Калинина О.С., Паникар И.И., Скибицкий В.Г. Ветеринарная вирусология

Подождите немного. Документ загружается.

Розділ 6

130

ПАТОГЕНЕЗ ВІРУСНИХ ІНФЕКЦІЙ

Патогенез вірусних інфекцій — це сукупність процесів, які

спричинюють захворювання при взаємодії вірусу з організмом хазя-

їна і визначають закономірність його розвитку.

У дуже загальних рисах патогенез вірусних інфекцій можна оха-

рактеризувати так. Для того, щоб спричинити хворобу, вірус має

проникнути в організм хазяїна та досягти чутливих тканин і клі-

тин, де відбувається його репродукція. Внаслідок розмноження ві-

русу пошкоджуються численні клітини, що лежить в основі клініч-

ного прояву хвороби. Крім того, потрібно, щоб вірус уникнув захис-

них реакцій організму, хоча в деяких випадках імунна відповідь

сприяє розвитку хвороби.

Патогенез вірусних інфекцій зумовлюють такі фактори:

1) тропізм вірусу;

2) швидкість репродукції вірусу і кількість інфекційних віріонів

у потомстві;

3) реакція клітини на вірусну інфекцію;

4) реакція організму на зміни клітин і тканин, спричинені вірус-

ною інфекцією.

У зв’язку з тим, що віруси є облігатними внутрішньоклітинними

генетичними паразитами, в основі їхньої взаємодії з організмом

завжди лежить інфекційний процес на рівні клітини. Тому в пато-

генезі вірусних інфекцій спочатку потрібно розглянути клітинну

патологію, спричинену вірусами.

ПАТОГЕНЕЗ ВІРУСНИХ ІНФЕКЦІЙ

НА КЛІТИННОМУ РІВНІ

КЛАСИФІКАЦІЯ ВІРУСНИХ ІНФЕКЦІЙ

НА КЛІТИННОМУ РІВНІ

Який смисл вкладається в поняття «вірусна інфекція кліти-

ни»? Позаклітинний віріон біологічно інертний. Ця інертність збері-

гається доти, доки віріон не проникне в клітину і вірусний геном не

почне функціонувати як самостійна генетична структура. Лише з

цього моменту виявляється своєрідність взаємовідносин вірусу і клі-

тини. Отже, вірусна інфекція клітини — це сукупність процесів,

які виникають при взаємодії клітини з вірусним геномом.

Розділ 6

Патогенез вірусних інфекцій

131

Зараження вірусом чутливих клітин не означає, що неминуче

відбуватиметься його репродукція з формуванням інфекційного по-

томства. Розрізняють два основні типи вірусної інфекції клітин:

автономну та інтеграційну.

Автономна інфекція характеризується реплікацією вірусного

геному незалежно від клітинного. Поняття автономії відносне, об-

межується лише відсутністю фізичного зв’язку між вірусним і клі-

тинним геномами, хоч їхня взаємодія постійно відбувається впро-

довж інфекційного циклу. Автономний тип інфекції характерний

для всіх вірусів тварин, за винятком ретровірусів.

Інтеграційна інфекція виникає внаслідок фізичного об’єднан-

ня вірусного геному (або його фрагмента) з клітинним. При цьому ві-

русний геном реплікується і функціонує як складова частина клітин-

ного геному. Інтегрований у клітинну ДНК вірусний геном або субге-

номний фрагмент називають провірусом (син.: ДНК-провірус, прові-

русна ДНК). На цьому цикл репродукції вірусу може припинитися.

Така ситуація спостерігається при інфекціях, спричинених онкоген-

ними вірусами. Заражена клітина не продукує вірусне потомство,

зберігає нормальні функції та при поділі передає дочірнім клітинам

нуклеотидні послідовності вірусу. Інтеграційна інфекція може при-

звести до неопластичної трансформації клітин. Трансформовані клі-

тини набувають здатності до необмеженого поділу внаслідок пору-

шення регуляторних механізмів, унаслідок чого виникають пухлини.

