Ортопоксвирус
| Ортопоксвирус | |
|---|---|
Классификация вирусов 
| |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Вариднавирия |
| Королевство: | Бэмфордвире |
| Тип: | Нуклеоцитовирикота |
| Сорт: | У поксвирусов |
| Заказ: | Хитовирусы |
| Семья: | поксвирусы |
| Подсемейство: | Хордопоксвирины |
| Род: | Ортопоксвирус |
| Разновидность | |
Ортопоксвирусы — род вирусов семейства Poxviridae и подсемейства Chordopoxvirinae . позвоночные, включая млекопитающих и человека, а также членистоногие Естественными хозяевами служат . В этом роде 12 видов. К заболеваниям, связанным с этим родом, относятся оспа , коровья оспа , лошадиная оспа, верблюжья оспа и оспа . [ 1 ] [ 2 ] Самый известный представитель этого рода — вирус натуральной оспы , вызывающий оспу. К 1977 году он был искоренен во всем мире благодаря использованию вируса коровьей оспы в качестве вакцины . Последний описанный вид — вирус Аляскапокс , впервые выделенный в 2015 году. [ 3 ]
Микробиология
[ редактировать ]Структура
[ редактировать ]
Ортопоксвирусы имеют форму кирпича, а размеры вирионов составляют около 200 нм в ширину и 250 нм в длину. [ 1 ]
Геном
[ редактировать ]Вирусы-члены имеют линейные двухцепочечные ДНК-геномы около 170–250 т.п.н. длиной [ 1 ]
Жизненный цикл
[ редактировать ]
Репликация вируса цитоплазматическая. Проникновение в клетку-хозяина достигается путем прикрепления вирусных белков к гликозаминогликанам хозяина (ГАГ), которые опосредуют клеточный эндоцитоз вируса. Слияние вирусной оболочки с плазматической мембраной высвобождает вирусное ядро в цитоплазму хозяина . Экспрессия генов ранней фазы вирусной РНК-полимеразой начинается через 30 минут после заражения. Вирусное ядро полностью лишено покрытия, поскольку ранняя экспрессия заканчивается, в результате чего вирусный геном высвобождается в цитоплазму. В этот момент экспрессируются промежуточные гены, запускающие репликацию геномной ДНК вирусной ДНК-полимеразой примерно через 100 минут после заражения. Репликация следует модели смещения цепи ДНК. Поздние гены экспрессируются в период от 140 минут до 48 часов после заражения, продуцируя все структурные белки вируса. Сборка вирионов-потомков начинается в цитоплазматических вирусных фабриках, производящих сферическую незрелую частицу. Эта вирусная частица созревает во внутриклеточный зрелый вирион кирпичной формы, который может высвобождаться при лизис или может приобрести вторую мембрану из аппарата Гольджи и отпочковаться в виде вирионов, покрытых внеклеточной оболочкой. В последнем случае вирион транспортируется к плазматической мембране через микротрубочки . [ 1 ]
Передача инфекции
[ редактировать ]Естественными хозяевами ортопоксвирусов являются млекопитающие и членистоногие . Вирусы-члены передаются воздушно-капельным, контактным и зоонозным путем . [ 1 ]
Распределение
[ редактировать ]Некоторые ортопоксвирусы, в том числе вирусы оспы оспы, коровьей оспы и оспы буйволов , обладают способностью заражать нерезервуарные виды. Другие, такие как вирусы эктромелии и верблюжьей оспы , в высокой степени специфичны для хозяина. Вирус осповакцины, хранящийся в вакцинных институтах и исследовательских лабораториях, имеет очень широкий круг хозяев. Вакцина вакцинного происхождения была обнаружена в дикой природе в Бразилии, где она вызывала инфекции у грызунов, крупного рогатого скота и даже людей. [ 4 ] После ликвидации вируса натуральной оспы верблюжья оспа стала одной из наиболее экономически важных инфекций, вызванных ортопоксвирусом , поскольку многие кочевые сообщества, ведущие прожиточный минимум, в значительной степени зависят от верблюдов. [ нужна ссылка ]
Таксономия
[ редактировать ]Род включает следующие виды:
Родственный вирус бореальной оспы , также известный как вирус оспы Аляски, не был классифицирован по состоянию на 2024 год. [ 3 ] [ 5 ]
Эволюция
[ редактировать ]На пути эволюции видов ортопоксвирусов многие гены усечены (но все еще функциональны), фрагментированы или потеряны. Штаммы коровьей оспы, как правило, имеют наиболее интактные гены. Прогнозирование филогении по последовательности или по содержанию генов дает несколько иные результаты: [ 6 ]
| По последовательности | По содержанию генов | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
Некоторые различия между двумя деревьями объясняются процедурой пассажа при получении штаммов коровьей оспы. Модифицированный штамм коровьей оспы Анкара в этом отношении имеет большую потерю генов, связанную с пассажем in vitro , а конская оспа, являющаяся штаммом коровьей оспы, обнаруженным при естественной вспышке, имеет меньшую потерю. [ 6 ]
Инфекция у человека
[ редактировать ]Зоонозы
[ редактировать ]После ликвидации специфического для человека вируса натуральной оспы (оспа) все ортопоксвирусные инфекции человека становятся зоонозами . [ 7 ] В природе Mpox встречается только в Африке, особенно в Демократической Республике Конго . [ 8 ] Однако случаи заболевания людей и луговых собачек произошли в США из-за контакта с животными, импортированными из Ганы . [ 9 ] а в мае 2022 года вспышка mpox начала распространяться по всему миру. Коровья оспа встречается только в Европе и соседних с ней государствах России и, несмотря на свое название, у крупного рогатого скота встречается лишь изредка. Одним из распространенных хозяев является домашняя кошка , от которой чаще всего заражаются люди. [ 10 ] [ 11 ] Вирус коровьей оспы также заразил различных животных в европейских зоопарках, в том числе слонов , что привело к заражению людей. [ 12 ]
Лабораторная передача
[ редактировать ]Аэрозоли концентрированного вируса могут привести к заражению ортопоксвирусом , особенно у неиммунизированных лиц. [ 13 ] Кроме того, уколы иглой с концентрированным вирусом или царапины инфицированных животных могут привести к местному заражению кожи даже у иммунизированных лиц. Заражение коровьей оспой в Европе представляет собой профессиональную опасность для ветеринарных работников и, в меньшей степени, сельскохозяйственных рабочих. [ 11 ]
Признаки и симптомы
[ редактировать ]Первоначальные симптомы ортопоксвирусной инфекции включают лихорадку , недомогание , боли в голове и теле, а иногда и рвоту . За исключением инфекции mpox, одно поражение является нормой, хотя сателлитные поражения могут возникнуть в результате случайной аутоинокуляции. Отдельные очаги поражения , окруженные воспалительной тканью, развиваются и прогрессируют через пятна , папулы , везикулы и пустулы и в конечном итоге превращаются в сухие корки. (Само по себе поражение не является диагностическим признаком ортопоксвирусной инфекции и может быть ошибочно принято за зоонозную парапоксвирусную инфекцию, сибирскую язву или герпесвирусную инфекцию. [ 11 ] ) В случае тяжелой инфекции сильный отек и эритема могут поразить большие участки тела. Энцефалит (изменение психического статуса и очаговый неврологический дефицит), миелит (дисфункция верхних и нижних двигательных нейронов , сенсорного уровня, дисфункция кишечника и мочевого пузыря) или и то, и другое могут быть результатом ортопоксвирусной инфекции. Редко ортопоксвирусы могут быть обнаружены в спинномозговой жидкости . [ нужна ссылка ]
Что касается конкретных ортопоксвирусных инфекций, оспа человека больше всего напоминает легкую оспа. [ 8 ] Коровья оспа человека представляет собой относительно тяжелую локализованную инфекцию. Обследование 54 случаев выявило три случая генерализованной инфекции, включая один летальный исход. [ 11 ]
Уход
[ редактировать ]специфичные для вакцины иммуноглобулины Инфицированным лицам можно вводить . Единственным препаратом, доступным в настоящее время для лечения осложнений ортопоксвирусной инфекции, является иммуноглобулин коровьей оспы (ВИГ), который представляет собой изотонический стерильный раствор фракции иммуноглобулинов плазмы лиц, вакцинированных вирусом коровьей оспы. Он эффективен для лечения вакцинной экземы и некоторых случаев прогрессирующей вакцинации. Однако ВИГ противопоказан для лечения вакцинального кератита . VIG рекомендуется при тяжелой генерализованной вакцинации, если пациент тяжело болен или имеет серьезное основное заболевание. VIG не дает преимуществ при лечении поствакцинального энцефалита и не играет никакой роли в лечении оспы. Текущие запасы VIG ограничены, и его использование предназначено только для лечения осложнений после вакцинации с серьезными клиническими проявлениями. Рекомендуемая дозировка доступного в настоящее время ВИГ составляет 0,6 мл/кг массы тела. ВИГ следует вводить внутримышечно, и в идеале его следует вводить как можно раньше после появления симптомов. Поскольку терапевтические дозы VIG могут быть значительными (например, 42 мл для человека весом 70 кг), продукт можно вводить разделенными дозами в течение 24–36 часов. Дозы можно повторять, обычно с интервалом в 2–3 дня, пока не начнется выздоровление (т. е. не появятся новые поражения). CDC в настоящее время является единственным источником VIG для гражданского населения. [ нужна ссылка ]
Некоторые противовирусные соединения, такие как тековиримат (ST-246) [ 14 ] Сообщалось, что он на 100% активен против вируса коровьей оспы или других ортопоксвирусов in vitro и среди подопытных животных. (FDA) предоставило Тековиримату статус орфанного препарата Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов , и в настоящее время он находится на стадии изучения с целью определения его безопасности и эффективности для людей. Другой пример — бринцидофовир . В июне 2021 года FDA одобрило этот препарат для лечения оспы у людей, что сделало его первым препаратом, одобренным для эффективно исчезнувшего механизма действия . Решение последовало за приоритетной проверкой, проведенной агентством, мотивированной растущей обеспокоенностью по поводу потенциальной разработки биологического оружия . Поскольку целевой вирус элиминирован, эффективность не могла быть непосредственно проверена, но была сделана с помощью косвенных данных о выживаемости животных после заражения родственными видами ортопоксвируса . Напротив, данные о безопасности были доступны в ходе испытаний препарата при лечении цитомегаловирусной инфекции у людей. [ 15 ]
Было показано, что иматиниб , соединение, одобренное FDA для лечения рака, ограничивает высвобождение вирионов, покрытых внеклеточной оболочкой, и защищает мышей от смертельного заражения коровьей оспой. [ 16 ] В настоящее время CDC оценивает иматиниб и родственные ему соединения на предмет их эффективности против вируса натуральной оспы и вируса мпокс.
Лабораторный синтез
[ редактировать ]Летом 2017 года исследователи из Университета Альберты воссоздали оспу лошадей посредством лабораторного синтеза, чтобы провести исследование по использованию вирусов для лечения рака . [ 17 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и «Вирусная зона» . ЭксПАСи. Архивировано из оригинала 18 июня 2015 года . Проверено 15 июня 2015 г.
- ^ «Таксономия вирусов: выпуск 2020 г.» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Март 2021 г. Архивировано из оригинала 8 апреля 2020 г. Проверено 22 мая 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Гигант, Кристал М.; Гао, Цзиньсинь; Тан, Шиююн; МакКоллум, Андреа М.; Уилкинс, Кимберли; Рейнольдс, Мэри Г.; Дэвидсон, Уитни; Маклафлин, Джозеф; Олсон, Виктория А.; Ли, Ю (август 2019 г.). «Геном вируса Аляскапокс, нового ортопоксвируса, выделенного с Аляски» . Вирусы 11 (8):708.doi : 10.3390 /v11080708 . ПМК 6723315 . ПМИД 31375015 .
- ^ Триндаде, Джилиан С.; Эмерсон, Джинни Л.; Кэрролл, Дарин С.; Крун, Эрна Г.; Дэймон, Ингер К. (1 июля 2007 г.). «Бразильские вирусы коровьей оспы и их происхождение» . Новые инфекционные заболевания . 13 (7): 965–972. дои : 10.3201/eid1307.061404 . ISSN 1080-6040 . ПМЦ 2878226 . ПМИД 18214166 .
- ^ Jump up to: а б «Род: Ортопоксвирус | ICTV» . ictv.global . Архивировано из оригинала 18 августа 2024 года . Проверено 23 августа 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Хендриксон, Колорадо; Ван, К; Хэтчер, Эл.; Лефковиц, Э.Дж. (сентябрь 2010 г.). «Эволюция генома ортопоксвируса: роль потери генов» . Вирусы . 2 (9): 1933–67. дои : 10.3390/v2091933 . ПМК 3185746 . ПМИД 21994715 .
- ^ Баксби, Деррик (1988). «Поксвирусная инфекция человека после ликвидации оспы» . Эпидем, Инф . 100 (3): 321–34. дои : 10.1017/s0950268800067078 . ПМК 2249357 . ПМИД 2837403 .
- ^ Jump up to: а б Езек, З.; Феннер, Ф. (1988). Оспа обезьян человека . Базель: Каргер. ISBN 3-8055-4818-4 .
- ^ Центры по профилактике контроля заболеваний (CDC) (2003 г.). «Обновление: вспышка оспы обезьян в нескольких штатах — Иллинойс, Индиана, Канзас, Миссури, Огайо и Висконсин, 2003 г.». ММВР . 52 (27): 642–6. ПМИД 12855947 .
- ^ Беннетт, М; Гаскелл, CJ; Баксби, Д.; Гаскелл, РМ; Келли, DF; Найду, Дж. (1990). «Вирусная инфекция коровьей оспы» . Журнал практики мелких животных . 31 (4): 167–73. дои : 10.1111/j.1748-5827.1990.tb00760.x .
- ^ Jump up to: а б с д Баксби, Д.; Беннетт, М.; Гетти, Б. (1994). «Коровья оспа человека 1969-93: обзор на основе 54 случаев». Бр. Дж. Дерматол . 131 (5): 598–607. дои : 10.1111/j.1365-2133.1994.tb04969.x . ПМИД 7999588 . S2CID 12289212 .
- ^ Курт, А.; Виббелт G; Гербер HP; Петшаелис А; Паули Дж; Ниче А. (апрель 2008 г.). «Передача вируса коровьей оспы от крысы к слону человеку» . Новые инфекционные заболевания . 14 (4): 670–671. дои : 10.3201/eid1404.070817 . ПМК 2570944 . ПМИД 18394293 .
- ^ Мартинес, Марк; Майкл П. Брей; Джон В. Хаггинс (2000). «Мышиная модель ортопоксвирусного заболевания, передающегося аэрозолем» . Архивы патологии и лабораторной медицины . 124 (3): 362–77. doi : 10.5858/2000-124-0362-АММОАТ . ПМИД 10705388 . Архивировано из оригинала 23 августа 2023 года . Проверено 11 февраля 2018 г.
- ^ Ян Г., Пивир Д.С., Дэвис М.Х. и др. (октябрь 2005 г.). «Биодоступное при пероральном приеме антипоксвирусное соединение (ST-246) ингибирует образование внеклеточного вируса и защищает мышей от смертельного заражения ортопоксвирусом» . Дж. Вирол . 79 (20): 13139–49. doi : 10.1128/JVI.79.20.13139-13149.2005 . ПМЦ 1235851 . ПМИД 16189015 .
- ^ «FDA одобрило препарат для лечения оспы» . FDA . 4 июня 2021 года. Архивировано из оригинала 8 июня 2021 года . Проверено 11 июня 2021 г.
- ^ Ривз, премьер-министр; Боммариус, Б.; Лебейс, С.; МакНалти, С.; Кристенсен, Дж.; Свимм, А.; Чахруди, А.; Чаван, Р.; Фейнберг, МБ; Вич, Д.; Борнманн, В.; Шерман, М.; Кальман, Д. (2005). «Отключение патогенеза поксвирусов путем ингибирования тирозинкиназ семейства Abl». Природная медицина . 11 (7): 731–739. дои : 10.1038/nm1265 . ПМИД 15980865 . S2CID 28325503 .
- ^ Райли, Ким (10 августа 2017 г.). «Угрозы биотерроризма требуют общего глобального надзора за экспериментами, - говорит эксперт» . Новости национальной готовности . Архивировано из оригинала 27 мая 2023 года . Проверено 7 ноября 2017 г.