Wirus Coxsackie B4 - Coxsackie B4 virus
| Wirus Coxsackie B4 | |
|---|---|
Klasyfikacja wirusów 
|
|
| (bez rankingu): | Wirus |
| Królestwo : | Rybowiria |
| Królestwo: | Orthornavirae |
| Gromada: | Pisuviricota |
| Klasa: | Pisoniviricetes |
| Zamówienie: | Pikornawirusy |
| Rodzina: | Picornaviridae |
| Rodzaj: | Enterowirus |
| Gatunek: | |
| Wirus: |
Wirus Coxsackie B4
|
Wirus Coxsackie B4 to enterowirusy należące do rodziny Picornaviridae . Wirusy te można znaleźć na całym świecie. Są to wirusy RNA o dodatnim znaczeniu , jednoniciowe, bezotoczkowe o geometrii ikozaedrycznej . Wirusy Coxsackie mają dwie grupy, A i B, z których każda związana jest z różnymi chorobami. Grupa A wirusa Coxsackie jest znana z powodowania chorób dłoni, pryszczycy, podczas gdy grupa B, która zawiera sześć serotypów, może powodować różny zakres objawów, takich jak zapalenie mięśnia sercowego z zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi. Wirus Coxsackie B4 ma tropizm komórkowy dla komórek naturalnych zabójców i komórek wysp trzustkowych . Zakażenie może prowadzić do apoptozy komórek beta, co zwiększa ryzyko zapalenia wysp trzustkowych .
Struktura i genom wirusa
Wirus Coxsackie B4 jest jednym z sześciu serotypów występujących w grupie B i jest wirusem o jednoniciowym RNA bez otoczki o dodatnim znaczeniu. Jego genom jest liniowy i ma długość 7293 nukleotydów z nieulegającymi translacji regionami 5' i 3' i koduje własny ogon 3' poli-A. Nieulegający translacji region 5' zawiera wewnętrzne miejsce wejścia rybosomów (IRES typu I). Kowalencyjnie związane z 5' UTR jest wirusowe białko VPg, które pomaga we wnikaniu wirusa i replikacji. 2A i 3C to wirusowe proteinazy, które pomagają w cięciu poliproteiny kodowanej przez genom. 3D to zależna od RNA polimeraza RNA (RdRP). 2B, 2C i 3A są rdzeniowymi białkami wirusowymi. Genom koduje również 4 białka kapsydu, VP4, VP1, VP2 i VP3, które tworzą ikozaedryczny kapsyd cząstek wirusa o długości około 30 nm. VP1-VP3 są odpowiedzialne za zewnętrzną powierzchnię wirionu, podczas gdy VP4 jest osadzone w kapsydzie. W sumie poliproteina kodowana przez genom wirusa Coxsackie ma długość prawie 2200 aminokwasów i jest ostatecznie rozcinana przez proteinazy 2A i 3C, jak również przez proteinazy komórek gospodarza.
Ponieważ wirus Coxsackie B4 i wszyscy inni członkowie rodziny pikornawirusów nie są otoczeni, są szczególnie odporne na środki dezynfekujące, rozpuszczalniki, niski poziom pH (tj. kwas żołądkowy), niskie temperatury i 70% alkohol.
Replikacja wirusowa
Mocowanie, wejście i odsłonięcie
Kapsyd wirusów Coxsackie ma wyraźną depresję wokół pięciokrotnej osi, zwaną „kanionem”. Uważa się, że kanion pomaga w przyłączaniu się wirusów poprzez interakcję z cząsteczkami powierzchni komórki. (Riabi, 2014) Kiedy VP1 wiąże się z receptorem Coxsackie-Adenowirusa (CAR), który można znaleźć na komórkach mięśnia sercowego, a także komórkach nabłonka i śródbłonka, zmiana konformacyjna powoduje, że receptory komórki gospodarza tworzą pory w błonie komórkowej przez który genom wirusowy sprzężony z VPg może dostać się do komórki. Powlekanie jest niepotrzebne, ponieważ pozostawia kapsyd na błonie plazmatycznej, a genom jest po prostu wstrzykiwany do cytoplazmy.
Replikacja
W przypadku wirusów z jednoniciowym RNA o dodatnim znaczeniu translacja zachodzi przed transkrypcją. Po wejściu genomu do cytoplazmy komórki gospodarza, IRES w 5' UTR rekrutuje podjednostki rybosomalne (mechanizm niezależny od czapeczki), co rozpoczyna proces translacji. Po całkowitej translacji polipeptydu proteinazy wirusowe 2A i 3C, jak również proteinazy komórkowe, rozszczepiają poliproteinę na poszczególne białka, które pomogą w kontynuowaniu procesu replikacji wirusa.
