Вирус папилломы крупного рогатого скота
| Папилломавирусы крупного рогатого скота | |
|---|---|
 | |
| Вирус папилломы крупного рогатого скота (3D-реконструкция) | |
Научная классификация  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Моноднавирия |
| Королевство: | Шотокувираэ |
| Тип: | Коссавирикота |
| Сорт: | Паповавирицетес |
| Заказ: | Цурхаузенвиралес |
| Семья: | Папилломавирусиды |
| Подсемейство: | Первая папилломавирусная инфекция |
| Группы включены | |
| |
Папилломавирусы крупного рогатого скота ( БПВ ) — парафилетическая группа ДНК-вирусов подсемейства Firstpapillomavirinae семейства Papillomaviridae, распространенных у крупного рогатого скота . Все BPV имеют кольцевой геном из двухцепочечной ДНК. Инфекция вызывает бородавки ( папилломы и фибропапилломы) кожи и пищеварительного тракта , реже рак пищеварительного тракта и мочевого пузыря . Считается также, что они вызывают саркоид опухоли кожи у лошадей и ослов .
BPV использовались в качестве модели для изучения молекулярной биологии вируса папилломы и для анализа механизмов, с помощью которых эта группа вирусов вызывает рак .
Структура и генетическая организация
[ редактировать ]Как и другие папилломавирусы, BPV представляют собой небольшие вирусы без оболочки с икосаэдрическим капсидом диаметром около 50–60 нм. [2] [3] Капсид состоит из структурных белков L1 L1 и L2 с обнаженным С-концом . [2] [4]
Все BPV имеют кольцевой двухцепочечный ДНК- геном размером 7,3–8,0 т.п.н. Генетическая организация секвенированных BPV во многом аналогична таковой у других папилломавирусов. Все открытые рамки считывания (ORF) расположены на одной цепи и разделены на раннюю и позднюю области. Ранняя область кодирует неструктурные белки от Е1 до Е7. Существует три вирусных онкопротеина : E5, E6 и E7; У BPV группы Xipapillomavirus отсутствует E6. Поздняя область кодирует структурные белки L1 и L2. Существует также некодирующая длинная контрольная область (LCR). [2]
Типы
[ редактировать ]Охарактеризовано шесть типов BPV, от BPV-1 до BPV-6, которые разделены на три широкие подгруппы.
- Дельтапапилломавирус или фибропапилломавирусы (ранее известные как подгруппа А), включая типы 1 и 2, имеют геном размером около 7,9 т.п.н. сходные папилломавирусы копытных (например , папилломавирус оленя , папилломавирус европейского лося , папилломавирус овец В этой группе также обнаруживаются 1,2). Как и все представители класса папилломавирусов, эти вирусы поражают только кератиноциты (эпителиальные клетки); однако, в отличие от других папилломавирусов, они вызывают пролиферацию как кератиноцитов, так и фибробластов , вызывая доброкачественные фибропапилломы, поражающие как эпителий , так и подлежащую дерму . Специфика типов различается: [ нужна ссылка ]
- BPV-1 поражает парагенитальные области, включая пенис, соски и вымя.
- BPV-2 поражает кожу, пищеварительный тракт и мочевой пузырь.
- Ксипапилломавирус или эпителиотропные BPV (ранее известные как подгруппа B), включая типы 3, 4 и 6, имеют меньший геном (около 7,3 т.п.н.) и уникальны среди папилломавирусов отсутствием онкопротеина E6. [3] Они инфицируют кератиноциты (эпителиальные клетки), вызывая чистые папилломы, поражающие только эпителий . Специфика типов различается: [ нужна ссылка ]
- BPV-3 поражает кожу
- BPV-4 поражает верхние отделы пищеварительного тракта.
