Вирус гепатита В шерстистой обезьяны

Вирус гепатита В шерстистой обезьяны
Классификация вирусов
(без рейтинга):	Вирус
Область :	Рибовирия
Королевство:	Паранавиры
Тип:	Артвервирикота
Сорт:	Ревтравирицеты
Заказ:	Голубервирусы
Семья:	Гепаднавирусиды
Род:	Ортогепаднавирус
Разновидность:	Вирус гепатита В шерстистой обезьяны

Вирус гепатита В шерстистых обезьян ( WMHBV ) — вирусный вид рода Orthohepadnavirus семейства Hepadnaviridae . Его естественным хозяином является шерстистая обезьяна ( Lagothrix) , обитательница Южной Америки, отнесенная к приматам Нового Света . WMHBV, как и другие вирусы гепатита, инфицирует гепатоциты или клетки печени организма-хозяина. Он может вызвать гепатит , некроз печени , цирроз печени и гепатоцеллюлярную карциному (рак печени). ^{[ 2 ]} Поскольку почти все виды лаготриксов находятся под угрозой исчезновения, ^{[ 1 ]} исследование и разработка вакцины и/или лечения WMHBV важны для защиты всего рода шерстистых обезьян.

WMHBV также представляет большой интерес для исследователей, поскольку он может рассказать нам больше о вирусе гепатита B человека (HBV). WMHBV является отдаленным филогенетически родственным виду HBV человека, хотя история эволюции вирусов гепатита B недостаточно изучена. Кроме того, WMHBV был первым гепаднавирусом, отличным от HBV человека, который, как известно, заражал приматов, кроме человека. ^{[ 2 ]} Открытие WMHBV открыло возможность разработки модели HBV на приматах, поскольку до этого большая часть исследований гепатита B проводилась на моделях уток или сурков. ^{[ 2 ]} С момента открытия WMHBV был обнаружен еще один гепаднавирус, инфицирующий приматов: вирус гепатита B капуцинов (CMHBV). ^{[ 3 ]} И CMHBV, и WMHBV могут сыграть важную роль в разработке методов лечения гепатита B у человека.

Изоляция

Вирус гепатита В шерстистых обезьян был выделен в 1998 году из образцов сыворотки коричневой шерстистой обезьяны ( Lagothrix lagotricha ), страдавшей молниеносным гепатитом в зоопарке Луисвилля . ^{[ 2 ]} Обнаружение этого патогена вызвало чрезвычайное беспокойство, поскольку в зоопарке Луисвилля проводилась очень успешная программа разведения шерстистых обезьян. Они немедленно протестировали всех шестнадцать членов своей колонии шерстистых обезьян и обнаружили, что девять были хронически инфицированы вирусом, а еще у четырех были обнаружены признаки ранее перенесенного вируса, который можно было идентифицировать по наличию в сыворотке антител к поверхностному антигену HBV ( HBsAg ). ^{[ 2 ]} Таким образом, тринадцать из шестнадцати шерстистых обезьян, по-видимому, подверглись воздействию вируса. Анализ архивных сывороток шерстистых обезьян в зоопарке Луисвилля показал, что WMHBV присутствовал в колонии по крайней мере девять лет до его открытия. ^{[ 2 ]} Восемнадцать других шерстистых обезьян из четырех зоопарков по всей стране были проверены на WMHBV, и результаты оказались отрицательными. ^{[ 2 ]}

Морфология

Геном

Член семейства Hepadnaviridae , WMHBV имеет частично двухцепочечный, частично одноцепочечный кольцевой ДНК-геном. ^{[ 4 ]} Его геном имеет длину 3179 нуклеотидов и кодирует 5 белков: капсидный (ядерный) белок, большой белок оболочки (L-гликопротеин), внешний коровый антиген, белок P ( полимераза ) и белок x (многофункциональный белок). ^{[ 5 ]} полимеразы Открытая рамка считывания (ORF) является самой большой ORF в геноме и значительно перекрывается с каждым из других генов, что, возможно, ограничивает ее эволюционные свойства. ^{[ 2 ]} Хотя WMHBV значительно отличается от вируса гепатита B человека (HBV), они имеют одну и ту же генетическую организацию. Коровый ген WMHBV был наиболее похож на человеческий HBV со сходством 85,8-86,9% на уровне аминокислот, в то время как ген X WHMBV наиболее отличался от человеческого HBV со сходством только 64,3-65,6% на уровне аминокислот. ^{[ 2 ]}

Структура

Вирус гепатита В шерстистых обезьян по структуре сходен с другими ортогепаднавирусами . Зрелые вирионы покрыты оболочкой и состоят из икосаэдрического капсида. ^{[ 4 ]} Большинство вирионов состоят из 240 капсидных белков и обладают симметрией T=4, однако небольшое количество вирионов состоит из 180 капсидных белков и обладают симметрией T=3. ^{[ 5 ]} Оболочка, окружающая капсид, образуется из мембраны хозяина. L-гликопротеины выстилают поверхность оболочки и играют роль в прикреплении вируса к клеточным рецепторам . ^{[ 5 ]} Вирионы небольшие, около 42 нм в диаметре. ^{[ 4 ]}

Цикл репликации

Вход в ячейку

Было обнаружено, что котранспортирующий полипептид таурохолата натрия (NTCP) , симпортер натрия/желчных кислот, обнаруженный в клеточной мембране гепатоцитов, действует как клеточный рецептор для WMHBV, а также многих других гепаднавирусов. ^{[ 6 ]} После прикрепления к NTCP WMHBV проникает в цитоплазму клетки посредством эндоцитоза , а большой белок оболочки обеспечивает слияние эндосомальной мембраны и вирусной мембраны. ^{[ 5 ]}

Репликация и транскрипция

Репликация и транскрипция WMHBV не изучалась подробно, но считается, что они происходят очень похоже на все другие HBV, включая человеческий HBV. ^{[ 7 ]} Оказавшись внутри клетки, сигналы ядерной локализации на капсидном белке позволяют капсиду связываться с комплексами импортин α-импортин β. ^{[ 8 ]} Геном высвобождается из капсида в комплексе ядерных пор и попадает в ядро. Внутри вирусный белок-полимераза высвобождается и связывает ДНК так, что она становится ковалентно замкнутой кольцевой ДНК, или cccDNA . ^{[ 8 ]} Затем cccDNA связывает нуклеосомы и действует как ДНК хозяина. ^{[ нужна ссылка ]}

Затем cccDNA транскрибируется в РНК с помощью РНК-полимеразы клетки-хозяина. ^{[ 8 ]} Многие РНК отправляются в цитоплазму, где собираются белки, включая большое количество пустых капсидов. Обратная транскрипция белком вирусной полимеразы воссоздает расслабленный, частично двухцепочечный кольцевой геном ДНК. ^{[ 8 ]}

Сборка и выпуск

Релаксированный, частично двухцепочечный кольцевой ДНК-геном способен диффундировать в пустой капсид через большие поры в капсиде. ^{[ 8 ]} Затем капсид обволакивается и выводится из клетки посредством процесса, который еще не до конца изучен. ^{[ 8 ]}

Влияние на здоровье

Хронические инфекции, вызванные WMHBV, могут проходить в течение длительного периода времени, прежде чем возникнут симптомы, особенно если шерстистая обезьяна заражается при рождении. ^{[ 2 ]} Хронические инфекции обычно перерастают в проблемы с печенью, которые часто смертельны. В отчетах о вскрытии шерстистой обезьяны с 1974 по 1998 год отмечался гепатит (воспаление печени) и некроз печени (внезапная печеночная недостаточность) как две патологии, которые, вероятно, связаны с WMHBV. ^{[ 2 ]} Другие вероятные осложнения хронической инфекции WMHBV включают цирроз (рубцевание печени) и гепатоцеллюлярную карциному (рак печени), а также другие заболевания печени. ^{[ нужна ссылка ]}

Хронические инфекции не только приводят к проблемам со здоровьем, но и способствуют передаче вируса. У хронически инфицированных шерстистых обезьян вирус активно размножается в организме, что приводит к передаче вируса через телесные жидкости обезьян. ^{[ 2 ]}

Передача инфекции

Вирус гепатита В шерстистой обезьяны , как и другие вирусы гепатита В, передается через жидкости организма и от матери к плоду. Вертикальная передача WMHBV от матери к плоду часто является наиболее опасной, поскольку, как и в случае с вирусом гепатита В человека, возраст заражения сильно коррелирует с риском развития хронической инфекции. ^{[ 2 ]} У шерстистых обезьян, инфицированных WMHBV при рождении, вероятность развития хронической инфекции составляет около 90%, тогда как у инфицированных во взрослом возрасте вероятность развития хронической инфекции составляет всего 5-10%. ^{[ 2 ]}

