background image

 

 

RNA NON-ENVELOPED VIRUSES 
Picornaviruses

 

Picornavirusesrepresent  a  very  large  virus  family  with  respect  to  the  number  of 
members  but  one  of  the  smallest  in  terms  of  virion  size  and  genetic  complexity. 
They  include  two  major  groups  of  human  pathogens:  enteroviruses  and 
rhinoviruses. 
Enteroviruses  are  transient  inhabitants  of  the  human  alimentary  tract  and  may  be 
isolated from the throat or lower intestine. 
Rhinoviruses are isolated chiefly from the nose and throat 
Properties Picornaviruses

 

  They are small non-enveloped viruses 
  Icosahedral nucleocapsid. 
  Genome:  Single-stranded  RNA,  linear,  positive-sense,  infectious  when 

purified 

  (Single stranded RNA POSITIVE POLARITY.) 
  Proteins:  Four  major  polypeptides  (VP1-4)  cleaved  from  a  large  precursor 

polyprotein 

  Replicate in the cytoplasm of the cell. 
  They are not inactivated by lipid solvent, such as ether, because they do not 

have envelope. 

 PICORNAVIRUSE  family  includes  three  medically  important  genera; 
enteroviruses, rhinoviruses and Hepatovirus (hepatitis A virus). 
 

 

ENTEROVIRUSES:  

RHINOVIRUS 

Major group 
Polioviruses types 1–3.  
Coxsackieviruses A and B. 
Echoviruses. 

100 serotype 

Infect the enteric tract 

Found in the nose and throat 

Replicate at 37◦C 

Replicate at 33◦C 

Stable  at  acid  pH  3-5,  so  survive  at 
gastric acid 

Acid labile 

 
A. ENTEROVIRUSES 
1. Poliovirus 
Disease: POLIOMYELITIS 


background image

 

Poliomyelitis  is  an  acute  infectious  disease  that  in  its  serious  form  affects  the 
central nervous system. The destruction of motor neurons in the spinal cord results 
in flaccid paralysis. However, most poliovirus infections are subclinical. 
There  are  three  antigenic  (serologic)  types  based  on  different  antigenic 
determinants  on  the  outer  capsid  proteins.  Because  there  is  little  cross  reaction, 
protection from disease requires the presence of antibody against each of the three 
types. 
 
Pathogenesis & Pathology 
The mouth is the portal of entry of the virus, and primary multiplication takes place 
in the oropharynx or intestine. The virus is regularly present in the throat and in the 
stools before the onset of illness.  
One week after infection the virus continues to be excreted in the stools for several 
weeks even though high antibody levels are present in the blood. 
It  is  believed  that  the  virus  first  multiplies  in  the  tonsils,  the  lymph  nodes  of  the 
neck, Peyer's patches, and the small intestine. The central nervous system may then 
be invaded by way of the circulating blood. 
Poliovirus  can  spread  along  axons  of  peripheral  nerves  to  the  central  nervous 
system, where it continues to progress along the fibers of the lower motor neurons 
to increasingly involve the spinal cord or the brain. Poliovirus invades certain types 
of nerve cells, and in the process of its intracellular multiplication it may damage 
or completely destroy these cells. 
 
Clinical Findings 
When  an  individual  susceptible  to  infection  is  exposed  to  the  virus,  the  response 
ranges  from  inapparent  infection  without  symptoms,  to  a  mild  febrile  illness,  to 
severe and permanent paralysis. Most infections are subclinical; only about 1% of 
infections result in clinical illness.The incubation period is usually 7–14 days 
1-Mild Disease 
This  is  the  most  common  form  of  disease.  The  patient  has  only  a  minor  illness, 
characterized by fever, malaise, drowsiness, headache, nausea, vomiting, Recovery 
occurs in a few days. 
2-Nonparalytic Poliomyelitis (Aseptic Meningitis) 
In addition to the symptoms and signs listed in the preceding paragraph, the patient 
with the nonparalytic form has stiffness and pain in the back and neck. The disease 
lasts 2–10 days, and recovery is rapid and complete. 
3-Paralytic Poliomyelitis 
The  predominating  complaint  is  flaccid  paralysis  resulting  from  lower  motor 
neuron  damage.  Maximal  recovery  usually  occurs  within  6  months,  with  residual 
paralysis lasting much longer. 
4-Progressive Postpoliomyelitis Muscle Atrophy 
 
Laboratory Diagnosis 


background image

 

1. The virus may be recovered from throat swabs taken soon after onset of illness 
and from rectal swabs or stool samples collected over long periods.  
2.  An  isolated  virus  is  identified  and  typed  by  neutralization  with  specific 
antiserum.  Paired  serum  specimens  are  required  to  show  a  rise  in  antibody  titer 
during the course of the disease.  
3. Virus can also be identified by polymerase chain reaction (PCR) assays. 
 
2. Coxsackieviruses 
Disease: They cause a variety of disease 
Group A Coxsackieviruses: acute hemorrhagic conjunctivitis and hand-foot-mouth 
disease. 
Group B Coxsackieviruses: myocarditis and pericarditis. 
Both  can  cause  non-specific  upper  RT  disease,  febrile  rashes,  and  aseptic 
meningitis.   
 
Transmission  &  Epidemiology:  Coxsackieviruses  can  be  transmitted  by  fecal-
oral route, but respiratory aerosols also play a role.  
 
