Вирус контагиозного моллюска
| Вирус контагиозного моллюска | |
|---|---|
 | |
| Негативно окрашенная трансмиссионная электронная микрофотография вируса контагиозного моллюска. вирионов | |
Классификация вирусов  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Вариднавирия |
| Королевство: | Бэмфордвире |
| Тип: | Нуклеоцитовирикота |
| Сорт: | У поксвирусов |
| Заказ: | Хитовирусы |
| Семья: | поксвирусы |
| Род: | моллюскипоксвирус |
| Разновидность: | Вирус контагиозного моллюска |
Вирус контагиозного моллюска ( MCV ) представляет собой разновидность ДНК- поксвируса , вызывающего у человека кожную инфекцию контагиозного моллюска . [1] Контагиозный моллюск поражает около 200 000 человек в год, что составляет около 1% всех диагностируемых заболеваний кожи . Диагноз основывается на размере и форме поражений кожи и может быть подтвержден биопсией , поскольку вирус невозможно культивировать в рутинном порядке. [2] Вирус контагиозного моллюска — единственный вид рода Molluscipoxvirus . [3] MCV — представитель подсемейства Chordopoxvirinae семейства Poxviridae . [4] Другими широко известными вирусами, принадлежащими к подсемейству Chordopoxvirinae, являются вирус натуральной оспы (возбудитель оспы ) и вирус оспы обезьян . [3]
Семейство поксвирусов уникальным образом содержит как частицы без оболочки (зрелые вирионы), так и частицы с оболочкой (внеклеточные вирионы). [5] Структура вирионов соответствует структуре других вирионов семейства поксвирусов: они состоят из нуклеокапсида , сердцевинной оболочки , латерального тела и внеклеточной оболочки. Как и другие поксвирусы, MCV представляет собой ДНК-вирус , который реплицируется в цитоплазме, а не в ядре . Из-за этого вирус должен принести с собой все необходимые ферменты для репликации или закодировать ферменты в своем геноме .
Структура
[ редактировать ]Вирион вируса контагиозного моллюска имеет овальную форму и размеры примерно 320 нм × 250 нм × 200 нм. Вирус состоит из двух отдельных инфекционных частиц, называемых зрелым вирионом (МВ) и оболочкой вириона (EV), которые отличаются тем, что EV содержит вторую внешнюю клеточную мембрану . Poxviridae — единственное семейство вирусов, которое содержит как оболочечные, так и безоболочечные инфекционные частицы. Другие структуры вириона EV и MV включают нуклеокапсид, стенку ядра и два латеральных тельца. [6] Прежде чем вирион высвободится в цитозоль , латеральные тельца связаны с ядром вириона посредством связывающих взаимодействий. Однако во время выхода вириона в цитоплазму внутренняя стенка вириона расширяется и заставляет латеральные тельца диссоциировать. Боковые тельца функционируют для транспортировки одного или нескольких жизненно важных белков вириона, необходимых для репликации или экспрессии генома. [7]
Геном
[ редактировать ]Геном состоит из линейной двухцепочечной молекулы ДНК примерно 190 тыс. нуклеотидов длиной . Геном уникален тем, что два конца двухцепочечной последовательности ДНК представляют собой инвертированные повторы друг друга. Длина этой инвертированной концевой последовательности составляет 4,7 тыс. нуклеотидов, но у поксвирусов она может варьироваться от 0,7 до 12 тыс. нуклеотидов. 182 гена кодирует Вирус контагиозного моллюска . Более 100 из этих генов консервативны у других вирусов семейства поксвирусов, таких как вирус натуральной оспы и вирус коровьей оспы . Инвертированная концевая последовательность MCV отличается от последовательностей других представителей семейства поксвирусов, поскольку она содержит родоспецифичные гены уклонения от ответа хозяина. Геном содержит 64% оснований GC и, следовательно, кодирует меньшее количество стоп-кодонов UAA, UGA и UAG по сравнению с другими поксвирусами. Дальнейший анализ генов показал, что геном MCV содержит множество длинных и перекрывающихся открытых рамок считывания . [8]
Цикл репликации
[ редактировать ]Вход в ячейку
[ редактировать ]Вирус контагиозного моллюска , как и все поксвирусы, продуцирует две инфекционные частицы: зрелые вирионы (МВ) и внеклеточные вирионы (ВВ), причем ВВ отличаются от ВК тем, что обладают внеклеточной мембраной. Чтобы проникнуть в клетку, мембрана МВ сливается с плазматической мембраной , в частности с гликозаминогликанами , клетки-хозяина, а затем проникает через макропиноцитоз . Этот процесс инициируется присутствием молекул фосфатидилсерина, экспонированных на клеточной мембране МК. [9] Точно так же внешняя мембрана ЭВ сливается с плазматической мембраной, в частности с гликозаминогликанами, клетки-хозяина и также проникает через макропиноцитоз. После макропиноцитоза H+ закачивается внутрь интернализованной вакуоли, содержащей ЭВ, и это подкисление разрушает внешнюю мембрану, обнажая МВ-подобную частицу. Как для MV, так и для EV клеточные мембраны затем сливаются с вакуолью, позволяя высвободить ядро вируса в цитозоль. [9] [10] Затем вирион снимается с покрытия, открывая ДНК для начала репликации.
