СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОТИВООСПЕННОЙ АКТИВНОСТИ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
METHOD OF EVALUATION OF ANTIVARIOLIC ACTIVITY OF THERAPEUTIC AND PROPHYLACTIC PREPARATIONS

Изобретение относится к способу определения противооспенной активности лечебно- профилактических препаратов с использованием модельного животного обыкновенного (степного) сурка (Marmota bobak) и штамма V79-1-005 вируса оспы обезьян. Способ может быть использован в медицинской вирусологии и микробиологии.
Для оценки эффективности лекарственных и профилактических противовирусных препаратов на этапе доклинических испытаний возникает необходимость создания адекватной модели инфекционного процесса с использованием лабораторных животных. В случае с натуральной оспой это представляет большую сложность в связи с тем, что работа с живым вирусом натуральной оспы в настоящее время строго регламентирована международными соглашениями. Равноценной заменой вирусу натуральной оспы (ВНО) считается вирус оспы обезьян, вызывающий сходную клиническую картину заболевания при инфицировании человека [Jezek Z., Szczeniowski М., Paluku К.М., Mutombo М. Human monkeypox: clinical features of 282 patients// J Infect Dis. 1987, 156(2): 293-8].
Учитывая это обстоятельство, выбранный вид модельных животных может быть использован для оценки эффективности лечебных и профилактических препаратов как против оспы обезьян, так и против натуральной оспы. Использование BOO для поиска лекарственных и профилактических препаратов против натуральной оспы таким образом вполне оправдано, тем не менее важно изучить эту модель не только как суррогат натуральной оспы, но и как собственно нозологическую единицу. Оспа обезьян сохраняется в природе благодаря наличию природного резервуара, и случаи заболевания у людей в последние годы стали регистрироваться чаще. BOO может вызвать у человека заболевание с серьезными последствиями, и многие признаки этого заболевания, как уже указывалось выше, схожи с симптомами при натуральной оспе [Parker S., Handley L., Buller R. M. Therapeutic and prophylactic drugs to treat orthopoxvirus infections // Future Virol., 2008, 3:595-612]. Известны модели оспы обезьян (аналоги), которые использовались для оценки эффективности лекарств и вакцин: грызуны (Rodentia): род суслики (Spermophilus) из семейства Беличьих (Sciuridae Gray); суслик (ground squirrel, Spermophilus tride-cemlineatus); род луговые собачки (Cynomys) из семейства Беличьих (Sciuridae Gray); чернохвостая луговая собачка (the black-tailed prairie dog, Cynomys ludovi-cianus); род африканские сони (Graphiurus) из семейства Соневых (Gliridae) - соня Келлена (African do rmouse, Graphiurus kelleni); род мыши (Mus) из семейства Мышиных (Murunae) - мыши [Tesh R. В., Watts D. М., Sbrana Е. et al. Experimental infection of ground squirrels (Spermophilus tridecemlineatus) with monkeypox virus // Emerg. Infect. Dis., 2004, 10:1563-7].
-/-
-/-
Однако суслики и чернохвостые луговые собачки живут в прерии, трудно приживаются в неволе и плохо размножаются, и потому для экспериментов должны всегда доставляться из естественной среды обитания. Африканские сони имеют много адаптационных характеристик, благодаря которым они могут содержаться в вивариях и размножаются в неволе. Тем не менее биология их еще изучена не достаточно, и интерпретирование результатов экспериментов на этих животных все еще затруднено. Это же относится и к диким мышам CASTZEiJ(WD), PERA/EiJ(WD) и MOLF/EiJ(WD), для которых также предприняты попытки использовать их в качестве модельных животных для испытания противооспенных препаратов. Кроме этого, сделаны попытки использования в качестве модели линии иммунодефицитных мышей C57BL/6 stat 1 и 129 stat1 (дефектны по гену Stat1, который играет ключевую роль в сигнальных путях, обусловливающих синтез IFN-β). Таким образом, мыши также не могут считаться вполне адекватной моделью этого инфекционного заболевания.