Pathogenesis & Pathology: Virus has been recovered from the blood in the early 
stages  of  natural  infection  in  humans.  Virus  is  also  found  in  the  throat  for  a  few 
days early in the infection and in the stools for up to 5–6 weeks. Virus distribution 
is similar to that of the other enteroviruses. 
 
Clinical Findings 
A. Group A Specific Diseases:  
Herpangina : fever, sore throat, and tender vesicles in oropharynx.  
Hand-foot-mouth  Disease:  vesicular  rash  on  the  hands  and  feet  and  ulceration  in 
the mouth. 
B. Group B Specific Diseases: 
Pleurodynia: fever and severe pleuritic chest pain 
Myocarditis and pericarditis 
Diabetes: the v suspected to have a role in juvenile diabetes in humans. 
C. Diseases Caused by both Group: 
Aseptic meningitis. 
Upper respiratory tract infections with or without rash 
 
3. ECHOVIRUSES: 
Disease:  viruses  cause  variety  of  diseases  such  as  aseptic  meningitis,  upper 
respiratory  infection,  febrile  illness  with  or  without  rash,  infantile  diarrhea,  and 
hemorrhagic conjunctivitis. 
They are transmitted by fecal-oral route. 
They are one of the leading cause of aseptic (viral) meningitis 
 


background image

 

RNA NON-ENVELOPED VIRUSES 
Reoviruses, Rotaviruses, & Caliciviruses 
 
Reoviruses 
Reoviruses  are  medium-sized  viruses  with  a  double-stranded,  segmented  RNA 
genome.  The  family  includes  human  rotaviruses,  the  most  important  cause  of 
infantile gastroenteritis around the world  
Acute  gastroenteritis  is  a  very  common  disease  with  significant  public  health 
impact.  In  developing  countries  it  is  estimated  to  cause  as  many  as  1.5  million 
deaths of preschool children annually 
 
An  estimate  of  the  role  of  etiologic  agents  in  severe  diarrheal  illnesses  requiring 
hospitalization of infants and young children 
 
Rotavirus 
Important  properties:  They  are  composed 
of: 
Segmented double-stranded RNA genome 
Double-layered  icosahedral  capsid  without 
envelope. 
RNA-dependent RNA polymerase. 
Rotaviruses  have  been  classified  into  five 
species (A–E). Group A rotaviruses are the 
most frequent human pathogens 
Outer  capsid  proteins  VP4  and  VP7  carry 
epitopes  important  in  neutralizing  activity,  with  VP7  glycoprotein  being  the 
predominant antigen. 
Five  serotypes  are  responsible  for  the  majority  of  human  disease.  Serotype 
distributions differ geographically 
Transmission and epidemiology: The rotavirus transmitted by the fecal-oral route. 
Pathogenesis 
Rotaviruses  infect  cells  in  the  villi  of  the  small  intestine  (gastric  and  colonic 
mucosa are spared).  
They  multiply  in  the  cytoplasm  of  enterocytes  and  damage  their  transport 
mechanisms. 
One of the rotavirus proteins, NSP4, is a viral enterotoxin and induces secretion by 
triggering a signal transduction pathway.  
Damaged  cells  may  slough  into  the  lumen  of  the  intestine  and  release  large 
quantities of virus, which appear in the stool  
Viral  excretion  usually  lasts  2–12  days  in  otherwise  healthy  patients  but  may  be 
prolonged in those with poor nutrition.  


background image

 

Diarrhea  caused  by  rotaviruses  may  be  due  to  impaired  sodium  and  glucose 
absorption as damaged cells on villi are replaced by non-absorbing immature crypt 
cells. It may take 3–8 weeks for normal function to be restored 
Clinical Findings 
Rotaviruses  cause  the  major  portion  of  diarrheal  illness  in  infants  and  children 
worldwide but not in adults.  
The incubation period is 1–3 days.  
Typical  symptoms  include  watery  diarrhea,  fever,  abdominal  pain,  and  vomiting, 
leading to dehydration. 
In  infants  and  children,  severe  loss  of  electrolytes  and  fluids  may  be  fatal  unless 
treated 
Epidemiology  
Rotaviruses  are  the  single  most  important  worldwide  cause  of  gastroenteritis  in 
young children. 
Typically,  up  to  50%  of  cases  of  acute  gastroenteritis  of  hospitalized  children 
throughout the world are caused by rotaviruses. 
Rotavirus  infections  usually  predominate  during  the  winter  season.  Symptomatic 
infections  are  most  common  in  children  between  ages 6  months  and 2  years, and 
transmission  appears  to  be  by  the  fecal–oral  route.  Nosocomial  infections  are 
frequent 
Treatment & Control 
Treatment  of  gastroenteritis  is  supportive,  to  correct  the  loss  of  water  and 
electrolytes that may lead to dehydration, acidosis, shock, and death. Management 
consists  of  replacement  of  fluids  and  restoration  of  electrolyte  balance  either 
intravenously or orally, as feasible.  
An oral live attenuated rotavirus vaccine was licensed in the United States in 1998 
for  vaccination  of  infants.  It  was  withdrawn  a  year  later  because  of  reports  of 
intussusception  (bowel  blockages)  as  an  uncommon  but  serious  side  effect 
associated with the vaccine.  
In  2006,  an  oral  pentavalent  bovine-based  rotavirus  vaccine  was  licensed  in  the 
United States, which is not associated with intussusception.  
A  safe  and  effective  vaccine  remains  the  best  hope  for  reducing  the  worldwide 
burden of rotavirus disease 
 

 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 113 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل