Вирусы парагриппа человека
Вирусы парагриппа человека ( ВПЧ ) – это вирусы, вызывающие парагрипп человека . HPIV представляют собой парафилетическую группу из четырех различных с одноцепочечной РНК, вирусов принадлежащих к семейству Paramyxoviridae . Эти вирусы тесно связаны как с человеческими, так и с ветеринарными заболеваниями. [2] Вирионы имеют размер примерно 150–250 нм и содержат отрицательную смысловую РНК с геномом , охватывающим около 15 000 нуклеотидов . [3]
Вирусы можно обнаружить с помощью клеточной культуры , иммунофлуоресцентной микроскопии и ПЦР . [4] ВПЧ остается второй основной причиной госпитализации детей в возрасте до 5 лет по поводу респираторных заболеваний (только респираторно-синцитиальный вирус (РСВ) вызывает больше случаев госпитализации по поводу респираторных заболеваний в этой возрастной группе). [5]
Классификация
[ редактировать ]Первый ВПЧ был обнаружен в конце 1950-х годов. Таксономическое деление в целом основано на антигенных и генетических характеристиках, образуя четыре основных серотипа или клады , которые сегодня считаются отдельными вирусами. [6] К ним относятся:
| Вирус | Аббревиатура Генбанка | Таксономия NCBI | Примечания |
|---|---|---|---|
| Вирус парагриппа человека типа 1 | ВПЧ-1 | 12730 | Наиболее частая причина крупа |
| Вирус парагриппа человека типа 2 | ВПЧ-2 | 11212 | Вызывает круп и другие заболевания верхних и нижних дыхательных путей. |
| Вирус парагриппа человека типа 3 | ВПЧ-3 | 11216 | Связан с бронхиолитом и пневмонией. |
| Вирус парагриппа человека 4-го типа | ВПЧ-4 | 11203 | Включает подтипы 4a и 4b. |
ВПЧ принадлежат к двум родам: респировирусы (ВПЧ-1 и ВПЧ-3) и рубулавирусы (ВПЧ-2 и ВПЧ-4). [3]
Вирусная структура и организация
[ редактировать ]HPIV характеризуются продуцированием вирионов с оболочкой и содержанием одноцепочечной отрицательной смысловой РНК . [3] Сообщалось также, что неинфекционные вирионы содержат РНК с положительной полярностью. [3] Геномы HPIV имеют около 15 000 нуклеотидов длину и кодируют шесть ключевых структурных белков . [3]
Структурная последовательность генов HPIV следующая: 3'-NP-PMF-HN-L-5' (префиксы белков и дополнительная информация указаны в таблице ниже). [7]
| Структурный белок | Расположение | Функция |
|---|---|---|
| Гемагглютинин - нейраминидаза (HN) | Конверт | Прикрепление и вход в ячейку |
| Слитый белок (F) | Конверт | Слияние и вход в клетку |
| Матричный белок (М) | Внутри конверта | Сборка |
| Нуклеопротеин (NP) | Нуклеокапсид | Образует комплекс с РНК-геномом. |
| Фосфопротеин (P) | Нуклеокапсид | Образуется в составе РНК-полимеразы. комплекса |
| Большой белок (л) | Нуклеокапсид | Образуется в составе РНК-полимеразы. комплекса |
С появлением обратной генетики было обнаружено, что наиболее эффективные вирусы парагриппа человека (с точки зрения репликации и транскрипции) имеют общее количество нуклеотидов в геноме , кратное числу 6. Это привело к появлению « правила шести ». придумал. Были найдены исключения из этого правила, и его точные преимущества до конца не изучены. [8]
Электрофорез показал, что молекулярная масса белков четырех HPIV одинакова (за исключением фосфопротеина , который демонстрирует значительные различия). [3] [9]
Вход и репликация вируса
