Войти
| Arenaviridae | |
|---|---|
 | |
| (A) Электронная микрофотография вируса Ласса, полоса = 100 нм (B) диаграмма и (C) геном аренавируса | |
Классификация вируса  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область: | Рибовирия |
| Королевство: | Орторнавиры |
| Тип: | Negarnaviricota |
| Класс: | Ellioviricetes |
| Отряд: | Bunyavirales |
| Семейство: | Arenaviridae |
| Род | |
An аренавирус представляет собой двусегментированный амбисенсный РНК-вирус, который принадлежит к семейству Arenaviridae . Эти вирусы заражают грызунов, а иногда и людей. Также был открыт класс новых, сильно различающихся аренавирусов, известных как рептаренавирусы, которые инфицируют змей, вызывая болезнь телец включения. Известно, что по крайней мере восемь аренавирусов вызывают заболевания человека. Заболевания, вызываемые аренавирусами, различаются по степени тяжести. Асептический менингит, тяжелое заболевание человека, вызывающее воспаление головного и спинного мозга, может быть вызвано вирусом лимфоцитарного хориоменингита. Синдромы геморрагической лихорадки, включая лихорадку Ласса, происходят от таких инфекций, как вирус Гуанарито, вирус Хунина, вирус Ласса, вирус Lujo, вирус Machupo, вирус Sabia или вирус Whitewater Arroyo. Из-за эпидемиологической связи с грызунами некоторые аренавирусы и буньявирусы обозначены как робовирусы.
Структура маммаренавируса и состав генома. В поперечном сечении аренавирусы содержат зернистые частицы, которые являются рибосомами приобретены из их клеток-хозяев. Именно по этой характеристике они получили название арена, от латинского корня, означающего песок. Считается, что рибосомные структуры не являются необходимыми для репликации вируса. Частицы вируса, или вирионы, плеоморфны (изменчивы по форме), но часто имеют сферическую форму диаметром 60–300 нм и покрыты шипами гликопротеина на поверхности.
Вирус содержит нуклеокапсид в виде гранул с двумя одноцепочечными сегментами РНК. Нуклеокапсид состоит из ядра нуклеиновой кислоты, заключенного в белковую оболочку. Хотя они относятся к категории вирусов с отрицательным смыслом, аренавирусы относятся к категории амбисенс. В то время как участки их генома кодируют гены в отрицательном смысле (обратная полярность), другие участки кодируют гены в противоположном (прямом / положительном) направлении. Эта сложная структура экспрессии генов теоретически считается примитивной регуляторной системой, позволяющей вирусу контролировать, какие белки синтезируются в какой момент жизненного цикла. Жизненный цикл аренавируса ограничен цитоплазмой клетки.
Геномы Arenaviridae Аренавирусы имеют сегментированный геном РНК, который состоит из двух однонитевых амбисенсных РНК. Как и все вирусы с РНК с отрицательным смыслом, геномная РНК сама по себе не является инфекционной, и для инициирования инфекции в клетке-хозяине требуется механизм репликации вируса. Геномная смысловая РНК, упакованная в вирион аренавируса, называется РНК с отрицательным смыслом, и ее необходимо сначала скопировать в мРНК с положительным смыслом, чтобы получить вирусный белок. Два сегмента РНК обозначены малым (S) и большим (L) и кодируют четыре вирусных белка в уникальной стратегии амбисенсного кодирования. Каждый сегмент РНК кодирует два вирусных белка в противоположной ориентации, так что геном РНК с отрицательным смыслом служит шаблоном для транскрипции единственной мРНК и копии РНК с положительным смыслом. геном создает вторую мРНК. Отдельные кодирующие последовательности двух вирусных белков разделены последовательностью РНК межгенной области, которая, по прогнозам, складывается в стабильную структуру шпильки.
Крайние концы каждого сегмента РНК содержат 19 нуклеотидов высококонсервативная последовательность, которая имеет решающее значение для рекрутирования аппарата вирусной репликации и инициации вирусной мРНК транскрипции и геномной репликации. Консервативные 5'- и 3'-концевые последовательности РНК являются комплементарными и позволяют каждому сегменту РНК принимать двухцепочечную РНК-образную структуру, которая поддерживает концы в непосредственной близости и приводит к круглому виду очищенных геномных матриц аренавируса, визуализируемых электроном. микроскопия. Двухцепочечная РНК-структура с плоской ручкой имеет решающее значение для эффективного синтеза вирусной РНК, но потенциальные межконцевые взаимодействия двухцепочечной РНК должны временно ослабляться, чтобы рекрутировать вирусную полимеразу.
РНК S-сегмента составляет примерно 3,5 т.п.н. и кодирует вирусный нуклеокапсидный белок (NP) и гликопротеин (GPC). L-сегментная РНК имеет размер примерно 7,2 т.п.н. и кодирует вирусную РНК-зависимую РНК-полимеразу (L) и небольшой белок, содержащий RING-домен (Z).
Белок Z образует гомоолигомеры и структурный компонент вирионов. Образование этих олигомеров является важным этапом сборки и образования почки. Связывание между Z и гликопротеиновым комплексом вирусной оболочки необходимо для инфекционности вириона. Z также взаимодействует с белками L и NP. Активность полимеразы, по-видимому, регулируется ассоциацией между белками L и Z. Взаимодействие между белками Z и NP имеет решающее значение для упаковки генома.
Цикл репликации аренавируса. Гликопротеин (GP) синтезируется в виде молекулы-предшественника. Он расщепляется на три части - GP1, GP2 и стабильный сигнальный пептид (SSP). Эти реакции катализируются клеточными сигнальными пептидазами и клеточным ферментом Subtilisin Kexin Isozyme-1 (SKI-1) / Site-1 Protease (S1P). Эти процессы важны для способности к слиянию и включения зрелых GP в формирующиеся почкующиеся частицы вириона.
В семействе Arenaviridae все аренавирусы ранее относились к роду Arenavirus, но в 2014 г. были разделены на роды Mammarenavirus для тех, у кого есть млекопитающие-хозяева и для те, кто заражает змей. Рептаренавирусы и маммаренавирус разделены непроницаемым видовым барьером. Зараженные грызуны не могут передавать болезнь змеям, а ВЗК у содержащихся в неволе змей не передается человеку.
Также был установлен третий род, включающий другие виды, которые заражают змей. Организация генома этого рода типична для аренавирусов, но их гликопротеины напоминают гликопротеины филовирусов. У видов этого рода отсутствует матричный белок.
Четвертый род также был создан для размещения двух аренавирусов, обнаруженных у полосатых рыб-лягушек (Antennarius striatus ).
Маммаренавирусы можно разделить на две серогруппы, которые различаются генетически и географически: когда вирус классифицируется как «Старый Свет», это означает, что он был найден в Восточном полушарии в таких местах, как Европа, Азия и Африка. Когда он встречается в Западном полушарии, в таких местах, как Аргентина, Боливия, Венесуэла, Бразилия и США. В штатах он классифицируется как "Новый Свет". Вирус лимфоцитарного хориоменингита (LCM) - единственный аренавирус, который существует в обеих областях, но классифицируется как вирус Старого Света. Вирусы Старого и Нового Света, по-видимому, разошлись ~ 45 000 лет назад. Маммаренавирусы Старого Света возникли ∼23,1–1,88 тысяч лет назад, скорее всего, в Южной Африке, в то время как маммаренавирусы Нового Света возникли в регионе Латинской Америки и Карибского бассейна ∼41,4–3,3 тысячи лет назад.
Эволюция род Mammarenavirus был изучен. Виды Нового и Старого Света разошлись менее 45 000 лет назад. Виды Нового Света возникли между 41 400 и 3300 лет назад в регионе Латинской Америки и Карибского бассейна. Виды Старого Света возникли между 23 100 и 1880 годами назад, скорее всего, на юге Африки.
Некоторые аренавирусы являются зоонозными патогенами и обычно связаны с грызунами - заболеванием, передаваемым человеком. Каждый вирус обычно связан с определенным видом хозяина-грызуна, у которого он сохраняется. Аренавирусы сохраняются в природе, сначала заражая грызунов, а затем передаваясь людям. Люди могут заразиться при воздействии аэрозолей на слизистые оболочки или при прямом контакте истертой кожи с инфекционным материалом, полученным от инфицированных грызунов. Аэрозоли - это тонкие туманы или брызги высушенных экскрементов грызунов, особенно мочи, которая попадает в окружающую среду. Когда эти грызуны ищут убежища, большинство аренавирусов, пойманных людьми, находятся в их собственных домах. Вирус можно заразить на фабриках, через зараженные продукты питания или в сельскохозяйственных районах. Риск людей заразиться аренавирусной инфекцией зависит от возраста, расы или пола в зависимости от степени контакта с высушенными экскрементами грызунов.
| Вирус | Заболевание | Хозяин | Распространение |
|---|---|---|---|
| Данденонг | Геморрагическая лихорадка Данденонг | Неизвестно | старый мир (австралийские случаи из Сербии) |
| Вирус лимфоцитарного хориоменингита | Лимфоцитарный хориоменингит | Домовая мышь ( Mus musculus) | Во всем мире |
| вирус Ласса | лихорадка Ласса | Натальная мультимамматная мышь (Mastomys natalensis) | Западная Африка |
| вирус Хунина | Аргентина геморрагическая лихорадка | Мышь Веспер сухих земель (Calomys musculinus) | Аргентина |
| вирус Мачупо | Боливийская геморрагическая лихорадка | Большая мышь Веспер (Calomys callosus) | Боливия |
| Вирус Гуанарито | Венесуэльская геморрагическая лихорадка | Короткохвостая тростниковая мышь (Zygodontomys brevicauda) | Венесуэла |
| вирус Сабиа | Бразильская геморрагическая лихорадка | Неизвестно | Бразилия |
| Такарибе вирус | Bat (Artibeus ) | Trinidad | |
| Flexal virus | In fluenza -подобное заболевание | Рисовая крыса (Оризомис ) | Бразилия |
| Whitewater Arroyo virus | Геморрагическая лихорадка | Woodrat (Neotoma ) | Юго-запад США |
Все эти заболевания представляют большую угрозу для здоровья населения в регионах, где они имеют место.. Например, когда вирус Ласса Старого Света переходит в лихорадку Ласса, это обычно приводит к значительной смертности. Аналогичным образом вирус Хунина Нового Света вызывает аргентинскую геморрагическую лихорадку. Эта лихорадка - тяжелое заболевание с геморрагическими и неврологическими проявлениями, летальность которого составляет от пятнадцати до тридцати процентов. Этот вирус распространяется через более частые поездки в эндемичные регионы и обратно. Это путешествие привело к завозу лихорадки Ласса в неэндемичные мегаполисы по всему миру.
Новый вид аренавируса, названный вирусом Луджо, был связан с пятью пациентами, у которых проявлялись симптомы вирусной геморрагической лихорадки в Южной Африке. Заболевание возникло недалеко от Лусаки, Замбия и распространилось на Йоханнесбург, Южную Африку, после того как первый пациент был доставлен в больницу там. Результаты тестов генетического секвенирования, проведенных эпидемиологами Колумбийского университета в Нью-Йорке, США, и в отделении специальных патогенов Центров по контролю за заболеваниями в Атланта, США, представила доказательства того, что возбудителем заболевания является вирус из семейства Arenaviridae, что в конечном итоге привело к смерти четырех из пяти инфицированных в Замбии и Южной Африке во время начавшейся вспышки в сентябре 2008 года.
Аренавирус также определен как причина смерти трех реципиентов донорских органов в Австралии, которые заразились вирусом после получения почек и печени от одного инфицированного донора органов в конце 2006 года. Все трое умерли в первую неделю 2007 года.
ВОЗ и ее партнеры Глобальная сеть оповещения о вспышках и ответных мер (GOARN) продолжают оказывать поддержку министерствам здравоохранения двух стран в различных аспектах расследования вспышки, включая лабораторную диагностику и расследования, acti Выявление случаев заболевания и последующее наблюдение за контактными лицами.
Доступно очень мало методов лечения. Отсутствие в настоящее время лицензированной вакцины и ограниченные возможности лечения аренавируса делают его одним из наиболее игнорируемых групп вирусов. Единственным лицензированным препаратом для лечения аренавирусной инфекции человека является нуклеозидный аналог рибавирин. Рибавирин снижает заболеваемость и смертность у людей, инфицированных определенными аренавирусами, такими как инфекции LASV и JUNV, если его принимать на ранних стадиях заболевания. Рибавирин демонстрирует неоднозначный успех в лечении тяжелого аренавирусного заболевания и связан со значительной токсичностью.
Эффективные противовирусные препараты должны производиться по низкой цене, приниматься перорально и выдерживать воздействие тропиков. климат из-за регионов, где происходят эти инфекции. По этой причине высокопроизводительный скрининг (HTS) небольших молекулярных библиотек может быть ответом на поиск лучшего лекарства. HTS собирает библиотеки небольших синтетических молекул, которые можно использовать для идентификации молекул-агонистов, стимулирующих белок, или взаимодействий с «антагонистами», ингибирующих белок. С помощью HTS можно обнаружить устойчивые противовирусные препараты против возможных новых патогенных вирусов человека.
Иммунотерапия - еще один возможный подход. Моноклональные антитела против вируса хунина были протестированы на животных моделях. Иммунотерапевтический агент, активный против всех протестированных маммаренавирусов, которые используют рецептор 1 трансферрина в качестве своего рецептора, исследовался в 2020 году.
