مواضيع المحاضرة:
background image

Unit 4: Virology

 

 

 

211

 

Lecture 5+6+ Half 7 - RNA 
Enveloped viruses 

 

Orthomyxoviruses 

Influenza viruses 

Influenza viruses are the only members of the 
orthomyxovirus family .The orthomyxovirus has a 
segmented RNA genome and the replication occurs in the 
nucleus of infected cell. . 
The term Myxo refers to the observation that these viruses 
interact with mucins (glycoprotein on the cell surface). 

 

Important properties 

  Three immunologic types of influenza viruses are known, 

A, B, and C. 

  Influenza virus particles contain nine different structural 

proteins.  

  The nucleoprotein (NP) associate with the viral RNA, 

which is SS, segmented with negative polarity, to form a 
ribonucleoprotein (RNP) structure with helical symmetry. 

  Three large proteins (PB1, PB2, and PA) are bound to 

the viral RNP and are responsible for RNA transcription 
and replication.  

  The Matrix (M1) protein is a major compoinent of the 

virion.  

  The outer lipoprotein envelope is covered with two 

different spikes, a haemagglutinin (HA) and a 
neuraminidase (NA). 

  The function of the hemagglutinin is to bind to the cell 

surface receptor (sialic acid) to initiate infection. In the 
laboratory, the Hemaglutinin agglutinate red blood cells, 
which is the basis of diagnostic test called the 
haemagglutinin inhibition test. The hemagglutinin is also 
the target of neutralizing antibody.  
HA is a trimer , composed of 3 intertwined HA1 and HA2 
dimmers. Cellular protease cleaves HA into HA1 HA2 , 
this cleavage is important for virus infectivity. 

  The neuraminidase cleaves neuraminic acid ( sialic acid to 

release progeny virus from the infected cell. The 
hemagglutinins function at the beginning of the infection 
whole the neuraminidase at at the end. Neuraminidase 
also degrades the protective layer of mucus in the 
respiratory tract. NA is tetramer, composed of four 
identical monomers. 

  Influenza viruses have both groups –specific and type-

specific antigens 

1)  The internal RNP is the group specific antigen that 

distinguishes influenza A, B, and C viruses. 

2)  The hemagglutinin and the neuraminidase are the type-

specific antigens located on the surface. Antibody against 
the hemagglutinin neutralize the infectivity, whereas 
antibody against the group-specific antigen doesn’t. 
Antibody against the NA doesn’t neutralize infectivity but 
does reduce disease by decreasing the amount of virus 
released from the infected cell and thus reducing spread. 
 

Classification and Nomenclature: 

1)  Genus influenzavirus A contains human and animal strain 

of influenza type A. 

2)  Genus influenza virus B contains human strain of 

influenza type B. 

3)  Genus influenzavirus C contains human and swine strains 

of influenza type C. 
The standard nomenclature system for influenza virus 
isolates includes the following information: Typehost of 
origin
geographic originstrain noyear of isolation. The 
host origin is not indicated for human isolates, e.g. 
A/Hong Kong/03/68(H3N2). 
There are 15 subtypes of HA; only 4 have been 
transferred to humans (H1-H3, H5). Na has nine subtypes, 
only 2 affect humans (N1, N2). 
 

Antigenic shift and antigenic drift 

  Antigenic shift: it is major changes based on 

reassortement

*

 (between human and animal influenza) of 

segments of the genome RNA result in the appearance of 
a new subtype. Influenza B and C viruses don’t exhibit 
antigenic shift because few related viruses exist in 
animals. Antigenic shift is responsible for an epidemic. 
Antigenic shift variants appear every 10-40 years. 

  Antigenic drift: It is a minor change based on mutations 

in the genome of RNA (accumulation of point mutation in 
the gene, resulting in amino acid changes in the protein).It 
occurs in all types of influenza virus.Antigernic drift 
variants appear every year. 

*

Reassortement: viruses with segmented genome 

exchange segments. 0p- 
  

Replicative cycle 

1)  The virus adsorb to the cell when the viral hemagglutinin 

interacts with sialic acid receptors on the cell surface. 

2)  The virus enters the cell and uncoating . 
3)  In the nucleus, the viral RNA polymerase transcribes the 

eight genome segments into eight mRNA. 

4)  Most of the mRNA move to the cytoplasm , where they 

are translated into viral proteins. Some of the viral mRNA 
remains in the nucleus, where they serve as the template 


background image

Unit 4: Virology

 

 

 

212

 

for the synthesis of the –ve strand RNA genomes for the 
progeny virions. 

5)  The newly synthesized NP and matrix protein binds to 

progeny RNA genome in the nucleus and that complex is 
transported to the cytoplasm. 

6)  After assembly, the virion is released by budding from the 

outer cell membrane at the site where HA and NA are 
located.  

7)  The neuraminidase acts to release the virus by cleaving 

neuraminic acid on the cell surface at the site of the 
budding progeny virions.  

 

Transmission: 

1)  Virus is transmitted by airborne respiratory droplets. 
2)  Influenza occurs most primarily in the winter months. 

 

Pathogenesis 

1)  After inhalation of the virus, the NA degrades the 

protective mucus layer , allowing the virus to gain access 
to the cells of upper respiratory tract. 

2)  Viremia rarely occurs. 
3)  The systemic symptoms are due to cytokine circulating in 

the blood. 

4)  There is necrosis of the superficial layers of the 

respiratory epithelium. 

5)  Pneumonia as a result of secondary bacterial infection is 

interstitial in location. 

6)  The virulence of the H5N1 strain is greater than H1N1 

and H3N2 strains because:  
I-  H5N1 strain is relative resistance to interferon  
II- Increase induction of cytokines, especially TNF, this 

mediate the pathogenesis of pneumonia and acute 
respiratory distress syndrome (ARDS) seen in H5N1 
infection. 

 

Immunity: 

Immunity depends on secretary IgA in the respiratiory 
tract. IgG is also produced but it is less protecrtive. 
Cytotoxic Tcells also play a protective role. 

 

Clinical findings 

1)  After an incubation period of 24-48 hours , fever, 

myalagia, headache, sore throat, and cough develop 
suddenly . 

2)  Vomiting and diarrhea are rare. 
3)  The symptoms resolve spontaneously in 4-7 days, but 

influenzal or bacterial pneumonia may complicate the 
course. Staphylococcus aureus is the most common 
pathogen for pneumonia. 

4)  Reye's syndrome which is rare and characterized by 

encephalopathy and liver degeneration, life – threatening 
complication in children following some viral infections, 
particularly influenza and chickenpox. Aspirin given to 
reduce fever in viral infection has been implicated in the 
pathogenesis of Reye's syndrome. 

 

Laboratory diagnosis: 

1)  In cases of epidemic, clinical diagnosis is enough. 
2)  Virus can be detected in specimens such as (nasal or 

throat washings, nasal or throat swabs and sputum) by 
various techniques such as direct fluorescent antibody, 
PCR, or cell culture-based tests. 

3)  Antibody detection in patient serum.4 fold increase in 

antibody titer in paired serum samples taken early in the 
illness and 10 days later and detected either by 
hemagglutination inhibition or complement fixation test. 

 

Treatment 

1)  Amantidine in the treatment and prevention of influenza 

A .indicated in the prevention in elderly, 
immunocompromised persons. 

2)  Rimantidine is a derivative of amantidine. Drug resistance 

observed against the 2 drugs. 

3)  Zanamivir (Relanza) and oseltamivir (Tamiflu) are also 

used for the treatment of influenza. They belong to a class 
of neuraminidase inhibitors that act by inhibiting the 
release of virus from infected cells. This limits the 
infection by reducing the spread of virus from one cell to 
another. These drugs are effective against influenza A &B 

 

Prevention  

The main mode of prevention is the vaccine, which 
consists from two strains of influenza A (H1N1, H3N2) 
and one strain of influenza B virus. 
There are two types of influenza vaccines available  

I-  Killed vaccine containing purified protein subunits of the 

virus (HA and NA). The virus inactivated with 
formaldehyde, then treated with a lipid solvent that 
disaggregate the virions. The vaccine given 
intramuscularly. Protection lasts only 6 months. It is 
indicated in people older than 50 years of age, children 6-
23 months of age, and those with chronic disease. 

II- The new vaccine that was approved in 2003 is a live 

vaccine containing temperature sensitive mutants of 
influenza A and B viruses. These temp.- sensitive mutants 
can replicate in the cooler (33c) nasal mucosa where they 
induce IgA. This vaccine administered by spraying into 
the nose (nasal mist). 
 


background image

Unit 4: Virology

 

 

 

211

 

Epidemiology: 

  To date all human pandemic strains have been 

reassortement between avian and human influenza 
viruses. Pigs serve as mixing vessels for reassortements as 
their cells contain receptors recognized by both human 
and avian viruses. 

  Influenza virus occurs worldwide and cause annual 

outbreaks of variable intensity. 

  Influenza outbreaks occur in waves, although there is no 

regular periodicity in the occurrence of epidemics. 
Influenza A epidemic waves tend to be 2-3 years, for B 3-
6 years. Every 10-40 years, when a new subtype of 
influenza A appears, a pandemic results. This happened in 
1918 (Spanish flu) (H1N1 the swine like influenza), 1957 
(Asian flu) (H2N2), and 1968 (Hong Kong flu) (H3N2). 
The H1N1 subtype reemerged in 1977 (Russian flu). 
Since 1977, influenza A (H1N1) and (H3N2) viruses and 
influenza B have been in a global circulation. In 1997, in 
Hong Kong avian influenza A virus (H5N1) occurred. 
  
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

Paramyxoviruses 

The Paramyxovirus family contains four important human 
pathogens: measles, mumps, respiratory syncytial virus, 
and parainfluenza viruses. 
The genome is not segmented, they have a larger 
diameter, and their surface spikes are different. 
Paramyxoviruses are composed of one piece of SS –ve 
polarity RNA, a helical nucleocapsid, and an outer 
lipoprotein envelope. The envelope is covered with 
spikes, which contain hemagglutinin, neuraminidase, or a 
fusion protein that causes cell fusion and, in some cases, 
hemolysis. 
 

Measles virus 

Important properties 

Measles virus has a single serotype, and the 
hemagglutinin is the antigen against which neutralizing 
antibody is directed. Humans are the natural host. 
 

Replicative cycle: 

  After adsorption to the cell surface via its hemagglutinin, 

the virus penetrates and uncoat. 

  The virion RNA polymerase transcribes the –ve –strand 

genome into mRNA. 

  Multiple mRNA are synthesized, each of which is 

translated into specific viral proteins. 

  The helical nucleocapsid is assembled, and the virus 

released from the cell by budding. 

 

Transmission and epidemiology. 

  The Measles virus is transmitted via respiratory droplets 

produced by coughing and sneezing both during the 
prodromal period and for few days after the rash appears. 

  Measles occur worldwide, usually in outbreaks every 2-3 

years, when the number of susceptible children reaches a 
high level. 

  Measles infection is more severe in malnourished children. 

  Patient with deficient cell –mediated immunity have a 

severe, life –threatening disease when they contract measles 

 

Pathogenesis: 

  After infection of the cells lining the upper respiratory 

tract, the virus enters the blood and infects 
reticuloendothelial cells, where it replicates again. 

  It then spreads via the blood to the skin. 

  The rash is caused by cytotoxic T cells attacking the 

measles virus –infected vascular endothelial cells in the 
skin. Antibody mediated vasculitis may also play a role. 


background image

Unit 4: Virology

 

 

 

211

 

  After the rash appears, the virus can no longer be recovered 

and the patient can no longer spread the virus to others. 

  Multinucleated giant cells, which form as a result of the 

fusion protein in the spikes, are characteristic of the lesions 

 

Immunity 

  Lifelong immunity in individuals who had the disease. 

  Cell-mediated immunity is more important than humoral 

immunity in the recovery and protection. 

  Maternal antibody passes the placenta, and infants are 

protected during the first 6 months of age. 

  Infection with measles virus can transiently depress cell-

mediated immunity against other intracellular 
microorganisms, such as Mycobacterium tuberculosis, 
leading to a loss of purified protein derivative (PPD) skin 
test reactivity, reactivation of dormant organisms, and a 
clinical disease. The proposed mechanism for this 
finding is that when measles virus binds to its receptor 
(called CD46) on the surface of human macrophages, the 
production of IL-12, which is necessary for cell-mediated 
immunity to occur, is suppressed. 

 

Clinical findings 

1)  After an incubation period of 10-14 days, a prodromal 

phase characterized by fever, conjunctivitis, running nose, 
and coughing occurs. 

