Плита осп что это такое: OSB плита — выбор и особенности материала

OSB плита — выбор и особенности материала

OSB (ОСБ) — ориентированно-стружечная плита стала в последнее время очень часто использоваться в строительстве и отделке. Это практичный и функциональный материал, обладающий рядом преимуществ. Это крайне удачная альтернатива ДСП и фанере, а также незаменимый элемент в каркасном строительстве для утепления стандартных домов. Зачастую с помощью OSB плит производят выравнивание напольных поверхностей.

Плиты структурно являются 3-4слойным листом, сформированным из небольших щепок деревянной стружки. Их соединение происходит с помощью различных смолистых веществ с включением борной кислоты, а также синтетического воска. Для обеспечения прочности и надежности удерживания крепежных элементов стружка в плите расположена в разной ориентации относительно слоев — во внешних в продольном виде, а во внутренних — в поперечном. Это безопасный и надежный строительный материал, имеющий множество разновидностей под задачи любой сложности. OSB плита вобрала лучшие качества натурального дерева и высочайшие технологичные свойства плиточных материалов.

Разновидности ОСБ плит

В строительной сфере применяется несколько разновидностей плит:

1. OSB-2 — невысокая влагоустойчивость, подходят для сухих помещений и внутренних работ;
2. OSB-3 — практичный и универсальный материал, нашедший широкое применение в разных направлениях ремонта и отделки, выдерживает высокую влажность, подойдет для внешних и внутренних работ в разных условиях;
3. OSB-4 — максимально прочные и влагостойкие плиты, используются для конструкций, где критично важна прочность и надежность, а именно для несущих систем, выдерживают серьезные механические нагрузки.

Помимо свойств прочности классификация OSB осуществляется по способу обработки поверхности. Исходя из этого, следует выделить виды плит:

• Шпунтированная — имеет обработанные паз-гребень торцы по двум или четырем бокам;
• Лакированная — покрытие лаком выполнено только с внешний стороны;
• Ламинированная — имеет покрытие ламинатом для опалубки в формате многоразового применения во время бетонных работ с числом циклов до десяти.

Классификация для плит из различных стран может быть разная. Так, в соответствии в европейской, выделяют разновидности по номерам — 1, 2, 3 и 4. Но американская классификация подразумевает в зависимости от влагостойкости и сферы применения только 3 категории. В свою очередь, плита Североамериканского происхождения может маркироваться производителем в качестве OSB-3, но при этом относиться к классу Exterior либо Interior или Esposure1.

Приобретая материал последнего типа, особенно важно разбираться в разновидностях. Так можно приобрести действительно качественную и подходящую продукцию, разработанную для жесткого климата севера, что позволит использовать ее продолжительный период без финальной облицовки (сайдингом, вагонкой, штукатуркой и др.).

Область применения OSB плит

Сфера применения ОСБ действительно очень широкая. Материал будет незаменим для эффективного и бюджетного результата при таких работах:

• Обшивка стен — доступна возможность применять плиты для всех разновидностей покрытий для облицовки;
• Бетонная опалубка — плита активно применяться может многоразово как съемная опалубка для бетонных работ;
• Обрешетка для кровли — отличное звукопоглащение, высокая жесткость, способность выдержать большие нагрузки от ветра и снега дает возможность применять OSB как основу для металлочерепицы, битумной или бетонной черепицы, а также разных других кровельных материалов;
• Черновая отделка пола — возможно применять как несущие лаги, так и в качестве сплошного настила;
• Однослойный пол — для легких конструкций плита может применяться в виде покрытия для пола и многое другое.

Область использования материала еще гораздо шире и с разработкой современных материалов с новыми возможностями продолжает постоянно расширяться.

Плюсы и минусы

В качестве достоинств можно назвать такие характеристики плиты:

• Невысокая стоимость — составляет отличную конкуренцию по данному параметру многим другим конструкционным и отделочным материалам;
• Надежность — заявленные свойства и характеристики уже множество раз проверены на практике;
• Эстетичный внешний вид — внешне есть схожесть с деревом;
• Легкость — материал имеет низкий вес, что позволяет реализовывать все работы без необходимости применения лесов, кранов и т. д.

Свои минусы также есть, но присущи они чаще всего только некоторым производителям, выпускающим свою продукцию без соблюдения установленных экологических нормативов. Защититься от этого можно тем, что выбирать продукцию только проверенных марок.

Как выбрать OSB плиту

Лучше всего выбирать плиту европейского и американского производства — китайские аналоги существенно уступают по характеристикам. Кроме этого, начинают активно развиваться отечественные производители, работающие с европейским технологичным оборудованием, что позволяет добиваться хорошего качества и объема производства. Как минимум половина успеха выбора материала будет зависеть от того, насколько подходящий класс с определенными параметрами будет выбран. Особенно важно подбирать устойчивые к влаге категории OSB для соответствующих условий.

Еще про фанеру и OSB

Все статьи

Что такое OSB плита

Каталог товаров Вентиляция и отопление Водоотводные системы Все для дачи и отдыха Двери Изоляционные материалы Инструмент и станки Камины, печи, сауны Керамогранит, керамическая и стеклянная плитка Клеевые материалы Лакокрасочные материалы Мебель Напольные покрытия Настенные обои Обогреватели, водонагреватели, осушители воздуха и тепловые пушки Общестроительные материалы Осветительное оборудование Плинтуса, пороги, планки Садовая техника и мототехника Сайдинг и водосточные системы Сантехника Стеновые покрытия Строительная Химия Строительные смеси Утеплители Фанера, Гипсокартон, ДВП, МДФ, OSB, ЛДСП, СМЛ

Статьи > Фанера, Гипсокартон, ДВП, МДФ, OSB, ЛДСП, СМЛ > Ориентированно-стружечная плита (OSB) > Что такое OSB плита OSB (Oriented Strand Board) или ОСП (ориентированно стружечные плиты) — это спрессованная древесностружечная плита с ориентированной плоской щепой. Плиты OSB соответствует Европейскому стандарту EN-300-OSB. Как изготавливается плита OSB? Прямоугольные узкие щепки толщиной 0,5 — 0,7 мм и длиной до 140 мм укладываются в три слоя, причем щепа в наружных слоях плиты располагается вдоль главной оси плиты, а во внутреннем слое — перпендикулярно главной оси. Процесс прессовки проходит в условиях высокого давления и высокой температуры, с использованием фенолформальдегидной водостойкой смолы. За счет пропитки щепы клеем и гидрофобной эмульсией достигается высокая прочность и большая устойчивость к изменяющимся погодным условиям. Несмотря на применение синтетических связующих для производства плит, ОСП экологически и гигиенически безвредный материал, соответствует классу эмиссии свободного формальдегида Е1. Другими словами, OSB — это «улучшенная древесина» — более прочная и эластичная за счёт сохранения в плоской щепе всех полезных свойств массива древесины, при отсутствии таких дефектов, как сучки, и изменение направления волокон в связи с естественными условиями роста дерева. Связующее и специальная обработка поверхности (ContiFinish) обеспечивают водо- и огне-стойкость плит OSB, значительно превышающие сходные характеристики массива древесины. Плиты OSB устойчивы к изменению погодных условий (влажность, температура), легко пилятся и обрабатываются любым инструментом, предназначенным для работы с древесиной. Существенным отличием плит OSB от других плитных материалов является то, что прочностные свойства и способность удерживать крепёж обеспечиваются не связующим, а характером укладки щепы — при нагружении в процессе эксплуатации длинные щепы передают нагрузку друг через друга, образуя единый конструкционный элемент, свободный от концентраторов напряжений, и сочетающий в себе высокую прочность с высокой эластичностью. Крепёж (шурупы, кольцевые гвозди, строительные скобы и пр.) удерживаются не плотностью связующего, а многочисленными тонкими щепами, ориентированными в плоскости, перпендикулярной к оси крепёжных элементов. Основным материалом для производства плит OSB является сосна (главным образом тонкомер от санитарных прорубок). Плиты OSB содержат до 95% древесины — это одна из самых экологически чистых древесных плит — как в отношении производства, так и в отношении готовой продукции. Низкая доля связующего даёт не только экологическую безопасность, но и все прочие полезные эксплуатационные и производственные свойства древесины — лёгкость (плотность плиты — около 650 кг/м³), низкую теплопроводность, хорошее звукопоглощение, хорошую обрабатываемость и эстетичный внешний вид. В мире производится три вида OSB: OSB-1 — предназначена для использования в условиях пониженной влажности (мебель, обшивка, упаковка) OSB-2 — используется при изготовлении несущих конструкций в сухих помещениях OSB-3 — материал, выдерживающий более тяжелые режимы эксплуатации при изготовлении несущих конструкций в условиях повышенной влажности Плита OSB-3 используется для каркасного малоэтажного строительства домов. Благодаря свойствам OSB стеновые панели не подвержены впитыванию влаги и гниению. Набухание при нахождении в воде в течение 24 часов составляет всего 17-25%, при этом материал не разрушается и сохраняет прочность. Это позволяет применять OSB для возведения опалубки. Основные свойства плит OSB: Высокая прочность, особенно вдоль главной оси Отличная упругость Очень низкий коэффициент набухания под действием влаги Высокая эстетичность в отделке помещений Простой и быстрый монтаж Небольшой вес обшивки Практически безотходное использование материала Постоянность параметров Придает жесткость конструкции крыши и стен Область применения плит OSB-3: Покрытие крыши Обшивка наружных стен Обшивка внешних стен Черновые полы Перекрытие Конструктивные элементы (двутавровые балки) Сэндвич-панели Ровная поверхность стен из плит ОСП не накладывает никаких ограничений на их внутреннюю и внешнюю отделку, что оставляет гибкость для дальнейшей работы дизайнера. ОСП соответствует ТУ РБ 00276475.418-97 «Плиты древесностружечные из крупноразмерной ориентированной стружки». Задать вопрос Не нашли ответ на интересующий вас вопрос о выборе или использовании отделочных материалов, стройматериалов и товаров для дома? Спросите у нас на форуме, и мы пришлем вам ответ по email. Мы работаем с десятками тысяч наименований товаров и всегда готовы поделиться накопленным опытом. Задать вопрос

Москва, Московская область, Зеленоград, Подольск, Люберцы, Мытищи, Коломна, Электросталь, Химки, Балашиха, Королёв, Серпухов, Одинцово, Орехово-Зуево, Ногинск, Сергиев Посад, Щёлково, Железнодорожный, Жуковский, Красногорск, Клин, Раменское, Воскресенск, Владимир

описание и характеристики, преимущества, недостатки, цены

Крупноформатные плиты из стружки – один из наиболее востребованных материалов в строительстве, ремонте, производстве мебели и так далее. При возведении несущих конструкций, эксплуатируемых при повышенном уровне влажности воздуха, специалисты рекомендуют применять ориентированно-стружечные плиты, маркированные цифрой «3».

