Вирус клещевого энцефалита - Tick-borne encephalitis virus

Вирус клещевого энцефалита
ВКЭ при разных уровнях pH
ВКЭ при разных уровнях pH
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Kitrinoviricota
Учебный класс:Flasuviricetes
Заказ:Амарилловиралес
Семья:Flaviviridae
Род:Флавивирус
Разновидность:
Вирус клещевого энцефалита

Вирус клещевого энцефалита (TBEV) - это вирус, связанный с клещевой энцефалит.

Таксономия

ВКЭ является представителем рода Флавивирус. Другие близкие родственники, входящие в серокомплекс ВКЭ, включают: Омский вирус геморрагической лихорадки, Вирус болезни Кясанурского леса, Вирус Альхурма, Лупинг больного вируса и Лангат вирус.[1]

Подтипы

TBEV имеет три подтипа:

  • Западноевропейский подтип (ранее вирус центральноевропейского энцефалита, CEEV; основной клещевой переносчик: Ixodes ricinus );
  • Сибирский подтип (ранее вирус Западной Сибири; основной переносчик клещей: Ixodes persulcatus );
  • Дальневосточный подтип (ранее вирус российского весенне-летнего энцефалита, RSSEV; основной переносчик клещей: Ixodes persulcatus).[2]

Эталонным штаммом является штамм Sofjin.[3]

Вирусология

TBEV - одноцепочечный РНК-вирус, содержащиеся в сферическом обволакивающем капсиде размером 40-60 нм.[4] Размер генома ВКЭ составляет примерно 11 килобайт, он содержит 5-футовый колпачок, одну открытую рамку считывания с 3 и 5 футами. UTR, и без полиаденилирование.[4] Как и другие флавивирусы,[5] геном ВКЭ кодирует десять вирусных белков, три структурных и семь неструктурных (NS). Структурные белки - это С (капсид), PrM (премембрана, которая расщепляется с образованием конечного мембранного белка, М) и Е (оболочка). Семь неструктурных белков: NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B и NS5. Роль некоторых неструктурных белков известна, NS5 служит РНК-зависимой полимеразой, NS3 обладает протеазной (в комплексе с NS2B) и геликазной активностью.[6][4] Структурные и неструктурные белки не обязательны для того, чтобы геном был заразным.[4] Все вирусные белки экспрессируются в виде одного большого полипротеина в порядке C, PrM, E, NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B, NS5.[6]

Жизненный цикл

Вектор

Заражение переносчика начинается, когда клещ питается кровью инфицированного хозяина. Это может происходить на любой стадии жизненного цикла клеща, но считается, что «горизонтальная» передача между инфицированными нимфами и неинфицированными личинками одного и того же хозяина является ключевым фактором в поддержании циркуляции ВКЭ.[7][4] ВКЭ в крови хозяина заражает клеща через среднюю кишку, откуда он может перейти в слюнные железы и передать его следующему хозяину. У незрелых клещей ВКЭ передается транстадиально путем заражения клеток, которые не разрушаются во время линьки, таким образом клещ остается заразным на протяжении всей своей жизни.[7] Зараженные взрослые клещи могут откладывать инфицированные яйца, передавая вирус. трансорвариально.[8]