Здатність вірусу стимулювати розмноження заражених клітин нази-

вають цитопроліферативним, або трансформувальним, ефектом.

Інтеграційний тип інфекції можливий для деяких представників

чотирьох родин ДНК-вмісних вірусів тварин — Adenoviridae, Polyo-

maviridae, Herpesviridae і Hepadnaviridae — і є обов’язковим для

однієї родини РНК-вмісних вірусів — Retroviridae. У ретровірусів з

клітинним геномом інтегрує дволанцюгова ДНК, яка синтезується

на матриці віріонної одноланцюгової РНК за участю вірусного фер-

менту зворотної транскриптази (ревертази). Ця ДНК-копія РНК-

геному ретровірусів називається провірусом, який може бути як ін-

тегрованим, так і неінтегрованим. Якщо інтеграція відбувалася в

геном гермінальних клітин, з яких формуються яйцеклітини і спер-

матозоїди, то вірус (точніше провірус) стає ендогенним, тобто пере-

даватиметься потомкам за спадковістю.

Який механізм інтеграції вірусного геному з клітинним? Згідно

з найбільш визнаною моделлю А. Кемпбелла (1962), для цього про-

цесу потрібна кільцева форма двонитчастої ДНК, яка виникає за-

вдяки повторам нуклеотидних послідовностей на кінцях лінійної

молекули. Утворена кільцева двонитчаста ДНК вірусу прикріплю-

ється до клітинної ДНК, у місці контакту обидві молекули розрізу-

ються, а кінці зшиваються, внаслідок чого вірусна ДНК стає части-

ною клітинного геному (рис. 52).

Розділ 6

132

Місце інтеграції у ДНК-вмісних

вірусів непостійне як для вірусного,

так і для клітинного геномів. Кіль-

кість інтегрованої вірусної ДНК на

геном клітини варіює в межах від 1

до 20 для вірусу SV40 (родина

Polyomaviridae) і від 2 до 300 для

аденовірусів. Інтегрувати з клітин-

ною ДНК може не тільки цілий віру-

сний геном, а і його фрагмент. Так, у

клітинах, трансформованих аденові-

русами людини типів 2, 5 і 7, вияв-

ляють 14 – 20 % вірусного геному.

У ретровірусів інтеграція ДНК-

провірусу — точної копії віріонної

РНК — відбувається в будь-якому

місці клітинного геному (за участю

вірусного ферменту інтегрази). Про-

те ділянка інтеграції в провірусній

ДНК строго детермінована: порядок

генів у інтегрованому провірусі та-

кий самий, як і в геномній РНК. Бі-

льшість заражених клітин містить 4 – 10 провірусів.

У процесі інтеграції вірусного геному з клітинним важливу роль

відіграють клітинні фактори хазяїна, які ще мало досліджені.

Основні типи вірусної інфекції клітин — автономна та інтегра-

ційна — поділяють на такі форми (рис. 53):

1) продуктивна й абортивна (залежно від утворення інфекційно-

го потомства);

2) гостра і хронічна (залежно від динаміки взаємодії вірусу і клі-

тини);

3) літична і нелітична (залежно від наслідку інфекційного про-

цесу для клітини).

Продуктивна інфекція характеризується повним циклом ре-

продукції вірусу і завершується формуванням інфекційного потом-

ства. Дослідження саме цієї форми інфекції дає змогу відповісти на

одне з головних питань вірусології: як у зараженій клітині відбу-

вається утворення віріонів і які фундаментальні закономірності

лежать в основі цього процесу?

Абортивна інфекція не завершується формуванням інфекцій-

них віріонів або вони утворюються в значно меншій кількості, ніж

при продуктивній інфекції. Вивчення механізмів абортивної інфекції

становить великий інтерес для розуміння деталей репродукції віру-

сів, природи клітинної резистентності до вірусів, дефектності вірусів,

хронічної вірусної інфекції клітин і вірусного канцерогенезу.