[ редактировать ]Репликация вируса инициируется только после успешного проникновения в клетку путем прикрепления и слияния вируса с липидной мембраной клетки-хозяина . Вирусная РНК ( вРНК ) первоначально связана с нуклеопротеином (NP), фосфопротеином (P) и большим белком (L). Гемагглютинин и - нейраминидаза (HN) участвует в прикреплении вируса и, следовательно, в гемадсорбции гемагглютинации . Кроме того, белок слияния (F) важен для слияния мембран хозяина и вирусных клеточных мембран, в конечном итоге образуя синцитии . [10]
Первоначально белок F находится в неактивной форме (F 0 ), но может быть расщеплен путем протеолиза с образованием его активной формы F 1 и F 2 , связанных дисульфидными связями. После завершения нуклеокапсид HPIV попадает в цитоплазму клетки. » вируса Впоследствии геномная транскрипция происходит с использованием собственной «вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразы (L-белка). клетки Затем собственные рибосомы выполняют трансляцию , образуя вирусные белки из вирусной мРНК . [10]
Ближе к концу процесса (после образования вирусных белков) происходит репликация вирусного генома. Первоначально это происходит с образованием РНК с положительным смыслом (промежуточный этап, необходимый для образования потомства), и, наконец, РНК с отрицательным смыслом образуется , которая затем связывается с нуклеопротеином . Затем его можно либо упаковать и высвободить из клетки путем почкования, либо использовать для последующих раундов транскрипции и репликации. [11]
Наблюдаемые и морфологические изменения, которые можно увидеть в инфицированных клетках, включают увеличение цитоплазмы , снижение митотической активности и «округление очагов» с потенциальным образованием многоядерных клеток (синцитий). [12]
Патогенность ВПЧ зависит от того , имеют ли вирусы правильные дополнительные белки, способные проявлять антиинтерфероновые свойства . Это является основным фактором клинической значимости заболевания. [11]
Диапазон хостов
[ редактировать ]Главным хозяином остается человек. Однако инфекции были вызваны и у других животных (как в естественных, так и в экспериментальных ситуациях), хотя они всегда протекали бессимптомно . [13]
Клиническое значение
[ редактировать ]По оценкам, 5 миллионов детей страдают инфекциями нижних дыхательных путей (LRI). только в Соединенных Штатах ежегодно [14] До трети этих инфекций связаны с HPIV-1, HPIV-2 и HPIV-3. [15] Инфекции верхних дыхательных путей (ИВДП) также играют важную роль в контексте ВПЧ, однако они в меньшей степени вызываются вирусом. [16] Самый высокий уровень серьезных заболеваний, вызванных ВПЧ, наблюдается среди маленьких детей, а исследования показали, что около 75% детей в возрасте 5 лет и старше имеют антитела к ВПЧ-1. [ нужна ссылка ]
По оценкам, примерно у 25% младенцев и детей раннего возраста разовьется «клинически значимое заболевание». [17]
Повторное заражение на протяжении жизни хозяина не является редкостью, а симптомы более поздних вспышек включают заболевания верхних дыхательных путей , такие как простуда и боль в горле. [3] Инкубационный период для всех четырех серотипов составляет от 1 до 7 дней. [18] У людей с ослабленным иммунитетом инфекция, вызванная вирусом парагриппа, может вызвать тяжелую пневмонию , которая может привести к летальному исходу. [19]