Известны модели оспы обезьян, которые использовались для оценки эффективности лекарств и вакцин - это приматы рода Макаки (Macaca); яванская макака либо Macaca iris, либо Macaca fascicularis; макака-резус - Macaca mulatta [Parker S., Handley L., Buller R. M. Therapeutic and prophylactic drugs to treat orthopoxvirus infections // Future Virol., 2008, 3:595-612; Tesh R. В., Watts D. M., Sbrana E. et al. Experimental infection of ground squirrels (Spermophilus tridecemlineatus) with monkeypox virus // Emerg. Infect. Dis., 2004, 10:1563-7; Hutson C. L., Olson V. A., Carroll D. S. et al. A prairie dog animal model of systemic orthopoxvirus disease using West African and Congo Basin strains of monkeypox virus // J. Gen. Virol., 2009, 90:323-33; Schultz D. A., Sagartz J. E., Huso D. L., Buller R. M. Experimental infection of an African dormouse (Graphiurus kelleni) with monkeypox virus // Virology, 2009, 383:86-92].
Однако приматы - модель сложная, опасная с точки зрения биобезопасности и дорогая: работы с обезьянами требуют специальной подготовки и наличия навыков обращения, биоэтические нормы обращения с животными более строгие, и работы с этим объектом разрешены не во всех лабораториях. Кроме этого, приматы очень дорогостоящая модель.
4
4
Известен способ оценки эффективности лекарств и вакцин, в которых в качестве модели животных для изучения оспы обезьян использовались 38 линий мышей 5-11 недельного возраста, которые были экспериментально заражены вирусом оспы обезьян. Гибель была зарегистрирована при интраназальном (и/н) заражении у мышей CAST/EiJ(WD), PERA/EiJ(WD) и MOLF/EiJ(WD). Для заражения была использована доза вируса 10 БОЕ/животное. При этой дозе 100% гибель была достигнута у мышей CASTVEiJ(WD). У мышей PERA/EiJ(WD) и MOLF/EiJ(WD) гибель при и/н инфицировании дозой вируса 10 БОЕ/животное была 75% и 40% соответственно. Для мышей CAST/EiJ(WD) был определен показатель ЛД50, который составил 14 БОЕ/животное [Americo J.L., Moss В., Earl P.L. Identification of Wild-Derived Inbred Mouse Strains Highly Susceptible to Monkeypox Virus Infection for Use as Small Animal Models // J. Virol., 2010, Vol.84, No. 16, p.8172-8180].
Однако в данном способе-аналоге из проверенных 38 линий мышей гибель была зарегистрирована только у мышей CAST/EiJ(WD), PERA/EiJ(WD) и MOLFVEiJ(WD), которые являются инбредными линиями, происходящими от диких мышей. Данные линии мышей пока плохо изучены с точки зрения их генетических особенностей, а также иммунитета. Отличительной чертой инбредных линий является их генетическая однородность, как у однояйцовых близнецов, в связи с этим в процессе множественного инбридинга данные виды мышей могли приобрести генетические особенности, которые обеспечивают чувствительность к вирусу оспы обезьян. Кроме этого, для этих мышей не исследованы клетки-мишени, в которых размножается BOO, поэтому эта модель не может считаться адекватно воспроизводящей заболевание оспы обезьян, а результаты, полученные на этих животных, не могут считаться валидными.
-/-
-/-
Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ оценки эффективности лекарств и вакцин, в котором в качестве модели животных для изучения оспы обезьян использовались белые мыши-сосунки (13 линий 8-дневных белых мышей-сосунков), которые были экспериментально заражены вирусом оспы обезьян. Гибель была зарегистрирована при интраназальном (и/н) заражении у 3 линий мышей: SCID, C57B L/6 stat 1 и 129 stat 1 [Stabenow J., Buller R.M., Schriewer J. et al. A Mouse Model of Lethal Infection for Evaluating Prophylactics and Therapeutics against Monkeypox Virus // J. Virol., 2010, Vol.84, No. 8, P. 3909-20].
-/-
-/-
Однако в способе-прототипе недостаточно адекватно оценивается активность препаратов против вируса оспы обезьян. В указанном способе были использованы мыши линий SCID, являющиеся иммунодефицитными. Линии C57BL/6 stat 1 и 129 stat 1 - дефектны по гену Stat1, который играет ключевую роль в сигнальных путях, обусловливающих синтез IFN-β. STAT белки - это семейство факторов транскрипции эукариот, которые участвуют в передаче сигнала от большого числа цитокинов и факторов роста, и дефектные хотя бы по одному из генов, кодирующих это семейство белков, мыши также не могут считаться вполне адекватной моделью инфекционного заболевания.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание способа оценки противооспенной активности лечебно-профилактических препаратов с использованием высоковирулентного штамма BOO и модели животных, позволяющих более адекватно оценить указанную противовирусную активность.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе оценки противооспенной активности лечебно-профилактических препаратов, включающем введение в организм модельных животных контрольной и испытуемой групп по заданной схеме суспензии исследуемого противовирусного препарата и интраназальное заражение их штаммом вируса оспы обезьян с последующей инкубацией вируса в организме животных и определением концентрации вируса в легких животных с последующим вычислением оценочных показателей (индексов), по величине которых судят о противовирусной активности препарата, причем для оценки лечебно-профилактического действия исследуемого препарата его вводят в организм животных за сутки до заражения, в день заражения и ежедневно в течение времени инкубации вируса, согласно изобретению в качестве модели животных используют обыкновенных (степных) разнополых сурков (Marmota bobak) 1-2-годовалого возраста, а в качестве штамма вируса оспы обезьян используют штамм вируса оспы обезьян V79-1-005, депонированный в Государственной коллекции возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов Федерального бюджетного учреждения науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» под регистрационным номером V-309.
Обоснование изобретательского уровня заявляемого способа. В результате экспериментальных исследований получен высоковирулентный штамм V79-1-005 BOO путем пассирования исходного изолята на хориоалантоисной оболочке развивающихся куриных эмбрионов (ХАО РКЭ), патогенность которого изучена на разных моделях животных. В результате исследований было обнаружено, что наибольшую вирулентность штамм V79-1-005 BOO проявляет при заражении разнополых сурков 1-2-годовалого возраста, вследствие чего обеспечивается более адекватная оценка эффективности лечебного и профилактического действия препаратов против BOO. Причем обнаружено сходство первичных органов-мишеней и входящих в их состав клеток для BOO у человека и разнополых сурков 1-2-годовалого возраста, а также способность штамма V79-1-005 BOO эффективно размножаться в легких разнополых сурков 1-2-годовалого возраста, вызывая в т.ч. клинические признаки заболевания, позволяет использовать разнополых сурков 1-2-годовалого возраста в качестве модельных животных для изучения эффективности лечебных и профилактических препаратов против оспы обезьян.
50
У зараженных штаммом V79-1-005 BOO разнополых сурков 1-2-годовалого возраста наблюдали клинические проявления BOO в виде образования характерных для заболевания пустул в области паха, кератоконъюнктивиты на глазах, гнойные выделения из рта, определяли концентрацию вируса в легких и рассчитывали 1 ИД.
50
При проведении экспериментов по изучению специфической активности противовирусных (противооспенных) препаратов и эффективности вакцин в экспериментах in vivo на модели разнополых сурков 1-2-годовалого возраста эффективность препаратов оценивали по клиническим признакам заболевания и разнице ИД для опытных (вакцинированных или леченых) и контрольных животных.
6
3
50
Штамм высокопродуктивен: при культивировании на клетках Vero титр вируса составляет 5,0·10 бляшкообразующих единиц в мл (БОЕ/мл). Штамм вызывает заболевание у сурка при интраназальном и подкожном заражении. Штамм патогенен для сурков: при интраназальном заражении (ИД=2,35 lg БОЕ) штамм размножается в легких животного, достигая через 7 суток после заражения (п/з) значений 4,5 lg БОЕ/см  ткани легкого.