Достижения исследований

Разработка модели HBV на животных

Поскольку шерстистые обезьяны находятся под угрозой исчезновения, их нельзя использовать в качестве модели животного ВГВ для исследований. ^{[ 7 ]} Поэтому они ищут других приматов, которые могут быть заражены WMHBV. Близкий родственник шерстистой обезьяны, чернорукая обезьяна-паук ( Ateles geoffroyi ) восприимчива к заражению WMHBV, но не демонстрирует столь высокий уровень репликации вируса, как у шерстистых обезьян. ^{[ 2 ]} Исследователям удалось создать инфекционный клон WMHBV, получивший название WMHBV-2, который заражает и размножается у черноруких паукообразных обезьян в той же степени, в какой WMHBV размножается у шерстистых обезьян. ^{[ 7 ]} Этот инфекционный клон позволит провести более масштабные исследования методов лечения вируса гепатита В на модели приматов. ^{[ нужна ссылка ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения» МСОП . Красный список исчезающих видов МСОП . Проверено 12 декабря 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот Лэнфорд Р.Э., Чавес Д., Браски К.М., Бернс Р.Б., Рико-Хессе Р. (май 1998 г.). «Выделение гепаднавируса от шерстистой обезьяны, примата Нового Света» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (10): 5757–61. Бибкод : 1998PNAS...95.5757L . дои : 10.1073/pnas.95.10.5757 . ПМК 20452 . ПМИД 9576957 .
^ Парри, Н.М. (июнь 2018 г.). «Новый вирус у обезьян-капуцинов: животная модель хронического гепатита В?» . Американский ветеринар . Проверено 13 декабря 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Ортогепаднавирус ~ Страница ViralZone» . www.viralzone.expasy.org . Проверено 12 декабря 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Ортогепаднавирус ~ Страница ViralZone» . www.viralzone.expasy.org . Проверено 13 декабря 2019 г.
^ Чжун Г, Ян Х, Ван Х, Хэ В, Цзин Цз, Ци Ю и др. (июнь 2013 г.). «Котранспортирующий полипептид таурохолата натрия опосредует заражение гепатоцитов Tupaia вирусом гепатита B шерстистых обезьян» . Журнал вирусологии . 87 (12): 7176–84. дои : 10.1128/JVI.03533-12 . ПМЦ 3676132 . ПМИД 23596296 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Лэнфорд Р.Э., Чавес Д., Баррера А., Браски К.М. (июль 2003 г.). «Инфекционный клон вируса гепатита В шерстистой обезьяны» . Журнал вирусологии . 77 (14): 7814–9. doi : 10.1128/JVI.77.14.7814-7819.2003 . ПМК 161928 . ПМИД 12829821 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Венкатакришнан Б, Злотник А (сентябрь 2016 г.). «Структурная биология вируса гепатита В: форма и функция» . Ежегодный обзор вирусологии . 3 (1): 429–451. doi : 10.1146/annurev-virology-110615-042238 . ПМЦ 5646271 . ПМИД 27482896 .

[iucn-1] Jump up to: ^а ^б «Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения» МСОП . Красный список исчезающих видов МСОП . Проверено 12 декабря 2019 г.

[lanford1998-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот Лэнфорд Р.Э., Чавес Д., Браски К.М., Бернс Р.Б., Рико-Хессе Р. (май 1998 г.). «Выделение гепаднавируса от шерстистой обезьяны, примата Нового Света» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (10): 5757–61. Бибкод : 1998PNAS...95.5757L . дои : 10.1073/pnas.95.10.5757 . ПМК 20452 . ПМИД 9576957 .

[animal_model-3] Парри, Н.М. (июнь 2018 г.). «Новый вирус у обезьян-капуцинов: животная модель хронического гепатита В?» . Американский ветеринар . Проверено 13 декабря 2019 г.

[viralzone1-4] Jump up to: ^а ^б ^с «Ортогепаднавирус ~ Страница ViralZone» . www.viralzone.expasy.org . Проверено 12 декабря 2019 г.

[viralzone2-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Ортогепаднавирус ~ Страница ViralZone» . www.viralzone.expasy.org . Проверено 13 декабря 2019 г.

[zhong-6] Чжун Г, Ян Х, Ван Х, Хэ В, Цзин Цз, Ци Ю и др. (июнь 2013 г.). «Котранспортирующий полипептид таурохолата натрия опосредует заражение гепатоцитов Tupaia вирусом гепатита B шерстистых обезьян» . Журнал вирусологии . 87 (12): 7176–84. дои : 10.1128/JVI.03533-12 . ПМЦ 3676132 . ПМИД 23596296 .

[lanford2003-7] Jump up to: ^а ^б ^с Лэнфорд Р.Э., Чавес Д., Баррера А., Браски К.М. (июль 2003 г.). «Инфекционный клон вируса гепатита В шерстистой обезьяны» . Журнал вирусологии . 77 (14): 7814–9. doi : 10.1128/JVI.77.14.7814-7819.2003 . ПМК 161928 . ПМИД 12829821 .

[venkata2016-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Венкатакришнан Б, Злотник А (сентябрь 2016 г.). «Структурная биология вируса гепатита В: форма и функция» . Ежегодный обзор вирусологии . 3 (1): 429–451. doi : 10.1146/annurev-virology-110615-042238 . ПМЦ 5646271 . ПМИД 27482896 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]