مواضيع المحاضرة: Overview of viral infections
background image

 

 

Overview of viral infections 

Acute Viral Respiratory Infections 

Many types of viruses gain access to the human body via the respiratory tract, primarily 
in  the  form  of  aerosolized  droplets  or  saliva.  This  is  the  most  frequent  means  of  viral 
entry  into  the  host.  Successful  infection  occurs  despite  normal  host  protective 
mechanisms,  including  the  mucus  covering  most  surfaces,  ciliary  action,  collections  of 
lymphoid  cells,  alveolar  macrophages,  and  secretory  IgA.  Many  infections  remain 
localized  in  the  respiratory  tract,  although  some  viruses  produce  their  characteristic 
disease symptoms following systemic spread (eg, chickenpox, measles, rubella). 

Disease symptoms exhibited by the host depend on whether the infection is concentrated 
in the upper or lower respiratory tract. Although definitive diagnosis requires isolation of 
the  virus,  identification  of  viral  gene  sequences,  or  demonstration  of  a  rise  in  antibody 
titer,  the  specific  viral  disease  can  frequently  be  deduced  by  considering  the  major 
symptoms, the patient's age, the time of year, and any pattern of illness in the community. 

 

The most severe illness is usually seen in infants infected with certain paramyxoviruses 
and in elderly or chronically ill adults infected with influenza virus. 


background image

 

Overview of Viral Infections of the Gastrointestinal Tract (GIT) 

Many  viruses  initiate  infection  via  the  alimentary  tract.  A  few  agents,  such  as  herpes 
simplex  virus  and  Epstein-Barr  virus,  probably  infect  cells  in  the  mouth.  Viruses  are 
exposed in the intestinal tract to harsh elements involved in the digestion of food—acid, 
bile  salts  (detergents),  and  proteolytic  enzymes.  Consequently,  viruses  able  to  initiate 
infection  by  this  route  are  all  acid-  and  bile  salts-resistant.  There  may  also  be  virus-
specific secretory IgA and nonspecific inhibitors of viral replication to overcome. 

Acute  gastroenteritis  is  the  designation  for  short-term  gastrointestinal  disease  with 
symptoms  ranging  from  mild,  watery  diarrhea  to  severe  febrile  illness  characterized  by 
vomiting,  diarrhea,  and  prostration.  Rotaviruses,  Norwalk  viruses,  and  caliciviruses  are 
major causes of gastroenteritis. Infants and children are affected most often. 

Some viruses that produce enteric infections utilize host proteases to facilitate infection. 
In  general,  proteolytic  digestion  alters  the  viral  capsid  by  partial  cleavage  of  a  viral 
surface protein that then facilitates a specific event such as virus attachment or membrane 
fusion. 

Enteroviruses,  coronaviruses,  and  adenoviruses  also  infect  the  gastrointestinal  tract,  but 
those  infections  are  often  asymptomatic.  Some  enteroviruses,  notably  polioviruses,  and 
hepatitis  A  virus  are  important  causes  of  systemic  disease  but  do  not  produce  intestinal 
symptoms. 

Overview of Viral Skin Infections 

The  skin  is  a  tough  and  impermeable  barrier  to  the  entry  of  viruses.  However,  a  few 
viruses are able to breach this barrier and initiate infection of the host. Some obtain entry 
through  small  abrasions  of  the  skin  (poxviruses,  papillomaviruses,  herpes  simplex 
viruses), others  are introduced by the bite of arthropod vectors (arboviruses) or infected 
vertebrate hosts  (rabies  virus, herpes B virus), and still others  are injected during blood 
transfusions or other manipulations involving contaminated needles, such as acupuncture 
and tattooing (hepatitis B virus, HIV). 