Рис. 52. Інтеграція вірусного

геному з клітинним

(А.Г.Букрінська, 1986)

1 — вірусна ДНК; 2 — геном кліти-

ни; 3 — процес інтеграції; 4 — клі-

тинний геном із ДНК-провірусом

Патогенез вірусних інфекцій

133

Автономна

АбортивнаПродуктивна

Гостра Хронічна

Літична Нелітична Нелітична НелітичнаЛітична Нелітична

Гостра Хронічна

Інтеграційна

АбортивнаПродуктивна

Гостра Хронічна

Літична Нелітична Нелітична

Гостра

Рис. 53. Класифікація вірусних інфекцій на клітинному рівні

Абортивна інфекція може виникнути за трьох обставин:

1) зараження чутливих клітин дефектним вірусом;

2) зараження чутливих клітин інфекційним вірусом у нерозв’яз-

них умовах;

3) зараження нечутливих клітин інфекційним вірусом.

Зараження чутливих клітин дефектним вірусом. Дефект-

ним називають такий вірус, який не здатний проявити всі генетичні

функції, потрібні для утворення інфекційного потомства. Треба роз-

різняти дефектні віруси і дефектні віріони.

Дефектні віруси — сателіти — існують як самостійні види,

розмножуючись лише в присутності вірусу-помічника, від якого

отримують білки, конче необхідні для відтворення інфекційного по-

томства (явище комплементації). Наприклад, репродукція вірусу

гепатиту D повністю залежить від наявності вірусу гепатиту В, а

розмноження аденоасоційованих вірусів із родини Parvoviridae —

від присутності аденовірусу або вірусу простого герпесу. Якщо не

буде вірусу-помічника, в клітині розвинеться абортивна інфекція.

Дефектні віріони позбавлені частини генетичного матеріалу.

Вони нагромаджуються в популяціях багатьох вірусів (зокрема віру-

сів грипу, везикулярного стоматиту, аденовірусів, SV40), особливо за

пасажування з високою множинністю зараження. Дефектні віріони

інтерферують у процесі репродукції з інфекційними віріонами, тому

Розділ 6

134

їх називають дефектними інтерферувальними частинками (ДІ-

частинками). Зрозуміло, що дефектні віріони можуть спричинити

лише абортивну інфекцію.

Конкретні механізми абортивної інфекції, що спричинюються ти-

ми чи іншими дефектними вірусами або віріонами, різноманітні й

залежать від природи генетичного дефекту збудника. Єдиною умовою

перетворення абортивної інфекції на продуктивну є комплементація

з вірусом-помічником, генетична інформація якого може забезпечити

синтез макромолекул, потрібних для формування віріонів потомства.

Абортивна інтеграційна інфекція, спричинена дефектними ДНК-

і РНК-геномними онкогенними вірусами, відіграє важливу роль у

вірусному канцерогенезі. Абортивну інтеграційну інфекцію здатний

спричинити і повноцінний вірус. Клітини з такою формою інфекції

можуть спонтанно або під впливом різних факторів (температура,

УФ-промені тощо) почати продукцію інфекційного вірусу. Це явище

називають вірогенією, а такі клітини — вірогенними (за аналогією з

лізогенією та лізогенними бактеріями в системі фаг — бактерія). Ін-

акше кажучи, вірогенія — це інтеграційна абортивна інфекція, що

може перейти в продуктивну форму. Явище вірогенії відоме для де-

яких представників родин Polyomaviridae, Herpesviridae і Retro-

viridae. Спонтанну індукцію синтезу інфекційного вірусу у віроген-

них клітинах слід відрізняти від автономної хронічної інфекції.

Зараження чутливих клітин інфекційним вірусом у не-

розв’язних умовах. Абортивну інфекцію може спричинити зміна

умов, за яких відбувається інфекційний процес. Ці умови виника-

ють в організмі, наприклад, інфекція клітин, фізіологічно резистен-

тних до вірусу, або за підвищеної температури чи зміненого рН в

осередку запалення.

Фізіологічна резистентність клітин може бути пов’язана з клітин-

ним циклом. Так, чутливість до вірусу SV40 клітин нирки африкансь-

кої зеленої мавпи різко знижується під час мітозу. При цьому виникає

абортивна інфекція, що характеризується утворенням Т-антигену і

відсутністю синтезу структурних вірусних білків. Важливим фактором,

що зумовлює фізіологічну резистентність клітин, є інтерферон — білок,

який виробляється в організмі у відповідь на вірусну інфекцію та ін-

дукує в незаражених клітинах антивірусний стан.

Абортивну інфекцію можна легко змоделювати в експерименті

при зміні температури інкубації заражених клітин, складу, рН та

іонної сили живильного середовища, внесенні інгібіторів і антимета-

болітів. Абортивна інфекція перетворюється на продуктивну при усу-

ненні нерозв’язних умов, а також за допомогою вірусу-помічника.

Зараження нечутливих клітин інфекційним вірусом. Як

відомо, чутливість клітин до вірусів визначають два основні факто-

ри: 1) наявність на поверхні клітини специфічних рецепторів, по-

трібних для адсорбції та проникнення вірусу; 2) присутність у клі-

Патогенез вірусних інфекцій

135

тинах протеолітичних ферментів, здатних забезпечити депротеїні-

зацію вірусу. Якщо якогось із цих чинників немає, клітини є гене-

тично резистентними до конкретного збудника.

Крім того, інші клітинні фактори можуть призвести до перери-

вання циклу репродукції вірусу на будь-якому етапі після початку

синтезу вірусоспецифічних макромолекул. Так, клітинні ферменти

(ДНК- і РНК-полімерази) беруть участь у транскрипції та реплікації

вірусного геному; трансляція вірусних іРНК здійснюється на рибо-

сомах клітини; процесинг вірусних РНК і білків відбувається за до-

помогою специфічних клітинних нуклеаз і протеаз; стабільність ві-

русних компонентів у клітині залежить від можливості їхнього кон-

такту з гідролітичними ферментами.

Механізм генетично зумовленої резистентності клітин до вірусів

широко варіює, але в основі його лежить або відсутність клітинних фа-

кторів, потрібних для репродукції вірусу, або наявність чинників, які

порушують цей процес, унаслідок чого виникає абортивна інфекція.

Для більшості вірусів можна підібрати дві клітинні системи, в

одній з яких розвиватиметься продуктивна інфекція, а в іншій —

абортивна. В останньому випадку говорять про дефектність вірусу в

конкретній системі. Так, вірус SV40 спричинює продуктивну інфек-

цію в клітинах нирки африканської зеленої мавпи та абортивну — в

клітинах гризунів. Аденовіруси людини добре розмножуються в клі-

тинах нирки людини і спричинюють абортивну інфекцію в клітинах

нирки мавпи. Вірус грипу птахів і вірус Сендай спричинюють про-

дуктивну інфекцію в клітинах курячого ембріона та абортивну — в

клітинах асцитної карциноми Ерліха.

Абортивна інфекція генетично резистентних клітин може пере-

творитися на продуктивну за допомогою вірусу-помічника. Напри-

клад, аденовіруси мавп і вірус SV40 слугують помічниками для

аденовірусів людини в клітинах нирки мавпи.

Гостра і хронічна інфекції. Залежно від динаміки інфекційного

процесу продуктивна й абортивна інфекції поділяють на гостру і хро-

нічну. За гострої інфекції в зараженій клітині відбувається утворення

вірусного потомства, після чого інфекційний процес припиняється і

клітина або гине, або виживає і не містить вірусних компонентів. За

хронічної інфекції заражена клітина продукує віріони або вірусні ком-

поненти тривалий час аж до своєї природної загибелі (не від цієї вірус-

ної інфекції), й дочірні клітини зберігають інфекційний стан.