Было продемонстрировано, что HPIV-1 и HPIV-2 являются основным возбудителем крупа ( ларинготрахеобронхита ), который представляет собой вирусное заболевание верхних дыхательных путей и в основном вызывает проблемы у детей в возрасте 6–48 месяцев. [20] [21] Эпидемии, начинающиеся раз в два года осенью, связаны как с ВПЧ-1, так и с ВПЧ-2; однако вспышки ВПЧ-2 могут возникать и ежегодно. [14] Кроме того, HPIV-1 имеет тенденцию вызывать осенние вспышки крупа, возникающие раз в два года. В Соединенных Штатах в настоящее время большие пики наблюдаются в нечетные годы. [ нужна ссылка ]
ВПЧ-3 тесно связан с бронхиолитом и пневмонией и в основном нацелен на людей в возрасте <1 года. [22]
HPIV-4 остается редко выявляемым. В настоящее время считается, что он встречается чаще, чем считалось ранее, но с меньшей вероятностью вызывает тяжелое заболевание. К 10 годам большинство детей становятся серопозитивными к инфекции HPIV-4 — это может указывать на большую долю бессимптомных или легких инфекций. [3]
Лица с ослабленным иммунитетом имеют более высокий риск заражения и смертности и могут заболеть более тяжелыми формами LRI. [13] Связь между ВПЧ и неврологическими заболеваниями известна. Например, госпитализация по поводу некоторых ВПЧ тесно связана с фебрильными судорогами . [23] HPIV-4b имеет самую сильную связь (до 62%) [ нечеткий ] за ними следуют HPIV-3 и -1. [3]
ВПЧ также связан с редкими случаями вирусного менингита. [24] и синдром Гийена-Барре . [12]
ВПЧ передаются от человека к человеку (т.е. горизонтальная передача ) при контакте с инфицированными выделениями в виде капель из дыхательных путей или загрязненных поверхностей или предметов . Заражение может произойти при попадании инфекционного материала на слизистые оболочки глаз, рта или носа и, возможно, при вдыхании капель, образующихся при чихании или кашле. ВПЧ могут оставаться заразными воздушно-капельным путем более часа. [ нужна ссылка ]
Воспаление дыхательных путей
[ редактировать ]Воспаление дыхательных путей является частым признаком инфекции ВПЧ. Считается, что это происходит из-за крупномасштабной активации воспалительных цитокинов . Обычные цитокины, активация которых наблюдается, включают IFN-α , различные интерлейкины (т.е. IL-2 , IL-6 ) и TNF-α . Считается также, что различные хемокины и воспалительные белки связаны с общими симптомами инфекции HPIV. [12]
Недавние данные свидетельствуют о том, что вирус-специфическое антитело иммуноглобулина Е может быть ответственным за крупномасштабное высвобождение гистамина в трахее , которое, как полагают, вызывает круп . [12] [25]
Иммунология
[ редактировать ]Первичной защитой организма от инфекции ВПЧ является адаптивный иммунитет, включающий как гуморальный , так и клеточный иммунитет . При гуморальном иммунитете антитела, связывающиеся с поверхностными вирусными белками HN и F, защищают от последующего заражения. [26] Пациенты с дефектным клеточным иммунитетом также страдают от более тяжелой инфекции, что позволяет предположить, что Т-клетки играют важную роль в устранении инфекции. [12]
Диагностика
[ редактировать ]Диагноз можно поставить несколькими способами, охватывающими целый ряд многогранных методов: [4]
- Выделение и обнаружение вируса в культуре клеток .
- Обнаружение вирусных антигенов непосредственно в дыхательных путей секретах с использованием иммунофлуоресценции , иммуноферментного анализа или флюороиммуноанализа.
- Полимеразная цепная реакция (ПЦР).
- Анализ специфических антител IgG , показывающий последующее повышение титра после заражения (с использованием парных образцов сыворотки).
Из-за сходства антигенного профиля между вирусами анализа гемагглютинации часто используются методы (HA) или ингибирования гемадсорбции (HAdI). Как связывание комплемента , нейтрализация , так и иммуноферментный анализ (ИФА) также могут использоваться для различения вирусных серотипов . [3]
Заболеваемость и смертность
[ редактировать ]Смертность от ВПЧ в развитых регионах мира остается редкой. Смертность имела место главным образом в трех основных группах риска (очень молодые, пожилые и люди с ослабленным иммунитетом ). Однако долгосрочные изменения могут быть связаны с ремоделированием дыхательных путей и считаются важной причиной заболеваемости. [27] Точные связи между ВПЧ и такими заболеваниями, как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), все еще исследуются. [28]
В развивающихся регионах мира дети дошкольного возраста остаются группой самого высокого риска смертности. Смертность может быть следствием первичной вирусной инфекции или вторичных проблем, таких как бактериальная инфекция. Предрасположенности, такие как недоедание и другие недостатки, могут еще больше повысить вероятность смертности, связанной с инфекцией. [12]
В целом LRI являются причиной примерно 25–30% всех случаев смерти детей дошкольного возраста в развивающихся странах. Считается, что ВПЧ ассоциируется с 10% всех случаев LRI, оставаясь, таким образом, значительной причиной смертности. [12]
Факторы риска
[ редактировать ]Было предложено множество факторов, связанных с более высоким риском заражения инфекцией, включая недоедание , дефицит витамина А , отсутствие грудного вскармливания на ранних этапах жизни, загрязнение окружающей среды и перенаселенность. [29]
Профилактика
[ редактировать ]Несмотря на десятилетия исследований, вакцин в настоящее время не существует. [30]
Однако рекомбинантная технология использовалась для создания вакцин против ВПЧ-1, -2 и -3 и приняла форму нескольких живых аттенуированных интраназальных вакцин. две вакцины оказались иммуногенными и хорошо переносимыми против ВПЧ-3 В частности, в ходе испытаний I фазы . Кандидаты на вакцины против HPIV-1 и -2 остаются менее продвинутыми. [17]
Методы вакцинации, используемые против ВПЧ, не ограничиваются интраназальными формами, но также вирусами, аттенуированными путем холодного пассажа, аттенуацией в диапазоне хозяев, вакцинами с химерной конструкцией, а также введением мутаций с помощью обратной генетики для достижения аттенюации. [31]
Материнские антитела могут обеспечить некоторую степень защиты от ВПЧ на ранних этапах жизни через молозиво в грудном молоке. [32]
Медикамент
[ редактировать ]Рибавирин является одним из препаратов, который показал хороший потенциал для лечения ВПЧ-3 согласно недавним тестам in vitro ( тесты in vivo показывают неоднозначные результаты). [12] Рибавирин является противовирусным препаратом широкого спектра действия , и по состоянию на 2012 год его назначали людям с тяжелым иммунодефицитом , несмотря на отсутствие убедительных доказательств его пользы. [12] Белковые ингибиторы и новые формы лекарств также были предложены для облегчения симптомов инфекции. [13]
Кроме того, антибиотики могут использоваться, если развивается вторичная бактериальная инфекция. Лечение кортикостероидами и небулайзеры также являются препаратами первой линии против крупа, если возникают проблемы с дыханием. [12]
Взаимодействие с окружающей средой
[ редактировать ]Вирусы парагриппа сохраняются в окружающей среде всего несколько часов и инактивируются водой с мылом. Кроме того, вирус также можно легко уничтожить, используя обычные гигиенические методы и моющие, дезинфицирующие средства и антисептики. [4]
Факторами окружающей среды, которые важны для выживания ВПЧ, являются pH , влажность , температура и среда , в которой обнаружен вирус. Оптимальный уровень pH близок к физиологическому значению pH (7,4–8,0), тогда как при высоких температурах (выше 37 °C) и низкой влажности инфекционность снижается. [33]
В большинстве случаев передача происходит при тесном контакте, особенно при внутрибольничных инфекциях . Известно также, что учреждения интенсивной терапии и врачебные кабинеты являются «горячими точками» передачи инфекции, причем передача происходит через аэрозоли , крупные капли, а также через фомиты (загрязненные поверхности). [34]
Точная инфекционная доза остается неизвестной. [13]
Экономическое бремя
[ редактировать ]В экономически неблагополучных регионах мира инфекцию ВПЧ можно измерить с точки зрения смертности. В развитом мире, где смертность остается редкой, можно оценить экономические издержки инфекции. По оценкам США, стоимость (на основе экстраполяции ) составит около 200 миллионов долларов в год. [3]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Таксономия вирусов: выпуск 2018 г.» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Октябрь 2018 года . Проверено 25 января 2019 г.
- ^ Вайнионпяя Р., Хюпия Т. (апрель 1994 г.). «Биология вирусов парагриппа» . Клин. Микробиол. Преподобный 7 (2): 265–275. дои : 10.1128/CMR.7.2.265 . ПМК 358320 . ПМИД 8055470 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Хенриксон, К.Дж. (апрель 2003 г.). «Вирусы парагриппа» . Обзоры клинической микробиологии . 16 (2): 242–264. doi : 10.1128/CMR.16.2.242-264.2003 . ПМЦ 153148 . ПМИД 12692097 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Вирусы парагриппа человека» . Центры по контролю и профилактике заболеваний (2011). Архивировано из оригинала 20 марта 2012 года . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ Шмидт, Александр; Энн Шаап-Натт; Эммалин Дж. Бартлетт; Хенрик Шомакер; Джим Буньяратанакорнкит; Рут А. Каррон; Питер Л. Коллинз (1 февраля 2011 г.). «Прогресс в разработке вакцин против вируса парагриппа человека» . Экспертное обозрение респираторной медицины . 5 (4): 515–526. дои : 10.1586/ers.11.32 . ПМЦ 3503243 . ПМИД 21859271 .
- ^ Барон, С.; Эндерс, Г. (1996). «Парамиксовирусы» . Вирусы парагриппа . Медицинский филиал Техасского университета в Галвестоне. ISBN 9780963117212 . ПМИД 21413341 . Проверено 15 марта 2009 г.
- ^ Хант, доктор Маргарет. «ПАРАГРИПП, РЕСПИРАТОРНО-СИНЦИТИАЛЬНЫЕ И АДЕНО-ВИРУСЫ» . Справочник.MD . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ Вульемос, Д; Ру, Л. (май 2001 г.). « Правило шести»: как ведет учет РНК-полимераза вируса Сендай?» . Журнал вирусологии . 75 (10): 4506–4518. doi : 10.1128/JVI.75.10.4506-4518.2001 . ПМЦ 114204 . ПМИД 11312321 .
- ^ Хенриксон, К.Дж. (2003). «Вирусы парагриппа» . Обзоры клинической микробиологии . 16 (2): 242–264. doi : 10.1128/CMR.16.2.242-264.2003 . ПМЦ 153148 . ПМИД 12692097 .
- ^ Перейти обратно: а б Москона, А (июль 2005 г.). «Проникновение вируса парагриппа в клетки как мишень для предотвращения респираторных заболеваний у детей» . Журнал клинических исследований . 115 (7): 1688–1698. дои : 10.1172/JCI25669 . ПМЦ 1159152 . ПМИД 16007245 .
- ^ Перейти обратно: а б Чемберс Р., Такимото Т. (2011). «Вирусы парагриппа». Энциклопедия наук о жизни . Уайли. дои : 10.1002/9780470015902.a0001078.pub3 . ISBN 978-0470016176 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж «Вирус парагриппа: эпидемиология» . Электронная медицина . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д «ВИРУС ПАРАГРИПА ЧЕЛОВЕКА» . Агентство общественного здравоохранения Канады. 19 апреля 2011 г. Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Хенриксон, К.Дж.; Кун, С.М.; Саватский, LL (май 1994 г.). «Эпидемиология и стоимость заражения вирусом парагриппа человека 1 и 2 типов у детей раннего возраста». Клинические инфекционные болезни . 18 (5): 770–9. дои : 10.1093/clinids/18.5.770 . ПМИД 8075269 .
- ^ Денни, ФРВ; Клайд, Вашингтон, младший (май 1986 г.). «Острые инфекции нижних дыхательных путей у госпитализированных детей». Журнал педиатрии . 108 (5, часть 1): 635–46. дои : 10.1016/S0022-3476(86)81034-4 . ПМИД 3009769 .
- ^ «Острые респираторные инфекции» . ВОЗ. Архивировано из оригинала 24 марта 2006 года . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Дурбин, AP; Каррон, РА (15 декабря 2003 г.). «Прогресс в разработке вакцин против респираторно-синцитиального вируса и вируса парагриппа». Клинические инфекционные болезни . 37 (12): 1668–1677. дои : 10.1086/379775 . ПМИД 14689350 . S2CID 41967381 .
- ^ «Общие сведения: вирусы парагриппа человека» . Агентство по охране здоровья. 27 августа 2008 года . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ Сейбл, Калифорния, Хайден Ф.Г. (декабрь 1995 г.). «Ортомиксовирусные и парамиксовирусные инфекции у пациентов, перенесших трансплантацию». Заразить. Дис. Клин. Северный Ам . 9 (4): 987–1003. дои : 10.1016/S0891-5520(20)30712-1 . ПМИД 8747776 .
- ^ «CDC - Вирусы парагриппа человека: простуда и круп» . Архивировано из оригинала 3 марта 2009 г. Проверено 15 марта 2009 г.
- ^ «Крупный фон» . Справочник Медскейп . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ «Обзор вируса парагриппа» . Медскейп . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ Стивен Б. Гринберг; Роберт Л. Атмар. «Вирусы парагриппа — новая эпидемиология и разработки вакцин» . Нажмите «Инфекционная болезнь» . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ Аргедас, А; Статман, HR; Бландинг, Дж. Г. (март 1990 г.). «Парагриппный менингит 3 типа. Сообщение о двух случаях и обзор литературы». Клиническая педиатрия . 29 (3): 175–178. дои : 10.1177/000992289002900307 . ПМИД 2155085 . S2CID 25043753 .
- ^ «Вирусы парагриппа человека (ВПЧ) и другие вирусы парагриппа: предпосылки, патофизиология, этиология» . 17 октября 2021 г. Проверено 18 марта 2023 г.
- ^ Бранше, Анджела; Фолси, Энн (3 августа 2016 г.). «Инфекция, вызванная вирусом парагриппа» . Семинары по респираторной медицине и медицине интенсивной терапии . 37 (4): 538–554. дои : 10.1055/s-0036-1584798 . ISSN 1069-3424 . ПМЦ 7171724 . ПМИД 27486735 .
- ^ Димопулос, Г; Лерику, М; Зиодрас, С; Храниоти, А; Перрос, Э; Анагностопулу, У; Армаганидис, А; Каракитсос, П. (февраль 2012 г.). «Вирусная эпидемиология острых обострений хронической обструктивной болезни легких» . Легочная фармакология и терапия . 25 (1): 12–8. дои : 10.1016/j.pupt.2011.08.004 . ПМК 7110842 . ПМИД 21983132 .
- ^ Бекхэм, доктор юридических наук; Кадена, А; Лин, Дж; Пьедра, Пенсильвания; Глезен, В.П.; Гринберг, С.Б.; Атмар, Р.Л. (май 2005 г.). «Респираторные вирусные инфекции у больных хронической обструктивной болезнью легких» . Журнал инфекции . 50 (4): 322–30. дои : 10.1016/j.jinf.2004.07.011 . ПМЦ 7132437 . ПМИД 15845430 .
- ^ Берман, С. (май – июнь 1991 г.). «Эпидемиология острых респираторных инфекций у детей развивающихся стран». Обзоры инфекционных болезней . 13 (Приложение 6): S454–62. doi : 10.1093/clinids/13.supplement_6.s454 . ПМИД 1862276 .
- ^ Сато М., Райт П.Ф. (октябрь 2008 г.). «Современное состояние вакцин против вирусных инфекций парагриппа» . Педиатр. Заразить. Дис. Дж . 27 (10 Доп.): S123–5. дои : 10.1097/INF.0b013e318168b76f . ПМИД 18820572 .
- ^ «Вирусы парагриппа» . ЭЛС . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ «Определение вируса парагриппа человека» . МедицинаНет. Архивировано из оригинала 5 января 2012 года . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ ХЭМБЛИНГ, МГ (декабрь 1964 г.). «Выживаемость респираторно-синцитиального вируса при хранении в различных условиях» . Британский журнал экспериментальной патологии . 45 (6): 647–55. ПМК 2093680 . ПМИД 14245166 .
- ^ «Вирусы простуды, крупа и парагриппа человека: симптомы и профилактика» . НовостиГрипп . Проверено 21 марта 2012 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Хенриксон К.Дж. (2003). «Вирусы парагриппа» . Клин. Микробиол. Преподобный . 16 (2): 242–64. дои : 10.1128/смр.16.2.242-264.2003 . ПМЦ 153148 . ПМИД 12692097 .
- Вирусы парагриппа человека (ВПЧ)
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Вирусы парагриппа человека – информация предоставлена CDC