- BPV-6 поражает соски и вымя
- Эпсилон-папилломавирус имеет единственный член BPV-5 с промежуточными характеристиками между двумя другими группами. BPV-5 поражает соски и вымя и может вызывать как чистые папилломы, так и фибропапилломы. [ нужна ссылка ]
Недавно были идентифицированы еще тринадцать предполагаемых BPV; новые вирусы еще не были отнесены к подгруппам. [5]
Патология
[ редактировать ]
BPV широко распространен: по оценкам, около 50% крупного рогатого скота страдают от поражений в Великобритании. [6] животного Кожные бородавки чаще всего встречаются у молодых животных (до 2 лет) и обычно спонтанно регрессируют под действием иммунного ответа без значительного рубцевания. Продолжительность инфекции очень вариабельна (от одного месяца до более года), возможен рецидив. [7]
Бородавки, вызванные группой Xipapillomavirus, имеют вид цветной капусты и могут достигать размера кулака; чаще всего встречаются на голове, шее и плечах, но могут возникать и в других местах. [7] Кожные фибропапилломы, вызванные группой дельтапапилломавирусов, имеют узловатую форму. [7] Несмотря на неприглядный вид, большинство кожных бородавок редко вызывают проблемы, за исключением выставочных животных. Однако большие бородавки могут кровоточить, что потенциально может привести к вторичной инфекции, а ярко выраженные бородавки на сосках могут вызвать мастит и помешать сосанию и доению. [3] Фибропапилломы могут доставлять неприятности, если они присутствуют в области половых органов, вызывая боль, а иногда и потерю репродуктивных функций, а также препятствуя отелу. [3] [7] У животных с хронической иммуносупрессией может развиться обширный папилломатоз верхних отделов желудочно-кишечного тракта, что может вызвать трудности с приемом пищи и дыханием. [3]
Бородавки содержат большое количество инфекционного вируса, который относительно стабилен. Передача инфекции между животными обычно происходит, например, через столбы забора или поводки. Бородавки на сосках лактирующих коров легко передаются телятам через ссадины. Загрязненное оборудование для нанесения татуировок или маркировки является еще одним распространенным источником инфекции. [ нужна ссылка ]
Ассоциация с раком
[ редактировать ]Крупный рогатый скот
[ редактировать ]BPV-4 вызывает плоскоклеточный рак пищеварительного тракта, а BPV-1/2 вызывает карциномы и гемангиоэндотелиомы мочевого пузыря, в обоих случаях у животных, питавшихся папоротником-орляком ( Pteridium aquilinum ). [3] Такие виды рака распространены в местах, где пастбища заражены папоротником-орляком, например, на западе Шотландского нагорья , на юге Италии и в долине Насамполаи в Кении . [3] Папоротник-орляк содержит несколько иммунодепрессантов и мутагенов , включая кверцетин и птакилозид . Потребление крупного рогатого скота в больших количествах приводит к синдрому острого отравления. [8] с симптомами истощения костного мозга , в то время как при более низких уровнях длительного потребления он действует как кофактор рака . [3] [9] Канцерогенез — многоэтапный процесс; опухоли также содержат активированный Ras , а также мутацию или подавление супрессоров опухолей генов- p53 при раке пищеварительного тракта и хрупкие тетрады гистидина ( FHIT ) при раке мочевого пузыря. [3] Вирусные частицы не образуются ни в опухолях пищеварительного тракта, ни в мочевом пузыре. [3]
Эти опухоли, связанные с папоротником-орляком, могут служить моделью некоторых типов рака пищевода человека . ДНК вируса папилломы человека обнаруживается примерно в 18% случаев плоскоклеточного рака пищевода. [10] и существует связь между воздействием или потреблением папоротника-орляка (который используется в качестве пищевого продукта и растительного лекарственного средства в Южной Америке , Китае , Японии , Корее и других странах) и риском развития рака пищевода. [3]
Другие млекопитающие
[ редактировать ]BPV-1 и BPV-2 также могут вызывать саркомы и фибросаркомы у других млекопитающих, включая непарнокопытных (лошадиный саркоид). [11] и экспериментально на кроликах, хомяках и мышах. [12] [13] (и рассмотрено в [2] ). Вирусные частицы не образуются при заражении других видов и, в отличие от опухолей, связанных с вирусом папилломы человека , вирусная ДНК не интегрируется в геном хозяина. [11]
Саркоид лошадей , естественная опухоль кожи, поражающая лошадей, ослов и мулов, связан со штаммами BPV-1/2, которые могут быть специфичными для лошадей. [11] Поражения могут возникать на любом участке тела, часто множатся, при этом особенно часто поражаются конечности, грудно-брюшная полость, голова и парагенитальные области. [11] [14] Способ передачи в настоящее время неясен; о причастности лицевых мух ( Musca Autumnalis ) , и вероятна передача инфекции через зараженные клещи. Было высказано предположение [11] Заболевание представляет собой единственный известный пример естественного межвидового заражения папилломавирусом. Участие BPV дает надежду, что вакцинация или противовирусная терапия могут быть возможны в будущем для этой распространенной опухоли. [ нужна ссылка ]
Лечение, профилактика и профилактика
[ редактировать ]Лечение обычно не требуется, поскольку большинство бородавок со временем самопроизвольно регрессируют. Хирургическое удаление возможно, но может привести к рецидиву. [7] Дезинфекция формальдегидом ларьков, столбов заборов и других резервуаров вирусов в окружающей среде может предотвратить передачу вируса. [7]
Вакцинация
[ редактировать ]Вакцины против BPV типов 1, 2 и 4 были разработаны М. Саверией Кампо и другими. [3] [6]
- Профилактическая вакцинация ( т.е. вакцинация животных без бородавок для предотвращения инфекции) цельным вирусом (например, формалином суспензией ткани бородавки, убитой ), вирусоподобными частицами (L1 или L1+L2), белком L1 или (для BPV-4) L2. Белок обеспечивает длительную защиту от заражения тем же типом BPV, но, как правило, неэффективен против существующих бородавок. Защита, по-видимому, опосредована типоспецифическими нейтрализующими антителами . [3] Для предотвращения заражения может потребоваться вакцинация телят уже в возрасте 4–6 недель. [7]
- Терапевтическая вакцинация ( т.е. вакцинация животных с уже имеющимися бородавками) BPV-4 E7 или BPV-2 L2 вызывает раннюю регрессию бородавок. Отторжение бородавки включает клеточно-опосредованный иммунный ответ с инфильтрацией участка большим количеством лимфоцитов и макрофагов . [3]
Эти вакцинные системы послужили моделями для успешной разработки профилактических вакцин против типов вируса папилломы человека, вызывающих рак шейки матки и анальный рак . [15] И Гардасил (четырехвалентная профилактическая вакцина против ВПЧ, лицензированная в 2006 г.), и Церварикс (лицензия на двухвалентную профилактическую вакцину в ЕС в 2007 г. и США в 2009 г.) содержат вирусоподобные частицы, собранные из белка L1, что является успешным подходом против ВПЧ, и обе вакцины индуцируют устойчивый иммунитет. [16] [17] Различные терапевтические вакцины против ВПЧ на основе E6, E7 и L2 в настоящее время проходят ранние клинические испытания. [18]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с «История таксономии ICTV: вирус папилломы крупного рогатого скота 1 » . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 17 января 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Шах К.В., Хоули П.М. (1996). «Папилломавирусы». В Филдс Б.Н., Найп Д.М., Хоули П.М. и др. (ред.). Поля Вирусология (3-е изд.). Липпинкотт-Рэйвен.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н Кампо, Миссисипи (2006). «Бычий папилломавирус: старая система, новые уроки?» . В Кампо, М.С. (ред.). Исследование папилломавируса: от естественной истории к вакцине и не только . Кайстер Академик. ISBN 978-1-904455-04-2 .
- ^ Модис Ю., Трус Б.Л., Харрисон С.С. (2002). «Атомная модель капсида папилломавируса» . ЭМБО Дж . 21 (18): 4754–62. дои : 10.1093/emboj/cdf494 . ПМК 126290 . ПМИД 12234916 .
- ^ Огава Т., Томита Ю., Окада М., Шинозаки К., Кубоноя Х., Кайхо И., Ширасава Х. (2004). «Обнаружение папилломавирусов широкого спектра в папилломах сосков крупного рогатого скота и здоровой коже сосков» . Дж. Генерал Вирол . 85 (Часть 8): 2191–7. дои : 10.1099/vir.0.80086-0 . ПМИД 15269358 .
- ^ Перейти обратно: а б Кампо, Миссисипи (1995). «Инфекция папилломавирусом крупного рогатого скота и перспективы вакцинации». Тенденции Микробиол . 3 (3): 92–7. дои : 10.1016/s0966-842x(00)88889-7 . ПМИД 7773594 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г «Ветеринарный справочник» .
- ^ «Ветеринарный справочник» .
- ^ Джарретт В.Ф., МакНил П.Е., Гримшоу В.Т., Селман И.Е., Макинтайр В.И. (1978). «Район с высокой заболеваемостью раком крупного рогатого скота с возможным взаимодействием канцерогена окружающей среды и вируса папилломы». Природа . 274 (5668): 215–7. Бибкод : 1978Natur.274..215M . дои : 10.1038/274215a0 . ПМИД 210386 . S2CID 4172497 .
- ^ Сюрьянен К.Дж. (2002). «ВПЧ-инфекции и рак пищевода» . Дж. Клин. Патол . 55 (10): 721–8. дои : 10.1136/jcp.55.10.721 . ПМЦ 1769774 . ПМИД 12354793 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Чемберс Г., Эллсмор В.А., О'Брайен П.М., Рид С.В., Лав С., Кампо М.С., Насир Л. (2003). «Ассоциация вируса папилломы крупного рогатого скота с саркоидом лошадей» . Дж. Генерал Вирол . 84 (Часть 5): 1055–62. дои : 10.1099/vir.0.18947-0 . ПМИД 12692268 .
- ^ Буарон М., Леви Дж. П., Томас М., Фридман Дж. К., Бернар Дж. (1964). «Некоторые свойства вируса папилломы крупного рогатого скота ». Природа . 201 (4917): 423–4. Бибкод : 1964Natur.201..423B . дои : 10.1038/201423a0 . ПМИД 14110027 . S2CID 4276918 .
- ^ Робл М.Г., Олсон С. (1968). «Онкогенное действие вируса бычьей папилломы у хомяков» . Рак Рез . 28 (8): 1596–604. ПМИД 4300248 .
- ^ «Ветеринарный справочник» .
- ^ «Симптомы ВПЧ, лечение, вакцинация, ВПЧ у мужчин и женщин» . www.std-gov.org . 09.05.2015.
- ^ Марковиц Л.Е., Данн Э.Ф., Сарайя М., Лоусон Х.В., Чессон Х., Унгер Э.Р. (2007). «Четырёхвалентная вакцина против вируса папилломы человека: Рекомендации Консультативного комитета по практике иммунизации (ACIP)» . Рекомендованный представитель MMWR . 56 (РР-2): 1–24. ПМИД 17380109 .
- ^ Харпер Д.М., Франко Э.Л., Уиллер С.М., Москицки А.Б., Романовски Б., Ротели-Мартинс С.М., Дженкинс Д., Шуинд А., Коста Клеменс С.А., Дубин Г. (2006). «Устойчивая эффективность до 4,5 лет двухвалентной вакцины на основе вирусоподобных частиц L1 против вируса папилломы человека типов 16 и 18: результаты рандомизированного контрольного исследования» . Ланцет . 367 (9518): 1247–55. дои : 10.1016/S0140-6736(06)68439-0 . ПМИД 16631880 . S2CID 18685310 .
- ^ Дэвидсон Э.Дж., Фолкнер Р.Л., Сер П., Павлита М., Смит Л.Дж., Берт Дж., Томлинсон А.Е., Хиклинг Дж., Китченер Х.К., Стерн П.Л. (2004). «Эффект бустерной иммунизации TA-CIN (HPV 16 L2E6E7) у пациенток с вульвальной интраэпителиальной неоплазией, ранее вакцинированных TA-HPV (вирус коровьей оспы, кодирующий HPV 16/18 E6E7)». Вакцина . 22 (21–22): 2722–9. doi : 10.1016/j.vaccine.2004.01.049 . ПМИД 15246603 .