Jak tylko białka wirusowe ulegną translacji i rozszczepieniu, transkrypty genomu wirusowego o negatywnym znaczeniu służą jako matryca dla bardziej pozytywnych transkryptów genomu wirusowego (który służy również jako mRNA, który może być również tłumaczony na więcej białek wirusowych). Genom wirusa koduje ogon poli-A, który może być rozpoznany przez czynniki inicjacji komórek i podjednostki rybosomalne, które rozpoczynają proces transkrypcji, aby utworzyć nić sensu ujemnego, tworząc dwuniciowy produkt pośredni RNA
Po transkrypcji negatywnego sensownego RNA, musi on zostać zainicjowany, aby rozpocząć tworzenie bardziej pozytywnego sensownego genomu RNA. Białko VPg, które jest kowalencyjnie połączone z końcem 5' genomu RNA, ma przyłączone do niego 2 U. Celem tych U jest zmodyfikowanie białka VPg, które służy jako starter białkowy, które wirusowe RdRP może rozpoznać i zacząć tworzyć więcej genomu z sensu negatywnego.
Białko wirusowe 2C przenosi genomy RNA o dodatnim znaczeniu do retikulum endoplazmatycznego, gdzie nastąpi składanie i dojrzewanie.
Podczas gdy to wszystko ma miejsce, proteinazy wirusowe działają na rzecz wyłączenia syntezy białek komórki gospodarza poprzez rozszczepienie czynnika inicjacji eIF-4. Proces ten powoduje zahamowanie wiązania rybosomów z mRNA komórek gospodarza. To skutecznie zatrzymuje translację zależną od czapeczki w komórce gospodarza.
Składanie, dojrzewanie i wychodzenie
Gdy genom wirusa i białka wirusowe osiągną wystarczająco wysokie stężenia w komórce gospodarza, białka strukturalne muszą się zgromadzić. Ostatnim etapem dojrzewania wirusa jest rozszczepienie VP0, białka prekursorowego na VP2 i VP4. Wirusowe białka kapsydu łączą się, tworząc pentamery, z których 12 łączy się, tworząc pusty kapsyd lub prokapsyd (Expasy, Hunt, 2010). Jak wspomniano wcześniej, białko wirusowe 2C przenosi genom wirusa CB4 do retikulum endoplazmatycznego, gdzie rozpoczyna się tworzenie pęcherzyków. Błona ER porusza się, by otoczyć genom i białka, w którym to momencie prokapsyd przyłącza się do zewnętrznej części pęcherzyka i enkapsyduje genom i białka. W tym momencie VP0 zostaje rozszczepiony przez komórkową proteinazę, a wirus w końcu staje się w pełni dojrzały i zakaźny. Ponieważ CB4 jest wirusem bezotoczkowym, wydostaje się przez cytolizę, przebijając się przez błonę plazmatyczną, aby przenieść się do innych komórek gospodarza (Hunt, 2010)
Objawy
Wirusy Coxsackie B 1–4 są zazwyczaj najcięższymi i śmiertelnymi chorobami noworodków. Typowe objawy mogą obejmować zapalenie mięśnia sercowego, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i zapalenie wątroby. Inne mniej poważne objawy mogą obejmować zapalenie płuc, objawy żołądkowo-jelitowe, zapalenie trzustki i drgawki. Pacjenci z wirusem Coxsackie B4 wydają się mieć herpanginę , zapalenie migdałków i zapalenie gardła .
Wirus CB4 spowodował infekcje przezłożyskowe u myszy. Wykazano, że infekcja w pierwszych kilku tygodniach ciąży jest szkodliwa zarówno dla matek, jak i płodu, powodując zmniejszenie wielkości miotu, aborcję lub urodzenie martwego dziecka. Szczenięta urodzone od matek zakażonych w 4. i 17. dniu ciąży miały istotnie (p < 0,05) większe nieprawidłowości trzustki prowadzące do objawów podobnych do cukrzycy.
Wirus Coxsackie B4 a cukrzyca typu 1
Jedna z teorii proponuje, że cukrzyca typu 1 jest wirus wyzwalane autoimmunologiczną odpowiedź , w której układu immunologicznego komórkach zakażonych wirusem ataki wraz z komórek beta w trzustce , ale do tej pory nie ma rygorystycznych dowodów na poparcie tej hipotezy u ludzi.
Przegląd systematyczny z 2004 r. analizujący możliwy związek między zakażeniem wirusem Coxsackie B a cukrzycą typu 1 był niejednoznaczny. Przegląd systematyczny i metaanaliza z 2011 r. wykazały związek między infekcjami enterowirusowymi a cukrzycą typu 1, ale inne badania wykazały, że zamiast wywoływać proces autoimmunologiczny, infekcje enterowirusowe, takie jak wirus Coxsackie B, mogą chronić przed wystąpieniem i rozwojem typu 1 cukrzyca.
Transmisja na noworodki
Enterowirusy często infekują noworodki i niemowlęta w wieku poniżej 12 miesięcy. Wirusy Coxsackie b są zwykle przenoszone na niemowlęta poprzez transmisję okołoporodową. Jednak cięższe przypadki wirusów Coxsackie B rozprzestrzeniają się poprzez transmisję przezłożyskową. Typowe objawy zakażenia wirusem Coxsackie B u noworodków u dzieci obejmują zapalenie opon mózgowych i/lub zapalenie mózgu. Wirus Coxsackie B4 może infekować mózg i rdzeń kręgowy oraz powodować stany zapalne.
Diagnoza
Zakażenie wirusami Coxsackie B można określić, mierząc ilość przeciwciał neutralizujących we krwi, PCR i wykrywanie mikroskopowe. Trudno jest zdiagnozować CBV na podstawie objawów.