Репликация и транскрипция
[ редактировать ]Вирус контагиозного моллюска , как и другие поксвирусы, полностью размножается в цитоплазме клетки-хозяина. Это свойство уникально для поксвирусов, поскольку все другие ДНК-вирусы реплицируются в ядре. Следовательно, поскольку белки клетки-хозяина, необходимые для репликации ДНК, присутствуют внутри ядра, этот вирус должен приносить или кодировать все белки, необходимые для репликации. [11] Каждый вирион создает область в цитоплазме, называемую « вирусной фабрикой », где репликация ДНК , транскрипция и трансляция происходят последовательно. [ нужна ссылка ]
Существует три фазы транскрипции ДНК. На ранней стадии гены, кодирующие факторы транскрипции , вирусные ДНК и РНК-полимеразы , а также белки, стимулирующие митоз клетки-хозяина, транскрибируются ДНК-зависимой РНК-полимеразой , которую несет с собой вирион. [10] мРНК , вырабатываемая на ранней фазе, затем транслируется вирусной транскриптазой , которую также несет с собой вирион. Затем, во время промежуточной фазы, белки, кодируемые на ранней фазе, используются для репликации вирусной ДНК. Кроме того, вырабатывается больше факторов транскрипции, которые помогают транскрибировать мРНК поздней фазы. На поздней стадии гены, кодирующие структурные белки и ферменты, необходимые для будущей инфекции, транскрибируются, а затем транслируются. Экспрессия генов является последовательной от ранней к промежуточной и поздней фазе транскрипции и регулируется во времени. [6]
Сборка и выпуск
[ редактировать ]Цитоплазматические фабрики вирионов служат местом, где собираются зрелые вирионы для будущей инфекции. Зрелые вирионы высвобождаются посредством лизиса клеток и способствуют передаче вируса от хозяина к хозяину. Внеклеточные вирионы образуются, когда МВ приобретает вторую мембрану через аппарат Гольджи , а затем отпочковывается из клетки. Внеклеточные вирионы способствуют распространению вируса внутри эпителиальной ткани . [6]
Тропизм
[ редактировать ]Вирус контагиозного моллюска инфицирует только клетки эпидермиса человека . Он не распространяется по организму, что объясняет, почему вирус не может передаваться при кашле или чихании. [12] Люди пытались вырастить вирус в культуре клеток , чтобы изучить его молекулярные свойства, но безуспешно, поскольку он инфицировал только клетки эпидермиса. [8]
Однако есть доказательства того, что он обладает способностью адаптироваться и выживать в различных типах клеток у людей с серьезно ослабленной иммунной системой . С помощью анализа qPCR было установлено, что присутствовал значительный вирус контагиозного моллюска в плазме одного пациента с большим дефицитом Т-клеток . Пациентке CMX-001 в качестве лечения был назначен противовирусный препарат из-за тяжелых симптомов контагиозного моллюска. До введения препарата СМХ-001 ДНК вируса контагиозного моллюска была обнаружена в 50% образцов ее плазмы, тогда как ДНК была обнаружена в 20% образцов после введения препарата. Это первый случай обнаружения ДНК контагиозного моллюска в крови пациента. [13]
Модуляция процессов клетки-хозяина
[ редактировать ]Несколько белков, продуцирующих мРНК в промежуточной фазе транскрипции, модулируют процессы в клетке-хозяине, создавая идеальную среду для репликации и транскрипции вируса. Молекулярный анализ показал, что 77 белков MCV потенциально могут вмешиваться в процессы в клетке-хозяине. Однако только 7 белков MCV подтвердили функции клетки-хозяина. Эти белки включают MC007, MC054, MC066, MC132, MC148, MC159 и MC160. [8] Следующий список даст обзор того, как эти белки модулируют процессы в клетке-хозяине.
- Белок MC007 секвестрирует белок ретинобластомы (pRb) на мембране митохондрий , инактивируя его. Белок pRb необходим для контроля клеточной пролиферации, а нарушение регуляции этого белка приводит к патогенезу опухолей . [14]
- Длинный белок MC054 связывает интерлейкин 18 , который блокирует два его сайта связывания. Интерлейкин-18 — провоспалительный цитокин, участвующий во врожденном и адаптивном иммунитете , а ингибирование интерлейкина-18 ослабляет иммунную систему . [15]
- Белок MC066 гомологичен человека глутатионпероксидазе . Этот белок защищает от клеточного апоптоза , вызванного УФ-излучением и перекисью водорода . Это демонстрирует механизм, с помощью которого вирус может защищаться от стрессовых факторов окружающей среды . [16]
- Белок MC132 взаимодействует с субъединицей p65 NF-κB и вызывает деградацию p65. NF-κB представляет собой фактор транскрипции , который активируется сразу после проникновения вируса в клетки и важен для обнаружения вируса, передачи противовирусных сигналов , воспаления и устранения вирусной инфекции. Ингибирование и разрушение этого фактора транскрипции позволяет вирусу дальше размножаться без нападения клетки-хозяина. [17]
- Белок MC148 действует как хемокиноподобный белок и вытесняет настоящие хемокины из их рецепторов, связанных с G-белком . Хемокины представляют собой небольшие белки из 70–100 аминокислотных остатков, которые участвуют в привлечении и активации различных лейкоцитов подгрупп . MC148 блокирует этот процесс, являясь антагонистом рецепторов CxC12a и CCR8 . [18]
- Белок MC159 ингибирует TNF-R1 -индуцированную активацию NF-κB . NF-κB представляет собой фактор транскрипции, который активируется в цитоплазме и перемещается в ядро клетки. Он играет решающую роль в регуляции иммунного ответа, клеточного цикла и апоптоза. [19]
- Белок MC160 связывает белок теплового шока 90 , не позволяя ему стабилизировать I-каппа-киназу (IKK). IKK представляет собой белок, который фосфорилирует и инактивирует ингибитор NF-κB, позволяя активировать NF-κB. Когда MC160 связывается с белком теплового шока 90, IKK разрушается, а ингибитор остается связанным с NF-κB, что делает NF-κB нефункциональным. [20]
Сопутствующее заболевание
[ редактировать ]Контагиозный моллюск
[ редактировать ]
Это вирусная инфекция кожи, которая обычно проявляется у детей в возрасте 1–10 лет и пациентов с ослабленным иммунитетом. [12] Основным симптомом этого заболевания являются круглые, твердые, безболезненные шишки телесного цвета с впалыми центрами, выступающие на поверхности кожи (рис. 1). Шишки обычно имеют диаметр менее 6 миллиметров и могут стать красными, воспаленными или зудящими, если человек их потирает. Обычно они встречаются на лице, шее, подмышках и руках. Однако шишки можно обнаружить и на половых органах взрослых, если заболевание передалось половым путем . [4] [12] Вирус может передаваться непосредственно от человека к человеку через контакт кожи с кожей или через фомиты — неодушевленные предметы, зараженные вирусом. Наиболее распространенными фомитами для передачи контагиозного моллюска являются одежда, полотенца, губки для купания, игрушки и спортивный инвентарь. Кроме того, вирус может распространиться на другие участки кожи тела через зуд или растирание вируса. Он также может передаваться у взрослых половым путем. Вирус не циркулирует по организму и, следовательно, не может передаваться при кашле или чихании. Передачу этого вируса можно предотвратить, если мыть руки , не пользоваться общими предметами, воздерживаться от половых контактов и бритья, а также держать шишки в чистоте и прикрывать их. [4] [12]
Как правило, если у человека есть функционирующая иммунная система, лечение не требуется, а шишки и вирус исчезнут в течение 6–12 месяцев после заражения. Тем не менее, лечение рекомендуется, если шишки находятся в области половых органов или если у пострадавшего человека ослаблен иммунитет. Здоровым людям (без иммунодефицита) криотерапия , выскабливание , лазерная терапия , пероральная терапия или местная терапия для лечения поражений рекомендуется . Криотерапия включает замораживание очагов поражения жидким азотом, тогда как выскабливание предполагает прокалывание сердцевины и соскабливание очага поражения стерильным оборудованием. Лазерная терапия предполагает разрушение очага поражения лазером. Не рекомендуется удалять очаги поражения самостоятельно, так как кожа может заразиться, и вирус может распространиться на другие части тела. Обычно для лечения поражений назначают пероральный препарат циметидин , а для местной терапии — крем подофиллотоксина (0,5%). [12]
Люди с сильно ослабленной иммунной системой и контагиозным моллюском могут иметь шишки или повреждения размером более 15 миллиметров и выглядеть иначе, чем обычно. Большинство типичных методов лечения неэффективны при лечении этих людей. Рекомендуемым лечением в этом случае являются методы, которые помогают укрепить иммунную систему. [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рао, К; Прия, Н; Умадеви, Х; Смита, Т. (январь 2013 г.). «Контагиозный моллюск» . Журнал патологии полости рта и челюстно-лицевой области . 17 (1): 146–7. дои : 10.4103/0973-029X.110726 . ПМК 3687174 . ПМИД 23798852 .
- ^ «Контагиозный моллюск | Медицинская библиотека Джона Хопкинса» . www.hopkinsmedicine.org . Проверено 10 марта 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Таксономия вирусов: выпуск 2018b» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . февраль 2019 года . Проверено 14 марта 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Контагиозный моллюск – Симптомы и причины» . Клиника Мэйо . Проверено 5 марта 2019 г.
- ^ Человек и вирусы (24 марта 2015 г.). «Поксвирусы» . люди и вирусы . Проверено 10 марта 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Молюсципоксвирус ~ Страница ViralZone» . www.viralzone.expasy.org . Проверено 11 марта 2019 г.
- ^ Шмидт, Флориан Инго; Блек, Кристофер Карл Эрнст; Рех, Люсия; Нови, Карел; Вольшайд, Бернд; Хелениус, Ари; Штальберг, Хеннинг; Мерсер, Джейсон (август 2013 г.). «Вход вируса коровьей оспы сопровождается активацией ядра и опосредованным протеасомами высвобождением иммуномодулирующего эффектора VH1 из латеральных тел» . Отчеты по ячейкам . 4 (3): 464–476. дои : 10.1016/j.celrep.2013.06.028 . hdl : 20.500.11850/70158 . ISSN 2211-1247 . ПМИД 23891003 .
- ^ Перейти обратно: а б с Сенкевич Татьяна Георгиевна; Кунин Евгений Владимирович; Бугерт, Иоахим Дж.; Дарай, Голамреза; Мосс, Бернард (июнь 1997 г.). «Геном вируса контагиозного моллюска: анализ и сравнение с другими поксвирусами» . Вирусология . 233 (1): 19–42. дои : 10.1006/виро.1997.8607 . ISSN 0042-6822 . ПМИД 9201214 .
- ^ Перейти обратно: а б Шмидт, Флориан Инго; Блек, Кристофер Карл Эрнст; Хелениус, Ари; Мерсер, Джейсон (31 августа 2011 г.). «Внеклеточные вирионы осповакцины проникают в клетки путем макропиноцитоза и активируемого кислотой разрыва мембраны: проникновение в клетку внеклеточных вирионов осповакцины» . Журнал ЭМБО . 30 (17): 3647–3661. дои : 10.1038/emboj.2011.245 . ПМК 3181475 . ПМИД 21792173 .
- ^ Перейти обратно: а б Баррелл, Кристофер Дж.; Ховард, Колин Р.; Мерфи, Фредерик А. (январь 2017 г.). Медицинская вирусология Феннера и Уайта . Академическая пресса. стр. 229–236. дои : 10.1016/b978-0-12-375156-0.00016-3 . ISBN 9780123751560 .
- ^ Мосс, Б. (1 сентября 2013 г.). «Репликация ДНК поксвируса» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 5 (9): а010199. doi : 10.1101/cshperspect.a010199 . ISSN 1943-0264 . ПМЦ 3753712 . ПМИД 23838441 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Контагиозный моллюск | Поксвирус | CDC» . www.cdc.gov . 03.01.2019 . Проверено 10 марта 2019 г.
- ^ Коэн, Джеффри И.; Давила, Уилмер; Али, Мир А.; Тюрк, Сиу-Пин; Коуэн, Эдвард В.; Фриман, Александра Ф.; Ван, Кенинг (19 января 2012 г.). «Обнаружение ДНК вируса контагиозного моллюска (MCV) в плазме пациента с ослабленным иммунитетом и возможное уменьшение ДНК MCV с помощью CMX-001» . Журнал инфекционных болезней . 205 (5): 794–797. дои : 10.1093/infdis/jir853 . ISSN 1537-6613 . ПМЦ 3274371 . ПМИД 22262788 .
- ^ Мор, С.; Грандеманж, С.; Массими, П.; Дарай, Г.; Бэнкс, Л.; Мартину, Ж.-К.; Зейер, М.; Мураньи, В. (13 августа 2008 г.). «Нацеливание на белок ретинобластомы с помощью MC007L, генного продукта вируса контагиозного моллюска: обнаружение нового взаимодействия вируса и клетки членом поксвирусов» . Журнал вирусологии . 82 (21): 10625–10633. дои : 10.1128/jvi.01187-08 . ISSN 0022-538X . ПМК 2573180 . ПМИД 18701596 .
- ^ Сян, Ю.; Мосс, Б. (15 февраля 2003 г.). «Интерлейкин-18 (IL-18)-связывающий белок вируса контагиозного моллюска секретируется в виде полноразмерной формы, которая связывает гликозаминогликаны клеточной поверхности через С-концевой хвост и расщепленную фурином форму только с связывающим доменом IL-18» . Журнал вирусологии . 77 (4): 2623–2630. doi : 10.1128/jvi.77.4.2623-2630.2003 . ISSN 0022-538X . ПМК 141116 . ПМИД 12552001 .
- ^ Шислер, Дж. Л. (2 января 1998 г.). «Вызванная ультрафиолетом гибель клеток, заблокированная селенопротеином дерматотропного поксвируса человека». Наука . 279 (5347): 102–105. Бибкод : 1998Sci...279..102S . дои : 10.1126/science.279.5347.102 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 9417017 .
- ^ Брэди, Гарет; Хаас, Дарья А.; Фаррелл, Пол Дж.; Пихльмайр, Андреас; Боуи, Эндрю Г. (3 июня 2015 г.). «Белок поксвируса MC132 из вируса контагиозного моллюска ингибирует активацию NF-κB путем нацеливания на p65 для деградации» . Журнал вирусологии . 89 (16): 8406–8415. дои : 10.1128/jvi.00799-15 . ISSN 0022-538X . ПМЦ 4524246 . ПМИД 26041281 .
- ^ Цзинь, Цинвэнь; Альтенбург, Джеффри Д.; Хоссейн, Мохаммад М.; Алхатиб, Галиб (сентябрь 2011 г.). «Роль консервативных N-концевых цистеинов в антихемокиновой активности хемокиноподобного белка MC148R1, кодируемого вирусом контагиозного моллюска» . Вирусология . 417 (2): 449–456. дои : 10.1016/j.virol.2011.07.001 . ISSN 0042-6822 . ПМК 3760151 . ПМИД 21802105 .
- ^ Рэндалл, CMH; Йокела, Дж.А.; Шислер, Дж. Л. (1 февраля 2012 г.). «Белок MC159 из поксвируса контагиозного моллюска ингибирует активацию NF-B путем взаимодействия с киназным комплексом IB» . Журнал иммунологии . 188 (5): 2371–2379. doi : 10.4049/jimmunol.1100136 . ISSN 0022-1767 . ПМЦ 3288875 . ПМИД 22301546 .
- ^ Николс, Д.Б.; Шислер, Дж. Л. (21 января 2009 г.). «Белок MC160 поксвируса использует несколько механизмов для ингибирования активации NF-B, опосредованной компонентами пути передачи сигнала рецептора 1 фактора некроза опухоли» . Журнал вирусологии . 83 (7): 3162–3174. дои : 10.1128/jvi.02009-08 . ISSN 0022-538X . ПМЦ 2655573 . ПМИД 19158250 .