Оглавление:

1. Особенности OSB
2. Преимущества и недостатки
3. Цены и область применения

Характеристики

Уже известный обывателям стройматериал OSB (от англ. oriented strand board) или ОСП представляет собой лист, сформированный из 3-8 слоев древесной крупноразмерной стружки, склеенной при помощи термореактивных смол с добавлением синтетических восков и некоторых химических реагентов.

Ориентированно-стружечные плиты отличаются от ДСП, ДВП, МДФ и фанеры. Во-первых, при изготовлении используется в основном крупная щепа, наструганная толщиной не более 1 мм. Во-вторых, каждый слой расположен перпендикулярно предыдущему, что обеспечивает листу отличную устойчивость к деформирующим нагрузкам. В третьих, плиты выпускаются в обширнейшем ассортименте:

1. OSB-1 – применяется в производстве мебели, обшивки, жесткой упаковки.

2. OSB-2 – используется при формировании каркасных конструкций в помещениях с нормальным или пониженным уровнем влажности.

3. OSB-3 – плита предназначена для изготовления несущих сооружений, эксплуатируемых в условиях повышенного влажностного режима.

4. OSB-4 – особопрочный лист для возведения опорных конструкций, к которым предъявляются высокие требования по устойчивости к механическим нагрузкам.

5. ОСП-л – плита покрыта прочным лаком ультрафиолетового отверждения с одной или двух сторон.

6. ЛОСП – ламинированные изделия.

7. ОСП-ш – со шпунтованными краями с двух или четырех сторон.

Особый интерес представляет OSB-3. В отличие от остальных разновидностей этот материал относится к категории влагостойких за счет введения в состав специальных полимеров, препятствующих возникновению деформационных процессов в древесине.

Ориентированно-стружечные листы 3 класса – это оптимальный вариант для строительных, ремонтных и реставрационных работ.

Технические характеристики плиты ОСБ-3 представлены в таблице ниже.

Показатель для ОСБ-3	Величина
Размер: Длина, м Ширина, м Толщина, мм	2,44, 2,45, 2,50 0,59, 1,22, 1,25 6-40
Вес ОСБ-3 (в зависимости от габаритов), кг	12-43
Плотность, кг/м3	650
Теплопроводность, Вт/м*К	0,12
Допуски по длине согласно EN 324-1, в мм	3
Допуски по ширине EN 324-1, в мм	3
Соблюдение прямоугольности EN 324-2, в мм	1,5
Уровень прямолинейности EN 324-1, мм/1хм	2
Модуль упругости EN 310, Н/мм²: относительно продольной оси относительно поперечной оси
Прочность на изгиб EN 310, Н/мм²: относительно продольной оси относительно поперечной оси
Уровень эмиссии формальдегида согласно EN 120, мг/100 гр.	До 8 (Е1)
Разбухание плиты за 24 часа при полном погружении в воду, %	Не более 15

Если сравнить с аналогичными показателями фанеры или ДСП, то выявляется интересная закономерность – многослойность придает не только устойчивость к деформациям, но и повышает прочностные качества ОСП. Именно этим и объясняется стремительный рост спроса на этот товар.

Такие характеристики как толщина и общий размер плиты ОСБ-3 указаны в соответствии с общепринятой габаритной линейкой. Но при заказе следует иметь в виду, что заводы сосредотачивают свои мощности на наиболее продаваемых позициях, а именно: длина – 2,44 м, ширина – 1,22 м, толщина – 9-15 мм. Некоторые производители выпускают партии под заказ по выбранным клиентом габаритам.

Плюсы и минусы

Обратим внимание на эксплуатационные характеристики OSB-3. В том числе:

1. Удобство в обработке. ОСБ-3 легко резать, сверлить, строгать, шлифовать. Крепежом плита держится хорошо, несмотря на немалый вес.

2. Высокая прочность. Изделия обладают достаточным уровнем упругости и гибкости, чтобы противостоять различным видам нагрузок, включая вибрационные.

3. Структурная однородность, что защищает лист от расслоения, расщепления. К тому же это способствует устойчивости ОСБ-3 к температурным и влажностным перепадам.

4. Влагостойкость. На этапе формирования в состав вводятся синтетические смолы, парафины или полимерные композиции, которые словно обволакивают каждую стружку и препятствуют проникновению влаги извне. Поэтому плита используется для наружной облицовки.

5. Возможность поверхностной отделки. Смонтированные ОСБ-3 разрешено шпаклевать, красить, лакировать, оклеивать обоями или шпоном, ламинировать и т.д.

6. Широкий ассортимент. Благодаря этому выйдет подобрать оптимальный размер ОСБ-3 для потолка или пола, стен или подкровельного пространства.

7. Невысокая стоимость OSB-3. В типовом размере 2440х1220х9 изделие можно купить за 500 руб/лист. Примерно такая же цена у ДСП аналогичных габаритов.

Из недостатков отметим следующие:

1. Не слишком презентабельный внешний вид, из-за чего ОСБ-3 редко применяется для финишной отделки.

2. ОСП не отличается повышенной биостойкостью. При частом и интенсивном воздействии воды плита начинает гнить, разрушаться, появляются грибки, плесень. К тому же изделия неустойчивы перед грызунами.

3. Пожароопасность. Несмотря на заверения рекламных служб, стружечные плиты – это производное дерева. Согласно техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности (Федеральный закон от 22.08.2008 №123-ФЗ), ОСБ-3 относится к 5 классу пожарной опасности строительных материалов (КМ5). То есть изделиям из стружки присвоены следующие категории:

• Группа горючести – Г4 (сильногорючие).
• Группа воспламеняемости – В3 (легковоспламеняемые).
• Группа дымообразующей способности – Д3 (высокая степень дымообразования).
• Группа токсичности продуктов горения – Г4 (чрезвычайно опасные).

Несмотря на минусы, ориентированно-стружечные плиты прекрасно зарекомендовали себя в строительстве как аналог ГКЛ, ГВЛ, ДСП и других листовых материалов.

Стоимость и сфера применения

В Россию стружечные плиты поставляются почти всеми крупными производителями изделий из древесины, в том числе заводами Kronospan, Glunz, Egger и др. Стоимость продукции приведена в таблице ниже.

Производитель ОСБ-3	Габариты, мм	Цена за лист, в рублях
Kronospan (Чехия)	2440х1220х9	500
Glunz (Германия)	2500х1250х9	750
Egger (Австрия)	2500х1250х9	600
Norbord (Канада)	2440х1220х9	510
Kronopol (Польша)	2500х1250х9	540

Ориентированно-стружечные плиты ОСБ-3 применяются для:

• Устройства сборной сухой стяжки пола под ламинат, паркет, ковролин, линолеум и другие виды напольных финишных материалов. Настил осуществляется на лаги либо непосредственно на основание. Допускается использование теплоизоляционных средств.
• Выравнивания стен и потолка в качестве аналога ГКЛ или ГВЛ.
• Обшивки подкровельного пространства.
• Отделки фасадов под финишную облицовку.
• Каркасного строительства и возведения опалубки.
• Выпуска СИП-панелей и других типов готовой конструкционной продукции.

ОСБ-3 многофункционален, поэтому сферы его применения гораздо шире, чем указано выше. Во всех случаях использования надо в первую очередь обращать внимание на качество и наличие соответствующих сертификатов. Это гарантирует долговечность и относительную безопасность материала для окружающих.

Дата: 9 сентября 2015

NIH находит забытый магазин оспы

Ампула шестидесятилетней давности содержит ДНК оспы, и неясно, жизнеспособен ли вирус.

Оспа, официально хранящаяся в двух хранилищах по всему миру, возможно, живо и здорова хранилась в незащищенном холодильнике правительства США. 8 июля Центры США по контролю и профилактике заболеваний (CDC) объявили, что флаконы со смертельным вирусом были обнаружены в картонной коробке в холодильнике, расположенном в кампусе Национального института здоровья (NIH) в Бетесде, штат Мэриленд.

Этот холодильник принадлежит Управлению по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), которое проводило некоторые из своих исследований на сайте Bethesda с 1972 года. 1 июля исследователи FDA обнаружили флаконы с надписью «натуральная оспа», название вируса, который вызывает оспу — при проведении инвентаризации лаборатории в рамках подготовки к переезду на участок Белого дуба Управления по контролю за продуктами и лекарствами в Силвер-Спринг, штат Мэриленд. Сотрудники службы безопасности NIH определили, что вирус не просочился и не представлял опасности для сотрудников, которые его обнаружили, а затем переместили образцы в безопасную лабораторию в кампусе Bethesda, сообщило агентство.

Затем NIH и FDA сообщили о находке в CDC и Всемирную организацию здравоохранения (ВОЗ), а 7 июля сотрудники CDC отправили флаконы в Атланту, штат Джорджия, где исследователи подтвердили, что порошок, содержащийся во флаконах, содержал вирус натуральной оспы. ДНК. Сейчас они пытаются вырастить вирус в культуре клеток при самом высоком уровне сдерживания, чтобы определить, жизнеспособен ли он, и ожидают результатов через две недели. NIH считает, что коробка, в которой хранились флаконы с оспой, датируется 1950-ми годами, но вирус чрезвычайно стабилен в порошкообразной форме и все еще может быть заразным.

С момента объявления о ее ликвидации в 1980 году оспа официально существует только в двух местах: в Центре контроля заболеваний в Атланте и в ее российском аналоге, Государственном исследовательском центре вирусологии и биотехнологии «ВЕКТОР» в Новосибирске. Но большинство экспертов считают, что во всем мире существует множество запасов, будь то в подпольных лабораториях или сохраненные в тканях человека, например, струпья, используемые для иммунизации против оспы в двадцатом веке. По словам Питера Ярлинга, вирусолога из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний, в лаборатории в Восточной Европе, например, в 1990-х годах, а совсем недавно в бывшем Швейцарском институте сывороток и вакцин в Берне был обнаружен такой же забытый запас оспы. в Фредерике, штат Мэриленд.«Вирусологи — вьючные крысы», — говорит он об их склонности к накопительству.

И это только те акции, о которых знают чиновники: Ярлинг говорит, что он узнал о последнем открытии, когда официальные лица Белого дома обсуждали, как уведомить ВОЗ. Он говорит, что в прошлом ответом на такие открытия, вероятно, было бы просто нагреть вирус до очень высоких температур, чтобы убить его.

«Это указывает на озабоченность, которую люди выражают во всем мире, что существует возможность нераскрытых запасов», — говорит вирусолог Ингер Дэймон, возглавляющая исследования поксвируса CDC.Но это необычный случай, говорит Деймон, потому что флаконы хранились в холодильнике, а не в морозильной камере с жидким азотом, как это принято в официальных запасах.

NIH сообщает, что планирует как можно скорее провести всесторонний осмотр всех своих лабораторных помещений. Но такого шага может быть недостаточно для поиска других забытых запасов, если они существуют, говорит Джарлинг, потому что неорганизованные ученые могли собрать образцы в неожиданных местах несколько десятилетий назад. «Можно заблокировать и пересчитать каждую ампулу, но все равно не найти», — говорит он.