A few agents remain localized and produce lesions at the site of entry (papillomaviruses); 
most  spread  to  other  sites.  The  epidermal  layer  is  devoid  of  blood  vessels  and  nerve 
fibers,  so  viruses  that  infect  epidermal  cells  tend  to  stay  localized.  Viruses  that  are 
introduced  deeper  into  the  dermis  have  access  to  blood  vessels,  lymphatics,  dendritic 
cells, and macrophages and usually spread and cause systemic infections. 

Many  of  the  generalized  skin  rashes  associated  with  viral  infections  develop  because 
virus  spreads  to  the  skin  via  the  bloodstream  following  replication  at  some  other  site. 
Such  infections  originate  by  another  route  (eg,  measles  virus  infections  occur  via  the 
respiratory tract), and the skin becomes infected from below. 


background image

 

Lesions in skin rashes are designated as macules, papules, vesicles, or pustules. Macules, 
which are caused by local dilation of dermal blood vessels, progress to papules if edema 
and  cellular  infiltration  are  present  in  the  area.  Vesicles  occur  if  the  epidermis  is 
involved,  and  they  become  pustules  if  an  inflammatory  reaction  delivers 
polymorphonuclear  leukocytes  to  the  lesion.  Ulceration  and  scabbing  follow. 
Hemorrhagic  and  petechial  rashes  occur  when  there  is  more  severe  involvement  of  the 
dermal vessels. 

Skin  lesions  frequently  play  no  role  in  viral  transmission.  Infectious  virus  is  not  shed 
from  the  maculopapular  rash  of  measles  or  from  rashes  associated  with  arbovirus 
infections. In contrast, skin lesions are important in the spread of poxviruses and herpes 
simplex  viruses.  Infectious  virus  particles  are  present  in  high  titers  in  the  fluid  of  these 
vesiculopustular rashes, and they are able to initiate infection by direct contact with other 
hosts.  However,  even  in  these  instances,  it  is  believed  that  virions  in  oropharyngeal 
secretions may be more important to disease transmission than the skin lesions. 

Overview of Viral Infections of the Central Nervous System 

Invasion of the central nervous system by viruses is always a serious matter. Viruses can 
gain access to the brain by two routes: by the bloodstream (hematogenous spread) and by 
peripheral  nerve  fibers  (neuronal  spread).  Access  from  the  blood  may  occur  by  growth 
through  the  endothelium  of  small  cerebral  vessels,  by  passive  transport  across  the 
vascular endothelium, by  passage through the choroid plexus  to  the cerebrospinal  fluid, 
or by transport within infected monocytes, leukocytes, or lymphocytes. Once the blood-
brain  barrier is  breached, more extensive spread throughout  the brain  and spinal cord is 
possible.  There  tends  to  be  a  correlation  between  the  level  of  viremia  achieved  by  a 
blood-borne neurotropic virus and its neuroinvasiveness. 

The other pathway to the central nervous system is via peripheral nerves. Virions can be 
taken  up  at  sensory  nerve  or  motor  endings  and  be  moved  within  axons,  through 
endoneural  spaces,  or  by  Schwann  cell  infections.  Herpesviruses  travel  in  axons  to  be 
delivered to dorsal root ganglia neurons. 

The routes of spread are not  mutually  exclusive, and a virus may utilize  more than one 
method. Many viruses, including herpes-, toga-, flavi-, entero-, rhabdo-, paramyxo-, and 
bunyaviruses, can infect the central nervous system and cause meningitis, encephalitis, or 
both. Encephalitis caused by herpes simplex virus is the most common cause of sporadic 
encephalitis in humans. 