Характеристика штамма. Штамм V79-1-005 BOO выделен от человека в 1979 году. Штамм прошел 2 пассажа на хорио-алантоисной оболочке развивающихся куриных эмбрионов (ХАО РКЭ) и депонирован в Государственной коллекции возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» под регистрационным номером V-309 (дата регистрации сентябрь 1999 г.).
Подлинность штамма. Подлинность штамма была подтверждена ПЦР и секвенированием. Штамм V79-1-005 BOO относится к кладе центрально-африканских штаммов BOO (Congo Basin MPXV).
2
6
Культуральные свойства. Штамм V79-1-005 BOO при культивировании на монослое клеток Vero вызывает цитопатическое действие (ЦПД) на 2-4 сут. (температура культивирования 37°C, в атмосфере 5% CO). Максимальные титры вируса регистрировали на 4-6 сутки после заражения монослоя клеток Vero, их величина составляла 5,0·10 БОЕ/мл.
Патогенность для человека. Вирус оспы обезьян относится к 1 группе патогенности по классификации МЗ РФ. Штамм V79-1-005 BOO является патогенным для человека: летальность составляет около 10%.
Патогенность для животных. Штамм V79-1-005 BOO является патогенным для обезьян. Штамм V79-1-005 BOO вызывает не летальную инфекцию у беспородных мышей: при аэрозольном заражении дозами более 0,85 lg БОЕ/легкое или при и/н заражении дозами более 2,35 lg БОЕ/легкое BOO эффективно размножается в альвеолоцитах мыши; при и/н заражении дозами BOO более 5,0 lg БОЕ/легкое у мышей регистрируются клинические проявления заболевания, а именно взъерошенность шерсти, гнойный конъюнктивит и блефарит.
Для длительного хранения штамм лиофилизируют с использованием в качестве защитной среды раствора желатина и сахарозы (САЖ). Лиофилизация с добавлением САЖ в соотношении 1:4 позволяет сохранить стабильную инфекционную активность вируса в течение 5 и более лет при температуре хранения ниже минус 70°C.
Для размножения штамма используют следующие питательные среды: Игла МЭМ, Игла МЭМ × 2АВК, среда 199, ДМЭМ, содержащие 2 мкг/мл, 2 ммоль/л глютамина, 100 мкг/мл пенициллина и 100 МЕ/мл стрептомицина.
Способ оценки противооспенной активности лечебно-профилактических препаратов осуществляют следующим образом.
Формируют контрольную и испытуемую группы модельных животных. В качестве модельных животных используют обыкновенных (степных) разнополых сурков (Marmota bobak) 1-2-годовалого возраста, в организм которых вводят по заданной схеме суспензию исследуемого противовирусного препарата и осуществляют интраназальное заражение их субстанцией штамма вируса оспы обезьян, в качестве которого используют штамм вируса оспы обезьян V79-1-005, депонированный в Государственной коллекции возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов Федерального бюджетного учреждения науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» под регистрационным номером V-309. Для оценки лечебно-профилактического действия исследуемого препарата его вводят в организм сурка за сутки до заражения, в день заражения и ежедневно в течение времени инкубации вируса.
Вирус инкубируют в организме животных и определяют концентрацию вируса в легких животных.
Эффективность противовирусных препаратов оценивают по определению следующих показателей:
50
50
50
- индекс резистентности (ИР), равный отношению показателей ИД для опытных (вакцинированных или леченых) и контрольных животных по формуле: ИР=ИД(опыт) / ИД(контроль);
- процент защиты от инфицирования (ПЗИ), который вычисляют по формуле: ПЗИ=% не инфицированных животных в опыте - % не инфицированных животных в контроле;
- индекс подавления накопления вируса (ИПНВ) в легких, который вычисляют по формуле: ИПНВ=количество вируса в легких контрольной группы животных / количество вируса в легких опытной группы животных.
Чем выше приведенные индексы, тем выше противооспенная активность исследуемого препарата.
