแกมมาโกลบูลินในเลือดต่ำจะไม่สังเคราะห์แอนติบอดี แต่จะมีภูมิคุ้มกันต่อไวรัสไข้ทรพิษ ภูมิคุ้มกันของเซลล์นี้ขึ้นอยู่กับการทำงานของลิมโฟไซต์ที่เป็นพิษต่อเซลล์ชนิด T

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

ระบาดวิทยา

แหล่งที่มาของการติดเชื้อคือคนป่วย คนส่วนใหญ่ที่ไม่ได้ฉีดวัคซีนป้องกันโรคไข้ทรพิษหรือไม่เคยเป็นโรคไข้ทรพิษจะเสี่ยงต่อการติดเชื้อนี้ ไข้ทรพิษมักติดต่อได้จากละอองฝอยในอากาศ แต่การติดเชื้อจากการสัมผัสก็เป็นไปได้เช่นกัน (ผ่านเสื้อผ้า ผ้าขนหนู เครื่องนอน ของใช้ในบ้าน) ผู้ป่วยสามารถแพร่เชื้อให้ผู้อื่นได้ตลอดช่วงที่ผื่นขึ้น จนกว่าสะเก็ดสุดท้ายจะหลุดออกไป แต่ช่วงที่อันตรายที่สุดก็คือช่วง 8-10 วันแรกที่มีผื่นขึ้นบนเยื่อเมือก

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

อาการ

จุดเข้าสู่การติดเชื้อคือเยื่อเมือกของทางเดินหายใจส่วนบน ไวรัสจะแพร่พันธุ์ในเนื้อเยื่อน้ำเหลืองของวงแหวนคอหอย จากนั้นไวรัสจะเข้าสู่กระแสเลือดชั่วครู่และติดเชื้อในเซลล์ของเนื้อเยื่อเรติคูโลเอนโดทีเลียม (RET) ไวรัสจะแพร่พันธุ์ที่นั่น และเกิดภาวะไวรัสในเลือดอีกครั้ง แต่รุนแรงและยาวนานขึ้น ผลทางผิวหนังของไวรัสเกี่ยวข้องกับความสามารถในการแทรกซึมจากกระแสเลือดเข้าไปในชั้นหนังกำพร้า ทำให้เซลล์สไปนัสขยายตัวเร็วขึ้นและเซลล์ของชั้นมัลพิเกียนเสื่อมลงตามลักษณะเฉพาะ

ระยะฟักตัวคือ 8-18 วัน ไข้ทรพิษเริ่มเฉียบพลัน: ปวดหัว ปวดกล้ามเนื้อ อ่อนแรง มีไข้ หลังจากนั้น 2-4 วัน ผื่นลักษณะเฉพาะจะปรากฏขึ้นบนเยื่อเมือกของช่องปากและผิวหนัง โดยองค์ประกอบทั้งหมดเกือบจะพร้อมกัน โดยจะอยู่ที่ใบหน้าและแขนขา ผื่นจะผ่านระยะของจุดรับภาพ ตุ่มน้ำ ตุ่มน้ำ และตุ่มหนอง จากนั้นจะเกิดสะเก็ด (สะเก็ด) หลังจากนั้นจะเหลือรอยแผลเป็น เมื่อผื่นปรากฏขึ้น อุณหภูมิจะลดลงและสูงขึ้นอีกครั้งที่ระยะตุ่มหนอง ประมาณ 3 สัปดาห์จากการเกิดผื่นขึ้นจนถึงสะเก็ดที่หลุดออก ด้วยอาการที่รุนแรงแบบคลาสสิก (Variola major) อัตราการเสียชีวิตระหว่างการระบาดอาจสูงถึง 40% แต่สำหรับโรคชนิดที่ไม่รุนแรง เช่น Alastrim (Variola minor) อัตราการเสียชีวิตจะไม่เกิน 1-2%

การวินิจฉัย

การวินิจฉัยโรคไข้ทรพิษทำได้โดยใช้การตรวจไวรัสด้วยกล้อง การตรวจไวรัสวิทยา และการตรวจทางซีรัมวิทยา วิธีที่มีประสิทธิภาพและรวดเร็วที่สุดคือการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนโดยตรงของวัสดุที่นำมาจากองค์ประกอบผื่นก่อนถึงระยะตุ่มหนอง เนื่องจากปริมาณไวรัสในระยะนี้จะลดลงอย่างรวดเร็ว การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงของสารที่เตรียมจากเนื้อหาของตุ่มน้ำจะเผยให้เห็นเซลล์ขนาดใหญ่ที่มี Guarnieri bodies ซึ่งเป็นไซโทพลาสซึมรูปวงรีที่อยู่ใกล้นิวเคลียสของเซลล์ มักเป็นเนื้อเดียวกันและมีกรด มักมีเม็ดเล็กกว่าและมีโครงร่างไม่สม่ำเสมอ Guarnieri bodies คือ "โรงงาน" ที่ไวรัสไข้ทรพิษขยายพันธุ์ ในสเมียร์ที่เตรียมจากเนื้อหาของตุ่มน้ำไข้ทรพิษและย้อมโดยใช้วิธี M. Morozov จะพบไวรัสไข้ทรพิษ - Paschen bodies

เพื่อแยกและระบุไวรัส ตัวอ่อนไก่อายุ 12-14 วันจะถูกติดเชื้อที่เยื่อคอเรียน-อัลลันโทอิก ซึ่งไวรัสจะสร้างคราบจุลินทรีย์สีขาวขนาดเล็ก และเพาะเลี้ยงเซลล์ก็จะถูกติดเชื้อเช่นกันเพื่อตรวจหาผลของไซโทพาธิก เพื่อสร้างปฏิกิริยาการดูดซับเลือดหรือภูมิคุ้มกันเรืองแสง วัสดุที่ทำให้เกิดการติดเชื้อได้แก่ เลือด สารคัดหลั่งจากโพรงจมูก เศษผิวหนังที่ขูดจากผื่น สะเก็ด และเอกสารชันสูตรพลิกศพ

สามารถตรวจหาแอนติเจนเฉพาะของไวรัสไข้ทรพิษได้จากรอยเปื้อนขององค์ประกอบของผื่นและสารคัดหลั่งจากโพรงจมูกโดยใช้การเรืองแสงภูมิคุ้มกันทางอ้อม ในวัสดุจากองค์ประกอบของผื่น สามารถตรวจหาแอนติเจนได้โดยใช้การแพร่กระจายภูมิคุ้มกัน RSC หรือ IFM

หลังจากสัปดาห์แรกของโรค แอนติบอดีที่ทำลายไวรัสและตรึงคอมพลีเมนต์สามารถตรวจพบได้ การมีแอนติบอดีที่ตรึงคอมพลีเมนต์ถือเป็นสัญญาณที่เชื่อถือได้มากที่สุดของโรคไข้ทรพิษ เนื่องจากแอนติบอดีเหล่านี้แทบจะไม่คงอยู่นานเกินกว่า 12 เดือนในผู้ที่ได้รับวัคซีน

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

การรักษา

เพื่อวัตถุประสงค์ในการรักษาและป้องกันโดยเฉพาะ จะใช้เมทิซาโซน (มาร์โบแรน) ซึ่งเป็นยาที่ยับยั้งการแพร่พันธุ์ภายในเซลล์ของไวรัสไข้ทรพิษ ยานี้มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งโดยเฉพาะในระยะเริ่มแรกของโรคและในช่วงฟักตัว

ประวัติศาสตร์ของอารยธรรมมนุษย์ได้จดจำถึงโรคระบาดและการระบาดใหญ่ของโรคไข้ทรพิษมากมาย เฉพาะในยุโรปเพียงประเทศเดียว มีผู้เสียชีวิตจากโรคไข้ทรพิษอย่างน้อย 150 ล้านคนเมื่อสิ้นสุดศตวรรษที่ 18 หลังจากที่ E. Jenner (1796) ได้รับวัคซีนป้องกันโรคไข้ทรพิษ การต่อสู้อย่างจริงจังกับโรคนี้ก็เริ่มขึ้น ซึ่งสิ้นสุดลงด้วยการถูกกำจัดจนหมดสิ้น ในสหภาพโซเวียต โรคไข้ทรพิษถูกกำจัดในปี 1936 แต่เนื่องจากมีผู้ป่วยที่เดินทางมาจากต่างประเทศ โรคนี้จึงถูกขึ้นทะเบียนจนถึงปี 1960 ในปี 1958 คณะผู้แทนสหภาพโซเวียตได้ริเริ่มมติในการประชุมสมัชชาองค์การอนามัยโลกเกี่ยวกับการกำจัดโรคไข้ทรพิษทั่วโลก และในปี 1967 องค์การอนามัยโลกได้นำแผนการกำจัดโรคไข้ทรพิษที่เข้มงวดยิ่งขึ้นมาใช้ สหภาพโซเวียต สหรัฐอเมริกา และสวีเดนได้ให้ความช่วยเหลือทางการเงินอย่างกว้างขวางสำหรับแผนงานนี้ สหภาพโซเวียตไม่เพียงแต่ให้ความช่วยเหลือผู้เชี่ยวชาญที่ทำงานในประเทศที่มีโรคระบาดหลายแห่งเท่านั้น แต่ยังบริจาควัคซีนป้องกันโรคไข้ทรพิษประมาณ 1,500 ล้านโดสอีกด้วย วัคซีนที่ใช้เป็นไวรัสไข้ทรพิษที่มีชีวิตที่เพาะในถุงของลูกวัว จากนั้นจึงทำให้บริสุทธิ์และทำให้แห้ง นอกจากนี้ยังได้ผลลัพธ์ที่ดีจากวัคซีนที่มีชีวิตที่เพาะเลี้ยงและตัวอ่อน (วัคซีนสำหรับไข่) สำหรับการป้องกันและรักษาภาวะแทรกซ้อนที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการฉีดวัคซีน จะใช้อิมมูโนโกลบูลินของผู้บริจาคที่ป้องกันไข้ทรพิษ (สารละลาย 10% ในสารละลายทางสรีรวิทยาของเศษส่วนแกมมาโกลบูลินในเลือดของผู้บริจาคที่ได้รับการฉีดวัคซีนป้องกันโรคไข้ทรพิษซ้ำโดยเฉพาะ) และอิมมูโนโกลบูลินในเลือดมนุษย์ที่ปรับปริมาณตามปริมาณแอนติบอดีต่อไข้ทรพิษ

[ 18 ]