Pathologic  reactions  to  cytocidal  viral  infections  of  the  central  nervous  system  include 
necrosis, inflammation, and phagocytosis by glial cells. The cause of symptoms in some 
other  central  nervous  system  infections,  such  as  rabies,  is  unclear.  The  postinfectious 
encephalitis  that  occurs  after  measles  infections  (about  one  per  1000  cases)  and  more 
rarely  after  rubella  infections  is  characterized  by  demyelination  without  neuronal 
degeneration and is probably an autoimmune disease. 


background image

 

There  are  several  rare  neurodegenerative  disorders,  called  slow  virus  infections  that  are 
uniformly fatal. Features of these infections include a long incubation period (months to 
years) followed by the onset of clinical illness and progressive deterioration, resulting in 
death  in  weeks  to  months;  usually  only  the  central  nervous  system  is  involved.  Some 
slow  virus  infections,  such  as  progressive  multifocal  leukoencephalopathy  (JC 
polyomavirus)  and  subacute  sclerosing  panencephalitis  (measles  virus),  are  caused  by 
typical  viruses.  In  contrast,  the  subacute  spongiform  encephalopathies,  typified  by 
scrapie,  are  caused  by  unconventional  agents  called  prions.  In  those  infections, 
characteristic  neuropathologic  changes  occur,  but  no  inflammatory  or  immune  response 
is elicited. 

Overview of Congenital Viral Infections 

Few  viruses  produce  disease  in  the  human  fetus.  Most  maternal  viral  infections  do  not 
result  in  viremia  and  fetal  involvement.  However,  if  the  virus  crosses  the  placenta  and 
infection occurs in utero, serious damage may be done to the fetus. 

Three principals involved in the production of congenital defects are:  

(1)  The  ability  of  the  virus  to  infect  the 
pregnant  woman  and  be  transmitted  to 
the fetus;  
(2)  The  stage  of  gestation  at  which 
infection occurs;  
(3)  The  ability  of  the  virus  to  cause 
damage to the fetus directly, by infection 
of the fetus, or indirectly, by infection of 
the  mother  resulting  in  an  altered  fetal 
environment (eg, fever). The sequence of 
events  that  may  occur  prior  to  and 
following  viral  invasion  of  the  fetus  is 
shown in Figure 30–6. 

 

Rubella  virus  and  cytomegalovirus  are 
presently  the  primary  agents  responsible 
for  congenital  defects  in  humans. 
Congenital infections can also occur with 
herpes simplex, varicella-zoster, hepatitis 
B,  measles,  and  mumps  virus  and  with 
HIV, parvovirus, and some enteroviruses (Table 30–5). 


background image

 

 

In  utero  infections  may  result  in  fetal  death,  premature  birth,  intrauterine  growth 
retardation,  or  persistent  postnatal  infection
.  Developmental  malformations,  including 
congenital  heart  defects,  cataracts,  deafness,  microcephaly,  and  limb  hypoplasia,  may 
result. Fetal tissue is rapidly proliferating. Viral infection and multiplication may destroy 
cells  or  alter  cell  function.  Lytic  viruses,  such  as  herpes  simplex,  may  result  in  fetal 
death.  Less  cytolytic  viruses,  such  as  rubella,  may  slow  the  rate  of  cell  division.  If  this 
occurs  during  a  critical  phase  in  organ  development,  structural  defects  and  congenital 
anomalies may result. 

Many  of  the  same  viruses  can  produce  serious  disease  in  newborns  (Table  30–5).  Such 
infections may be contracted from the mother during delivery (natal) from contaminated 
genital secretions, stool, or blood. Less commonly, infections may be acquired during the 
first  few  weeks  after  birth  (postnatal)  from  maternal  sources,  family  members,  hospital 
personnel, or blood transfusions. 

Effect of Host Age 

Host  age  is  an  important  factor  in  viral  pathogenicity.  More  severe  disease  is  often 
produced in newborns. In addition to maturation of the immune response with age, there 
seem to be age-related changes in the susceptibility of certain cell types to viral infection. 
Viral  infections  usually  can occur in  all age  groups  but  may have their  major impact  at 
different times of life. Examples include rubella, which is highly serious during gestation; 
while rotavirus is mostly serious for infants; and St. Louis encephalitis is more serious in 
the elderly people. 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 7 أعضاء و 129 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