Virus klíšťové encefalitidy - Tick-borne encephalitis virus

Virus klíšťové encefalitidy
TBEV při různých úrovních pH
TBEV při různých úrovních pH
Klasifikace virů E
(bez hodnocení):Virus
Oblast:Riboviria
Království:Orthornavirae
Kmen:Kitrinoviricota
Třída:Flasuviricetes
Objednat:Amarillovirales
Rodina:Flaviviridae
Rod:Flavivirus
Druh:
Virus klíšťové encefalitidy

Virus klíšťové encefalitidy (TBEV) je virus spojený s klíšťová encefalitida.

Taxonomie

TBEV je členem rodu Flavivirus. Mezi další blízké příbuzné, členy sérokomplexu TBEV, patří Virus hemoragické horečky Omsk, Virus choroby Kyasanur Forest, Virus Alkhurma, Loupající nemocný virus a Virus Langat.[1]

Podtypy

TBEV má tři podtypy:

  • Západoevropský podtyp (dříve virus středoevropské encefalitidy, CEEV; hlavní vektor klíšťat: Ixodes ricinus );
  • Sibiřský podtyp (dříve západosibiřský virus; hlavní vektor klíšťat: Ixodes persulcatus );
  • Dálný východ podtyp (dříve virus ruské jarní letní encefalitidy, RSSEV; hlavní vektor klíšťat: Ixodes persulcatus).[2]

Referenční kmen je kmen Sofjin.[3]

Virologie

TBEV je pozitivně smyslové jednořetězcové RNA virus, obsažený ve sférické, obalené kapsidě 40-60 nm.[4] Genom TBEV má velikost přibližně 11 kB, která obsahuje 5 'čepičku, jeden otevřený čtecí rámec s 3' a 5 ' UTR, a je bez polyadenylace.[4] Stejně jako ostatní flaviviry,[5] genom TBEV kóduje deset virových proteinů, tři strukturální a sedm nestrukturálních (NS). Strukturální proteiny jsou C (kapsida), PrM (premembrána, která je štěpena za vzniku finálního membránového proteinu, M) a E (obálka). Sedm nestrukturálních proteinů je: NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B a NS5. Úloha některých nestrukturálních proteinů je známá, NS5 slouží jako RNA-dependentní polymeráza, NS3 má proteázu (v komplexu s NS2B) a aktivitu helikázy.[6][4] Aby byl genom infekční, nejsou vyžadovány strukturní a nestrukturální proteiny.[4] Všechny virové proteiny jsou exprimovány jako jeden velký polyprotein s řádem C, PrM, E, NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B, NS5.[6]

Životní cyklus

Vektor

Infekce vektoru začíná, když klíště odebere krevní jídlo infikovanému hostiteli. K tomu může dojít v kterékoli části životního cyklu klíštěte, ale považuje se za klíč k udržení oběhu TBEV „horizontální“ přenos mezi infikovanými nymfami a neinfikovanými larvami, které se krmí stejným hostitelem.[7][4] TBEV v krvi hostitele infikuje klíště středním střevem, odkud může projít do slinných žláz, aby mohl být předán dalšímu hostiteli. U klíšťat jiných než dospělých se přenáší TBEV transtadiálně infikováním buněk, které nejsou zničeny během línání, klíště tak zůstává infekční po celou dobu svého života.[7] Infikovaná dospělá klíšťata mohou být schopna naklást infikovaná vajíčka a přenášet virus transorvariálně.[8]

Virový

U lidí začíná infekce v kůži (s výjimkou případů přenášených potravinami, přibližně 1% infekcí) v místě kousnutí infikovaného klíštěte, kde jsou přednostně zaměřeny Langerhansovy buňky a makrofágy v kůži.[6] Proteiny obálky TBEV (E) rozpoznávají heparan sulfát (a pravděpodobně i další receptory) na povrchu hostitelské buňky a jsou endocytovány prostřednictvím dráha zprostředkovaná klatrinem. Okyselení pozdě endozom spouští konformační změnu v E proteinech, což vede k fúzi, následované nepotahováním a uvolněním jednovláknového genomu RNA do cytoplazmy.[9][4] Virový polyprotein je přeložen a vložen do ER membrána, kde je zpracována na cytosolické straně hostitelskými peptidázami a v lumenu působením virových enzymů. Virové proteiny C, NS3 a NS5 se štěpí na cytosol (i když se NS3 může komplexovat s NS2B nebo NS4A za účelem provádění proteolytické nebo helikázové aktivity), zatímco zbývající nestrukturální proteiny mění strukturu ER membrány. Tato pozměněná membrána umožňuje sestavení replikačních komplexů, kde je virový genom replikován polymerázou závislou na virové RNA, NS5.[9][6] Nově replikované virové RNA genomy jsou pak zabaleny proteiny C, zatímco jsou na cytosolické straně membrány ER, tvoří nezralou nukleokapsid, a získávají proteiny E a PrM, uspořádané jako heterodimer, během pučení do lumenu ER. Nezralý virion je špičatý a geometrický ve srovnání se zralou částicí. Částice prochází Golgiho aparátem a trans-golgiho síť za stále kyselejších podmínek, kterými virion dozrává štěpením Pr segmentu z M proteinu a homodimery E proteinu s kompetencí tvorby fúze. I když štěpený Pr segment zůstává spojen s proteinovým komplexem až do ukončení.[4][9] Virus se uvolňuje z hostitelské buňky po fúzi transportního váčku s membránou hostitelské buňky, štěpené Pr segmenty se nyní disociují, což vede k plně zralému infekčnímu viru.[4][9] Někdy se však uvolňují i ​​částečně zralé a nezralé viry; nezralé viry jsou neinfekční, protože proteiny E nejsou schopné fúze, částečně zralé viry jsou stále schopné infekce.[9]

Patogeneze a imunitní odpověď

S výjimkou případů přenášených potravinami začíná infekce v kůži v místě kousnutí klíštěte. Kůže dendritický (nebo Langerhansovy) buňky (DC) jsou přednostně cílené.[6] Zpočátku se virus replikuje lokálně a imunitní odpověď je spuštěna, když jsou virové složky rozpoznány receptory pro rozpoznávání cytosolického vzoru (PRR), jako jsou Toll-like receptory (TLR).[10] Uznání způsobuje uvolňování cytokinů včetně interferony (IFN) α, β , a y a chemokiny, přitahující migrující imunitní buňky do místa kousnutí.[6] Infekce může být v této fázi zastavena a odstraněna před nástupem znatelných příznaků. Je pozoruhodné, že sliny klíšťat zvyšují infekci modulováním imunitní odpovědi hostitele a tlumením apoptotických signálů.[10] Pokud infekce pokračuje, infikují se migrační DC a makrofágy a putují do místní drenážní lymfatické uzliny, kde je aktivována polymorfonukleární leukocyty, monocyty a doplňkový systém jsou aktivovány.[10]

Drenážní lymfatická uzlina může také sloužit jako místo virové amplifikace, odkud TBEV získává systémový přístup. Toto viremické stádium odpovídá první symptomatické fázi v prototypickém dvoufázovém vzoru klíšťové encefalitidy.[4] TBEV silně preferuje neuronální tkáň a je neuroinvazivní.[11] Počáteční viremická fáze umožňuje přístup k řadě preferenčních tkání. Přesný mechanismus, kterým TBEV přechází do centrálního nervového systému (CNS), je však nejasný.[11][10][8][4] Existuje několik navržených mechanismů pro TBEV porušujících hematoencefalickou bariéru (BBB): 1) Mechanismus „trojského koně“, při kterém TBEV získává přístup do CNS při infikování imunitní buňky, která prochází BBB;[10][6][11] 2) Narušení a zvýšená permeabilita BBB imunitními imunitními cytokiny;[11] 3) Infekcí čichových neuronů;[6] 4) Retrográdním transportem podél periferních nervů do CNS;[6] 5) Infekce buněk, které tvoří část BBB.[6][10]

Infekce CNS přináší druhou fázi klasického dvoufázového vzorce infekce spojeného s evropským podtypem. Onemocnění CNS je imunopatologické; uvolňování zánětlivých cytokinů spojené s působením cytotoxických CD8 + T buněk a případně NK buněk vede k zánětu a apoptóze infikovaných buněk, která je zodpovědná za mnoho symptomů CNS.[10][11]

Humorální odpověď

TBEV specifické IgM a IgG protilátky jsou produkovány v reakci na infekci.[4] IgM protilátky se objevují a vrcholí jako první, stejně jako dosahují vyšších hladin a obvykle se rozptýlí přibližně za 1,5 měsíce po infekci, i když mezi pacienty existují značné rozdíly. Hladiny IgG vrcholí přibližně 6 týdnů po objevení se příznaků CNS, poté mírně klesají, ale nerozptylují se, což pacientovi pravděpodobně uděluje celoživotní imunitu.[4][6]

Vývoj

Předchůdce existujících kmenů se zdá, že se rozdělil na několik subtypů přibližně před 2750 lety.[12] The sibiřský a Dálný východ podtypy se rozcházely asi před 2 250 lety.

Druhá analýza naznačuje dřívější datum vývoje (před 3300 lety) s rychlým nárůstem počtu kmenů počínaje ~ 300 lety.[13]

Tento virus byl přenesen nejméně třikrát do Japonsko mezi 260–430 lety.[14][15]

Kmeny cirkulující dovnitř Lotyšsko Zdá se, že pocházejí z Ruska i ze západní Evropy[16] zatímco ti v Estonsko Zdá se, že pochází z Rusko.[17] The Litevský Zdá se, že kmeny souvisí s kmeny ze západní Evropy.[18]

Fylogenetická analýza naznačuje, že evropské a sibiřské podtypy TBEV jsou úzce spjaty, zatímco podtyp Dálného východu je blíže viru Louping Ill.[1] Avšak v souvislosti s antigenem jsou na základě proteinů E, NS3 a NS5 všechny tři podtypy velmi podobné a virus Louping Ill je nejbližším příbuzným mimo kolektivní skupinu TBEV.[19]

Dějiny

Ačkoli se první popis toho, co mohlo být TBE, objevuje v záznamech ve Skandinávii v 17. století,[11] identifikace viru TBEV nastala v Sovětský svaz ve 30. letech.[20] Vyšetřování začalo kvůli vypuknutí toho, o čem se věřilo Japonská encefalitida ("Letní encefalitida"), mezi sovětskými jednotkami rozmístěnými podél hranice s Japonská říše (současnost Čínská lidová republika ), blízko Dálný východ město Chabarovsk. Expedici vedl virolog Lev A. Zilber, který shromáždil tým dvaceti mladých vědců v řadě příbuzných oborů, jako např akarologie, mikrobiologie, neurologie a epidemiologie.[21][20] Expedice dorazila do Khabarovsku 15. května 1937 a byla rozdělena do oddílů, severně vedených Elizabeth N. Levkovichovou a pracujících v Khabarovski Krai - a Southern- vedená Alexandrou D. Sheboldaevou, pracující v Primorski Krai.[20]

Uvnitř měsíce května expedice identifikovala klíšťata jako pravděpodobný vektor, shromáždila klíšťata I. persucatus vystavením holé kůže entomologem Alexandrem V. Gutsevičem a virolog Michail P. Chumakov izoloval virus z klíšťat krmených úmyslně infikovanými myšmi . Během léta bylo nakaženo TBEV pět členů expedice, a přestože nedošlo k žádným úmrtím, tři z pěti utrpěli škodlivá následky.[20]

Expedice se vrátila v polovině srpna a v říjnu 1937 byli zatčeni Zilber a Sheboldova, falešně obviněni ze šíření japonské encefalitidy. Epidemiologka expedice Tamara M. Safonovová byla zatčena následujícího ledna za protesty proti obvinění proti Zilberovi a Sheboldově. V důsledku zatčení byla vydána jedna z důležitých počátečních prací pod autorským vedením akvarologa expedice Vasilij S. Mironov. Zilber byl propuštěn v roce 1939 a podařilo se mu spolu se Sheboldovou obnovit spoluautorství na tomto počátečním díle; Safanov a Sheboldova (kteří nebyli propuštěni) však strávili 18 let v pracovních táborech.[20][21]

Reference

  1. ^ A b Mansfield KL, Johnson N, Phipps LP, Stephenson JR, Fooks AR, Solomon T (srpen 2009). „Virus klíšťové encefalitidy - přehled nastupující zoonózy“. The Journal of General Virology. 90 (Pt 8): 1781–1794. doi:10.1099 / vir.0.011437-0. PMID  19420159.
  2. ^ Goodman JL, Dennis DT, Sonenshine DE (2005). „Klíšťová encefalitida“. Klíšťové nemoci lidí. Washington, DC: ASM Press. p. 151. ISBN  978-1-55581-238-6.
  3. ^ Kovalev SY, Mukhacheva TA, Kokorev VS, Belyaeva IV (duben 2012). „Virus klíšťové encefalitidy: referenční kmen Sofjin a problém jeho autenticity“. Virové geny. 44 (2): 217–24. doi:10.1007 / s11262-011-0690-9. PMID  22095094.
  4. ^ A b C d E F G h i j k l Mansfield, K. L .; Johnson, N .; Phipps, L. P .; Stephenson, J. R .; Fooks, A. R .; Solomon, T. (2009-08-01). „Virus klíšťové encefalitidy - přehled nastupující zoonózy“. Journal of General Virology. 90 (8): 1781–1794. doi:10.1099 / vir.0.011437-0. ISSN  0022-1317. PMID  19420159.
  5. ^ Wilder-Smith, Annelies; Ooi, Eng-Eong; Horstick, Olaf; Wills, Bridget (leden 2019). "Dengue". Lancet. 393 (10169): 350–363. doi:10.1016 / s0140-6736 (18) 32560-1. ISSN  0140-6736. PMID  30696575.
  6. ^ A b C d E F G h i j k Růžek, Daniel; Avšič Županc, Tatjana; Borde, Johannes; Chrdle, Aleš; Eyer, Ludek; Karganova, Galina; Kholodilov, Ivan; Knap, Nataša; Kozlovskaya, Liubov; Matveev, Andrey; Miller, Andrew D. (2019-04-01). „Klíšťová encefalitida v Evropě a Rusku: Přehled patogeneze, klinických příznaků, terapie a vakcín“. Antivirový výzkum. 164: 23–51. doi:10.1016 / j.antiviral.2019.01.014. ISSN  0166-3542. PMID  30710567.
  7. ^ A b Labuda, M .; Jones, L. D .; Nuttall, P. A .; Kaufman, W. R. (1994). „Přizpůsobení arbovirů klíšťatům“. ÉRA. doi:10,7939 / r3m03xx77. Citováno 2020-04-17.
  8. ^ A b Danielová, Vlasta; Holubová, Jaroslava; Pejcoch, Milan; Daniel, Milan (2002). „Potenciální význam transovariálního přenosu v oběhu viru klíšťové encefalitidy“. Folia Parasitologica. 49 (4): 323–325. doi:10.14411 / fp.2002.060. ISSN  0015-5683. PMID  12641208.
  9. ^ A b C d E Pulkkinen, Lauri; Řezník, Sarah; Anastasina, Maria (2018-06-28). „Virus klíšťové encefalitidy: strukturální pohled“. Viry. 10 (7): 350. doi:10,3390 / v10070350. ISSN  1999-4915. PMC  6071267. PMID  29958443.
  10. ^ A b C d E F G Velay, Aurélie; Paz, Magali; Cesbron, Marlène; Gantner, Pierre; Solis, Morgane; Soulier, Eric; Argemi, Xavier; Martinot, Martin; Hansmann, Yves; Fafi-Kremer, Samira (2019-07-04). „Virus klíšťové encefalitidy: molekulární determinanty neuropatogeneze vznikajícího patogenu“. Kritické recenze v mikrobiologii. 45 (4): 472–493. doi:10.1080 / 1040841X.2019.1629872. ISSN  1040-841X. PMID  31267816.
  11. ^ A b C d E F Blom, Kim; Cuapio, Angelica; Sandberg, J. Tyler; Varnaite, Renata; Michaëlsson, Jakob; Björkström, Niklas K .; Sandberg, Johan K .; Klingström, Jonas; Lindquist, Lars; Gredmark Russ, Sara; Ljunggren, Hans-Gustaf (2018). „Buněčně zprostředkované imunitní odpovědi a imunopatogeneze lidské infekce virem klíšťové encefalitidy“. Hranice v imunologii. 9: 2174. doi:10.3389 / fimmu.2018.02174. ISSN  1664-3224. PMC  6168641. PMID  30319632.
  12. ^ Subbotina EL, Loktev VB (2012). „[Molekulární vývoj klíšťové encefalitidy a virů Powassan]“. Molekuliarnaia Biologiia. 46 (1): 82–92. doi:10.1134 / S0026893311060148. PMID  22642104.
  13. ^ Uzcátegui NY, Sironen T, Golovljova I, Jääskeläinen AE, Välimaa H, Lundkvist Å, et al. (Duben 2012). „Rychlost evoluce a molekulární epidemiologie viru klíšťové encefalitidy v Evropě, včetně dvou izolací se stejným zaměřením s odstupem 44 let“. The Journal of General Virology. 93 (Pt 4): 786–796. doi:10.1099 / vir.0.035766-0. PMID  22205716.
  14. ^ Suzuki Y (červen 2007). „Několikanásobný přenos viru klíšťové encefalitidy mezi Japonskem a Ruskem“. Geny a genetické systémy. 82 (3): 187–95. doi:10,1266 / ggs.82.187. PMID  17660689.
  15. ^ Takashima I, Hayasaka D, Goto A, Kariwa H, Mizutani T (únor 2001). „Epidemiologie klíšťové encefalitidy (TBE) a fylogenetická analýza virů TBE v Japonsku a na Dálném východě Ruska“. Japonský žurnál infekčních nemocí. 54 (1): 1–11. PMID  11326122.
  16. ^ Vene S, Golovljova I, Mavtchoutko V, Forsgren M, Kalnina V, Plyusnin A (prosinec 2001). „Charakterizace viru klíšťové encefalitidy z Lotyšska: důkazy o společném oběhu tří odlišných podtypů“. Journal of Medical Virology. 65 (4): 730–5. doi:10.1002 / jmv.2097. PMID  11745938.
  17. ^ Golovljova I, Vene S, Sjölander KB, Vasilenko V, Plyusnin A, Lundkvist A (prosinec 2004). "Charakterizace viru klíšťové encefalitidy z Estonska". Journal of Medical Virology. 74 (4): 580–8. doi:10.1002 / jmv.20224. PMID  15484275.
  18. ^ Mickiené A, Vene S, Golovljova I, Laiskonis A, Lindquist L, Plyusnin A, Lundkvist A (prosinec 2001). „Virus klíšťové encefalitidy v Litvě“. Evropský žurnál klinické mikrobiologie a infekčních nemocí. 20 (12): 886–8. doi:10.1007 / s10096-001-0637-5. PMID  11837641.
  19. ^ Heinz, Franz-Xaver; Stiasny, Karin (2019). „Kapitola 2b: Molekulární a antigenní struktura TBEV“. Klíšťová encefalitida - kniha. doi:10.33442 / 978-981-14-0914-1_2b. ISSN  2661-3980.
  20. ^ A b C d E Zlobin, Vladimir I .; Pogodina, Vanda V .; Kahl, Olaf (01.10.2017). „Stručná historie objevu viru klíšťové encefalitidy na konci 30. let (na základě vzpomínek členů expedic, jejich kolegů a příbuzných)“. Klíšťata a choroby přenášené klíšťaty. 8 (6): 813–820. doi:10.1016 / j.ttbdis.2017.05.001. ISSN  1877-959X. PMID  28526419.
  21. ^ A b Uspensky, Igor (květen 2018). „Několik slov navíc k„ Stručné historii objevu viru klíšťové encefalitidy koncem 30. let “od V.I. Zlobin, V.V. Pogodina a O. Kahl (TTBDIS, 2017, 8, 813–820).“ Klíšťata a choroby přenášené klíšťaty. 9 (4): 834–835. doi:10.1016 / j.ttbdis.2018.03.007. PMID  29559213.

externí odkazy