Пример 1. Определение патогенности BOO (штамма V79-1-005) для сурков
4
2
Были приготовлены разведения BOO (штамма V79-1-005), соответствующие: 1,5·10; 1,5·10; 1,5; 0,015 БОЕ/мл, были заражены сурки (Marmota bobak) 1-2-годовалого возраста по 4 животных на разведение. Результаты эксперимента приведены в таблице 1.
ТАБЛИЦА 1
Изучение патогенности BOO (штамма V79-1-005) для сурков при интраназальном заражении
№ п/п
Доза BOO (БОЕ/животное)
Наличие клинических проявлений заболевания и летальность
Примечание *
Отношение числа животных с клиническими признаками заболевания* к общему числу животных
Отношение числа умерших животных к общему числу животных в эксперименте
1.
1,5×10<sup>4</sup>
4/4
1/4
Т, К, В, Г
2.
1,5×10<sup>2</sup>
2/4
2/4
Т, К, В, Г
3.
1,5
0/4
0/4
4.
0,015
0/4
0/4
* Примечание: Т - повышение температуры тела более чем на 2 градуса,
К - кожные поражения в виде пустул,
В - взъерошенность
Г - гнойный конъюнктивит, блефарит
Из приведенных в таблице 1 результатов следует, что у сурков после введения BOO развивается заболевание со специфическими проявлениями в виде образования пустул, сконцентрированных главным образом в паховой области, и летальным исходом.
95
Клинические проявления болезни, вызванные BOO у сурков, обезьян и человека, схожи. Время появления клинических признаков носит дозазависимый характер. Инкубационный период заболевания у сурков в среднем составляет от 7 до 9 суток. Начало заболевания характеризуется резким повышением температуры тела и появлением кожных высыпаний, которые впоследствии приобретают характерную для ортопоксвирусных инфекций везикулопустулезную стадийность. Отмечено появление у животных гнойного конъюнктивита и блефарит. Наблюдались также неврологические нарушения в виде дезориентации в пространстве и снижения мышечного тонуса, тремор в конечностях. В области слизистых рта, носа, а также перианальной области наблюдали изъязвления и выделения гнойных, экссудативных, пенистых и кровянистых масс. Кроме того, отмечено снижение температуры тела в терминальной стадии ниже нормальной, что также характерно для ортопоксвирусных инфекций. Средняя продолжительность жизни у инфицированных сурков составляла 13,4±1,1 суток (М±I).
При патоморфологическом исследовании верхних дыхательных путей и легких сурков отмечен ряд патоморфологических изменений, характерных для ортопоксвирусных инфекций [Bras, 1952]. Со стороны покровного эпителия: отек межклеточных пространств, уменьшение количества и нарушение упорядоченности расположения ресничек, появление в цитоплазме, а также в межклеточных промежутках миелиноподобных структур. В некоторых случаях наблюдался диапедез лимфоидных клеток и единичных гранулоцитов, отдельные группы клеток находились в состоянии баллонной дистрофии. В эпителии воздухоносных путей отмечались некрозы, клеточный детрит, форменные элементы крови и волокна фибрина. В измененных эпителиоцитах наблюдались остатки ядер и органелл цитоплазмы, вакуолизизация цитоплазматической сети. Повышенное кровенаполнение сосудов собственной пластинки со значительной долей лимфоцитов и нейтрофильных гранулоцитов, диапедез клеток крови в окружающую соединительную ткань. У большинства экспериментальных животных вирусная репродукция наблюдалась в пределах структур собственной пластинки, а именно в цитоплазме эндотелиальных клеток, фибробластах, гладкомышечных клетках. Прослеживались последовательные стадии морфогенеза вируса: полумесяцы, сферические незрелые вирионы и зрелые вирусные частицы кирпичеобразной формы с центрально расположенным нуклеоидом двояковогнутой формы. Репродукция вируса сопровождалась появлением специфических структур, известных по литературным данным как вирусные фабрики (вироплазма, содержащая вирионы на различной стадии формирования). В цитоплазме отдельных клеток появлялись структуры, называемые «замки-молнии». Последние иногда наблюдались в просветах сосудов, эндотелий которых был заполнен зрелыми вирионами. Подобные структуры считаются специфическими проявлениями ортопоксвирусной инфекции. При разрушении пораженных клеток вирусные частицы оказывались среди межклеточного вещества соединительной ткани. Отмечена повышенная фагоцитарная активность макрофагов и нейтрофилов. Во множестве появлялись активированные лимфоциты.
В респираторных отделах легких сурков, зараженных BOO, наблюдались выраженные нарушения гистоархитектоники аэрогематического барьера. Интенсивный отек соединительной ткани межальвеолярных перегородок приводил к дезинтеграции пучков коллагеновых и эластиновых волокон. Просветы альвеол в виде узких щелевидных пространств. Большинство капилляров, венул и артериол переполнены сладжированными эритроцитами, среди которых в большом количестве встречались клетки гранулоцитарного ряда: нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Регулярно отмечались активированные макрофаги и лимфоциты. Все упомянутые клеточные элементы проявляли диапедез через базальные мембраны эндотелия сосудов и альвеолярных эпителиоцитов. Цитоплазма эндотелия капилляров резко вакуолизирована за счет неравномерно расширенных канальцев гранулярной и агранулярной сети. У отдельных эндотелиальных клеток формирование крупных вакуолей в области базальной мембраны приводило к их отслойке в просвет сосуда. Вследствие отека сосудистой стенки и активного диапедеза клеточных элементов крови местами прослеживалась дезинтеграция слоя мышечных клеток, вакуолизация цитоплазмы миоцитов, фрагментация миофибрилл. В цитоплазме дистрофически измененных эндотелиальных клеток и альвеолоцитов обоих типов определялись элементы вироплазмы, вирусные частицы разной степени зрелости, вирусоспецифические включения. Цитоплазма отдельных эндотелиальных клеток и фибробластов была полностью заполнена морфологически зрелыми вирусными частицами. В зонах некроза структурные компоненты вирусной репродукции обнаруживались внеклеточно среди множества остатков разрушенных клеток и соединительнотканых волокон. Здесь же присутствовало большое количество макрофагов, в цитоплазме которых содержались неповрежденные вирусные частицы.
При электронно-микроскопическом исследовании селезенки вирусные частицы обнаруживались в цитоплазме эндотелиоцитов синусоидных капилляров, а также сосудов коллекторного типа. В сосудах коллекторного типа они локализовались также в гладкомышечных клетках. Их присутствие, как правило, сопровождалось выраженными дистрофическими изменениями как эндотелиальных, так мышечных клеток сосудистых стенок, в результате чего вирусные частицы нередко оказывались лежащими среди эластических волокон сосудистых стенок. Со стороны других клеточных компонентов наиболее часто вирусные частицы определялись в цитоплазме ретикулярных клеток, плазмоцитов и нейтрофилов. Вирусные частицы, находящиеся в пределах цитоплазмы одной клетки, отличались по степени морфологической зрелости, что свидетельствовало о репродукции вируса в пределах каждого из перечисленных клеточных типов. В то же время содержащие вирусные частицы плазмоциты и нейтрофилы в основном сохраняли структуру цитоплазмы и ядра. Вирусы, обнаруженные в нейтрофилах, не вовлекались во взаимодействие с лизосомальным аппаратом этих клеток. Признаков фагоцитоза со стороны нейтрофилов не выявлено.
В печени наблюдались множественные некрозы на фоне диффузной воспалительно-клеточной инфильтрации смешанного состава.
При ультраструктурном исследовании тимуса: в полях зрения преобладали зоны некротически измененной паренхимы. Эндотелий большинства синусоидов находился в состоянии деструкции. Цитоплазма полностью вакуолизировалась, ядра подвергались конденсации и лизису. Основная масса ретикулярных клеток, так же как и эндотелий синусоидов, находилась в состоянии некробиоза. В цитоплазме разрушающихся эпителиоцитов обнаруживались вирусоспецифические включения. В известных источниках не представлены данные о репликации ВНО в определенных клетках человека. Однако в экспериментах с заражением ортопоксвирусами различных животных моделей показано, что первичными клетками-мишенями при аэрозольном заражении обезьян BOO служат макрофаги и дендритные клетки [Zaucha G.M., Jahrling Р.В., Geisbert T.W., et al. The pathology of experimental aerosolized monkeypox virus infection in cynomolgus monkeys (Масаса fascicularis)// Lab. Invest.; J. Tech. Meth. Pathol. 2001, 81(12): 1581-600]. Иммуногистохимическим методом выявлен антиген BOO у луговых собачек и сусликов в альвеолярных макрофагах, альвеолоцитах второго типа, макрофагах селезенки, эндотелии сосудов легких, дендритных клетках фолликулов тимуса, гепатоцитах [Sbrana Е., Jordan R., Hruby D.E. et al. Efficacy of the antipoxvirus compound ST-246 for treatment of severe orthopoxvirus infection//Amer. J. Trop.Med. Hygiene. 2007, 76(4): 768-73]. Вирус оспы коров реплицируется в респираторном эпителии носа, поддерживающих и базальных клетках обонятельного эпителия, эпителии и гладкомышечных клетках бронхиол, фибробластах, перинейральных фибробластах, периостеальных фибробластах, сосудистых гладкомышечных клетках, макрофагах [Martinez et al., 2000]. Первичными клетками-мишенями у мышей для вирусов эктромелии [Kochneva G.V., Urmanov I.H., Ryabchikova E.I., Streltsov V.V., Serpinsky O.I. Fine mechanisms of ectromelia virus thymidine kinase-negative mutants avirulence// Virus Res. 1994, 34(1): 49-61] и оспы коров [Виноградов И., Кочнева Г., Малкова Е. и соавт. Интраназальная инфекция у мышей, зараженных штаммом ЕР-2 вируса оспы коров, выделенным от слона// Вопр. Вирусол., 2005, 50(4): 16-23] являются макрофаги. Аналогичный набор клеток-мишеней выявлен нами у сурков, инфицированных BOO. Морфологические характеристики его репродукции в клетках этих животных характерны для ортопоксвирусных инфекций.
Сравнительная характеристика клинической и патоморфологической картины заболевания у этих модельных животных представлена в табл. 2.
ТАБЛИЦА 2
Сравнительная характеристика клинических и патоморфологических изменений у модельных животных при заражении ВОО и человека при заболевании натуральной оспой
№
патоморфологические проявления заболевания
человек
суслик
чернохвостая луговая собачка
соня Келлена
сурок
вирус натуральной оспы
ВОО
ВОО
BOO
BOO
ИП, 12,600
ИН, 25,200
Штаммы US03 и Z79, ПК, 100 БОЕ
ИП, 12,600
ИН, 25,200
ИН или ВК, 32,000
Штамм MPXV-ZAI-79, ИН, 20,000
штамм v79-1-005, ИН
Литература
1.
везикулезнопустулезные высыпания на коже
+
-
-
+
+
[7;10;11]
2.
поражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей, воспаление подслизистой ткани
+
+
+
+
+
[4;6;9-11]
3.
конъюнктивит с поражением роговицы
часто
+
+
[9; 10]
4.
кровоизлияния в слизистой оболочке желудка
часто, при пурпуре постоянно
+
[9; 10]
5.
бронхопневмония
+
+
+
+
+
+
+
[4;6;8;10]
6.
выраженный отек и жировая дегенерация гепатоцитов, инфильтрация мононуклеарными лейкоцитам
+
+
+
+
[6; 10]
7.
локусы некроза разной степени выраженности в печени
часто
+
+
+
+
+
+
[4;6;8-12]
8.
гиперплазия фолликулов селезенки
+
+
[2;11;13]
9.
мультифокальный некроз селезенки
+
+
+
+
+
+
[4;6;8;9;12]
10.
