Эболавирус Заира

редактировать
Виды вируса, поражающего людей и животных
Эболавирус Заира
Вирус Эбола - Электронная микрофотография.tiff
Обнаружены цветные сканирующие электронные микрофотографии частиц вируса Эбола (зеленый) как внеклеточные частицы, так и почкующиеся частицы из хронически инфицированных клеток почек африканской зеленой обезьяны (синий); Увеличение 20,000x
Классификация вирусов e
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Негарнавирикота
Класс :Monjiviricetes
Порядок:Mononegavirales
Семейство:Filoviridae
Род:Ebolavirus
Вид:Эболавирус Заира

Эболавирус Заира, более известный как вирус Эбола (; EBOV ), является одним из шести известных видов в пределах рода Эболавирус. Четыре из шести известных эболавирусов, включая EBOV, вызывают тяжелую и часто смертельную геморрагическую лихорадку у людей и других млекопитающих, известную как болезнь, вызванная вирусом Эбола. (EVD). Вирус Эбола стал причиной большинства смертей людей от БВВЭ и был причиной эпидемии 2013–2016 годов в Западной Африке, в результате которой было зарегистрировано не менее 28 646 подозреваемых случаев и 11 323 подтвержденных случая смерти.

Вирус Эбола и его род были первоначально названы в честь Заира (ныне Демократическая Республика Конго ), страны, где он был впервые описан, и сначала предполагалось, что это новый «штамм» близкородственного вируса Марбург. В 2010 году вирус был переименован в «вирус Эбола», чтобы избежать путаницы. Вирус Эбола является единственным представителем вида эболавируса Заира, который является типовым видом для рода Ebolavirus, семейства Filoviridae, отряд Mononegavirales. Члены этого вида называются эболавирусами Заира. Считается, что естественным резервуаром вируса Эбола являются летучие мыши, в частности фруктовые летучие мыши, и он в основном передается от человека к человеку через биологические жидкости.

Геном EBOV представляет собой одноцепочечную РНК длиной примерно 19000 нуклеотидов. Он кодирует семь структурных белков : нуклеопротеин (NP), кофактор полимеразы (VP35), (VP40), GP, активатор транскрипции ( VP30), VP24 и РНК-зависимая РНК-полимераза (L).

Из-за высокой летальности (от 83 до 90 процентов), EBOV также указан как выбранный агент, Всемирная организация здравоохранения Патоген группы риска 4 (требующий защиты, эквивалентной уровню 4 биобезопасности ), США Национальные институты здравоохранения / Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний Приоритетный патоген категории А, Центр контроля заболеваний США Центры по контролю и профилактике заболеваний Агент биотерроризма категории А. и биологический агент для экспортного контроля Австралийской группой.

Содержание

  • 1 Структура
  • 2 Геном
  • 3 Запись
  • 4 Репликация
  • 5 Экология
  • 6 Болезнь, вызванная вирусом Эбола
    • 6.1 Вакцина
  • 7 История и номенклатура
  • 8 Критерии включения вируса
  • 9 Эволюция
  • 10 В литературе
  • 11 Ссылки
  • 12 Внешние ссылки

Структура

Филогенетическое дерево, сравнивающее эболавирусы и марбургвирусы. Цифры указывают процент достоверности ветвей.

EBOV несет геном негативной РНК в вирионах, которые имеют цилиндрическую / трубчатую форму и содержат вирусную оболочку, матрицу и компоненты нуклеокапсида. Общие цилиндры обычно имеют диаметр примерно 80 нм и содержат кодируемый вирусами гликопротеин (GP), выступающий в виде шипов длиной 7-10 нм от поверхности липидного бислоя. Цилиндры имеют переменную длину, обычно 800 нм, но иногда и до 1000 нм. Наружная вирусная оболочка вириона образуется в результате отпочкования из доменов мембраны клетки-хозяина, в которые были вставлены шипы GP во время их биосинтеза. Отдельные молекулы GP появляются с расстояниями около 10 нм. Вирусные белки VP40 и VP24 расположены между оболочкой и нуклеокапсидом (см. Ниже) в матричном пространстве. В центре структуры вириона находится нуклеокапсид, который состоит из серии вирусных белков, прикрепленных к линейной отрицательно-смысловой РНК размером 18-19 т.п.н. без 3'- полиаденилирования или 5'-кэппинг (см. ниже); РНК спирально намотана и образует комплекс с белками NP, VP35, VP30 и L; эта спираль имеет диаметр 80 нм.