Частіше хронічної форми набуває абортивна інфекція, оскільки

вірусний генетичний матеріал зазвичай не входить до складу віріо-

нів потомства, а нагромаджується в клітинах і передається в дочірні

клітини. Так, при зараженні клітин гризунів вірусом SV40 виникає

абортивна інфекція, що супроводжується утворенням Т- і трансплан-

таційного антигенів, а структурні вірусні білки не синтезуються.

Якщо такі клітини підтримувати в стаціонарному стані, абортивна

Розділ 6

136

інфекція зберігається впродовж кількох тижнів до природної заги-

белі клітин, тобто має хронічний характер. При субкультивуванні

заражених клітин відбувається швидка втрата Т- і трансплантацій-

ного агентів, таким чином інфекційний процес набуває гострої фор-

ми. Переривання інфекції в цьому разі пов’язане, очевидно, з руй-

нуванням вірусного генетичного матеріалу і неможливістю переда-

ти вірусоспецифічні антигени в обидві дочірні клітини.

Причиною хронічної інфекції можуть бути ДІ-частинки, які, по-

трапляючи в чутливу клітину разом з інфекційними віріонами,

конкурують із ними за фактори репродукції та перешкоджають

утворенню інфекційного потомства. Внаслідок цього клітини не ги-

нуть, а зберігають інфекційний стан. При появі в системі нових чу-

тливих клітин знову виникає продуктивна інфекція з утворенням

ДІ-частинок, і такий інфекційний цикл повторюється багато разів.

Літична і нелітична інфекції. Залежно від частки зараже-

ної клітини інфекція може бути літичною (цитолітичною) й неліти-

чною (нецитолітичною). Літична інфекція завершується загибеллю

(лізисом) клітини. Нелітична інфекція безпосередньо не призво-

дить до лізису клітини, яка може функціонувати певний час, про-

дукуючи вірусне потомство.

ЦИТОПАТОЛОГІЯ ВІРУСНИХ ІНФЕКЦІЙ

Деструкцію клітин, що виникає за літичної інфекції, називають

цитопатичним ефектом (ЦПЕ), або цитопатогенною дією

вірусу (ЦПД). Зазвичай ці терміни застосовують для позначення

морфологічних змін в інфікованих клітинах, хоча вірусна інфекція

клітин супроводжується не лише пошкодженням клітинної структу-

ри, а й пригніченням синтетичних процесів і порушенням функціо-

нальної активності. У зараженій клітині відбувається зміна метабо-

лізму, що зумовлено синтезом вірусоспецифічних макромолекул,

активацією або гальмуванням ферментних систем клітини, пошко-

дженням її хромосомного апарату та органел.

Вірус, який спричинює цитопатичний ефект, називаєють цито-

патогенним. Ця властивість характерна для більшості вірусів тва-

рин, що лежить в основі патогенезу вірусних інфекцій і широко ви-

користовується в лабораторній діагностиці для індикації збудника в

культурі клітин.

Цитопатичні зміни інфікованих вірусом клітин представлені

специфічними і неспецифічними або малоспецифічними ушко-

дженнями. До неспецифічних уражень належать каламутне набу-

хання клітини внаслідок порушення проникності плазмолеми, мар-

гінація хроматину, хромосомні аберації, пікноз ядер. Вакуолізація

цитоплазми досить часто є малоспецифічною ознакою вірусної ін-

фекції, проте в деяких випадках вона набуває настільки виражено-

Патогенез вірусних інфекцій

го і своєрідного характеру, що вважається специфічною. Наприклад,

одна з назв вірусу SV40 — вакуолізувальний вірус. Специфічними

цитопатичними змінами заражених клітин є утворення вірусних

тілець-включень і симпластів. Специфічні й неспецифічні процеси,

що відбуваються в інфікованій клітині, можуть призвести до її де-

струкції та загибелі.

Причини цитопатичного ефекту і подальшої загибелі клітин

різні:

1) блокування клітинного геному на ранніх стадіях інфекції та

ушкодження його в процесі інфекції;

2) порушення метаболізму клітинних макромолекул;

3) інтенсивне виснаження білкових та енергетичних ресурсів

клітини внаслідок переключення її систем на синтез вірусоспеци-

фічних макромолекул;

4) нагромадження великої кількості структурних вірусних білків,

які мають цитотоксичну дію;

5) пошкодження лізосом і звільнення гідролітичних ферментів,

які спричинюють аутоліз клітини;

6) порушення структури плазматичної мембрани і лізис клітини

внаслідок інтенсивного виходу віріонів потомства.

Усі ці причини пошкодження клітин виявляються та поєднують-

ся певним чином за різних вірусних інфекцій.

Деякі віруси зумовлюють характерний цитопатичний ефект, який

полягає в злитті заражених клітин між собою (або інфікованих із но-

рмальними) та утворенні багато-

ядерних клітин — симпластів

(син.: синцитії, полікаріоцити).

Вони можуть містити до 100 і на-

віть 1000 ядер. В основі форму-

вання симпластів лежить той са-

мий механізм, який забезпечує

проникнення вірусу в клітину

шляхом інтеграції суперкапсидної

оболонки віріона з плазмолемою, а

саме: з ліпідами плазматичних

мембран сусідніх клітин взаємоді-

ють вірусні білки злиття. Симпла-

стоутворення характерне для ба-

гатьох складно організованих ві-

русів (Paramyxoviridae, Herpesvi-

ridae і Retroviridae).

Розрізняють два типи злиття

клітин (рис. 54): 1) ззовні (ранній

полікаріоцитоз); 2) зсередини (піз-

ній полікаріоцитоз).

а б

Рис. 54. Утворення симпластів

(А.Г. Букрінська, 1986)

а — злиття зовні; б — злиття зсередини

Розділ 6

138

Злиття ззовні спостерігається на ранніх стадіях інфекції (в пер-

ші 3 год) за високої множинності зараження (близько 1000 віріонів

на клітину). Ранній полікаріоцитоз обумовлений білками адсорбо-

ваного на клітинах вірусу і не потребує експресії вірусного геному й

синтезу вірусних компонентів, причому інактивація інфекційної

активності вірусу УФ-променями, ультразвуком або прогріванням

не впливає на симпластоутворення. Злиття зсередини виникає на

пізніх стадіях інфекційного процесу — через кілька годин чи діб

після інфікування помірними або малими дозами вірусу. Пізній по-

лікаріоцитоз збігається з інтенсивною фазою репродукції вірусу й

зумовлений синтезованими вірусними глікопротеїнами, що

модифікують плазмолему клітини.

У заражених клітинах часто виявляють вірусні тільця-

включення. Вони локалізуються в ядрі або цитоплазмі інфікова-

них клітин, розрізняються за морфологією й тинкторіальними влас-

тивостями (базофільні та ацидофільні). Природа тілець-включень

різна, що залежить від виду вірусу. Це можуть бути скупчення вірі-

онів потомства (при аденовірусній інфекції ВРХ), нагромадження

вірусних білків (при грипі) або змінений клітинний матеріал (при

простому герпесі). При більшості інфекцій тільця-включення — це

вірусні «фабрики» (місця, де відбувається синтез компонентів вірусу

і складання віріонів потомства). У вірусних «фабриках» виявляють

клітинні структури (рибосоми, мембрани, мікротрубочки, осміофі-

льні волокна). Тільця-включення є специфічною морфологічною

ознакою вірусної інфекції та мають діагностичне значення.

Підводячи підсумок патогенезу вірусних інфекцій на клітинному

рівні, можна дійти висновку, що результатом взаємодії вірусу з

чутливою клітиною є:

1) загибель клітини;

2) трансформація клітини, що характеризується здатністю до

необмеженого поділу;

3) формування хронічної інфекції — своєрідної рівноваги між ві-

русом і клітиною без прояву цитопатичних змін, що призводить до

персистенції збудника в організмі хазяїна.

ВІРУСНА ІНФЕКЦІЯ КЛІТИННИХ ПОПУЛЯЦІЙ

In vivo та in vitro вірус зазвичай взаємодіє не з поодинокими клі-

тинами, а з клітинними популяціями. Внаслідок цього виникає до-

сить складна гетерогенна система, в якій вірусна інфекція може

протікати не так, як на клітинному рівні.

Які фактори визначають принципові відмінності між систе-

мами вірус – клітина і вірус – клітинна популяція?

По-перше, гетерогенність клітинної популяції за чутливістю до

вірусу в певний момент. Чутливість клітин до вірусу в кожній клі-

Патогенез вірусних інфекцій

139

тинній популяції коливається в широких межах, що зумовлено ге-

нетичними або фізіологічними чинниками. З генетичних факторів

велике значення має наявність на плазмолемі специфічних рецеп-

торів, потрібних для адсорбції та проникнення вірусу в клітину.

Крім того, обов’язкова присутність у клітині відповідних протеолі-

тичних ферментів, які беруть участь у депротеїнізації вірусу. Фізіо-

логічна резистентність клітини може бути пов’язана з клітинним

циклом і виникає під час мітозу.

По-друге, гетерогенність вірусної популяції, що спричинює інфек-

ційний процес. У складі вірусної популяції поряд з інфекційними зав-

жди знаходяться дефектні віріони (зокрема ДІ-частинки), які вплива-

ють на репродукцію вірусу. Крім того, в популяції вірусу можуть

з’явитися мутанти, що відрізняються за цитопатичною активністю.

По-третє, здатність інфікованих клітин впливати на чутливість

оточуючих клітин до вірусу. Заражені клітини утворюють не тільки

інфекційні віріони. На ранній стадії інфекції клітини продукують

інтерферон, який адсорбується контактуючими клітинами та інду-

кує в них антивірусний стан.

По-четверте, поширення вірусу в клітинній популяції. Якщо не

всі клітини цієї популяції заражені одночасно, великий вплив на

перебіг інфекційного процесу має поширення вірусного потомства,

що здійснюється двома шляхами: 1) через позаклітинне середовище;

2) безпосередньо від клітини до клітини.

Поширення через екстрацелюлярний простір є універсальним для

всіх вірусів. Якщо в позаклітинному середовищі містяться фактори,

що нейтралізують вірус (антитіла, інгібітори), поширення збудника

порушується, і це може істотно змінити характер інфекційного проце-

су в клітинній популяції. Деякі віруси, зокрема герпесвіруси, здатні

уражати сусідні клітини, обминаючи екстрацелюлярний простір, що

дає їм змогу уникати дії вірусонейтралізувальних чинників.

Безперечно, характер інфекційного процесу, що відбувається в

клітинній популяції, багато в чому залежить від особливостей вірус-

ної інфекції на рівні клітини. Проте в клітинній популяції спостері-

гається асинхронність і гетерогенність інфекційного процесу.

Асинхронність — це неоднакова динаміка розвитку інфекції в

окремих клітинах популяції, що виникає за рахунок як неоднорідно-

сті клітин і віріонів, так і випадкових процесів (неодночасність адсор-

бції, проникнення і депротеїнізації вірусу в окремих клітинах). На-

приклад, при тотальному зараженні клітин нирки африканської зе-

леної мавпи вірусом SV40 через 10 – 12 год у деяких клітинах

з’являється Т-антиген, а 100%-ве інфікування клітин досягається

лише через 40 год. Інакше кажучи, асинхронність у цій системі вимі-

рюється десятками годин. У системі поліовірус – клітини Hela асинх-

ронність утворення вірусного потомства становить кілька годин.