Популярный

У людей инфекция начинается с кожи (за исключением случаев пищевого происхождения, около 1% инфекций) в месте укуса инфицированного клеща, где преимущественно нацелены клетки Лангерганса и макрофаги кожи.[6] Белки оболочки ВКЭ (Е) распознают гепарансульфат (и, вероятно, другие рецепторы) на поверхности клетки-хозяина и подвергаются эндоцитозу через клатрин опосредованный путь. Подкисление поздно эндосома запускает конформационные изменения в E-белках, в результате чего происходит слияние с последующим снятием оболочки и высвобождением генома одноцепочечной РНК в цитоплазму.[9][4] Вирусный полипротеин транслируется и вставляется в ER мембраны, где он обрабатывается на цитозольной стороне пептидазами хозяина и в просвете под действием вирусных ферментов. Вирусные белки C, NS3 и NS5 расщепляются в цитозоле (хотя NS3 может образовывать комплекс с NS2B или NS4A для выполнения протеолитической или геликазной активности), тогда как оставшиеся неструктурные белки изменяют структуру мембраны ER. Эта измененная мембрана обеспечивает сборку репликационных комплексов, где вирусный геном реплицируется вирусной РНК-зависимой полимеразой, NS5.[9][6] Вновь реплицированные вирусные геномы РНК затем упаковываются белками C, находясь на цитозольной стороне мембраны ER, образуя незрелый нуклеокапсид, и получают белки E и PrM, расположенные в виде гетеродимера, во время отпочкования в просвет ER. Незрелый вирион остроконечный и имеет геометрическую форму по сравнению со зрелой частицей. Частица проходит через аппарат Гольджи и транс-сеть Гольджи, во все более кислых условиях, при которой вирион созревает с отщеплением сегмента Pr от белка М и образованием компетентных для слияния гомодимеров белка Е. Хотя отщепленный сегмент Pr остается связанным с белковым комплексом до выхода.[4][9] Вирус высвобождается из клетки-хозяина при слиянии транспортной везикулы с мембраной клетки-хозяина, расщепленные сегменты Pr теперь диссоциируют, в результате чего образуется полностью зрелый инфекционный вирус.[4][9] Однако иногда также выделяются частично зрелые и незрелые вирусы; Незрелые вирусы неинфекционны, поскольку белки Е не компетентны в отношении слияния, частично зрелые вирусы все еще способны инфицироваться.[9]

Патогенез и иммунный ответ

За исключением случаев пищевого происхождения, инфекция начинается с кожи в месте укуса клеща. Кожа дендритный Предпочтительно мишенью являются клетки (или клетки Лангерганса) (DC).[6] Первоначально вирус реплицируется локально, и иммунный ответ запускается, когда вирусные компоненты распознаются рецепторами распознавания цитозольного паттерна (PRR), такими как Toll-подобные рецепторы (TLR).[10] Распознавание вызывает высвобождение цитокинов, в том числе интерфероны (IFN) α, β , и γ и хемокины, привлекающие мигрирующие иммунные клетки к месту укуса.[6] Инфекция может быть остановлена ​​на этой стадии и устранена до появления заметных симптомов. Примечательно, что слюна клещей усиливает инфекцию, модулируя иммунный ответ хозяина, подавляя апоптотические сигналы.[10] Если инфекция продолжается, мигрирующие ДК и макрофаги заражаются и перемещаются в местный дренирующий лимфатический узел, где происходит активация полиморфноядерные лейкоциты, моноциты и система комплемента активированы.[10]

Дренирующий лимфатический узел также может служить сайтом амплификации вируса, откуда TBEV получает системный доступ. Эта стадия виремии соответствует первой симптоматической фазе в прототипической двухфазной картине клещевого энцефалита.[4] TBEV имеет сильное предпочтение к нейронной ткани и является нейроинвазивным.[11] Начальная стадия виремии позволяет получить доступ к ряду предпочтительных тканей. Однако точный механизм, с помощью которого ВКЭ проникает в центральную нервную систему (ЦНС), неясен.[11][10][8][4] Существует несколько предложенных механизмов нарушения гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ) ВКЭ: 1) механизм «троянского коня», посредством которого ВКЭ получает доступ к ЦНС, заражая иммунную клетку, проходящую через ГЭБ;[10][6][11] 2) нарушение и повышенная проницаемость ГЭБ иммунными иммунными цитокинами;[11] 3) через инфицирование обонятельных нейронов;[6] 4) через ретроградный транспорт по периферическим нервам в ЦНС;[6] 5) Заражение клеток, входящих в состав ГЭБ.[6][10]

Инфекция ЦНС вызывает вторую фазу классической двухфазной инфекции, связанной с европейским подтипом. Заболевание ЦНС является иммунопатологическим; высвобождение воспалительных цитокинов в сочетании с действием цитотоксических CD8 + Т-клеток и, возможно, NK-клеток, приводит к воспалению и апоптозу инфицированных клеток, что является причиной многих симптомов ЦНС.[10][11]

Гуморальный ответ

В ответ на инфекцию вырабатываются специфические против TBEV антитела IgM и IgG.[4] Антитела IgM появляются и достигают пика первыми, а также достигают более высоких уровней и обычно исчезают примерно через 1,5 месяца после заражения, хотя существуют значительные различия от пациента к пациенту. Уровни IgG достигают пика примерно через 6 недель после появления симптомов со стороны ЦНС, затем слегка снижаются, но не исчезают, что, вероятно, дает пациенту пожизненный иммунитет.[4][6]

Эволюция

Предки существующих штаммов, по-видимому, разделились на несколько клад примерно 2750 лет назад.[12] В Сибирский и Дальневосточная подтипы разошлись около 2250 лет назад.

Второй анализ предполагает более раннюю дату эволюции (3300 лет назад) с быстрым увеличением количества штаммов, начавшимся около 300 лет назад.[13]

Этот вирус передавался как минимум три раза в Япония 260–430 лет назад.[14][15]

Штаммы, циркулирующие в Латвия по всей видимости, произошли как из России, так и из Западной Европы[16] в то время как те в Эстония кажется, возникла в Россия.[17] В Литовский штаммы, по-видимому, связаны с штаммами из Западной Европы.[18]

Филогенетический анализ показывает, что европейский и сибирский подтипы ВКЭ тесно связаны, в то время как дальневосточный подтип ближе к вирусу Louping Ill.[1] Однако по антигенному родству, основанному на белках E, NS3 и NS5, все три подтипа очень похожи, и вирус Louping Ill является ближайшим родственником за пределами коллективной группы TBEV.[19]

История

Хотя первое описание того, что могло быть TBE, появляется в записях 1700-х годов в Скандинавии,[11] идентификация вируса ВКЭ произошла в Советский союз в 1930-е гг.[20] Расследование началось в связи со вспышкой того, что, как предполагалось, было Японский энцефалит («Летний энцефалит») среди советских войск, дислоцированных вдоль границы с Японская империя (сегодняшний день Китайская Народная Республика ), недалеко от Дальневосточная город Хабаровск. Экспедицию возглавил вирусолог. Лев А. Зильбер, который собрал команду из двадцати молодых ученых в ряде смежных областей, таких как акарология, микробиология, неврология и эпидемиология.[21][20] Экспедиция прибыла в Хабаровск 15 мая 1937 г. и разбита на отряды: Северный во главе с Елизаветой Н. Левкович и работавшие в Хабаровский край - и Южный - под руководством Александры Дмитриевны Шеболдаевой, работающей в Приморский край.[20]

В течение мая экспедиция определила клещей как вероятного переносчика, собрала клещей I. persucatus путем обнажения кожи энтомологом Александром В. Гуцевичем, а вирусолог Михаил П. Чумаков выделил вирус от клещей, питающихся намеренно зараженными мышами. . Летом пять участников экспедиции заразились вирусом клещевого энцефалита, и, хотя смертельных случаев не было, трое из пяти пострадали от серьезных последствий.[20]

Экспедиция вернулась в середине августа, а в октябре 1937 года Зильбер и Шебольдова были арестованы по ложному обвинению в распространении японского энцефалита. Эпидемиолог экспедиции Тамара М. Сафонова была арестована в январе следующего года за протест против обвинений против Зильбера и Шебольдовой. В результате арестов одна из важных первых работ была опубликована под авторством экспедиционного акаролога Василия Сергеевича Миронова. Зильбер был освобожден в 1939 году и сумел восстановить вместе с Шебольдовой соавторство над этой первоначальной работой; однако Сафанов и Шебольдова (которая не была освобождена) провели 18 лет в трудовых лагерях.[20][21]