гипертрофия лимфатических узлов отек и расширение синусов, гиперплазия фолликулов, острый лимфаденит
редко
-
-
[2;4;9-11]
11.
наличие вируса в органах:
-
кожа
+сцв
[10]
-
слизистая оболочка верх
+сцв
+игх
+сцв
+эм
[4;5;10]
-
легкие
+сцв
+игх
+эм
[4;5;10]
-
селезенка
+сцв
+иг
+иг
+игх
+эм
[4; 10]
-
печень
+сцв
+сцв+игх
+игх+эм
+сцв,+игх
+сцв
+сцв+эм
[4; 10]
-
тимус
+игх
+эм
[4]
-
лимфатические узлы
+игх
[4]
Примечание:
+ наличие признака;
- отсутствие признака;
? - данные не известны;
± единичные сообщения в литературе;
ВОО - вирус оспы обезьян;
БОЕ - бляшкообразующая единица;
ИП - интраперитонеальное заражение;
ИН - интраназальное заражение;
ПК - подкожное заражение;
ВК - внутрикожное заражение;
сцв - данные о наличии вируса в органах представлены по косвенным признакам, а именно по наличию специфических цитоплазматических включений;
игх - определено иммуногистохимическим методом;
эм - обнаружены визуально при помощи электронного микроскопа.
Для моделирования инфекционного процесса необходимо учитывать не только характеристики инфицирующего объекта, но и особенности организма, переносящего инфекцию. Одинаковые клинические проявления, характер и степень патоморфологических изменений в органах, специфичность поражения тканей, а также размножение вируса в определенных клетках, специфичных для данного заболевания, убедительно говорят о сходстве патогенетической картины.
Пример 2. Данные по использованию сурков для проверки противовирусной активности препаратов
3
Модель сурков возраста 1-2 года использовали для оценки эффективности лечебно-профилактического действия препаратов при интраназальном заражении дозой 4·10 БОЕ/животное BOO (штамма V79-1-005).
В качестве препаратов для оценки их противооспенного лечебно-профилактического действия использовали препараты НИОХ-14 (патент РФ №2412160) и ST-246 (заявка США №20060235051), которые являются химическими синтезированными соединениями - производные полициклических гидрированных функциональных производных изоиндола. Исследуемые противовирусные препараты в виде суспензии вводили перорально в соответствии с лечебно-профилактической схемой: однократно в дозе 40 мг/кг массы тела сурка за день до заражения, в день заражения и в течение 6 дней после заражения. Результаты этих исследований представлены в таблице 3.
ТАБЛИЦА 3
Лечебно-профилактическая активность препаратов у сурков, интраназально зараженных штаммом V79-1-005 BOO дозой 4,5·10<sup>3</sup> БОЕ
Препарат
Суточная доза препарата, мг/кг
Количество инфицированных животных/общее количество животных
Количество погибших животных/общее количество животных
НИОХ-14
40
0/4
0/4
ST-246
40
0/4
0/4
Контроль
0
4/4
2/4
У всех сурков в контрольной группе животных отмечали первые признаки инфицирования (гнойное выделение из носа, папулы и везикулы на веках глаз и коже носа) через 9-11 суток после заражения. У сурков, леченных препаратами НИОХ-14 и ST-246, признаков инфицирования не наблюдали в течение 21 сут. после заражения. У всех животных были обнаружены нейтрализующие BOO антитела: для леченых НИОХ-14 сурков в диапазоне от 1:25 до 1:625 через 28 суток п/з, для леченых ST-246 сурков в диапазоне от 1:250 до 1:625 через 28 суток п/з, у двух выживших сурков в контрольной группе титры нейтрализующих антител были 1:625 и 1:3125.
Таким образом, в рамках полученных результатов было показано, что использование обыкновенного (степного) сурка (Marmota bobak) 1-2-годовалого возраста при заражении центрально-африканским штаммом V79-1-005 BOO в заявляемом способе может быть успешно реализовано как более адекватная модель при изучении активности лечебных противооспенных препаратов и вакцин.