Об этой статье

Цитируйте эту статью

Рирдон, S. NIH находит забытый магазин оспы. Природа (2014). https://doi.org/10.1038/nature.2014.15526

Ссылка для скачивания

Поделиться статьей

Все, с кем вы поделитесь следующей ссылкой, смогут прочитать это содержание:

Получить ссылку для совместного использования

Извините, ссылка для совместного использования в настоящее время недоступно для этой статьи.

Предоставлено инициативой по обмену контентом Springer Nature SharedIt

Оспа

Что такое оспа?

Оспа — это заразное заболевание, вызываемое вирусом, который больше не встречается в природе. На протяжении веков оспа убивала миллионы людей во всем мире. Но благодаря глобальным программам иммунизации смертельное инфекционное заболевание было уничтожено в конце 1970-х годов.

Сегодня ученые сохраняют в живых лишь небольшое количество вируса в строго контролируемых условиях в США.С. и России за медицинские исследования.

Плановая вакцинация против оспы прекратилась в США и многих других странах в 1972 году, а также во всех других странах-членах Всемирной организации здравоохранения к 1986 году. Многие взрослые, живущие сегодня, вероятно, получили вакцину в детстве.

Симптомы оспы

Оспа получила свое название от самого распространенного признака болезни: маленьких волдырей, которые появляются на лице, руках и теле и заполняются гноем.

Другие симптомы включают:

• Гриппоподобная усталость
• Головная боль
• Боль в теле
• Сильная боль в спине
• Небольшая рвота
• Высокая температура
• Язвы во рту и волдыри, которые распространяют вирус в горло
• A Кожа сыпь, которая обычно усиливается:
  • Сыпь начинается с плоских красных язв, которые через несколько дней превращаются в бугорки.
  • Неровности превращаются в пузыри, заполненные жидкостью.
  • Волдыри наполняются гноем.
  • Они покрываются коркой, обычно на второй неделе оспы.
  • Струпья образуются на волдырях, а затем отпадают, как правило, на третьей неделе болезни. Они могут вызвать стойкие рубцы.
• Слепота может возникнуть при образовании волдырей возле глаз.

Оспа вызывает

Ее вызывает вирус натуральной оспы. Есть две формы вируса. Более опасная форма, оспа большая, привела к оспе, от которой погибло около 30% инфицированных.Variola minor вызвала менее смертоносный вид, от которого погибло около 1% тех, кто ей заразился.

Две формы оспы были более смертоносными, чем обычный штамм: геморрагическая и злокачественная.

Геморрагическая оспа чаще поражает взрослых, включая беременных женщин, а не детей. У людей наблюдались более серьезные симптомы, включая жар, боль и головные боли, и у них текла кровь из волдырей и слизистых оболочек. Обычно люди умирали от заражения крови в течение недели.

Злокачественная оспа чаще поражает детей, а не взрослых.Вместо вздутых волдырей у людей появлялись плоские поражения, слившиеся на поверхности кожи. Большинство людей, заболевших этой формой оспы, также умерли от заражения крови.

Как распространяется оспа

Болезнь очень заразна. Вы могли получить его:

• Вдыхая вирус при непосредственном контакте с инфицированным человеком. Обычно он распространяется через капли слюны, когда человек кашляет, чихает или говорит.
• При обращении с одеждой или простынями инфицированного человека или при контакте с жидкостями его тела.
• Очень редко оспа передается среди людей в небольших замкнутых пространствах, вероятно, через воздух в системе вентиляции. Животные и насекомые не распространяют болезнь.
• Если вирус был распространен в результате террористического акта. Это редкая возможность, но на случай, если это произойдет, правительства по всему миру накопят вакцины против оспы.

Диагноз оспы

Поскольку оспа не диагностировалась десятилетиями, вполне вероятно, что врачи не сразу распознают болезнь у пациентов.Состояние можно диагностировать, исследуя образец ткани, взятой из оспы. Единичный диагноз будет считаться чрезвычайной ситуацией в области здравоохранения во всем мире.

Лечение оспы

Есть только одно известное лекарство, которое может лечить оспу. Препарат тековиримат (TPOXX) был одобрен в 2018 году для лечения оспы, если у кого-то проявятся симптомы вируса. Препарат цидофовир также хорошо зарекомендовал себя в ранних исследованиях. Вакцинация в течение 3-4 дней после контакта с вирусом может сделать болезнь менее тяжелой или помочь предотвратить ее.

Помимо этого, медицинская помощь направлена ​​на облегчение таких симптомов, как лихорадка и ломота в теле, а также на борьбу с любыми другими заболеваниями, которые могут возникнуть у человека при слабой иммунной системе. Антибиотики могут помочь, если кто-то заразился бактериальной инфекцией во время оспы.

Осложнения оспы

Если люди заболеют геморрагической или злокачественной оспой, они с большей вероятностью умрут. Более смертельные формы заболевания чаще поражают беременных женщин и людей с ослабленной иммунной системой.

Люди, пережившие оспу, могут иметь шрамы на лице и теле. В редких случаях они могут ослепнуть. Оспа также может вызывать бесплодие у мужчин, а у женщин — выкидыш или мертворождение.

Вакцина против оспы

Ученые используют вирус, родственный натуральной оспе, — вирус осповакцины — для создания вакцины против оспы, поскольку он представляет меньший риск для здоровья. Вакцина побуждает иммунную систему организма производить средства, называемые антителами, необходимые для защиты от вируса натуральной оспы и предотвращения оспы.

Никто точно не знает, как долго вакцина против оспы защищает людей от болезни. Некоторые эксперты считают, что он сохраняется до 5 лет и со временем проходит. Поскольку это может не дать пожизненной защиты, любой человек, вакцинированный много лет назад в детстве, может подвергаться риску заражения вирусом натуральной оспы в будущем. Единственные люди, обладающие пожизненным иммунитетом, — это те, кто переболел оспой и выжил.

Всемирная организация здравоохранения и ее страны-члены хранят запас вакцины против оспы.Сегодня он редко используется, за исключением тех немногих людей, которые имеют отношение к вирусу натуральной оспы, например, лабораторных исследователей, работающих с вирусами натуральной оспы и подобными ей.

Риски вакцины против оспы

Некоторые из ее побочных эффектов могут быть опасными, особенно для людей со слабой иммунной системой. Они могут варьироваться от кожных реакций до серьезного состояния нервной системы, называемого энцефалитом, которое может привести к судорогам, коме и смерти. Но эти побочные эффекты очень редки. Согласно историческим данным, на каждые 1 миллион человек, вакцинированных от оспы, один-два человека умирают из-за плохой реакции.

У некоторых людей может быть более высокий риск реакции на вакцину, например:

• Беременные или кормящие женщины
• Люди с кожными заболеваниями, такими как экзема
• Люди со слабой иммунной системой из-за таких заболеваний, как лейкемия или ВИЧ
• Люди, получающие лечение, например, от рака, которое ослабляет иммунную систему

Оспа как угроза общественному здоровью

Трудно сказать, насколько серьезной угрозой может стать вспышка оспы сегодня. Ученые не могут быть уверены в этом по нескольким причинам:

• Сегодня в мире больше людей с ослабленной иммунной системой, чем тогда, когда существовала оспа.
• Страны использовали вакцины разной силы во время глобальных усилий по борьбе с оспой.
• Невозможно узнать наверняка, как долго эти разные вакцины обеспечивают иммунитет к вирусу.

Если случится вспышка оспы, меры общественного здравоохранения, вероятно, будут включать следующие шаги: поиск и вакцинация инфицированных людей, вакцинация медицинских работников и других лиц, подверженных риску заражения, изоляция больных оспой, чтобы они не могли распространить болезнь, и Сделайте вакцинацию для населения, если это необходимо для сдерживания вспышки.

Оспа — обзор | ScienceDirect Topics

Натуральная оспа

В 1980 году Генеральная Ассамблея ВОЗ объявила, что оспа ликвидирована; уничтожение оставшихся запасов вируса, намеченное на 1999, а затем на 2002 год, было отложено с целью проведения исследований для повышения готовности в случае рецидива оспы в результате злонамеренного использования вируса натуральной оспы. У вируса есть строгий круг хозяев человека и нет животного резервуара. Штаммы Variola major вызвали заболевание с тяжелым продромом, лихорадкой и прострацией.Чаще всего вирус передавался от человека к человеку через респираторные частицы с крупными каплями, которые вдыхали восприимчивые люди, имевшие длительный непосредственный контакт с инфекционным человеком; реже она распространялась через аэрозоль или при прямом контакте с высыпанием или отслоившимся материалом корки от струпа. ^79,118 Токсемия или другая форма системного шока привели к летальности до 30%. Частота вторичных атак среди непривитых лиц, контактировавших в домохозяйствах, колебалась от 30% до 80%.Малые штаммы натуральной оспы (вирусы аластрима, амасса или кафира) вызвали менее тяжелую инфекцию и уровень летальности менее 1%, хотя частота вторичных атак среди непривитых лиц, контактировавших в домохозяйствах, также колебалась от 30% до 80%. Последний случай естественной оспы был в Сомали в октябре 1977 года, хотя в августе 1978 года в Университете Бирмингема, Англия, произошла смертельная лабораторная инфекция, вызванная вирусом натуральной оспы. сыпь.Для обычной оспы наиболее частым клиническим проявлением после бессимптомного инкубационного периода от 10 до 14 дней (диапазон от 7 до 17 дней) была лихорадка с быстрым повышением температуры примерно до 103 ° F, иногда с кожными петехиями. Сопутствующие конституциональные симптомы включали боль в спине, головную боль, рвоту и прострацию. В течение 1-2 дней после инкубации появилась системная сыпь, которая обычно распределялась центробежно (то есть поражения присутствовали в большем количестве на слизистой оболочке полости рта, лице и конечностях, чем на туловище).Поражения обычно проявлялись на ладонях и подошвах (рис. 135-2 и 135-3). Первоначально высыпания появлялись в виде макулярных, затем папулезных, увеличивающихся и прогрессирующих в пузырьки к 4-5 дням и пустулы к 7-м дням; к 14-му дню поражения покрылись коркой и коркой и сошли (рис. 135-4). Поражения кожи были глубокими и находились на одной и той же стадии развития в любой части тела. Также были зарегистрированы более легкие и более тяжелые формы сыпи. Менее серьезные проявления (модифицированная оспа или синусовая сыпь натуральной оспы) наблюдались у некоторых вакцинированных лиц, в то время как геморрагическая или плоская оспа, как полагают, возникла в результате ослабленного иммунного ответа пациентов.

Оспа большая оспа дифференцировалась на следующие четыре основных клинических типа:

1.

Обычная оспа (90% случаев) вызывала виремию, лихорадку, прострацию и сыпь; Смертность, как правило, пропорциональна степени высыпания. Согласно классификации ВОЗ, уровни смертности варьировались от менее 10% для «обычной дискретной» оспы до 50–75% для более редких «обычных сливных» проявлений.

2.

(вакцина) оспа, модифицированная (5% случаев), вызвала умеренный продромальный период с небольшим количеством поражений кожи у ранее вакцинированных людей и уровнем смертности значительно ниже 10%.

3.

Плоская оспа (5% случаев) вызывала медленно развивающиеся очаговые поражения с генерализованной инфекцией и приблизительно 50% летальностью.

4.

Геморрагическая оспа (<1% случаев) вызвала кровотечение в кожу и слизистые оболочки и неизменно приводила к летальному исходу в течение недели после начала заболевания.

Дискретный тип обычной формы с типичной лихорадкой на продромальном уровне и сыпью, возникший в результате инфекции, вызванной аластримой натуральной оспы. ⁷⁹ ВОЗ установила систему классификации типов случаев оспы, основанную на представлении болезни и бремени сыпи. Геморрагический и плоский типы уже были кратко описаны. Обычный тип был разделен на три категории в зависимости от степени высыпания на лице и теле. В обычной конфлюэнтной категории не было видно участков кожи между везикулопустулезными высыпаниями на туловище или лице. Участки нормальной кожи были видны между высыпаниями на туловище при обычном полупериодическом заболевании и на лице при обычном дискретном заболевании.Заболевание, модифицированное вакциной, возникло с редким количеством поражений. Инфекция давала пожизненный иммунитет. ^79,119

До ликвидации оспы как клинического проявления было относительно легко распознать, но другие экзантематозные заболевания были ошибочно приняты за это заболевание. ^118,119,120 Например, сыпь при тяжелой ветряной оспе, вызванной вирусом ветряной оспы, часто ошибочно принималась за сыпь оспы. Однако ветряная оспа вызывает центростремительную сыпь и редко появляется на ладонях и подошвах.Кроме того, в случае ветряной оспы продромальная лихорадка и системные проявления легкие, если проявляются вообще; поражения носят поверхностный характер; и поражения на разных стадиях развития могут присутствовать в одной и той же области тела. Другие болезни, которые путают с оспой везикулярной стадии, включали оспу обезьян, генерализованную вакцину, диссеминированный опоясывающий герпес, инфекцию, вызванную распространенным вирусом простого герпеса, лекарственные реакции (высыпания), многоформную эритему, энтеровирусные инфекции, чесотку, укусы насекомых, импетиго и контагиозный моллюск. Заболевания, которые путают с геморрагической оспой, включают острый лейкоз, менингококкемию и идиопатическую тромбоцитопеническую пурпуру. CDC в сотрудничестве с многочисленными профессиональными организациями разработал алгоритм оценки пациентов с оспой. Алгоритм помогает в дифференциальной диагностике везикулопустулезной стадии сыпи. Алгоритм и дополнительная информация о лабораторных исследованиях доступны на сайте www.bt.cdc.gov/agent/smallpox/diagnosis/. Дифференциальный диагноз болезней фебрильной везикулярной пустулезной сыпи представлен в Таблице 135-1.

NIH: Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний

Вакцина против оспы (оспы), полученная из лимфы теленка и в настоящее время лицензированная в США, представляет собой лиофилизированный препарат на основе живого вируса инфекционного вируса осповакцины. Он не содержит вируса оспы (натуральной оспы).

Кредит: CDC

Оспа, вызванная вирусом натуральной оспы, является очень заразным инфекционным заболеванием, вызывающим у инфицированных людей лихорадку и прогрессирующую обезображивающую кожную сыпь. Трое из 10 человек, инфицированных оспой, умерли. У многих выживших есть стойкие шрамы, часто на лицах, или они остались слепыми. В 1980 году с помощью вакцинации болезнь была искоренена. Однако исследования эффективных вакцин, лекарств и средств диагностики оспы продолжаются на тот случай, если она будет использована в качестве оружия биотеррора.

Последний случай естественной оспы был зарегистрирован в 1977 году. В 1980 году Всемирная организация здравоохранения заявила, что оспа ликвидирована. В настоящее время нет никаких свидетельств естественной передачи оспы где-либо в мире.Хотя всемирная программа иммунизации позволила искоренить болезнь оспы несколько десятилетий назад, небольшие количества вируса оспы официально все еще существуют в двух исследовательских лабораториях в Атланте, штат Джорджия, и в России.

Почему исследование оспы является приоритетом для NIAID?

Оспа — это патоген категории А, представляющий собой те организмы / биологические агенты, которые представляют наибольший риск для национальной безопасности и общественного здравоохранения, поскольку они могут легко передаваться или передаваться от человека к человеку, приводить к высоким уровням смертности и потенциально опасны для населения. воздействие на здоровье, может вызвать общественную панику и социальную нестабильность и потребовать особых действий для обеспечения готовности общественного здравоохранения.

Как NIAID решает эту критическую тему?

NIAID поддерживает фундаментальные, доклинические и клинические исследования, необходимые для развития продуктов для биозащиты и новых инфекционных заболеваний. Цели разработки продуктов в этой области сместились от подхода «одно лекарство — одно лекарство» к более гибкой стратегии, которая применима к широкому спектру инфекционных заболеваний. В частности, этот подход широкого спектра используется для разработки продуктов, эффективных против различных патогенов и токсинов; найти технологии, которые можно широко применять для улучшения нескольких классов продуктов; и установить платформы, которые могут сократить время и стоимость создания новых продуктов.Это очевидно из проведенных НИАИД исследований по лечению оспы и вакцин, которые описаны ниже.

Запасы и сила вакцины

Вакцина Dryvax использовалась для искоренения оспы, и в Соединенных Штатах имеется достаточно вакцины Acam2000 для вакцинации населения в случае террористического нападения. До появления Acam2000 при поддержке NIAID было обнаружено, что Dryvax можно успешно разбавить до пяти раз и сохранить свою эффективность. Эти результаты помогли расширить число людей, которых Dryvax может защитить до тех пор, пока не будут приняты достаточные дозы Acam2000 для всего населения США.

---

Узнайте больше о поставках и дозировке противооспенной вакцины

Лечение

Хотя вакцины против оспы были разработаны и закуплены для SNS, они не могут полностью предотвратить заболевание или ослабить болезнь, если введены слишком поздно после заражения.Противовирусные препараты от оспы необходимы для лечения или постконтактной профилактики. Первые результаты лабораторных исследований показывают, что цидофовир может быть эффективным средством лечения вируса оспы. (В 1996 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов [FDA] одобрило использование цидофовира для лечения цитомегаловирусных инфекций. ) Ученые, поддерживаемые NIAID, проводят исследования на животных, чтобы лучше понять способность препарата лечить оспу.

---

Узнать больше о лечении оспы

Происхождение вируса натуральной оспы

вирусов.2015 Март; 7 (3): 1100–1112.

Игорь Васильевич Бабкин

¹ Лаборатория молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины, Новосибирск 630090, Россия

Ирина Николаевна Бабкина

¹ Лаборатория молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины Медицина, Новосибирск 630090, Россия

² ООО «ВЕКТОР-БЕСТ», Новосибирск 630559, Россия; Электронная почта: ur.liam@anikbab_kinaniri

Эллиот Дж.Лефковиц, научный редактор

¹ Лаборатория молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины, Новосибирск 630090, Россия

^* Автор, к которому следует обращаться; Электронная почта: ur. liam@nikbab_i; Тел .: + 7-383-363-51-57; Факс: + 7-383-363-51-53.

Поступило 8 декабря 2014 г .; Принята к печати 26 февраля 2015 г.

Авторские права © 2015 г., авторы; лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.

Abstract

Вопрос о происхождении оспы, одной из основных угроз человечеству, является постоянной заботой научного сообщества.Оспа вызывается возбудителем, называемым вирусом натуральной оспы (VARV), который принадлежит к роду Orthopoxvirus . В прошлом веке оспа была объявлена ​​искорененной в человеческом сообществе; однако механизмы, ответственные за появление новых опасных патогенов, еще предстоит разгадать. Эволюционный анализ молекулярно-биологических геномных данных различных ортопоксвирусов, включающий широкий спектр эпидемиологической и исторической информации о натуральной оспе, позволил датировать появление VARV.Сравнение генома VARV с геномами наиболее близких ортопоксвирусов и изучение распределения ареалов их естественных хозяев позволяют предположить, что VARV возник 3000–4000 лет назад на востоке африканского континента. Скорость эволюции VARV, по оценкам, составляет приблизительно 2 × 10 ^-6 замен / сайт / год для центральной консервативной области генома и 4 × 10 ^-6 замен / сайт / год для синонимичных замен в геноме. Предположительно, завезение верблюдов в Африку и сопутствующие изменения климата были определенными факторами, которые вызвали дивергентную эволюцию предкового вируса, похожего на коровью оспу, и тем самым привели к появлению VARV.

Ключевые слова: вирус натуральной оспы, ортопоксвирус, эволюция, происхождение

1. Введение

Оспа была тяжелым заболеванием человека, вызываемым вирусом натуральной оспы (VARV), который был одновременно очень смертельным и очень заразным [1,2,3 , 4,5,6]. VARV является представителем рода Orthopoxvirus [4,5,6]. Характерной особенностью этого вируса является его строгая специфичность для человека. Этот вирусный патоген циркулировал в человеческой популяции на протяжении многих веков и вызывал неоднократные крупномасштабные эпидемии с большим числом выздоровевших и мертвых жертв [3,7]. В 18 веке оспа была причиной смерти более четырехсот тысяч человек в Европе каждый год [3]. К счастью, именно этот вирус был полностью исключен из человеческого сообщества к концу прошлого века благодаря вакцинации [3,4,8].

Ближайшими родственниками VARV, которые также являются патогенными для человека, являются ортопоксвирусы Старого Света, включая коровью оспу (VACV), коровью оспу (CPXV) и оспу обезьян (MPXV) [5,6]. Главный естественный резервуар последних двух вирусов — грызуны.Введение лабораторных штаммов долгое время делало невозможным обнаружение диких VACV в природе [3,4,9,10,11]. В настоящее время считается, что VACV произошел от вируса оспы лошадей (HPXV) [12]. Однако все эти вирусы, которые тесно связаны с VARV, имеют широкий спектр чувствительных хозяев; соответственно, чрезвычайно важно прояснить факторы, которые усилили эволюционную специализацию предка VARV по отношению к его единственному хозяину — людям.

Основными механизмами эволюции поксвирусов являются накопление случайных мутаций и их последующая фиксация в геноме, амплификация / редукция генов и рекомбинация [13,14,15]. Наследственная информация VARV хранится в двухцепочечной молекуле ДНК длиной примерно 190 т.п.н. (). Подобно другим поксвирусам, геном VARV включает расширенную центральную консервативную область (приблизительно 102 т.п.н.), в которой в основном находятся жизненно важные гены, ответственные за модификацию белков, репарацию ДНК, транскрипцию, биосинтез мРНК, репликацию, структурные компоненты вирионов и вариабельные концевые области, которые несут гены иммуномодулирующих белков и диапазон хозяев [5,16,17,18,19].Накопление преимущественно случайных мутаций характерно для центральной консервативной области в геноме VARV, тогда как события рекомбинации были обнаружены в концевых участках генома [15]. Соответственно, филогения, основанная на центральной консервативной области генома VARV, наиболее достоверно отражает эволюционное древо этого вируса.

Схема генома ортопоксвируса (без масштаба).

2. Оспа в древности: исторические данные

Вопрос о причинах оспы всегда был интригующим и стал предметом различных легенд и мифов [3,7]. Несмотря на отчетливые характерные особенности оспы, которые отличают ее от других болезней, описания этой болезни отсутствуют в письменных источниках древних цивилизаций, таких как Библия и Талмуд. В настоящее время большинство исследователей рассматривают описания оспы в древнеиндийских трактатах Charaka Samhita и Sushruta Samhita как первые надежные описания. Эти медицинские тексты были составлены в I – IV веках нашей эры.Некоторые источники датируют эти медицинские тексты 6-м или даже 15-м веком до нашей эры; однако мы можем только утверждать, что оспа существовала в Индии до нашей эры [7,20].

Первое достоверное описание оспы в Китае датируется 4 веком нашей эры, хотя есть многочисленные свидетельства того, что оспа была завезена в Китай в 3 веке до нашей эры [7]. Существует гипотеза, что оспа появилась в Китае в 1122 году до нашей эры; однако эта гипотеза не подтверждается большинством исторических свидетельств [3,7].

Наиболее часто упоминаемые свидетельства о предполагаемом распространении оспы в Древнем Египте связаны с мумией Рамзеса V, который умер в 1157 г. до н.э. [3,7]. На его мумии видны следы кожных повреждений, которые, возможно, были вызваны оспой. Тем не менее, нет никаких исторических свидетельств, достоверно описывающих эпидемию оспы в Древнем Египте. Такие поражения кожи могли быть вызваны различными экзантематическими заболеваниями, в том числе вызванными другими поксвирусами.

Имеющиеся исторические записи позволяют предположить, что оспа была завезена в Грецию во второй год Пелопоннесской войны в 430 г. до н.э. и была описана как «Афинская чума», а затем в Рим в 170 г. н.э., где она упоминалась. как «Антониновую чуму».Однако однозначные описания оспы в Европе датируются только 6 веком нашей эры [3,7,21,22].

Все эти исторические данные подтверждают гипотезу о том, что оспа является сравнительно недавно возникшей инфекцией. Действительно, VARV передается только между чувствительными людьми и вызывает смертельное заболевание, но не заражает животных. В результате эпидемии оспы большинство уязвимого населения приобретает иммунитет или умирает, и эпидемия исчезает. Позже вирус может появиться снова на той же территории, но только после рождения достаточного количества детей нового поколения, чувствительных к оспе.Такой жизненный цикл вируса требует значительной концентрации чувствительных хозяев. Корь — это еще одно заболевание, патогенное только для людей, и для появления достаточного количества чувствительных детей и сохранения вируса кори в человеческой популяции требуется население примерно в 200–300 тысяч человек. Считается, что натуральная оспа обладает схожими характеристиками. Большинство исследователей полагают, что одомашнивание животных, развитие земледелия и создание крупных населенных пунктов около 6000–10 000 лет назад создали условия, которые позволили появиться оспе [7,23].

Высокая летальность от натуральной оспы — еще один фактор, который способствует недавнему происхождению VARV. Эта функция часто типична для вирусов, которые недавно адаптировались к новым хостам. Во многих случаях дальнейшая эволюция таких вирусов приводит к снижению летальности [24,25,26]. Примером такой эволюции является история применения вируса миксомы (род Leporipoxvirus ) для борьбы с популяцией европейских кроликов ( Oryctolagus cuniculus ) в Австралии.В этом случае летальность миксоматоза резко снизилась [27,28,29]. Происхождение западноафриканского подтипа MPXV является дополнительной иллюстрацией эволюционной стратегии ортопоксвируса. Возникновение этого вируса датируется примерно 1200 лет назад [30]. Утрата комплемент-связывающего белка дифференцировала этот подтип от штаммов MPXV из Центральной Африки и привела к снижению летальности [31].

3. Датировка VARV Evolution

Реконструкции эволюционных историй вирусов основаны на сравнении их нуклеотидных или аминокислотных последовательностей с использованием количества различий в качестве меры эволюционного расхождения [14,32].Обнаружение исторических реликвий, содержащих вирусную ДНК, значительно улучшило бы датировку эволюционной истории VARV. Исследователи пытались выделить ДНК VARV из различных образцов [33]. Единственной успешной попыткой была попытка Biagini et al. [34,35], которые обнаружили ДНК VARV в образцах трупов, эксгумированных из вечной мерзлоты. Несмотря на значительную степень деградации, извлеченные образцы подходили для секвенирования и анализа структуры генома древнего вируса; однако это исследование еще не завершено.Следовательно, эволюционная история VARV может быть датирована либо на основании дат, с которых были выделены образцы, содержащие VARV, либо на основании предполагаемых дат, когда различные подтипы VARV расходились с их предками.

Известно, что оспа была экспортирована в Центральную и Южную Америку из Западной Африки в начале 16 века и вызвала высокие эпидемии со смертельным исходом среди местного населения. Последующие вспышки оспы в Америке имели низкую летальность, и вирус, вызвавший эти эпидемии, получил название натуральной оспы minor alastrim [3,7].Эволюция западноафриканского подтипа VARV во время его распространения на американский континент привела к снижению смертности от натуральной оспы с 8–12% до менее 1% [15].

Бабкина и др. [36] проанализировал данные полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (RFLP) и обнаружил, что западноафриканские штаммы VARV, принадлежащие к основному подтипу натуральной оспы и изолятам минорного аластрима натуральной оспы , составляют обособленный биологический подтип VARV, который демонстрирует существенные различия в их геномных характеристиках. организации по сравнению с другими штаммами VARV.Важно отметить, что штаммы VARV из Западной Африки и alastrim сгруппированы в две разные филогенетические ветви, что привело к предположению об их независимой эволюции в течение определенного периода времени. Филогенетические отношения между штаммами VARV позже были подтверждены секвенированием их геномов [15]. Основываясь на данных RFLP-анализа [36], Бабкин предположил, что натуральная оспа минорный аластрим произошла от западноафриканских штаммов VARV, и первая попытка оценить скорость эволюции поксвируса была основана на этом предположении [37]. Этот анализ включал центральную консервативную область геномов ортопоксвирусов и проводился с использованием строгих молекулярных часов и метода максимального правдоподобия. Результаты показали, что VARV отделился от вируса оспы верблюдов (CMLV) примерно 6000 лет назад. Скорость накопления замен в геномах ортопоксвирусов оценивается примерно в 1 × 10 ^-6 замен / сайт / год.

Ли и др. [38] попытался датировать время появления VARV, используя другие ограничения.Эти авторы проанализировали только те SNP, которые отвечали требованиям семи нуклеотидов, окружающих SNP, и консервативных нуклеотидов с обеих сторон. Полные геномы ортопоксвирусов были изучены в ходе эволюционного анализа, описанного в этой статье, который включал концевые вариабельные области геномов, подвергшихся рекомбинации [15] и кодирующие гены вирулентности, многие из которых находятся в процессе адаптивного отбора [16, 17,39]. Два разных предположения о времени появления VARV были предложены Li et al. Первый анализ был основан на предположении, что VARV был завезен на юг Африки в 1713 году, а затем колонизировал весь континент. Однако существует множество документальных свидетельств более раннего распространения оспы на этом континенте; Что касается Северной Африки, VARV присутствовал там по крайней мере еще в 7 веке нашей эры [3,7]. Второе предположение было основано на описании оспы в древнем китайском манускрипте, датированном 4 веком нашей эры. Следовательно, авторы сделали вывод, что VARV возник либо 16 000 лет назад, согласно первому случаю, либо 68 000 лет назад во втором случае, используя строгие молекулярные часы.Авторы предположили, что оспа появилась на американском континенте задолго до того, как Колумб открыл Америку. Это противоречит историческим данным о том, что американское население сократилось почти на девять миллионов человек за 10 лет колонизации главным образом из-за оспы [3,7]. Отметим, что VARV относится к ортопоксвирусам Старого Света и генетически далеки от ортопоксвирусов Нового Света [40]. Кроме того, трудно представить, что популяция VARV-чувствительных хозяев достигла достаточной плотности 68000 лет назад.

В 2008 и 2012 годах Бабкин и др. [30,41] проанализировал эволюционную историю VARV на основе консервативных центральных областей геномов ортопоксвирусов, которые включают 102 гена, с помощью расслабленных молекулярных часов. В первой работе использовались следующие ограничения: временной период дивергенции штаммов VARV alastrim от западноафриканских штаммов не превышал 400 лет, а время появления VARV было менее 10 000 лет назад. Результаты предполагали возможность того, что западноафриканский подтип VARV был импортирован в Америку не с первыми рабами, а позже.Временной масштаб дивергентной эволюции ортопоксвирусов оценивался с использованием метода байесовского датирования и программного обеспечения Multidivtime. Авторы подсчитали, что вирусы VARV, CMLV и taterapox (TATV) произошли от одного и того же предка примерно 3400 лет назад, и оценили скорость эволюции в 2,3 × 10 ^-6 замен на сайт в год. В последней работе был рассмотрен расширенный набор различных штаммов ортопоксвирусов. Бабкин и др. использовал программное обеспечение Beast и ослабил (некоррелированное логнормальное) молекулярные часы для оценки хронологической шкалы.По оценкам, появление VARV произошло примерно 3300 лет назад, а скорость накопления мутаций составила 2,1 × 10 ^-6 замен на сайт в год ().

Хронограмма дерева максимальной достоверности для ортопоксвирусов, созданных с помощью BEAST, на основе центральных консервативных областей их геномов. Серые полосы в узлах представляют интервалы максимальной плотности вероятности 95%. Скорость накопления мутаций показана рядом с ветвями (замен / сайт / год).Цифры на узлах указывают время до последнего общего предка клад (годы назад). Апостериорные вероятности всех клад составляют> 90%, за исключением узла, отмеченного звездочкой. VARV — вирус натуральной оспы, TATV — вирус taterapox, CMLV — вирус оспы верблюжьих, CPXV — вирус коровьей оспы, HPXV — вирус оспы, MPXV — вирус оспы обезьян, MA VARV — натуральная оспа минорный штамм alastrim , WA VARV — штаммы вируса натуральной оспы Западной Африки, WA MPXV — штаммы вируса оспы обезьян из Западной Африки. Легенда и рисунок воспроизведены из [30].

В 2010 году Hughes et al. [42] проанализировали последовательности 132 генов ортопоксвирусов и оценили количество синонимичных замен на синонимичный сайт. Предполагая, что расхождение аластрима от западноафриканских штаммов VARV произошло 300-500 лет назад, эти авторы получили скорости замен 6 × 10 ^-6 и 4 × 10 ^-6 замен / сайт / год, соответственно. Обратите внимание, что отделение VARV от TATV было оценено примерно 3000–4000 лет назад, что совпадает с предыдущими данными [30,41,43].

