Вирус бешенства

Ви́рус бе́шенства[3] (англ. Rabies lyssavirus, ранее Rabies virus) — нейротропный вирус, возбудитель бешенства у человека и животных. Передача вируса может происходить через слюну животных и (реже) при контакте с человеческой слюной.

Вирус бешенства имеет цилиндрический вид и является типовым видом рода Lyssavirus семейства рабдовирусов (Rhabdoviridae). Эти вирусы покрыты оболочкой и имеют одноцепочечную РНК генома. Генетическая информация поставляется в виде рибонуклеопротеинового комплекса, в котором РНК тесно связана с нуклеопротеином. РНК-геном вируса кодирует пять генов, порядок которого высоко консервативен. Эти гены кодируют нуклеопротеиды (N), фосфопротеин (Р), матрицу белка (М), гликопротеин (G) и вирусные РНК-полимеразы (L)[4]. Полные последовательности генома в пределах от 11615 до 11966 нуклеотидов в длину[5].

Все транскрипции и репликации событий происходят в цитоплазме внутри тельца Негри[en] (названный в честь Адельчи Негри[en][6]). Диаметр составляет 2-10 мкм и является типичным возбудителем бешенства и, таким образом, был использован в качестве определенного гистологического доказательства существования такой инфекции[7].

Структура

Вирусы рода Lyssavirus имеют спиральную симметрию, так что их инфекционные частицы имеют практически цилиндрическую форму. Они характеризуются чрезвычайно широким спектром поражения, начиная от растений и заканчивая насекомыми и млекопитающими; вирус, которым может заразиться человек, чаще имеет кубическую симметрию и принимает формы, аппроксимирующие правильные многогранники.

Вирус бешенства имеет форму пули с длиной около 180 нм и поперечный разрез диаметром около 75 нм. Один конец закруглен или имеет коническую форму, а другой конец имеет плоскую или вогнутую форму. Содержит в себе липопротеины, состоящие из гликопротеина G. Шипы не покрывают плоский конец вириона (вирусной частицы). Под оболочкой имеется мембрана или матрица (М) слоя белка, который имеет возможность инвагинации на плоском конце. Ядро вириона состоит из спирально расположенных рибонуклеопротеидов.

Жизненный цикл

После связывания с рецептором, вирус бешенства попадает в клетки-хозяева через эндосомный путь. Внутри эндосомы низкое рН-значение индуцирует процесс сварки мембран, тем самым обеспечивая вирусному геному возможность достичь цитозоль. Оба процесса, связывание рецептора и слияние мембран, катализируют гликопротеин G, который играет важную роль в патогенезе (мутировавший вирус без G белков не может распространяться)[4].

Следующим шагом является транскрипция вирусного генома полимеразой PL (P является важным кофактором для L-полимеразы) для того, чтобы сделать новый вирусный белок. Вирусная полимераза может распознавать только рибонуклеопротеиды и не может использовать РНК в качестве матрицы. Транскрипция регулируется цис-регуляторными элементами последовательности на геном вируса и белка М, который является не только важным для начинающего вируса, но также регулирует долю производства мРНК для репликации. Позже в инфекции активизируется полимераза коммутаторов репликации для получения полной длины положительной цепи РНК копий. Эти дополнительные РНК используются в качестве шаблонов для создания новой отрицательной цепи РНК геномов. Они вместе с белком N сформировывают рибонуклеопротеиды, которые затем могут образовывать новые вирусы[7].

Заражение

В сентябре 1931 года Джозеф Леннокс Паван[en] с острова Тринидад (Вест-Индия), правительственный бактериолог, нашёл тельца Негри в мозге летучей мыши с необычными повадками. В 1932 году Паван впервые обнаружил, что зараженные летучие мыши-вампиры могут заражать бешенством людей и других животных[8][9].

Из раны вирус бешенства проходит быстро вдоль нервных путей в периферической нервной системе. Аксонный транспорт вируса бешенства в центральную нервную систему является ключевым шагом патогенеза при естественном заражении. Точный молекулярный механизм этого транспорта неизвестен, хотя связывание белка P с вирусом бешенства в динеин лёгкой цепи протеинов DYNLL1[en] было доказано[10]. Р-белок также действует как антагонист интерферона, снижая таким образом иммунную реакцию организма хозяина.

Со стороны ЦНС вирус дополнительно распространяется на другие органы. Слюнные железы, расположенные в тканях полости рта и щек получают высокие концентрации вируса, тем самым позволяя ему далее распространяться в результате процесса слюноотделения. Летальный исход может произойти от двух дней до пяти лет с момента первичной инфекции[11]. Это, однако, в значительной степени зависит от вида животного, действующего в качестве резервуара. Большинство инфицированных млекопитающих умирают в течение нескольких недель, в то время как представители некоторых видов, таких как африканский жёлтый мангуст (Cynictis penicillata), могут переживать инфекцию бессимптомно в течение многих лет[12].

Антигенность

По проникновению вируса в организм, а также после вакцинации организм вырабатывает нейтрализующие вирус антитела, которые связываются и инактивируют вирус. Конкретные области белка G, которые являются наиболее антигенными, приводят к производству антител, нейтрализующих вирус (эпитопы). Другие белки, такие как нуклеопротеиды, как было доказано, не могут вызывать выработку антител, нейтрализующих вирус[13]. Эпитопы, которые связываются в нейтрализующие антитела, являются линейными и конформационными[14].

Эволюция

Все дошедшие до нас вирусы бешенства развивались в течение последних 1500 лет[14]. Существуют семь генотипов вируса бешенства. В Евразии случаи заражения случаются из-за трех из них — генотипа 1 (классическое бешенство) и, в меньшей степени, генотипов 5 и 6 (European bat lyssavirus 1[en] и European bat lyssavirus 2[en])[15]. Генотип 1 появился в Европе в 17 веке и распространился на Азию, Африку и Америку в результате европейских территориальных исследований и колонизации.

В Северной Америке присутствует с 1281 года (95 % доверительный интервал: 906-1577 гг.)[16].

Применение

Вирус бешенства используется в исследованиях для трассировки вирусных нейронов, для установления синаптических связей и направленности синаптической передачи[17].

Примечания

1. ↑ Таксономия вирусов (англ.) на сайте Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV).
2. ↑ ICTV Taxonomy history: Rabies lyssavirus на сайте ICTV (англ.) (Проверено 23 марта 2017).
3. ↑ Пиневич А. В., Сироткин А. К., Гаврилова О. В., Потехин А. А. Вирусология : учебник. — СПб. : Издательство Санкт-Петербургского университета, 2012. — С. 400. — ISBN 978-5-288-05328-3.
4. ↑ 1 2 Finke S., Conzelmann K. K. (August 2005). «Replication strategies of rabies virus». Virus Res. 111(2): 120-131. DOI:10.1016/j.virusres.2005.04.004. PMID 15885837.
5. ↑ rabies complete genome - Nucleotide - NCBI
6. ↑ A dictionary of medical eponyms (англ.)
7. ↑ 1 2 Albertini AA, Schoehn G, Weissenhorn W, Ruigrok RW (January 2008). «Structural aspects of rabies virus replication». Cell. Mol. Life Sci. 65(2): 282-294. DOI:10.1007/s00018-007-7298-1. PMID 17938861.
8. ↑ Pawan, J. L. (1936). «Transmission of the Paralytic Rabies in Trinidad of the Vampire Bat: Desmodus rotundus murinus Wagner, 1840». Annals of Tropical Medicine and Parasitology 30: 137-156. ISSN 0003-4983.
9. ↑ Pawan, J. L. (1936). «Rabies in the vampire bat of Trinidad, with special reference to the clinical course and the latency of infection». Ann Trop Med Parasitol 30: 101-129. ISSN 0003-4983
10. ↑ Raux H, Flamand A, Blondel D (November 2000). «Interaction of the rabies virus P protein with the LC8 dynein light chain». J. Virol. 74(21): 10212-10216. DOI:10.1128/JVI.74.21.10212-10216.2000. PMC 102061. PMID 11024151.
11. ↑ «Rabies». University of Northern British Columbia
12. ↑ Taylor PJ (December 1993). «A systematic and population genetic approach to the rabies problem in the yellow mongoose (Cynictis penicillata)». Onderstepoort J. Vet. Res. 60(4): 379-387. PMID 7777324.
13. ↑ Benmansour A (1991). «Antigenicity of rabies virus glycoprotein». Journal of Virology 65(8): 4198-4203. PMC 248855. PMID 1712859.
14. ↑ 1 2 Bakker, A. B.; Marissen, W. E.; Kramer, R. A.; Rice, A. B.; Weldon, W. C.; Niezgoda, M.; Hanlon, C. A.; Thijsse, S.; et al. (Jul 2005). «Novel human monoclonal antibody combination effectively neutralizing natural rabies virus variants and individual in vitro escape mutants». J Virol 79(14): 9062-9068. DOI:10.1128/JVI.79.14.9062-9068.2005. PMC 1168753. PMID 15994800.
15. ↑ McElhinney, L. M.; Marston, D. A.; Stankov, S; Tu, C.; Black, C.; Johnson, N.; Jiang, Y.; Tordo, N.; Müller, T.; Fooks, A. R. (2008). «Molecular epidemiology of lyssaviruses in Eurasia». Dev Biol (Basel) 131: 125-131. PMID 18634471.
16. ↑ Kuzmina, N. A.; Kuzmin, I. V.; Ellison, J. A.; Taylor, S. T.; Bergman, D. L.; Dew, B.; Rupprecht, C. E. (2013). «A reassessment of the evolutionary scale of bat rabies viruses based upon glycoprotein gene sequences». Virus Genes. Forthcoming (2): 305. DOI:10.1007/s11262-013-0952-9.
17. ↑ Ginger, M., Haberl M., Conzelmann K.-K., Schwarz M. and Frick A. (2013). Revealing the secrets of neuronal circuits with recombinant rabies virus technology. Front. Neural Circuits. DOI:10.3389/fncir.2013.00002.

Ссылки

• Virus Pathogen Database and Analysis Resource (ViPR) - Rhabdoviridae - Genome database with visualization and analysis tools

Источник

Вирус бешенства — Rabies virus

Лиссавирус бешенства , ранее Вирус бешенства , представляет собой нейротропный вирус , вызывающий бешенство у людей и животных. Передача бешенства может происходить через слюну животных и реже через контакт со слюной человека. Лиссавирус бешенства, как и многие рабдовирусы , имеет чрезвычайно широкий диапазон хозяев. В дикой природе он заражает многие виды млекопитающих, в то время как в лабораторных условиях было обнаружено, что могут быть инфицированы птицы, а также культуры клеток млекопитающих, птиц, рептилий и насекомых.

Лиссавирус бешенства имеет возбудитель. цилиндрической морфологии и является типовым видом из Lyssavirusрода семейства Rhabdoviridae . Эти вирусы имеют оболочку и имеют геном одноцепочечной РНК с отрицательным смыслом . Генетическая информация упакована в виде комплекса рибонуклеопротеина , в котором РНК прочно связана с вирусным нуклеопротеином. Геном РНК вируса кодирует пять генов, порядок которых очень консервативен. Эти гены кодируют нуклеопротеин (N), фосфопротеин (P), матричный белок (M), гликопротеин (G) и вирусную РНК-полимеразу (L). Полные последовательности генома имеют длину от 11615 до 11966 нуклеотидов.

Все события транскрипции и репликации происходят в цитоплазме внутри специализированной «вирусной фабрики», тельца Негри (названного в честь Адельчи Негри ). Они имеют диаметр 2-10 мкм и являются типичными для инфекции, вызванной бешенством, и поэтому использовались в качестве определенного гистологического доказательства такой инфекции .

Структура

3D все еще демонстрирует структуру вируса бешенства.

Рабдовирусы имеют спиральную симметрию, поэтому их инфекционные частицы имеют приблизительно цилиндрическую форму. Для них характерен чрезвычайно широкий спектр хозяев — от растений до насекомых и млекопитающих; Вирусы, заражающие человека, чаще имеют икосаэдрическую симметрию и принимают форму, приближающуюся к правильным многогранникам .

Геном бешенства кодирует пять белков: нуклеопротеин (N), фосфопротеин (P), матричный белок (M), гликопротеин (G) и полимеразу (L). Все рабдовирусы имеют два основных структурных компонента: спиральное ядро ​​рибонуклеопротеина (RNP) и окружающую оболочку. В РНП геномная РНК плотно заключена в нуклеопротеин. Два других вирусных белка, фосфопротеин и большой белок (L-белок или полимераза) связаны с РНП. Гликопротеин образует около 400 тримерных шипов, которые плотно прилегают к поверхности вируса. Белок М связан как с оболочкой, так и с РНП и может быть центральным белком сборки рабдовируса.

Лиссавирус бешенства имеет пулевидную форму с длиной около 180 нм и диаметр поперечного сечения около 75 нм. Один конец закругленный или конический, а другой — плоский или вогнутый. Оболочка липопротеина несет шиповидные шипы, состоящие из гликопротеина G. Шипы не покрывают плоский конец вириона (вирусной частицы). Под оболочкой находится мембранный или матричный (M) белковый слой, который может быть инвагинирован на плоском конце. Ядро вириона состоит из спирально расположенных рибонуклеопротеина .

Геномная организация

Вирион рабдовируса представляет собой обволакивающую структуру в форме стержня или пули, содержащую пять видов белков. Нуклеопротеин (N) покрывает РНК со скоростью от одного мономера белка до девяти нуклеотидов, образуя нуклеокапсид со спиральной симметрией. С нуклеокапсидом связаны копии P (фосфопротеина) и L (большого) белка. Белок L хорошо назван, его ген занимает около половины генома. Его большой размер оправдан тем, что это многофункциональный белок. Белок M (матричный) образует слой между нуклеокапсидом и оболочкой, а тримеры G (гликопротеина) образуют шипы, которые выступают из оболочки. Геномы всех рабдовирусов кодируют эти пять белков, и в случае Lyssavirus бешенства они все.

Список ORF вируса бешенства (от 3 ‘до 5’)

Жизненный цикл

После связывания с рецептором лиссавирус бешенства проникает в свои клетки-хозяева через эндосомный транспортный путь. Внутри эндосомы низкое значение pH вызывает процесс слияния мембран, что позволяет вирусному геному достичь цитозоля . Оба процесса, связывание рецептора и слияние мембран, катализируются гликопротеином G, который играет решающую роль в патогенезе (мутантный вирус без G-белков не может размножаться).

Следующим шагом после его вступления является транскрипция вирусного генома с помощью PL-полимеразы (P является важным кофактором для L-полимеразы), чтобы произвести новый вирусный белок. Вирусная полимераза может распознавать только рибонуклеопротеин и не может использовать свободную РНК в качестве матрицы. Транскрипция регулируется цис-действующими последовательностями в геноме вируса и белком М, который не только важен для почкования вируса, но также регулирует долю продукции мРНК в репликации. Позже в процессе инфицирования активность полимеразы переключается на репликацию, чтобы произвести полноразмерные копии РНК с положительной цепью. Эти комплементарные РНК используются в качестве матриц для создания новых геномов РНК с отрицательной цепью. Они упакованы вместе с белком N с образованием рибонуклеопротеина , который затем может образовывать новые вирусы.

Инфекция

В сентябре 1931 года Джозеф Леннокс Паван из Тринидад обнаружил тела Негри в мозгу летучей мыши с необычными привычками. В 1932 году Паван впервые обнаружил, что инфицированные летучие мыши-вампиры могут передавать бешенство людям и другим животным.

