Wirus wścieklizny - Rabies virus

Lyssawirus wścieklizny
Mikrograf TEM z licznymi wirionami wścieklizny (małe ciemnoszare cząstki przypominające pręciki) i ciałami Negriego (większe patognomoniczne wtrącenia komórkowe infekcji wścieklizną)
Klasyfikacja wirusów
(bez rankingu):	Wirus
Królestwo :	Rybowiria
Królestwo:	Orthornavirae
Gromada:	Negarnaviricota
Klasa:	Monjiviricetes
Zamówienie:	Mononegawirusy
Rodzina:	Rhabdoviridae
Rodzaj:	Lyssawirus
Gatunek:	Lyssawirus wścieklizny
Wirusy członkowskie
wirus wścieklizny Arktyczny wirus wścieklizny
Synonimy
Wirus wścieklizny

Wirus wścieklizny , nazwa naukowa Rabies lyssavirus , jest wirusem neurotropowym, który powoduje wściekliznę u ludzi i zwierząt. Przenoszenie wścieklizny może następować przez ślinę zwierząt, rzadziej przez kontakt ze śliną ludzką. Lyssavirus wścieklizny , podobnie jak wiele rabdowirusów , ma niezwykle szeroki zakres gospodarzy. W naturze stwierdzono, że infekuje wiele gatunków ssaków, podczas gdy w laboratorium stwierdzono, że zarażone mogą być ptaki, a także kultury komórkowe ssaków, ptaków, gadów i owadów. Wścieklizna jest zgłaszana w ponad 150 krajach na wszystkich kontynentach, z wyłączeniem Antarktydy. Główne obciążenie chorobą jest zgłaszane w Azji i Afryce, ale niektóre przypadki odnotowano również w Europie w ciągu ostatnich 10 lat, zwłaszcza u powracających podróżnych.

Lyssavirus wścieklizny ma cylindryczną morfologię i jest członkiem rodzaju Lyssavirus z rodziny Rhabdoviridae . Wirusy te są otoczone i mają jednoniciowy genom RNA o sensie ujemnym . Informacja genetyczna jest upakowana jako kompleks rybonukleoproteinowy, w którym RNA jest ściśle związany z wirusową nukleoproteiną. Genom RNA wirusa koduje pięć genów, których kolejność jest wysoce konserwatywna. Te geny kodują nukleoproteinę (N), fosfoproteinę (P), białko macierzy (M), glikoproteinę (G) i wirusową polimerazę RNA (L). Pełne sekwencje genomu mają długość od 11615 do 11966 nt.

Wszystkie zdarzenia transkrypcji i replikacji mają miejsce w cytoplazmie wewnątrz wyspecjalizowanej „fabryki wirusów”, ciała Negri (nazwa pochodzi od Adelchi Negri ). Mają one średnicę 2–10  µm i są typowe dla zakażenia wścieklizną, a zatem zostały wykorzystane jako ostateczny histologiczny dowód takiego zakażenia .

Struktura

Model 3D wciąż pokazujący strukturę wirusa wścieklizny.

Rabdowirusy mają symetrię spiralną , więc ich zakaźne cząstki mają kształt w przybliżeniu cylindryczny. Charakteryzują się niezwykle szerokim spektrum żywicieli, od roślin po owady i ssaki; Wirusy infekujące ludzi częściej mają symetrię dwudziestościenną i przyjmują kształty zbliżone do wielościanów foremnych .

Genom wścieklizny koduje pięć białek: nukleoproteinę (N), fosfoproteinę (P), białko macierzy (M), glikoproteinę (G) i polimerazę (L). Wszystkie rabdowirusy mają dwa główne składniki strukturalne: helikalny rdzeń rybonukleoproteinowy (RNP) i otaczającą otoczkę. W RNP genomowy RNA jest ściśle otoczony przez nukleoproteinę. Dwa inne białka wirusowe, fosfoproteina i duże białko (białko L lub polimeraza) są związane z RNP. Glikoproteina tworzy około 400 trimerycznych kolców, które są ciasno ułożone na powierzchni wirusa. Białko M jest związane zarówno z otoczką, jak i RNP i może być centralnym białkiem zespołu rabdowirusa.