2)  Koplik´ s spots are bright red lesions with a white, central 

dot that are located on the buccal mucosa and are 
diagnostic. 

3)  A few days later, a maculopapular rash appears on the 

face and proceeds gradually down the body to the lower 
extremities, including the palms and soles. 
 

Complications  

1)  Encephalitis occurs at a rate of 1/1000 cases of measles. 
2)  Primary measles pneumonia and bacterial pneumonia 

occurs. 

3)  Bacterial otitis media. 
4)  Subacute sclerosing panencephalitis (SSPE) is a rare, fatal 

disease of the central nervous system that occurs several 
years after measles. 

5)  Atypical measles occurs in some people who were given 

the killed vaccine and were subsequently infected with 
measles virus. It is characterized by an atypical rash 
without Koplik s spots. 

 

Laboratory diagnosis 

1)  Most cases are made on clinical grounds. 
2)  Viral isolation in cell culture can be done 

3)  A rise in antibody titer of greater than 4-fold can be 

used in the diagnosis. 

 

Prevention 

Immunization with live attenuated virus vaccine given at 
9 months of age and a second dose combined with mumps 
and rubella vaccines at 15 months of age. 
The vaccine is contraindicated in immunocompromised 
patient and in pregnant women. 
 
 

Mumps virus 

This virus cause Mumps. 

 

Important properties 

The virion has two types of envelope spikes, one with 
both Hemagglutinin and neuraminidase and the other with 
cell-fusing and hemolytic activity. Neutralizing antibody 
is directed against the hemagglutinin. 
The virus has a single serotype. Humans are the natural host 
 

Replicative cycle

     As for measles virus. 

 

Transmission and epidemiology. 

  Mumps virus is transmitted via respiratory droplets. 

  Mumps occurs worldwide, with peak incidence in the 

winter. 

  About 30% of children have a subclinical infection, which 

confers immunity. 
 

Pathogenesis and immunity 

  The virus infects the respiratory tract and then spreads 

through the blood to infect the parotid glands, testes, 
ovaries, pancreas, and in some cases meninges. The virus 
may ascend from the buccal mucosa up Stensen´ s duct to 
the parotid gland. 

  Lifelong immunity occurs after the infection. 

  Maternal antibody passes the placenta and provides 

protection during the first 6 months. 

 

Clinical findings 

After an incubation period of 18-21 days, a prodromal 
stage of fever, malaise, and anorexia is followed by tender 
swelling of the parotid glands, either unilateral or 
bilateral. The disease resolves spontaneously within 1 
week. 
 

Complications 

1)  Orchitis in postpupertal males, which is if bilateral, results 

in sterility because of fibrous tunica albuginea, which 


background image

Unit 4: Virology

 

 

 

211

 

resist expansion, thereby causing pressure necrosis of the 
spermatocytes. Unilateral orchitis don’t cause sterility. 

2)  Meningitis, which is usually benign, self-limited, and 

without sequel. 

 

Laboratory diagnosis 

1)  Clinical diagnosis. 
2)  Viral isolation in cell culture. 
3)  A 4 –fold rise in antibody titer in either hemagglutination 

inhibition or the complement fixation test is diagnostic. 

 

Treatment

     No antiviral therapy. 

 

Prevention  

Immunization with live attenuated virus vaccine given at 
15 months of age given subcutaneously combined with 
measles and rubella vaccines.  
The vaccine is contraindicated in immunocompromised 
patient and in pregnant women. 
 

 

Respiratory Syncytial virus 

It is the most important cause of pneumonia and 
bronchioloitis in infants. It is an important cause of otitis 
media in children and of pneumonia in the elderly and in 
patients with chronic cardiopulmonary diseases. 

 

Important properties 

The surface spikes are fusion proteins, not hemagglutinin 
or neuraminidase. Humans are the natural host of RSV. 
Two serotypes, A and B. 
 

Replicative cycle

    As for measles virus. 

 

Transmission and epidemiology. 

1)  via respiratory droplets 
2)  Direct contact of contaminated hands with the nose or mouth 
3)  RSV causes outbreaks of respiratory infections every winter 
4)  RSV causes outbreaks of respiratory infections in 

hospitalized infants. 

 

Pathogenesis and immunity 

  RSV infection in infants is more sever and more often 

involves the lower respiratory tract than in older children 
and adults. 

  The infection is localized to the respiratory tract; viremia 

doesn’t occur. 

  The sever disease in infants may have an 

immunopathogenic mechanism. Maternal antibody passed 
to the infant may react with the virus, form immune 

complexes, and damage the respiratory tract cells. Trials 
with a killed vaccine resulted in more severe disease; an 
unexpected finding that supports such a mechanism. 

  Most individuals have multiple infections caused by RSV. 

 

Laboratory diagnosis  

1)  Virus detection by immunofluorescence on smears of 

respiratory epithelium or by isolation in cell culture. 

2)  A 4 –fold rise in antibody titer. 
3)  Reverse transcriptase PCR. 
 

Treatment 

Aerosolized ribavirin is recommended for severely ill 
hospitalized infants. 
 

 

Parainfluenza viruses 

Diseases 

These viruses cause croup, ( acute 
laryngotracheobronchitis) in children younger than 5 years 
of age (Croup is chartecterized by a harsh cough & 
hoarseness), laryngitis, bronchiolitis, & pneumonia in 
children & a disease resembling the common cold in adults. 
 

Important properties: 

The surface spikes consist of hemagglutinin, 
neuraminidase, and fusion protein. 
There are four serotypes. The virus is transmitted via 
respiratory droplets. 
 

Replicative cycle   

As for measles. 

 

Pathogenesis and immunity 

  These viruses cause lower and upper respiratory tract 

disease without viremia.  

  A large proportion of infections are subclinical. 

  Parainfluenza 1 & 2 are the major cause of croup. 

  Parainfluenza 3 is the most commonly isolated from 

children with lower respiratory tract infections. 

  Parainfluenza 4 rarely cause disease except for the 

common cold. 
 

Diagnosis:

  Most cases are diagnosed clinically. 

 

Treatment:

  Neither antiviral therapy nor a vaccine is 

available. 
 
 

 


background image

Unit 4: Virology

 

 

 

215

 

Coronaviruses 

Diseases  

Coronavirus is an important cause of common cold 
In 2002, a new disease, an atypical pneumonia called 
SARS (severe acute respiratory syndrome) emerged. 
 

Important properties 

1)  Coronavirus is nonsegmented, SS, +ve polarity RNA 

genome, enveloped with helical nucleocapsid. 

2)  In electron microscope, prominent club-shaped spikes in 

the form of a Corona (halo) can be seen. 

3)  Two serotypes 229E and OC 43. 
4)  The corona virus recovered in 2002 that cause SARS 

(CoV-SARS) is belonging to the second serotype (OC43). 

5)  The receptor for the SARS coronavirus is angiotensin- 

converting enzyme -2. 
 

Replicative cycle 

  The virus adsorbs to cells via its surface spikes 

(hemagglutinin), after which it enters the cytoplasm, 
where it is uncoated. 

  The positive polarity genome is translated into two large 

polypeptides, which are self-cleaved by the virus-encoded 
protease. 

  mRNA is synthesized, and then translated into the 

structural proteins. 

  The virus is assembled and obtains its envelope from the 

endoplasmic reticulum, not from the plasma membrane. 
 

Transmission and epidemiology. 

1)  By the respiratory aerosol. 
2)  SARS originated in china in 2002. Human to human 

transmission, 

 

Pathogenesis and immunity 

  Viral infection is typically limited to the respiratory 

mucosa. 

  50% of infections are asymptomatic 

  Reinfection can occur. 

  Pneumonia caused by SARS coronavirus is characterized 

by diffuse edema, the binding of the virus to angiotensin 
converting enzyme-2 on the surface of respiratory tract 
epithelium may contribute to the dysregulation of fluid 
balance and edema in the alveolar space. 
 

Clinical findings  

The common cold is characterized by coryza (rhinorrhea, 
runny nose), scratchy sore throat, and low grade fever. 
The illness lasts several days. 

SARS is a severe atypical pneumonia characterized by 
fever (38C), nonproductive cough, dyspnoea, hypoxia, 
chills, rigor, malaise, and headache. Chest X-ray reveals 
interstitial (ground-Glass) infiltrates. 
Leucopenia and thrombocytopenia. 

 

Laboratory diagnosis 

1)  Common cold diagnosed clinically. 
2)  If SARS is suspected, antibody –based and PCR-based 

tests can be used. 

 

Treatment and prevention 

1)  There is no antiviral therapy or vaccine available. 
2)  A combination of Ribavirin + steroid has been tried in 

the treatment of SARS. 

 

 

Rubella virus 

This virus causes rubella (German measles) and 
congenital rubella syndrome. 
 

Important properties 

1)  Rubella virus is a member of togavirus family (not 

paramyxovirus). 

2)  It is composed of one piece of SS RNA, positive polarity 

RNA with icosahedral symmetry, and lipoprotein 
envelope. 

3)  Its surface spikes contain hemagglutinin. The virus has a 

single antigenic type. 

4)  Humans are the natural host. 

 

Replicative cycle  

The same as for any SS positive sense RNA virus. 
 

Transmission: 

1)  respiratory droplets 
2)  From the mother to fetus transplacentally. 
 

Pathogenesis and immunity: 

1)  Initial replication of the virus occurs in the nasopharynx 

and local lymph nodes. 

2)  From there it spreads via the blood to the internal organs 

and skin. 

3)  The origin of rash is thought to be due to antigen-antibody 

mediated vasculitis 

4)  Natural infection leads to lifelong immunity 
5)  Antibody crosses the placenta and protects the newborn. 

 

 


background image

Unit 4: Virology

 

 

 

211

 

Clinical findings: 

A.  Rubella 

Rubella is milder, shorter disease than measles. After an 
incubation period of 14-21 days, a brief prodromal period 
with fever , malaise, followed by maculopapular rash, 
which starts on the face and progresses downward to 
involve the extremities. 
Posterior auricular lymphadenopathy is characteristic. The 
rash lasts for 3 days. 

B.  Congenital Rubella Syndrome. 

When a non-immune pregnant woman is infected during 
the first trimester, especially the first month, significant 
congenital malformation (heart leading to patent ductus 
arteriosus, the eye leading to cataract, and the brain 
leading to deafness and mental retardation) can occur as a 
result of maternal viremia and fetal infection. The infected 
new born continue to excrete rubella virus for months 
following birth. Some shedders are asymptomatic and 
without any congenital malformation. 
 

Laboratory diagnosis: 

1)  Virus isolation by tissue culture. 
2)  4 fold increase in antibody titer between acute and 

convalescent phase. 

3)  In pregnant mother, IgM antibody indicates recent 

infection. 

4)  An amniocentesis can reveal whether there is rubella virus 

in the amniotic fluid, which indicates definite fetal 
infection. 
 

Treatment

    No antiviral therapy. 

 

Prevention 

Immunization with live attenuated virus vaccine given at 
15 months of age given subcutaneously combined with 
measles and mumps vaccines. Also the vaccine given to 
unimmunized young adult women if they are not pregnant 
and will use contraception for the next 3 months. 
The vaccine has caused a significant reduction in the 
incidence of both rubella and congenital rubella 
syndrome. It induces some respiratory IgA, thereby 
interrupting the spread of virulent virus by nasal carriage. 
Immune serum globulin can be given to pregnant mother 
in the first trimester who have been exposed to a known 
case of rubella. 
 
 
 

   
 

Rhabdoviruses 

              

Rabies virus 

This virus causes rabies which is an acute infection of the 
CNS that is almost always fatal. 
 

Important properties 

1)  Rabies virus is the only medically important member of 

the rhabdovirud family. 

2)  It is SS, negative polarity RNA virus with bullet-shaped 

capsid and an envelope. 

3)  It has single antigenic type. 
4)  Rabies virus has a broad host range: it can infect all 

mammals, but only certain mammals are important 
sources of human infection. 
 

 

 

Replicative cycle 

1)  Rabies virus attaches to the acetylcholine receptor on the 

cell surface. 

2)  After entry into the cell, the virion RNA polymerase 

synthesizes five mRNA that code for viral proteins. 

3)  After replication of the genome viral RNA by a virus-

encoded RNA polymerase, progeny RNA is assembled 
with virion proteins to form the nucleocapsid, and the 
envelope is acquired as the virion buds through the cell 
membrane. 
 

Transmission 

1)  The virus is transmitted by the bite of rabid animal that 

manifests aggressive, bitting behavior induced by viral 
encephalitis. 

2)  In certain developed countries, transmission is usually 

from the bite of wild animals such as skunks, raccoons, 
and bats. 

3)  Human rabies has also occurred in certain developed 

countries in people who have not been bitten, so called 
nonbite exposures, e.g. is the exposure to aerosols of bat 
secretions containing rabies virus. 

4)  Another rare example is transmission in transplants of 

corneas taken from patients who died of undiagnosed 
rabies. 
 


background image

Unit 4: Virology

 

 

 

211

 

Pathogenesis: 

  The virus multiplies locally at the bite site, infects the 

sensory neurons, and moves by axonal transport to the 
central nervous system (CNS). 

  During its transport within the nerve, the virus is sheltered 

from the immune system, and little, if any, immune 
response occurs. 

  The virus multiplies in the CNS and then travels down the 

peripheral nerves to the salivary glands and other organs. 

  From the salivary glands, it enters the saliva to be 

transmitted by the bite. 

  There is no viremic stage. 

  Within the CNS, encephalitis develops, with the death of 

neurons and demylination. 

  Infected neurons contain an eosinophilic cytoplasmic 

inclusion called a Negri body, which is important in 
laboratory diagnosis of rabies. 
 

Clinical findings: 

  The incubation period varies, according to the location of 

the bite, from as short as 2 weeks to 16 weeks or longer. It 
is shorter when bites are sustained on the head rather than 
on the leg, because the virus has a shorter distance to 
travel to reach the CNS. 

  The patients exhibits a prodrome of non-specific 

symptoms such as fever, anorexia, and changes in 
sensation at the bite site. 

  Within a few days, signs such as confusion, lethargy, and 

increased salivation develop. Painful spasm of the throat 
muscles on swallowing, this result in hydrophobia. 

  The disease progress to seizure paralysis and coma 

  Death almost invariably ensues, but with the advent of life 

support systems a few individuals have survived. 
 

Laboratory diagnosis: 

1)  Rabies in humans can be diagnosed by fluorescent-

antibody staining of a biopsy specimen, usually taken 
from the skin of the neck at the hairline. 

2)  Isolation of the virus from sources such as saliva, spinal 

fluid, and brain tissue 

3)  Rise in titer of antibody to the virus. 
4)  Negri bodies can be demonstrated in corneal scrapings 

and in autopsy specimens of the brain. 
 
Treatment 
There is no antiviral therapy. Only supportive treatment is 
available. 
 
 

Prevention: 

There are two approaches to prevention of rabies in 
humans: preexposure and postexposure. 
 
Preexposure immunization: 
Vaccine given to high risk individuals: veterinarians, 
zookeepers, and travelers to areas of hyperendimic 
infection. The schedule consist of three doses given on 
days 0, 7, and 21 or 28 .Booster doses given as needed. 
Types of rabies vaccine: 

  Human diploid cell vaccine (HDCV). Inactivated virus 

grown in human diploid cells. 

  Rabies Vaccine, Adsorbed(RVA) 

  Purified Chick Embryo Cell Vaccine(PCEC) 

  Nerve Tissue Vaccine : low antigenicity, induce 

postvaccinal encephalitis  (allergic) 

  Duck Embryo Vaccine: Low antigenicity. 

  Live Attenuated Vaccine: for animals but not for humans. 

 
Postexposure immunization: 

  Both the vaccine and human rabies immune globulin 

(RIG) plus immediate cleaning of the wound and tetanus 
immunization. 

  The decision to give immunization depends on many 

factors: 
1)  The type of the animal (all wild animal attacks 

demand immunization. 

2)  Whether an attack by a domestic animal was 

provoked, whether the animal was immunized, and 
whether the animal is available to be observed. 

3)  Whether rabies is endemic in the area. 

  If the decision is to immunize, both HDCV and RIG are 

recommended. Five doses of HDCV are given (on days 0, 
3, 7, 14, and 28), but RIG is given only once with the first 
dose of HDCV (at a different site?). 

  It is advisable to give RIG as much as possible into the 

bite site, and the remainder is given intramuscularly. 

  If the animal has been captured, it should be observed for 

10 days. 
 
 
 
  
 
  
 
 
 
 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام عضوان و 88 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