Общая форма вирионов после очистки и визуализации (например, с помощью ультрацентрифугирования и электронной микроскопии соответственно) значительно варьируется ; простые цилиндры гораздо менее распространены, чем конструкции, показывающие обратное направление, ответвления и петли (например, U-, крюк пастуха -, 9- или болт с проушиной или другие или круговой / спиральный вид), происхождение которых может быть связано с применяемыми лабораторными методами. Однако характерная «нитевидная» структура является более общей морфологической характеристикой филовирусов (наряду с их GP-украшенной вирусной оболочкой, нуклеокапсидом РНК и т. Д.).

Геном

Каждый вирион содержит один вирион. молекула линейной одноцепочечной РНК с отрицательным смыслом, длиной от 18 959 до 18 961 нуклеотид. 3'-конец не полиаденилирован, а 5'-конец не закрыт. Этот вирусный геном кодирует семь структурных белков и один неструктурный белок. Порядок генов: 3 ′ - лидер - NP - VP35 - VP40 - GP / sGP - VP30 - VP24 - L - прицеп - 5 ′; при этом лидер и трейлер являются нетранскрибируемыми областями, которые несут важные сигналы для контроля транскрипции, репликации и упаковки вирусных геномов в новые вирионы. Участки генов NP, VP35 и L из филовирусов были идентифицированы как эндогенные в геномах нескольких групп мелких млекопитающих.

Геномная структура вируса Эбола, в основном после GenBank KJ660346.2

Было обнаружено, что 472 нуклеотида с 3'-конца и 731 нуклеотид с 5'-конца являются достаточный для репликации вирусного «минигенома», но недостаточный для инфекции. Секвенирование вируса у 78 пациентов с подтвержденным заболеванием, вызванным вирусом Эбола, что составляет более 70% случаев, диагностированных в Сьерра-Леоне с конца мая до середины июня 2014 года, предоставило доказательства того, что вспышка 2014 года больше не подпитывалась новыми контактами с ее естественным резервуаром. Используя технологию секвенирования третьего поколения, исследователи смогли секвенировать образцы всего за 48 часов. Как и другие РНК-вирусы, вирус Эбола быстро мутирует как внутри человека во время прогрессирования болезни, так и в резервуаре среди местного населения. Наблюдаемая частота мутаций 2,0 x 10 замен на сайт в год такая же высокая, как и у белков сезонного гриппа.

, кодируемых Заирским эболавирусом
СимволИмяUniProtФункция
NPНуклеопротеинP18272 Обертывает геном для защиты от нуклеаз и врожденного иммунитета.
VP35полимеразный кофактор VP35Q05127 полимеразный кофактор; подавляет врожденный иммунитет путем связывания РНК.
VP40Матричный белок VP40Q05128 Матрица.
GPГликопротеин оболочкиQ05320 Расщепляется фурином хозяина на GP1 / 2 с образованием оболочки с шипами. Также делает сарай ГП в качестве приманки.
sGPПре-маленький / секретируемый гликопротеинP60170 Обменивается ORF с GP. Расщепляется фурином хозяина на sGP (противовоспалительный) и дельта-пептид (виропорин).
ssGPСверхмалый секретируемый гликопротеинQ9YMG2 Обменивается ORF с GP; создается путем редактирования мРНК. Неизвестная функция.
VP30Гексамерный белок с цинковыми пальцами VP30Q05323 Активатор транскрипции.
VP24Мембранно-связанный белок VP24Q05322 Блокирует передачу сигналов IFN-альфа / бета и IFN-гамма.
LРНК-направленная РНК-полимераза LQ05318 РНК-репликаза.