Lizawirus wścieklizny ma kształt kuli o długości około 180 nm i średnicy przekroju około 75 nm. Jeden koniec jest zaokrąglony lub stożkowy, a drugi płaski lub wklęsły. Lipoproteiny koperta prowadzi gałki jak ramion składają się z glikoproteiny G. Spikes nie pokrywają się z płaską końcówkę wirionów (cząstki wirusa). Pod koperta jest membrana lub matryca (M), warstwy białkowej, która może być wgłobione na płaskiej końca. Rdzeń wirionu składa się z ułożonej spiralnie rybonukleoproteiny .

Organizacja genomu

Wirion rabdowirusa jest otoczką o kształcie pręta lub kuli, zawierającą pięć rodzajów białek. Nukleoproteina (N) powleka RNA z szybkością jednego monomeru białka do dziewięciu nukleotydów, tworząc nukleokapsyd o helikalnej symetrii. Z nukleokapsydem związane są kopie białka P (fosfoproteina) i L (duża). Białko L jest dobrze nazwane, jego gen zajmuje około połowy genomu. Jego duże rozmiary uzasadnia fakt, że jest białkiem wielofunkcyjnym. Białko M (macierz) tworzy warstwę między nukleokapsydem a otoczką, a trimery G (glikoproteiny) tworzą kolce wystające z otoczki. Genomy wszystkich rabdowirusów kodują te pięć białek, a w przypadku wirusa Rabies Lyssavirus są nimi wszystkie.

Koło życia

Po związaniu receptora, lyssavirus wścieklizny wnika do komórek gospodarza poprzez endosomalny szlak transportu. Wewnątrz endosomu niska wartość pH indukuje proces fuzji błony, umożliwiając w ten sposób genom wirusa dotarcie do cytozolu . Oba procesy, wiązanie receptora i fuzja błon, są katalizowane przez glikoproteinę G, która odgrywa kluczową rolę w patogenezie (zmutowany wirus bez białek G nie może się namnażać).

Kolejnym krokiem po jego wejściu jest transkrypcja genomu wirusa przez polimerazę PL (P jest niezbędnym kofaktorem dla polimerazy L) w celu wytworzenia nowego białka wirusa. Polimeraza wirusowa może rozpoznawać tylko rybonukleoproteinę i nie może wykorzystywać wolnego RNA jako matrycy. Transkrypcja jest regulowana przez sekwencje działające w układzie cis na genomie wirusa oraz przez białko M, które jest nie tylko niezbędne do pączkowania wirusa, ale także reguluje udział produkcji mRNA do replikacji. Później w infekcji aktywność polimerazy przełącza się na replikację w celu wytworzenia kopii RNA o pełnej długości dodatniej nici. Te komplementarne RNA są wykorzystywane jako matryce do tworzenia nowych genomów RNA o ujemnej nici. Są pakowane razem z białkiem N, tworząc rybonukleoproteinę, która następnie może tworzyć nowe wirusy.

Infekcja

We wrześniu 1931 roku Joseph Lennox Pawan z Trynidadu znalazł ciała Negriego w mózgu nietoperza o niezwykłych nawykach. W 1932 roku Pawan po raz pierwszy odkrył, że zakażone nietoperze wampiry mogą przenosić wściekliznę na ludzi i inne zwierzęta.

Z rany wejściowej lyssavirus wścieklizny szybko przemieszcza się wzdłuż szlaków nerwowych obwodowego układu nerwowego . Transportowi wstecznemu aksonów z wścieklizny Lyssavirus do ośrodkowego układu nerwowego (CNS) jest kluczowym patogenezy podczas naturalnej infekcji. Dokładny mechanizm cząsteczkowy tego transportu nie jest znana, chociaż wiązanie białka P z wścieklizny Lyssavirus do dyneinowych białka łańcucha lekkiego DYNLL1 został pokazany na rysunku. P działa również jako antagonista interferonu , zmniejszając w ten sposób odpowiedź immunologiczną gospodarza.

Z OUN wirus dalej rozprzestrzenia się na inne narządy. Gruczoły ślinowe znajdujące się w tkankach jamy ustnej i policzków otrzymują wysokie stężenie wirusa, co pozwala na jego dalsze przenoszenie w wyniku ślinienia się pocisków. Śmiertelność może nastąpić od dwóch dni do pięciu lat od momentu początkowej infekcji. Zależy to jednak w dużej mierze od gatunku zwierzęcia pełniącego funkcję rezerwuaru . Większość zarażonych ssaków umiera w ciągu kilku tygodni, podczas gdy szczepy gatunków takich jak afrykański żółty mangusta ( Cynictis penicillata ) mogą bezobjawowo przetrwać infekcję przez lata.

Symptomy i objawy

Pierwsze objawy wścieklizny mogą być bardzo podobne do objawów grypy, w tym ogólne osłabienie lub dyskomfort, gorączka lub ból głowy. Objawy te mogą utrzymywać się przez kilka dni. Może również pojawić się dyskomfort lub uczucie mrowienia lub swędzenia w miejscu ugryzienia, które w ciągu kilku dni przechodzi w objawy dysfunkcji mózgu, niepokój, splątanie, pobudzenie. W miarę postępu choroby osoba może doświadczać majaczenia, nieprawidłowego zachowania, halucynacji i bezsenności. Lyssavirus może być również nieaktywny w organizmie gospodarza i uaktywniać się po długim okresie czasu.

Antygenowość

Po dostaniu się wirusa do organizmu, a także po szczepieniu , organizm wytwarza przeciwciała neutralizujące wirusa, które wiążą i dezaktywują wirusa. Wykazano, że specyficzne regiony białka G są najbardziej antygenowe, prowadząc do wytwarzania przeciwciał neutralizujących wirusy. Te miejsca antygenowe lub epitopy są podzielone na regiony I-IV i mniejsze miejsce a. Wcześniejsze prace wykazały, że miejsca antygenowe II i III są najczęściej celem naturalnych przeciwciał neutralizujących. Dodatkowo wykazano, że przeciwciało monoklonalne o funkcjonalności neutralizującej jest ukierunkowane na miejsce antygenowe I. Wykazano, że inne białka, takie jak nukleoproteina, nie są zdolne do wywoływania wytwarzania przeciwciał neutralizujących wirusa. Epitopy wiążące przeciwciała neutralizujące są zarówno liniowe jak i konformacyjne.

Ewolucja

Wydaje się, że wszystkie istniejące wirusy wścieklizny ewoluowały w ciągu ostatnich 1500 lat. Istnieje siedem genotypów lyssavirusa wścieklizny . W Eurazji przypadki są spowodowane trzema z nich — genotypem 1 (klasyczna wścieklizna) oraz w mniejszym stopniu genotypem 5 i 6 (europejski lyssawirusy nietoperzy typu 1 i -2). Genotyp 1 wyewoluował w Europie w XVII wieku i rozprzestrzenił się na Azję, Afrykę i obie Ameryki w wyniku europejskiej eksploracji i kolonizacji.

Wydaje się, że wścieklizna na nietoperze w Ameryce Północnej występuje od 1281 roku n.e. (95% przedział ufności : 906–1577 n.e.).

Wydaje się, że wirus wścieklizny przeszedł ewolucyjną zmianę u gospodarzy z Chiroptera ( nietoperze ) do gatunku Carnivora (tj. szopa pracza lub skunksa ) w wyniku rekombinacji homologicznej , która miała miejsce setki lat temu Ta rekombinacja zmieniła gen kodujący glikoproteina wirusa, która jest niezbędna do rozpoznawania i wiązania receptora.

Podanie

Lyssavirus wścieklizny jest wykorzystywany w badaniach wirusowego śledzenia neuronów w celu ustanowienia połączeń synaptycznych i kierunkowości transmisji synaptycznej.

Zobacz też

• Tajemnicza wścieklizna na nietoperze
• Szczepionka przeciw wściekliźnie
• Szczepionka zarodków kaczych
• Arktyczny wirus wścieklizny
• Wirus przenoszony przez nietoperze

Bibliografia

Zewnętrzne linki

• https://www.dailyknowledge24.com/what-are-causes-wścieklizna-wirus-in-human-true-fact-its-symptom-and-vaccine