Из раны проникновения лиссавирус бешенства быстро распространяется по нервным путям периферическая нервная система . ретроградный аксональный транспорт лиссавируса бешенства в центральную нервную систему (ЦНС) является ключевым этапом патогенеза при естественной инфекции. Точный молекулярный механизм этого транспорта неизвестен, хотя было показано связывание белка P из лиссавируса бешенства с белком легкой цепи динеин DYNLL1 . P также действует как антагонист интерферона , тем самым снижая иммунный ответ хозяина.

Из ЦНС вирус распространяется на другие органы. Слюнные железы, расположенные в тканях рта и щек, получают высокие концентрации вируса, что позволяет ему в дальнейшем передаваться за счет слюноотделения. Летальный исход может наступить от двух дней до пяти лет с момента первоначального заражения. Однако это во многом зависит от вида животных, выступающих в качестве резервуара . Большинство инфицированных млекопитающих умирают в течение нескольких недель, тогда как штаммы таких видов, как африканский желтый мангуст (Cynictis penicillata), могут бессимптомно пережить инфекцию в течение многих лет.

Признаки и симптомы

Первые симптомы бешенства могут быть очень похожи на симптомы гриппа, включая общую слабость или дискомфорт, жар или головную боль. Эти симптомы могут длиться несколько дней. Также может быть дискомфорт, покалывание или зуд в месте укуса, которые в течение нескольких дней переходят в симптомы церебральной дисфункции, беспокойство, спутанность сознания, возбуждение. По мере прогрессирования заболевания у человека могут возникать делирий, ненормальное поведение, галлюцинации и бессонница. Лиссавирус бешенства также может быть неактивным в организме хозяина и становиться активным через длительный период времени.

Антигенность

При попадании вируса в организм, а также после вакцинации , в организме вырабатываются нейтрализующие вирус антитела, которые связывают и инактивируют вирус. Было показано, что специфические области G-белка являются наиболее антигенными, приводя к выработке нейтрализующих вирус антител. Эти антигенные сайты или эпитопы подразделяются на области I-IV и минорный сайт а. Предыдущая работа продемонстрировала, что антигенные сайты II и III наиболее часто становятся мишенью естественных нейтрализующих антител. Кроме того, было продемонстрировано, что моноклональное антитело с нейтрализующей функцией нацелено на антигенный сайт I. Было показано, что другие белки, такие как нуклеопротеин, не могут вызывать выработку вирус-нейтрализующих антител. Эпитопы, которые связывают нейтрализующие антитела, являются линейными и конформационными.

Эволюция

Все существующие вирусы бешенства, по-видимому, эволюционировали в течение последних 1500 лет. Существует семь генотипов лиссавируса бешенства. В Евразии случаи связаны с тремя из них — генотипом 1 (классическое бешенство) и, в меньшей степени, генотипами 5 и 6 (лиссавирусы европейских летучих мышей типа 1 и 2). Генотип 1 развился в Европе в 17 веке и распространился на Азию, Африку и Америку в результате европейских исследований и колонизации.

Бешенство летучих мышей в Северной Америке, по-видимому, присутствует с 1281 г. нашей эры (95% доверительный интервал : 906-1577 гг. Нашей эры).

Вирус бешенства, по-видимому, претерпел эволюционный сдвиг хозяев от рукокрылых (летучих мышей ) к видам Carnivora (т.е. енот или скунс ) в результате событие гомологичной рекомбинации , произошедшее сотни лет назад Это событие рекомбинации изменило ген, кодирующий вирус гликопротеин , который необходим для распознавания и связывания рецептора.

Применение

Лиссавирус бешенства используется в исследованиях для отслеживания вирусных нейронов для установления синаптических связей и направленности синаптической передачи.

См. Также

• Скрытный бешенство летучих мышей
• Вакцина от бешенства
• Вакцина на утиных эмбрионах
• Вирус арктического бешенства
• Вирус, переносимый летучими мышами

Ссылки

Внешние ссылки

• https://www.dailyknowledge24.com/what-are-causes-rabies-virus-in-human-true-fact-its-symptom-and- вакцина

Источник