Hodowla wirusów – namnażanie wirusów w żywych komórkach w warunkach laboratoryjnych.
Rys historyczny W latach 30. XX w. opracowano metody hodowli wirusów w zarodkach kurzych. W latach 40. rozwinięto techniki hodowli komórek, składy pożywek, pojawiła się możliwość użycia antybiotyków. W 1949 John Enders ze współpracownikami zdołał namnożyć wirusa polio w komórkach ludzkich hodowanych . To osiągnięcie doprowadziło do identyfikacji i izolacji wielu wirusów w latach 50. i 60. oraz powiązanie ich z chorobami. W latach 70. znacznie rozwinęła się diagnostyka wirusologiczna dzięki pojawieniu się reagentów o wysokiej czystości oraz dostępności gotowych linii komórkowych.
Wybór systemu hodowli Generalnie wirusy mogą replikować się tylko w żywych komórkach. Czasami trudno jest znaleźć odpowiednią linię komórek, w której dane wirusy by się namnażały.
Bakteriofagi hoduje się w kulturach bakterii. Wirusy roślin można hodować w specjalnie do tego celu uprawianych roślinach lub też w kulturach protoplastów (komórek roślinnych pozbawionych ściany komórkowej). Wirusy zwierzęce najczęściej namnaża się w hodowanych komórkach zwierzęcych. Poza tym można je hodować w całych organizmach zwierzęcych (np. w myszach) lub pewnych organach, w jajach zawierających kurzy zarodek lub w larwach insektów.
W przypadku wirusów zwierzęcych i ludzkich żywe organizmy jako gospodarze są wykorzystywane w badaniu patogenezy, immunologii, podczas testowania szczepionek, leków. Wykorzystywanie zwierząt wzbudza zastrzeżenia natury etycznej, m.in. dlatego do badania replikacji, do celów diagnostycznych stosowane są komórkowe kultury . Kultury komórkowe wyparły też w dużej mierze hodowle wirusów w zarodkach kurzych – te stosuje się obecnie w przypadku wirusów ptaków, pokswirusów i wirusów grypy.
Hodowla wirusów w kulturach komórkowych Komórki do hodowli wirusów są utrzymywane w pożywce zapewniającej substancje odżywcze, odpowiednie pH, ciśnienie osmotyczne w warunkach sterylnych. W przypadku hodowli komórek zwierzęcych podłoża zwykle zawierają 5–10% surowicy krwi. Większość komórek rośnie w formie pojedynczej warstwy na powierzchni naczynia hodowlanego, rzadziej rosną zawieszone w pożywce.
Komórki do hodowli wirusów mogą rosnąć jako kultury pierwotne (komórki pozyskane bezpośrednio z tkanek zwierząt), diploidalne linie komórkowe lub ciągłe linie komórkowe (nieśmiertelne, pochodzenia nowotworowego lub powstałe przez spontaniczną transformację diploidalnych).
Wiele wirusów zabija zainfekowaną komórkę, dokonuje w nich uszkodzeń, które stają się widoczne w monowarstwie hodowanych komórek. Zmiany spowodowane wtargnięciem wirusa do komórki nazywa się efektem cytopatycznym. W większości przypadków zmiany te w komórkach zwierzęcych można zaobserwować pod zwykłym mikroskopem świetlnym.
Wykrywanie wirusów Same wirusy mogą być uwidocznione tylko za pomocą mikroskopu elektronowego, i w dodatku muszą występować w ilości powyżej 1011 cząstek na ml. W związku z tym wirusy na ogół wykrywa się następującymi metodami pośrednimi: namnażanie wirusów w odpowiednich hodowlach komórkowych i badanie, jakie następstwa powoduje infekcja; techniki serologiczne – badanie interakcji między wirusem a przeciwciałem skierowanym przeciwko niemu (np. testy wykorzystujące aglutynację, immunofluorescencję, testy radioimmunologiczne, ELISA, western blot); wykrywanie wirusowego kwasu nukleinowego – często stosuje się PCR.
Oczyszczanie preparatów wirusowych Materiał płynny zawierający wirusy jest przesączany przez filtry o porach różnej wielkości. Przesącz taki jest pozbawiony bakterii, ale oprócz wirusów zawiera również obce cząsteczki i sole. W celu ich oddzielenia można stosować dializę, wirowanie i ultrawirowanie (na ogół 40 000–100 000 × g). Wiriony można strącać przez dodatek niektórych nieorganicznych soli (np. siarczan amonu, siarczan sodu), etanolu, acetonu. Inną metodą wytrącania jest doprowadzenie roztworu do takiego pH, w którym wirus traci ładunek elektrostatyczny (punkt izoelektryczny). Ponadto stosuje się różne metody chromatograficzne (adsorpcyjna, jonowa, żelowa, powinowactwa). W procesach oczyszczania mogą przykładowo brać udział receptory na powierzchni wirusów, które w określonych warunkach wiążą się z innymi komórkami.
Zastosowanie hodowli wirusów Hodowla wirusów umożliwia: izolację i identyfikację wirusów w materiale klinicznym; produkcję szczepionek i antygenów dla testów serologicznych; przeprowadzanie badań nad wirusami.
Zobacz też kultura komórkowa kultura mikroorganizmów
Przypisy
Bibliografia
Kategoria:Wirusologia