Ферт et al. [44] применил другой метод для оценки скорости эволюции. Эти авторы установили скорость накопления замен в геномах различных штаммов VARV на основании времени их выделения. Они получили немного более высокие темпы эволюции, чем те, о которых сообщалось в предыдущих статьях [30,41,42], что можно объяснить концевыми сильно вариабельными участками геномов, которые использовались в анализе [16,17,39].

Kerr et al. исследовал аналогичные данные о скорости эволюции другого поксвируса, вируса миксомы [28]. Авторы изучили ослабление вируса миксомы после его введения с целью достижения биологического контроля над популяциями европейских кроликов в Австралии и Европе. Рассчитанные скорости эволюции вируса миксомы были в два-три раза выше, чем у ортопоксвирусов, что объясняется быстрой адаптацией этого вируса к его новому хозяину, европейскому кролику.

Можно сделать вывод, что большинство исследователей получили сходные скорости эволюции ортопоксвирусов и даты происхождения VARV с использованием различных подходов.

4. VARV Ancestor

Филогенетические реконструкции предполагают, что CMLV, TATV и VARV произошли от общего предка почти одновременно [30,40,41,42,43,45,46]. Кроме того, эти вирусы строго специфичны для своих хозяев, и как VARV, так и CMLV вызывают заболевания с высокой летальностью [15,23]. Для происхождения этих вирусов была необходима высокая плотность восприимчивых хозяев [7,23,24]. Известно, что песчанка голая ( Gerbilliscus kempi ), обитающая в саваннах и сухих лесах Африки, является единственным хозяином TATV, тогда как песчанка обыкновенная ( Meriones unguncuilatus ) не чувствительна к TATV [47 ].Тот факт, что эти три вируса тесно связаны, предполагает существование общего предкового вируса с широким кругом хозяев. Предположительно, этот вирус поразил грызунов и смог заразить различных представителей порядка Rodentia , поскольку естественными хозяевами большинства современных ортопоксвирусов Старого Света (например, CPXV и MPXV) являются грызуны, но VARV и CMLV являются исключениями. [6,48]. Предполагаемым естественным источником VACV является вирус оспы, который, как известно, является патогенным для грызунов [48].

Предположительно, CPXV-подобный вирус был предком VARV, TATV и CMLV. Известно, что CPXV имеет самый широкий спектр восприимчивых хозяев и самый длинный геном из всех известных ортопоксвирусов, а CPXV содержит все ортопоксвирусные гены [17,19]. В настоящее время считается, что все ортопоксвирусы произошли от CPXV-подобного предшественника в результате укорочения генома и мутаций некоторых генов. Эти процессы привели к появлению более узких специализированных патогенов [18,39,46]. Штаммы CPXV настолько генетически разнообразны, что было предложено отнести их к отдельным видам ортопоксвирусов [49,50].

5. Где появился VARV?

Исследователи склонны связывать место появления VARV с первыми историческими свидетельствами, описывающими натуральную оспу, и с появлением первых цивилизаций, которые создали большие человеческие поселения, которые позволили появиться новому вирусу. Все авторы указали Ближний Восток и Индию как предполагаемые географические регионы появления VARV [7,23,30,41,51].

Щелкунов [51] предположил, что VARV возник в Индии. Это предположение было основано на генетической изменчивости различных штаммов индийского VARV.Ранее было отмечено, что индийские штаммы не образуют единого кластера на филогенетическом дереве [52]. Однако этот факт можно объяснить крупномасштабными эпидемиями оспы в Индии в последнее время и последующим распространением этого вируса в другие азиатские регионы. Обратите внимание, что генетические дистанции между индийскими штаммами на филогенетическом дереве невелики. Следует подчеркнуть, что наиболее выраженное генетическое различие наблюдалось между западноафриканским подтипом VARV и другими штаммами VARV, что предполагает африканское происхождение VARV [52].Кроме того, эта гипотеза не объясняет происхождение TATV, потому что голая единственная песчанка, хозяин TATV, не обитает в Индии [53,54].

В 2012 г. Бабкин и Бабкина [30] предложили гипотезу о географическом регионе появления VARV, основанную на предположении, что CMLV, TATV и VARV возникли в одно и то же время и в одном географическом районе. Действительно, как упоминалось выше, эти три вируса произошли от общего предкового вируса. Скорее всего, этот вирус был CPXV-подобным вирусом, способным заражать грызунов и других млекопитающих.Эти авторы изучили географические ареалы хозяев CMLV, TATV и VARV. Известно, что голая песчанка — единственный хозяин TATV [47], этот вид грызунов распространен от Западной Африки до Эфиопии, а его ареал ограничен тропическими лесами на юге и пустыней Сахара на севере () [53,54]. Одомашненные верблюды были впервые импортированы в Африку, в частности, на Африканский Рог, 3500–4500 лет назад, затем продвинулись в Египет в VI – VII веках до нашей эры, а затем распространились в другие регионы африканского континента [55,56 ].Есть свидетельства того, что крупные поселения существовали примерно 4000 лет назад в районе Африканского Рога [57]. Этот географический регион может быть зоной, в которой перекрываются распределения хостов CMLV, TATV и VARV (). Следовательно, предполагаемой областью, в которой эти три вида ортопоксвирусов произошли от общего предка, может быть Африканский Рог. Эта гипотеза поддерживает датировку появления VARV, поскольку верблюд и голая песчанка не встречались в одном районе до 4000 лет назад.Бабкин и Бабкина [30] предположили, что эволюция CPXV-подобного предкового вируса и его дальнейшее разделение на три высокоспециализированных вида были вызваны введением верблюда, нового потенциального хозяина с уникальными антителами [58,59], и необходимость адаптации вируса к изменяющимся условиям.

Карта мира. Черный кружок обозначает предполагаемую область происхождения предков верблюдовых ( Camelidae ) приблизительно 45 млн лет назад [60]. Направление их миграции показано стрелками: 1 — миграция предков верблюдов из Северной Америки в Азию 2–3 млн лет назад [61]; и 2, интродукция одомашненных верблюдов в Восточную Африку приблизительно за 4 TYA [55,56]; заштрихованный овал: ареал голых песчанок [53,54].Легенда и рисунок воспроизведены из [30].

Наиболее известными факторами возникновения патогенов являются изменение климата, разрушение окружающей среды потенциальных хозяев, проникновение патогена в новую область, распространение патогена на другие популяции хозяев и взаимодействие с иммунной системой хозяина [62]. Изучение глобальных экологических факторов, которые могли стимулировать появление CMLV, TATV и VARV из наследственного вируса примерно 3500 лет назад, предполагает, что разумно рассмотреть извержение Санторини, которое произошло между 1650 и 1540 годами до нашей эры [63,64 ].Это извержение было одним из крупнейших вулканических событий на Земле в зарегистрированной истории и вызвало значительные изменения климата [64], которые предположительно вызвали миграции различных млекопитающих и, возможно, вызвали эволюцию предка VARV. Однако совпадение сроков этих изменений климата и появления VARV не доказывает взаимосвязь между этими событиями.

6. Молекулярная эволюция VARV

Некоторые авторы сосредоточили внимание на вопросе, какие именно изменения в генетической структуре предкового вируса делают возможным появление VARV и адаптацию к людям.Ротенбург и др. [65,66] тщательно проанализировали гены ряда хозяев в различных геномах поксвирусов, включая геном VARV. Геномы поксвирусов были всесторонне сравнены несколькими научными группами [15,18,23,65]. Выявлены отличия генома VARV от геномов других ортопоксвирусов. Smithson et al. [45] удалось обнаружить очаг мутации путем сравнения геномов VARV и других ортопоксвирусов. Этот сайт соответствует гену O1L, который обеспечивает эффективную репликацию вируса коровьей оспы в клетках человека.Ген O1L не функционирует у близкородственных вирусов CMLV и TATV, что указывает на его важную роль в адаптации VARV к людям. Другие исследователи изучили группы генов VARV, которые отвечают за преодоление систем защиты хозяина, и сравнили эти гены с соответствующими генами других ортопоксвирусов [67,68,69,70,71,72]. Все эти работы, шаг за шагом, приблизили нас к пониманию генетических механизмов, лежащих в основе патогенеза оспы и адаптации VARV к людям.

7. Выводы

Филогенетические и эволюционные исследования генетических структур ортопоксвирусов, включающие исторические записи и эпидемиологические данные, позволяют предположить, что VARV — относительно молодой вирус, появившийся примерно 3000–4000 лет назад на востоке Африки [30, 41,42,44]. Появление верблюдов в Африке 3500–4500 лет назад со значительными изменениями климата, произошедшими в это время, могло спровоцировать эволюцию предкового вируса, подобного CPXV.На начальной стадии этот вирус-предшественник мог заразить широкий круг хозяев и, предположительно, распространялся в основном через популяции грызунов, прежде чем встретил верблюда, который был новым видом в Африке. Дальнейшая дивергентная эволюция из-за последующей адаптации предкового вируса к новым хозяевам, , то есть , верблюду, голой единственной песчанке и человеку, привела к появлению трех новых высокоспециализированных вирусов: CMLV, TATV и VARV. Эволюционные изменения CPXV-подобного предкового вируса после его встречи с верблюдом в течение относительно короткого промежутка времени продемонстрировали важность изучения верблюдов как потенциального источника новых зоонозных инфекций.

Движущей силой дальнейших исследований эволюции VARV могло бы стать изучение геномов VARV древних образцов, полученных, например, из мумий, похороненных в вечной мерзлоте. Такой анализ позволит более подробно оценить эволюционный потенциал поксвирусов. В настоящее время остается возможность появления нового поксвируса, опасного для человека.

Благодарности

Работа выполнена при частичной поддержке проекта Минобрнауки России VI.55.1.1. Геномика возбудителей бактериальных и вирусных инфекций.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Список литературы

1. Бреман Дж. Г., Хендерсон Д. А. Диагностика и лечение оспы. N. Engl. J. Med. 2002; 346: 1300–1308. DOI: 10.1056 / NEJMra020025. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Мур З.С., Сьюард Дж.Ф., Лейн Дж.М. Оспа. Ланцет. 2006; 367: 425–435. DOI: 10.1016 / S0140-6736 (06) 68143-9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Феннер Ф., Хендерсон Д.А., Арита И., Езек З., Ладный И.Д. Оспа и ее искоренение. КТО; Женева, Швейцария: 1988. [Google Scholar] 4. Феннер Ф. Приключения с поксвирусами позвоночных. FEMS Microbiol. Ред. 2000; 24: 123–133. DOI: 10.1111 / j.1574-6976.2000.tb00536.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 5. Щелкунов С.Н., Маренникова С.С., Мойер Р.В. Патогенные для человека ортопоксвирусы. Springer-Verlag; Берлин, Германия: 2005. [Google Scholar] 6. Мосс B. Poxviridae: вирусы и их размножение.В: Книп Д.М., Хоули П.М., Гриффин Д.Э., Лэмб Р.А., Мартин М.А., Ройзман Б., Штраус С.Э., редакторы. Области вирусологии. 5-е изд. Липпинкотт, Уильямс и Уилкинс; Филадельфия, Пенсильвания, США: 2007. С. 2905–2946. [Google Scholar] 7. Хопкинс Д. Величайший убийца: оспа в истории. Издательство Чикагского университета; Чикаго, Иллинойс, США: 2002. [Google Scholar] 8. Брей М., Буллер М. Оглядываясь назад на оспу. Clin. Заразить. Дис. 2004. 38: 882–889. DOI: 10,1086 / 381976. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9. Муссатче Н., Damaso C.R., McFadden G. Когда хорошие вакцины становятся дикими: ортопоксвирус диких животных в развивающихся странах и за их пределами. J. Infect. Dev. Ctries. 2008. 2: 156–173. DOI: 10.3855 / jidc.258. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Триндади Г.С., Эмерсон Г.Л., Кэрролл Д.С., Крун Э.Г., Дэймон И.К. Вирусы бразильской коровьей оспы и их происхождение. Emerg. Заразить. Дис. 2007; 13: 965–972. DOI: 10.3201 / eid1307.061404. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Тулман Э. Р., Делон Г., Афонсу К. Л., Лу З., Жак Л., Сандыбаев Н.Т., Керембекова Ю.З., Зайцев В.Л., Кутиш Г.Ф., Рок Д.Л. Геном вируса оспы. J. Virol. 2006; 80: 9244–9258. DOI: 10.1128 / JVI.00945-06. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Рот Дж. Р., Андерссон Д. И. Поксвирус использует «генный аккордеон» для отключения защиты хозяина. Клетка. 2012; 150: 671–672. DOI: 10.1016 / j.cell.2012.07.026. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14. Даффи С., Шакелтон Л.А., Холмс Э.К. Скорость эволюционных изменений вирусов: закономерности и детерминанты.Nat. Преподобный Жене. 2008. 9: 267–276. DOI: 10,1038 / nrg2323. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Эспозито Дж. Дж., Саммонс С. А., Фрейс А. М., Осборн Дж. Д., Олсен-Расмуссен М., Чжан М., Говил Д., Дэймон И. К., Клайн Р., Лейкер М. и др. Разнообразие геномных последовательностей и ключи к эволюции вируса натуральной оспы. Наука. 2006; 313: 807–812. DOI: 10.1126 / science.1125134. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Эстебан Д.Дж., Хатчинсон А.П. Гены в терминальных областях геномов ортопоксвирусов претерпевают адаптивную молекулярную эволюцию.BMC Genomics. 2011; 12: e261. DOI: 10.1186 / 1471-2164-12-261. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Губсер К., Хью С., Келлам П., Смит Г.Л. Геномы поксвирусов: филогенетический анализ. J. Gen. Virol. 2004. 85: 105–117. DOI: 10.1099 / vir.0.19565-0. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Lefkowitz E.J., Wang C., Upton C. Поксвирусы: прошлое, настоящее и будущее. Virus Res. 2006. 117: 105–118. DOI: 10.1016 / j.virusres.2006.01.016. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19. Аптон К., Слэк С., Хантер А.Л., Элерс А., Ропер Р.Л. Ортологические кластеры поксвируса: к определению минимального существенного генома поксвируса. J. Virol. 2003. 77: 7590–7600. DOI: 10.1128 / JVI.77.13.7590-7600.2003. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Раджу В.К. Сушрута древней Индии. Индийский J. Ophthalmol. 2003. 51: 119–122. [PubMed] [Google Scholar] 21. Littman R.J. Афинская чума: эпидемиология и палеопатология. Гора Синай J. Med. 2009. 76: 456–467. DOI: 10.1002 / msj.20137. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22.Гарнси П., Саллер Р. Римская империя: экономика, общество и культура. Калифорнийский университет Press; Окленд, Калифорния, США: 1987. [Google Scholar] 23. Губсер К., Смит Г.Л. Последовательность вируса оспы верблюдов показывает, что он наиболее близок к вирусу натуральной оспы, вызывающему оспу. J. Gen. Virol. 2002; 83: 855–872. [PubMed] [Google Scholar] 27. Керр П.Дж. Миксоматоз в Австралии и Европе: модель возникающих инфекционных заболеваний. Антивирь. Res. 2012; 93: 387–415. DOI: 10.1016 / j.antiviral.2012.01.009. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28.Керр П.Дж., Гедин Э., ДеПасс Дж. В., Фитч А., Каттадори И. М., Хадсон П. Дж., Чарк Д. К., Рид А. Ф., Холмс Э. К. История эволюции и ослабление вируса миксомы на двух континентах. PLoS Pathog. 2012; 8: e1002950. DOI: 10.1371 / journal.ppat.1002950. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. Сент-К.М., Френч Н., Керр П. Генетическая изменчивость австралийских изолятов вируса миксомы: эволюционное и эпидемиологическое исследование. Arch. Virol. 2001; 146: 1105–1123. DOI: 10.1007 / s007050170109.[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Бабкин И.В., Бабкина И.Н. Ретроспективное исследование молекулярной эволюции ортопоксвирусов. Заразить. Genet. Evol. 2012; 12: 1597–1604. DOI: 10.1016 / j.meegid.2012.07.011. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Уварова Е.А., Щелкунов С.Н. Видовые различия в структуре комплемент-связывающего белка ортопоксвируса. Virus Res. 2001; 81: 39–45. DOI: 10.1016 / S0168-1702 (01) 00332-X. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32. Белшоу Р., Санхуан Р., Пибус О.G. Вирусные мутации и замены: единицы и уровни. Curr. Opin. Virol. 2011; 1: 430–435. DOI: 10.1016 / j.coviro.2011.08.004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Макколлум А.М., Ли Ю., Уилкинс К., Карем К.Л., Дэвидсон В.Б., Паддок К.Д., Рейнольдс М.Г., Дэймон И.К. Жизнеспособность поксвирусов и сигнатуры в исторических реликвиях. Emerg. Заразить. Дис. 2014; 20: 177–184. DOI: 10.3201 / eid2002.131098. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34. Бьяджини П., Тевес К., Балареск П., Гераут А., Каннет К., Кейзер К., Николаева Д., Жерар П., Дюшен С., Орландо Л. и др. Вирус натуральной оспы у 300-летней сибирской мумии. N. Engl. J. Med. 2012; 367: 2057–2059. DOI: 10.1056 / NEJMc1208124. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Тевес К., Бьяджини П., Крубези Э. Повторное открытие оспы. Clin. Microbiol. Заразить. 2014; 20: 210–218. DOI: 10.1111 / 1469-0691.12536. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Бабкина И.Н., Бабкин И.В., Ле У., Ропп С., Клайн Р., Дэймон И., Эспозито Дж., Сандахчиев Л.С., Щелкунов С.Н. Филогенетическое сравнение геномов различных штаммов вируса натуральной оспы. Докл. Biochem. Биофиз. 2004; 398: 316–319. DOI: 10.1023 / B: DOBI.0000046648.51758.9f. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Бабкин И.В., Щелкунов С.Н. Временной масштаб эволюции поксвируса. Мол. Биол. Моск. 2006; 40: 20–24. DOI: 10,1134 / S0026893306010043. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Ли Ю., Кэрролл Д.С., Гарднер С.Н., Уолш М.С., Виталис Е.А., Дэймон И.К. О происхождении оспы: сопоставление филогеники натуральной оспы с историческими записями об оспе.Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 2007; 104: 15787–15792. DOI: 10.1073 / pnas.0609268104. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 39. McLysaght A., Baldi P.F., Gaut B.S. Обширный прирост генов, связанный с адаптивной эволюцией поксвирусов. Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 2003; 100: 15655–15660. DOI: 10.1073 / pnas.2136653100. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Эмерсон Г.Л., Ли Ю., Фрейс М.А., Олсен-Расмуссен М.А., Христова М.Л., Говил Д., Саммонс С.А., Регнери Р.Л., Карем К.Л., Дэймон И.К. и др. Филогенетика и экология ортопоксвирусов, эндемичных для Северной Америки. PLoS One. 2009; 4: e7666. DOI: 10.1371 / journal.pone.0007666. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Бабкин И.В., Щелкунов С.Н. Молекулярная эволюция поксвирусов. Генетика. 2008; 44: 1029–1044. [PubMed] [Google Scholar] 43. Бабкин И.В., Бабкина И.Н. Молекулярное датирование в эволюции поксвирусов позвоночных. Интервирология. 2011; 54: 253–260. DOI: 10,1159 / 000320964. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44.Ферт С., Китчен А., Шапиро Б., Сушард М.А., Холмс Э.С., Рамбо А. Использование данных с временной структурой для оценки скорости эволюции двухцепочечных ДНК-вирусов. Мол. Биол. Evol. 2010; 27: 2038–2051. DOI: 10.1093 / molbev / msq088. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Смитсон К., Пурди А., Верстер А.Дж., Аптон С. Прогнозирование этапов эволюции диапазона хозяев вируса натуральной оспы. PLoS One. 2014; 9: e91520. DOI: 10.1371 / journal.pone.0091520. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 46.Hendrickson R.C., Wang C., Hatcher E.L., Lefkowitz E.J. Эволюция генома ортопоксвируса: роль потери генов. Вирусы. 2010; 2: 1933–1967. DOI: 10.3390 / v2091933. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Лурье Б., Накано Дж. Х., Кемп Г. Э., Сетцер Х. У. Выделение поксвируса от африканского грызуна. J. Infect. Дис. 1975. 132: 677–681. DOI: 10.1093 / infdis / 132.6.677. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Эссбауэр С., Пфеффер М., Мейер Х. Зоонозные поксвирусы. Вет. Microbiol. 2010. 140: 229–236.DOI: 10.1016 / j.vetmic.2009.08.026. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Dabrowski P.W., Radonić A., Kurth A., Nitsche A. Полногеномное сравнение вирусов коровьей оспы выявляет новую кладу, связанную с вирусом натуральной оспы. PLoS One. 2013; 8: e79953. DOI: 10.1371 / journal.pone.0079953. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Кэрролл Д.С., Эмерсон Г.Л., Ли Ю., Саммонс С., Олсон В., Фрейс М., Наказава Ю., Черни К.П., Триланд М., Колодзейек Дж. И др. В погоне за вакциной Дженнера: Пересмотр классификации вируса коровьей оспы.PLoS One. 2011; 6: e23086. DOI: 10.1371 / journal.pone.0023086. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Щелкунов С.Н. Как давно появился вирус оспы? Arch. Virol. 2009; 154: 1865–1871. DOI: 10.1007 / s00705-009-0536-0. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 52. Бабкин И.В., Непомнящих Т.С., Максютов Р.А., Гуторов В.В., Бабкина И.Н., Щелкунов С.Н. Сравнительный анализ вариабельных участков генома вируса натуральной оспы. Мол. Биол. Моск. 2008. 42: 543–553. DOI: 10,1134 / S0026893308040092.[CrossRef] [Google Scholar] 53. Массер Г.Г., Карлтон М.Д. Надсемейство Muroidea. В: Уилсон Д.Э., Ридер Д.М., редакторы. Виды млекопитающих мира — таксономическая и географическая справка. 3-е изд. Издательство Университета Джона Хопкинса; Балтимор, Мэриленд, США: 2005. С. 894–1531. [Google Scholar] 54. Пискурек О., Окада Н. Поксвирусы как возможные векторы горизонтального переноса ретропозонов от рептилий к млекопитающим. Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 2007; 104: 12046–12051. DOI: 10.1073 / pnas.0700531104. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 55.Буллиет Р. Верблюд и колесо. Издательство Колумбийского университета; Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: 1975. [Google Scholar] 56. Фаган Б.М., Бек К. Оксфордский компаньон археологии. Издательство Оксфордского университета; Оксфорд, Великобритания: 1996. [Google Scholar] 57. Панкхерст Р. Эфиопские окраины: очерки региональной истории с древнейших времен до конца XVIII века. The Red Sea Press; Трентон, Нью-Джерси, США: 1997. [Google Scholar] 58. Тиллиб С.В. Наноантитела верблюда — эффективный инструмент для исследований, диагностики и терапии.Мол. Биол. Моск. 2011; 45: 77–85. [PubMed] [Google Scholar] 59. Muyldermans S. Нанотела: природные однодоменные антитела. Анну. Rev. Biochem. 2013; 82: 775–797. DOI: 10.1146 / annurev-biochem-063011-092449. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 60. Готье-Пилтерс Х., Дагг А. Верблюд: его эволюция, экология, поведение и отношение к человеку. Издательство Чикагского университета; Чикаго, Иллинойс, США: 1981. [Google Scholar] 61. Цуй П., Цзи Р., Дин Ф., Ци Д., Гао Х., Мэн Х., Ю Дж., Ху С., Чжан Х. Полная последовательность митохондриального генома дикого двугорбого верблюда (Camelus bactrianus ferus): эволюционная история верблюдовых.BMC Genomics. 2007; 8: e241. DOI: 10.1186 / 1471-2164-8-241. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 62. Сорчи Г., Корнет С., Фейвр Б. Иммунитет и появление вирулентных патогенов. Заразить. Genet. Evol. 2013; 16: 441–446. DOI: 10.1016 / j.meegid.2012.12.031. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 63. Бакленд П.С., Дагмор А.Дж., Эдвардс К.Дж. Мифы бронзового века? Вулканическая активность и реакция человека в регионах Средиземного моря и Северной Атлантики. Античность. 1997. 71: 581–593. [Google Scholar] 64.Белл М., Уокер М.Дж., Уокер М.Дж. Позднее четвертичное изменение окружающей среды: физические и человеческие перспективы. 2-е изд. Прентис Холл; Лондон, Великобритания: 2005. [Google Scholar] 65. Братке К.А., МакЛисагт А., Ротенбург С. Обзор генов хозяев в геномах поксвирусов. Заразить. Genet. Evol. 2013; 14: 406–425. DOI: 10.1016 / j.meegid.2012.12.002. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 66. Халлер С.Л., Пенг К., Макфадден Г., Ротенбург С. Поксвирусы и эволюция диапазона хозяев и вирулентности. Заразить.Genet. Evol. 2014; 21: 15–40. DOI: 10.1016 / j.meegid.2013.10.014. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 67. Ядав В.Н., Пьярам К., Маллик Дж., Саху А. Идентификация горячих точек в ингибиторе комплемента вируса натуральной оспы SPICE для регуляции комплемента человека. J. Virol. 2008. 82: 3283–3294. DOI: 10.1128 / JVI.01935-07. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 68. Ciulla E., Emery A., Konz D., Krushkal J. История эволюции ортопоксвирусных белков, подобных регуляторам комплемента человека.Ген. 2005; 355: 40–47. DOI: 10.1016 / j.gene.2005.05.008. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 69. Ли С.Х., Чон Дж. У., Минс Р.Э. «Дополняющая» вирусная инфекция: механизмы уклонения от врожденного иммунитета. Trends Microbiol. 2003. 11: 449–452. DOI: 10.1016 / j.tim.2003.08.004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 70. Розенгард А.М., Лю Ю., Не З., Хименес Р. Дизайн иммунного уклонения от вируса натуральной оспы: экспрессия высокоэффективного ингибитора комплемента человека. Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 2002; 99: 8808–8813. DOI: 10.1073 / pnas.112220499. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 71. Мохамед М.Р., Рахман М.М., Ланчбери Дж.С., Шаттак Д., Нефф К., Даффорд М., ван Бюрен Н., Фаган К., Барри М., Смит С. и др. Протеомный скрининг вируса натуральной оспы выявил уникальный ингибитор NF-kappaB, который является высококонсервативным среди патогенных ортопоксвирусов. Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 2009; 106: 9045–9050. DOI: 10.1073 / pnas.0

2106. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 72. Ван Влит К., Мохамед М.Р., Чжан Л., Вилла Н.Ю., Верден С.Дж., Лю Дж., Макфадден Г. Протеомика поксвируса и взаимодействия вируса с белком хозяина. Microbiol. Мол. Биол. Ред. 2009; 73: 730–749. DOI: 10.1128 / MMBR.00026-09. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Оспа и история вакцинации

Разница между антитоксинами и вакцинами

И вакцины, и антитоксины получены из токсоидов, модифицированных бактериальных токсинов, которые стимулируют защитные антитела в кровь. Антитоксины используются в качестве лечения или лекарства, когда инфекция уже присутствует у человека.Вакцины, с другой стороны, являются примерами профилактики — они предотвращают развитие болезни, стимулируя иммунную систему организма к выработке антител в крови.

Если человек болен, его иммунная система уже поражена инфекцией, поэтому вакцина не поможет. Антитоксины работают, используя иммунитет другого человека или животного для усиления иммунной системы инфицированного человека.

Коллекция Музея науки Бутылочка с антитоксином от дифтерии, разработанная Эмилем Адольфом Берингом в 1891 году.

Антитоксины были разработаны двумя исследователями, Шибасабуро Китасато (1852-1931) и Эмилем фон Берингом (1854-1917), которые прививали морских свинок против дифтерии, чтобы они были невосприимчивы к этой болезни. Затем они выделили сыворотку из крови иммунизированных животных и использовали ее для лечения морских свинок, у которых уже была дифтерия. Они обнаружили, что сыворотка вылечила больных животных от болезни.

Антитоксины получают путем сбора и очистки сыворотки от животных (обычно лошадей), инокулированных несмертельной дозой болезнетворного токсина.Как и вакцины, существуют специфические антитоксины для конкретных заболеваний, и тот же метод используется для производства препаратов для лечения других токсинов, таких как змеиный яд.

Поскольку антитоксины не производятся в собственной крови пациента, их действие длится всего несколько недель. Этого достаточно, чтобы вылечить болезнь, если она у вас уже есть, но это не мешает вам заболеть снова.

Вакцины не лечат болезнь, но предотвращают ее возникновение, стимулируя хозяина выработать собственный иммунитет, который может сохраняться годами.

Причина оспы

Причиной оспы является вирус натуральной оспы, который является примером исключительного антропонозного агента. Это инфекционное заболевание поражало мировое здоровье с самых ранних задокументированных поселений почти до конца 20-го века, при этом смертность составляла 10–40%. Для успешного искоренения оспы потребовались скоординированные усилия мирового сообщества под руководством Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

Что такое оспа? Играть

Классификация

Вирус натуральной оспы является членом семейства Poxviridae , подсемейства Chordopoxvirinae, и рода Orthopoxvirus .Семейство Poxviridae включает два подсемейства, которые включают Entomopoxvirinae и Chordopoxvirinae , которые инфицируют насекомых и позвоночных, соответственно.

В роду Orthopoxvirus можно найти 11 видов, которые имеют антигенное и морфологическое родство. К ним относятся восемь видов из Евразии и Африки или Старого Света и три вида из Северной Америки или Нового Света. Только четыре из всех этих видов представляют собой важные патогены человека, в том числе вирус натуральной оспы, вирус оспы обезьян, вирус осповакцины и вирус коровьей оспы.

Вышеупомянутые ортопоксвирусы обладают перекрестной иммунологической реактивностью и перекрестной защитой; следовательно, заражение любым членом рода обеспечивает защиту от заражения любым другим членом. Натуральная оспа и другие ортопоксвирусы содержат беспрецедентный набор генов, белковые продукты которых эффективно модулируют многочисленные защитные функции организмов-хозяев.

Вирус натуральной оспы является наиболее известным представителем этого рода и делится на два фенотипических подтипа в зависимости от его летальности.Основной подтип натуральной оспы вызывает генерализованную сыпь, которая прогрессирует от папулезной до везикулярной и, наконец, до пустулезной стадии, при этом смертность среди непривитых лиц превышает 30%. С другой стороны, смертность от малой натуральной оспы составляет 1%.

На уровне рода наиболее близким родственником вируса натуральной оспы является molluscum contagiosum, который является единственным представителем рода Molluscipoxvirus . Хотя этот вирус распространяется и на человека-хозяина, инфекции, вызываемые контагиозным моллюском, являются доброкачественными и приводят к появлению на коже одного или нескольких выступающих жемчужных бугорков (папул).

Структура и генетика вируса

Вирус натуральной оспы представляет собой большую частицу в форме кирпича размером примерно 300 на 250 на 200 нм. Вирион содержит оболочку, поверхностную мембрану, вогнутую сердцевину и два боковых тела. Оболочка вируса состоит из модифицированных мембран Гольджи, которые содержат специфичные для вируса полипептиды, включая гемагглютинин.

Изображение предоставлено: Катерина Кон / Shutterstock.com

Внутри ядра находится один линейный двухцепочечный геном ДНК размером приблизительно 186 килобаз, который имеет поперечно сшитые шпильки на концах, состоящих из одноцепочечных петель из 100 нуклеотидов и кодирует около 200 белков.Репликация генома включает самопраймирование, что приводит к образованию конкатемеров, которые выделяются из инфицированных клеток и впоследствии расщепляются с образованием вирусных геномов.

Вирус натуральной оспы кодирует свои собственные топоизомеразы типа IB, которые снимают сверхспиральное натяжение, создаваемое репликацией и транскрипцией генома. Его жизненный цикл усложнен наличием множества инфекционных форм с различными механизмами проникновения в клетки.

Хотя и вирусы натуральной оспы, и вирусы оспы обезьян генетически и антигенно связаны, они различаются по последовательностям в областях, кодирующих диапазон хозяев, и факторы вирулентности вблизи концов генома.Помимо молекулярных различий, эти два вируса также имеют разные диапазоны хозяев.

Дополнительная литература

.

No related posts.