Запись

NPC1

Существует два кандидата на роль белков входа в клетку-хозяин. Первый - это белок-переносчик холестерина, кодируемый хозяином С1 Ниманна-Пика (NPC1 ), который, по-видимому, необходим для проникновения вирионов Эбола в клетку-хозяина и для его окончательной репликации. В одном исследовании мыши с одной копией гена NPC1 удаленной показали 80-процентную выживаемость через пятнадцать дней после воздействия адаптированного к мышам вируса Эбола, в то время как только 10 процентов немодифицированных мышей выжили так долго. В другом исследовании было показано, что небольшие молекулы подавляют инфекцию вируса Эбола, предотвращая связывание гликопротеина (GP) вирусной оболочки с NPC1. Следовательно, было показано, что NPC1 имеет решающее значение для проникновения этого филовируса, потому что он опосредует инфекцию, связываясь непосредственно с вирусным GP.

Когда клетки из Ниманна – Пика типа C люди, не имеющие этого переносчика, подверглись воздействию вируса Эбола в лаборатории, клетки выжили и оказались невосприимчивыми к вирусу, что дополнительно указывает на то, что Эбола полагается на NPC1 для проникновения в клетки; мутации в гене NPC1 у людей были предположены как возможный способ сделать некоторых людей устойчивыми к этому смертельному вирусному заболеванию. В тех же исследованиях описаны аналогичные результаты в отношении роли NPC1 в проникновении вируса для вируса Марбург, родственного филовируса. Дальнейшее исследование также представило доказательства того, что NPC1 является критическим рецептором, опосредующим инфекцию Эбола, путем прямого связывания с вирусным GP, и что это второй «лизосомный» домен NPC1, который опосредует это связывание.

Второй кандидат - TIM-1 (он же HAVCR1 ). Было показано, что TIM-1 связывается с рецептор-связывающим доменом гликопротеина EBOV, повышая восприимчивость клеток Vero. Подавление его эффекта с помощью миРНК предотвратило инфицирование клеток Vero. TIM1 экспрессируется в тканях, на которые, как известно, серьезно влияет лизис EBOV (трахея, роговица и конъюнктива). Моноклональные антитела против домена IgV TIM-1, ARD5, блокировали связывание EBOV и инфицирование. Вместе эти исследования предполагают, что NPC1 и TIM-1 могут быть потенциальными терапевтическими мишенями для противовирусного препарата Эбола и в качестве основы для быстрого диагностического анализа в полевых условиях.

Репликация

Поскольку вирусы являются бесклеточными, они такие как лихорадка Эбола, не размножаются посредством какого-либо клеточного деления; скорее, они используют комбинацию ферментов, кодируемых хозяином и вирусами, наряду со структурами клетки-хозяина, для создания множества своих копий. Затем они самоорганизуются в вирусные макромолекулярные структуры в клетке-хозяине. Вирус выполняет ряд шагов при заражении каждой отдельной клетки. Вирус начинает свою атаку с присоединения к рецепторам хозяина через поверхность гликопротеина (GP) пепломер и эндоцитозируется в макропиносомы в клетке-хозяине. Чтобы проникнуть в клетку, вирусная мембрана сливается с мембраной везикулы, и нуклеокапсид высвобождается в цитоплазму. Инкапсидированная геномная оцРНК с отрицательным смыслом используется в качестве матрицы для синтеза (3'-5 ') полиаденилированных моноцистронных мРНК, и с помощью рибосом хозяйской клетки, молекул тРНК и т. Д. МРНК транслируется в отдельные вирусные белки.

Эти вирусные белки процессируются: предшественник гликопротеина (GP0) расщепляется до GP1 и GP2, которые затем сильно гликозилируются с использованием клеточных ферментов и субстратов. Эти две молекулы собираются сначала в гетеродимеры, а затем в тримеры, давая поверхностные пепломеры. Предшественник секретируемого гликопротеина (sGP) расщепляется на sGP и дельта-пептид, оба из которых высвобождаются из клетки. По мере повышения уровня вирусного белка происходит переключение от трансляции к репликации. Используя геномную РНК с отрицательным смыслом в качестве матрицы, синтезируется комплементарная + оцРНК; затем это используется в качестве матрицы для синтеза новой геномной (-) оцРНК, которая быстро инкапсидируется. Вновь образованные нуклеокапсиды и белки оболочки связываются с плазматической мембраной клетки-хозяина; происходит почкование, разрушающее клетку.

Экология

Вирус Эбола является зоонозным патогеном. Сообщается, что промежуточными хозяевами являются «различные виды фруктовых летучих мышей... в Центральной Африке и Африке к югу от Сахары». Доказательства инфекции у летучих мышей были обнаружены молекулярными и серологическими методами. Однако эболавирусы не были изолированы у летучих мышей. Конечные хозяева - это люди и человекообразные обезьяны, зараженные через контакт с летучими мышами или через других конечных хозяев. Сообщается, что свиньи на Филиппинах инфицированы вирусом Рестона, поэтому могут существовать другие временные или усиливающиеся хозяева. Вспышки вируса Эбола, как правило, происходят при более низких температурах и более высокой влажности, чем обычно в Африке. Даже после того, как человек выздоравливает от острой фазы болезни, вирус Эбола выживает в течение нескольких месяцев в определенных органах, таких как глаза и семенники.

Болезнь, вызванная вирусом Эбола

Эболавирус Заира является одним из четырех эболавирусы, вызывающие заболевания у людей. У него самый высокий уровень летальности среди этих эболавирусов, составляющий в среднем 83 процента с момента первых вспышек в 1976 году, хотя в одной вспышке (2002–2003 годы) были зарегистрированы показатели летальности до 90 процентов. Кроме того, вспышек эболавируса Заира было больше, чем вспышек любого другого эболавируса. Первая вспышка произошла 26 августа 1976 г. в Ямбуку. Первым зарегистрированным случаем был Мабало Локела, 44-летний школьный учитель. Симптомы напоминали малярию, и последующие пациенты получали хинин. Передача была связана с повторным использованием нестерилизованных игл и тесным личным контактом, биологическими жидкостями и местами, к которым человек прикоснулся. Во время вспышки Эболы в Заире в 1976 году Нгой Мушола путешествовал из Бумба в Ямбуку, где он записал первое клиническое описание болезни. в дневнике:

Заболевание характеризуется высокой температурой около 39 ° C, гематемезисом, диареей с кровью, загрудинными болями в животе, прострацией с «тяжелыми» суставами и быстрой эволюцией смерти после в среднем три дня.

С момента первого зарегистрированного клинического описания болезни в 1976 году в Заире недавняя вспышка лихорадки Эбола, начавшаяся в марте 2014 года, к тому же достигла масштабов эпидемии и по состоянию на январь 2015 года унесла жизни более 8000 человек. Эта вспышка была сосредоточена в Западной Африке, районе, который ранее не был поражен этой болезнью. Пострадавшие были особенно серьезными в трех странах: Гвинее, Либерии и Сьерра-Леоне. Несколько случаев также были зарегистрированы в странах за пределами Западной Африки, и все они были связаны с иностранными путешественниками, которые подверглись воздействию в наиболее пострадавших регионах и у которых позже проявились симптомы лихорадки Эбола по прибытии в пункты назначения.

Тяжесть заболевания в люди широко варьируются от быстрой смерти до легкой болезни или даже бессимптомной реакции. Исследования вспышек в конце двадцатого века не смогли найти корреляции между тяжестью заболевания и генетической природой вируса. Следовательно, предполагалось, что вариабельность тяжести заболевания коррелирует с генетическими различиями жертв. Это было трудно изучить на моделях животных, которые реагируют на вирус геморрагической лихорадкой таким же образом, как и люди, потому что типичные мышиные модели не реагируют так, а необходимое большое количество соответствующих испытуемых нелегко. В конце октября 2014 года в публикации сообщалось об исследовании реакции на адаптированный к мышам штамм Заирского эболавируса, представленный генетически разнообразной популяцией мышей, которые были выведены так, чтобы иметь ряд ответов на вирус, включая летальный исход от геморрагической лихорадки. 77>

Вакцина

В декабре 2016 года исследование показало, что вакцина VSV-EBOV эффективна против вируса Эбола на 70–100%, первая вакцина против болезни. VSV-EBOV был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США в декабре 2019 года.

История и номенклатура

Вирус Марбург

Вирус Эбола был впервые идентифицирован как возможный новый «штамм» "вируса Марбург в 1976 году. Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) идентифицирует вирус Эбола как вид эболавируса Заира, который является частью род Ebolavirus, семейство Filoviridae, отряд Mononegavirales. Название «вирус Эбола» происходит от реки Эбола - реки, которая, как сначала предполагалось, находится в непосредственной близости от области в Демократической Республике Конго, ранее называвшейся Заир, где произошла вспышка вируса Эбола в Заире в 1976 г. - и таксономический суффикс вирус.