Рекомендации

  1. ^ а б Мэнсфилд К.Л., Джонсон Н., Фиппс Л.П., Стивенсон Дж.Р., Фукс А.Р., Соломон Т. (август 2009 г.). «Вирус клещевого энцефалита - обзор зарождающегося зооноза». Журнал общей вирусологии. 90 (Pt 8): 1781–1794. Дои:10.1099 / vir.0.011437-0. PMID  19420159.
  2. ^ Гудман Дж. Л., Деннис Д. Т., Sonenshine DE (2005). «Клещевой энцефалит». Клещевые болезни человека. Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. п. 151. ISBN  978-1-55581-238-6.
  3. ^ Ковалев С.Ю., Мухачева Т.А., Кокорев В.С., Беляева И.В. (апрель 2012 г.). «Вирус клещевого энцефалита: эталонный штамм Софжин и проблема его подлинности». Гены вирусов. 44 (2): 217–24. Дои:10.1007 / s11262-011-0690-9. PMID  22095094.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Mansfield, K. L .; Johnson, N .; Phipps, L.P .; Stephenson, J. R .; Фукс, А. Р .; Соломон, Т. (1 августа 2009 г.). «Вирус клещевого энцефалита - обзор зарождающегося зооноза». Журнал общей вирусологии. 90 (8): 1781–1794. Дои:10.1099 / vir.0.011437-0. ISSN  0022-1317. PMID  19420159.
  5. ^ Уайлдер-Смит, Аннелис; Ooi, Eng-Eong; Хорстик, Олаф; Уиллс, Бриджит (январь 2019). «Денге». Ланцет. 393 (10169): 350–363. Дои:10.1016 / с0140-6736 (18) 32560-1. ISSN  0140-6736. PMID  30696575.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k Рузек, Даниэль; Авшич Жупанц, Татьяна; Борд, Йоханнес; Chrdle, Ales; Эйер, Людек; Карганова, Галина; Холодилов, Иван; Кнап, Наташа; Козловская Любовь; Матвеев Андрей; Миллер, Эндрю Д. (2019-04-01). «Клещевой энцефалит в Европе и России: обзор патогенеза, клиники, терапии и вакцин». Антивирусные исследования. 164: 23–51. Дои:10.1016 / j.antiviral.2019.01.014. ISSN  0166-3542. PMID  30710567.
  7. ^ а б Лабуда, М .; Jones, L.D .; Nuttall, P.A .; Кауфман, В. Р. (1994). «Адаптации арбовирусов к клещам». ЭРА. Дои:10.7939 / r3m03xx77. Получено 2020-04-17.
  8. ^ а б Даниелова, Власта; Голубова, Ярослава; Пейкох, Милан; Даниэль, Милан (2002). «Возможное значение трансовариальной передачи в циркуляции вируса клещевого энцефалита». Folia Parasitologica. 49 (4): 323–325. Дои:10.14411 / fp.2002.060. ISSN  0015-5683. PMID  12641208.
  9. ^ а б c d е Пулккинен, Лаури; Мясник, Сара; Анастасина, Мария (28.06.2018). «Вирус клещевого энцефалита: структурное представление». Вирусы. 10 (7): 350. Дои:10.3390 / v10070350. ISSN  1999-4915. ЧВК  6071267. PMID  29958443.
  10. ^ а б c d е ж грамм Веле, Орели; Паз, Магали; Сесброн, Марлен; Гантнер, Пьер; Солис, Морган; Сулье, Эрик; Аргеми, Ксавьер; Мартинот, Мартин; Гансманн, Ив; Фафи-Кремер, Самира (4 июля 2019 г.). «Вирус клещевого энцефалита: молекулярные детерминанты нейропатогенеза возникающего патогена». Критические обзоры в микробиологии. 45 (4): 472–493. Дои:10.1080 / 1040841X.2019.1629872. ISSN  1040-841X. PMID  31267816.
  11. ^ а б c d е ж Блом, Ким; Куапио, Анжелика; Сандберг, Дж. Тайлер; Варнайте, Рената; Михаэльссон, Якоб; Björkström, Niklas K .; Sandberg, Johan K .; Клингстрем, Йонас; Линдквист, Ларс; Гредмарк Расс, Сара; Юнггрен, Ханс-Густав (2018). "Клеточно-опосредованные иммунные ответы и иммунопатогенез вирусной инфекции клещевого энцефалита человека". Границы иммунологии. 9: 2174. Дои:10.3389 / fimmu.2018.02174. ISSN  1664-3224. ЧВК  6168641. PMID  30319632.
  12. ^ Субботина Е.Л., Локтев В.Б. (2012). «[Молекулярная эволюция вирусов клещевого энцефалита и Повассана]». Молекулярная Биология. 46 (1): 82–92. Дои:10.1134 / S0026893311060148. PMID  22642104.
  13. ^ Uzcátegui NY, Sironen T, Golovljova I, Jääskeläinen AE, Välimaa H, Lundkvist Å, et al. (Апрель 2012 г.). «Скорость эволюции и молекулярная эпидемиология вируса клещевого энцефалита в Европе, включая два выделения из одного очага с разницей в 44 года». Журнал общей вирусологии. 93 (Pt 4): 786–796. Дои:10.1099 / vir.0.035766-0. PMID  22205716.
  14. ^ Suzuki Y (июнь 2007 г.). «Множественные передачи вируса клещевого энцефалита между Японией и Россией». Гены и генетические системы. 82 (3): 187–95. Дои:10.1266 / ggs.82.187. PMID  17660689.
  15. ^ Такашима И., Хаясака Д., Гото А., Карива Х., Мизутани Т. (февраль 2001 г.). «Эпидемиология клещевого энцефалита (КЭ) и филогенетический анализ вирусов КЭ в Японии и на Дальнем Востоке России». Японский журнал инфекционных болезней. 54 (1): 1–11. PMID  11326122.
  16. ^ Вен С., Головлева И., Мавчутко В., Форсгрен М., Калнина В., Плюснин А. (декабрь 2001 г.). «Характеристика вируса клещевого энцефалита из Латвии: данные о совместной циркуляции трех различных подтипов». Журнал медицинской вирусологии. 65 (4): 730–5. Дои:10.1002 / jmv.2097. PMID  11745938.
  17. ^ Головлева И., Вен С., Шеландер К.Б., Василенко В., Плюснин А., Лундквист А. (декабрь 2004 г.). «Характеристика вируса клещевого энцефалита из Эстонии». Журнал медицинской вирусологии. 74 (4): 580–8. Дои:10.1002 / jmv.20224. PMID  15484275.
  18. ^ Миккене А., Вен С., Головлева И., Лайсконис А., Линдквист Л., Плюснин А., Лундквист А. (декабрь 2001 г.). «Вирус клещевого энцефалита в Литве». Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний. 20 (12): 886–8. Дои:10.1007 / s10096-001-0637-5. PMID  11837641.
  19. ^ Хайнц, Франц-Ксавер; Стясный, Карин (2019). «Глава 2b: Молекулярная и антигенная структура ВКЭ». Клещевой энцефалит - Книга. Дои:10.33442 / 978-981-14-0914-1_2b. ISSN  2661-3980.
  20. ^ а б c d е Злобин Владимир И .; Погодина, Ванда В .; Каль, Олаф (01.10.2017). «Краткая история открытия вируса клещевого энцефалита в конце 1930-х гг. (На основе воспоминаний участников экспедиций, их коллег и родственников)». Клещи и клещевые болезни. 8 (6): 813–820. Дои:10.1016 / j.ttbdis.2017.05.001. ISSN  1877-959X. PMID  28526419.
  21. ^ а б Успенский, Игорь (май 2018). «Несколько слов в дополнение к« Краткой истории открытия вируса клещевого энцефалита в конце 1930-х годов »В.И. Злобина, В.В. Погодиной и О.Кала (TTBDIS, 2017, 8, 813–820)». Клещи и клещевые болезни. 9 (4): 834–835. Дои:10.1016 / j.ttbdis.2018.03.007. PMID  29559213.

внешняя ссылка