В 1998 году вирус название было изменено на «Заирский вирус Эбола», а в 2002 году - на вид Заирский эболавирус. Однако в большинстве научных статей по-прежнему упоминается «вирус Эбола» или используются термины «вирус Эбола» и «Заирский эболавирус» параллельно. Соответственно, в 2010 году группа исследователей рекомендовала принять название «вирус Эбола» для подклассификации внутри вида Zaire ebolavirus с соответствующей аббревиатурой EBOV. Предыдущие сокращения для вируса были EBOV-Z (для «вируса Эбола Заир») и ZEBOV (для «Заирский вирус Эбола» или «Заирский эболавирус»). В 2011 году ICTV однозначно отклонило предложение (2010.010bV) признать это имя, поскольку ICTV не обозначает имена для подтипов, вариантов, штаммов или других групп уровней подвидов. В настоящее время ICTV официально не признает «вирус Эбола» в качестве таксономического ранга, а, скорее, продолжает использовать и рекомендовать только видовое обозначение Zaire ebolavirus. прототип вируса Эбола, вариант Mayinga (EBOV / May), был назван в честь Майинга Н'Сека, медсестры, которая умерла во время вспышки болезни в Заире в 1976 году.

Название Заирский эболавирус происходит от Заир и таксономический суффикс ebolavirus (который обозначает вид эболавируса и относится к реке Эбола ). В соответствии с правилами наименования таксонов, установленными Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV), название Zaire ebolavirus всегда должно быть с большой буквы, с курсивом, и ему должно предшествовать слово «виды». Имена его членов (Заирские эболавирусы) должны быть написаны с заглавной буквы, не выделяться курсивом и использоваться без статей.

Критерии включения вируса

Вирус рода Ebolavirus является является представителем вида Zaire ebolavirus, если:

Эволюция

Заирский эболавирус отклонился от своих предков в период с 1960 по 1976 год. Генетическое разнообразие эболавируса оставалось неизменным до 1900 года. Затем, примерно в 1960-х годах, скорее всего, из-за изменения климата или деятельности человека, генетическое разнообразие вируса быстро упало, и большинство линий вымерли. По мере уменьшения числа восприимчивых хозяев уменьшается и эффективный размер популяции, и ее генетическое разнообразие. Этот эффект генетического узкого места влияет на способность вида вызывать болезнь, вызванную вирусом Эбола, у человека-хозяина.

A Событие рекомбинации между линиями Заирского эболавируса, вероятно, имело место между 1996 и 2001 годами у диких обезьян, давших рост рекомбинантным потомкам вирусов. Эти рекомбинантные вирусы, по-видимому, были ответственны за серию вспышек среди людей в Центральной Африке в 2001–2003 годах.

Заирский эболавирус - вариант Макона вызвал вспышку в Западной Африке в 2014 году. Вспышка характеризовалась самой продолжительной передачей вируса от человека человеку. В то время не наблюдалось необходимости адаптироваться к человеческому хозяину, однако фенотипических изменений вируса (таких как усиление передачи, усиление иммунного уклонения вируса) не наблюдалось.

В литературе

  • Alex Kava В криминальном романе 2008 года «Разоблачение» вирус рассматривается как излюбленное оружие серийного убийцы.
  • Уильям Клоуз «Эбола 1995: документальный роман о своем первом взрыве» и «Эбола 2002: глазами» Народов сосредоточился на реакции людей на вспышку лихорадки Эбола в Заире в 1976 году.
  • Горячая зона: ужасающая правдивая история : бестселлер Ричарда Престона 1994 года о вирусе Эбола и связанных с ним вирусах, включая отчет вспышки эболавируса у приматов, содержащихся в карантинном учреждении в Рестоне, штат Вирджиния, США
  • роман Тома Клэнси 1996 г., Исполнительные приказы, касается Ближнего Востока террористическое нападение на Соединенные Штаты с использованием воздушно-капельной формы смертоносного вируса Эбола под названием «Эбола Майинга».

Ссылки

External lin ks

Wikispecies содержит информацию, относящуюся к эболавирусу Заира

Последняя правка сделана 2021-06-23 06:09:24
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте