Wirus Coxsackie B4
| Wirus Coxsackie B4 | |
|---|---|
| Klasyfikacja wirusów | |
| (nierankingowe): | Wirus |
| królestwo : | Rybowiria |
| Królestwo: | Orthornawirusy |
| Gromada: | Pisuviricota |
| Klasa: | Pisoniviricetes |
| Zamówienie: | pikornawirusy |
| Rodzina: | Picornaviridae |
| Rodzaj: | Enterowirus |
| Gatunek: |
Enterowirus B
|
| Wirus: |
Wirus Coxsackie B4
|
Wirus Coxsackie B4 to enterowirusy należące do rodziny Picornaviridae . Wirusy te można znaleźć na całym świecie. Są to dodatnio sensowne , jednoniciowe, bezotoczkowe wirusy RNA o dwudziestościennej geometrii. Wirusy Coxsackie mają dwie grupy, A i B, z których każda jest związana z różnymi chorobami. Wirus Coxsackie z grupy A jest znany z wywoływania pryszczycy, podczas gdy grupa B, która zawiera sześć serotypów, może powodować różne objawy, takie jak zapalenie mięśnia sercowego z zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi. Wirus Coxsackie B4 ma tropizm komórkowy w stosunku do komórek NK i komórek wysp trzustkowych . Zakażenie może prowadzić do apoptozy komórek beta , co zwiększa ryzyko zapalenia wysp trzustkowych .
Struktura i genom wirusa
Wirus Coxsackie B4 jest jednym z sześciu serotypów występujących w grupie B i jest jednoniciowym, bezotoczkowym wirusem RNA o pozytywnym sensie. Jego genom jest liniowy i ma długość 7293 nukleotydów z nieulegającym translacji regionem 5' i 3' i koduje własny ogon poli-A 3'. Nieulegający translacji region 5' zawiera wewnętrzne miejsce wejścia rybosomu (IRES typu I). Kowalencyjnie związane z 5' UTR jest wirusowe białko VPg, które pomaga wirusowi w wejściu i replikacji. 2A i 3C to wirusowe proteinazy, które pomagają w rozszczepianiu poliproteiny kodowanej przez genom. 3D to polimeraza RNA zależna od RNA (RdRP). 2B, 2C i 3A to rdzeniowe białka wirusowe. Genom koduje również 4 białka kapsydu, VP4, VP1, VP2 i VP3, które tworzą dwudziestościenny kapsyd dla cząstek wirusa o wielkości około 30 nm. VP1-VP3 są odpowiedzialne za zewnętrzną powierzchnię wirionu, podczas gdy VP4 są osadzone w kapsydzie. W sumie poliproteina kodowana przez genom wirusa Coxsackie ma długość prawie 2200 aminokwasów i ostatecznie jest cięta przez proteinazy 2A i 3C, jak również przez proteinazy komórki gospodarza.
Ponieważ wirus Coxsackie B4 i wszyscy inni członkowie rodziny pikornawirusów nie mają otoczki, są one szczególnie odporne na środki dezynfekujące, rozpuszczalniki, niskie poziomy pH (tj. kwas żołądkowy), niskie temperatury i 70% alkohol.
Replikacja wirusa
Zamocowanie, wejście i odmalowanie
Kapsyd wirusów Coxsackie ma wyraźne zagłębienie wokół pięciokrotnej osi, zwane „kanionem”. Uważa się, że kanion pomaga w przyleganiu wirusów poprzez interakcję z cząsteczkami powierzchniowymi komórek. (Riabi, 2014) Kiedy VP1 wiąże się z receptorem Coxsackie-Adenovirus (CAR), który można znaleźć na komórkach mięśnia sercowego, jak również komórkach nabłonka i śródbłonka, zmiana konformacyjna powoduje, że receptory komórki gospodarza tworzą pory w błonie plazmatycznej przez które genom wirusowy sprzężony z VPg mógł dostać się do komórki. Usuwanie powłoki jest niepotrzebne, ponieważ pozostawia kapsyd na błonie plazmatycznej, a genom jest po prostu wstrzykiwany do cytoplazmy.
Replikacja
W przypadku jednoniciowych wirusów RNA o pozytywnym sensie translacja zachodzi przed transkrypcją. Po wejściu genomu do cytoplazmy komórki gospodarza, IRES w 5' UTR rekrutuje podjednostki rybosomalne (mechanizm niezależny od czapeczki), które rozpoczynają proces translacji. Gdy polipeptyd ulegnie całkowitej translacji, proteinazy wirusowe 2A i 3C, jak również proteinazy komórkowe, rozszczepiają poliproteinę na pojedyncze białka, które pomogą kontynuować proces replikacji wirusa.
Gdy tylko białka wirusowe zostaną poddane translacji i rozszczepieniu, transkrypty genomu wirusa o ujemnym sensie służą jako matryca dla bardziej dodatnich transkryptów genomu wirusa (który służy również jako mRNA, który można również przetłumaczyć na więcej białek wirusowych). Genom wirusa koduje ogon poli-A, który można rozpoznać po komórkowych czynnikach inicjacji i podjednostkach rybosomalnych, które rozpoczynają proces transkrypcji, tworząc nić ujemną, tworząc dwuniciowy związek pośredni RNA
Po transkrypcji negatywnego sensownego RNA musi zostać zapoczątkowany, aby zacząć tworzyć bardziej pozytywny sensowny genom RNA. Białko VPg, które jest kowalencyjnie połączone z końcem 5' genomu RNA, ma przyłączone 2 U. Celem tych U jest modyfikacja białka VPg, które służy jako starter białkowy, który wirusowy RdRP może rozpoznać i zacząć tworzyć więcej genomu z negatywnego sensu.
Wirusowe białko 2C przenosi genomy RNA o pozytywnym sensie do retikulum endoplazmatycznego, gdzie nastąpi składanie i dojrzewanie.
Podczas gdy to wszystko ma miejsce, wirusowe proteinazy pracują nad wyłączeniem syntezy białek w komórce gospodarza poprzez rozszczepienie czynnika inicjacji eIF-4. Ten proces powoduje zahamowanie wiązania rybosomów z mRNA komórki gospodarza. To skutecznie wyłącza translację zależną od czapeczki w komórce gospodarza.
Montaż, dojrzewanie i wyjście
Gdy genom wirusa i białka wirusowe osiągną wystarczająco wysokie stężenie w komórce gospodarza, białka strukturalne muszą się złożyć. Ostatnim etapem dojrzewania wirusa jest rozszczepienie VP0, białka prekursorowego, na VP2 i VP4. Wirusowe białka kapsydu łączą się, tworząc pentamery, z których 12 łączy się, tworząc pusty kapsyd lub prokapsyd (Expasy, Hunt, 2010). Jak wspomniano wcześniej, białko wirusowe 2C przenosi genom wirusa CB4 do retikulum endoplazmatycznego, gdzie rozpoczyna się tworzenie pęcherzyków. Błona ER porusza się, otaczając genom i białka, w którym to momencie prokapsyd przyczepia się do zewnętrznej części pęcherzyka i otacza genom i białka. W tym momencie VP0 zostaje rozszczepiony przez proteinazę komórkową, a wirus ostatecznie staje się w pełni dojrzały i zakaźny. Ponieważ CB4 jest wirusem bezotoczkowym, wydostaje się poprzez cytolizę, przedzierając się przez błonę plazmatyczną, aby przejść dalej i zainfekować inne komórki gospodarza (Hunt, 2010)
Objawy
Wirusy Coxsackie B 1–4 są zazwyczaj najpoważniejszymi i najbardziej śmiertelnymi chorobami noworodków. Typowe objawy mogą obejmować zapalenie mięśnia sercowego, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i zapalenie wątroby. Inne mniej poważne objawy mogą obejmować zapalenie płuc, objawy żołądkowo-jelitowe, zapalenie trzustki i drgawki. Wydaje się, że pacjenci z wirusem Coxsackie B4 cierpią na opryszczkę , zapalenie migdałków i zapalenie gardła .
Wirus CB4 spowodował infekcje przez łożysko u myszy. Wykazano, że infekcja w pierwszych kilku tygodniach ciąży jest szkodliwa zarówno dla matek, jak i płodu, powodując zmniejszenie wielkości miotu, poronienie lub poród martwego płodu. Szczenięta urodzone z matek zakażonych w 4. i 17. dniu ciąży miały istotnie (p < 0,05) większe nieprawidłowości trzustki prowadzące do objawów podobnych do cukrzycy.
Wirus Coxsackie B4 i cukrzyca typu 1
Jedna z teorii sugeruje, że cukrzyca typu 1 jest wywołaną wirusem reakcją autoimmunologiczną , w której układ odpornościowy atakuje zainfekowane wirusem komórki wraz z komórkami beta trzustki , ale jak dotąd nie ma jednoznacznych dowodów na poparcie tej hipotezy u ludzi.
Przegląd systematyczny z 2004 roku analizujący możliwy związek między zakażeniem wirusem Coxsackie B a cukrzycą typu 1 był niejednoznaczny. Przegląd systematyczny i metaanaliza z 2011 roku wykazały związek między infekcjami enterowirusami a cukrzycą typu 1, ale inne badania wykazały, że zamiast wyzwalać proces autoimmunologiczny, infekcje enterowirusowe, takie jak wirus Coxsackie B, mogą chronić przed wystąpieniem i rozwojem cukrzycy typu 1. 1 cukrzyca.
Przenoszenie na noworodki
Enterowirusy często infekują noworodki i niemowlęta w wieku poniżej 12 miesięcy. Wirusy Coxsackie b są zwykle przenoszone na niemowlęta poprzez transmisję okołoporodową. Jednak cięższe przypadki wirusów Coxsackie B rozprzestrzeniają się poprzez transmisję przezłożyskową. Typowe objawy zakażenia noworodków wirusem Coxsackie B u dzieci obejmują zapalenie opon mózgowych i/lub zapalenie mózgu. Wirus Coxsackie B4 może infekować mózg i rdzeń kręgowy i powodować stan zapalny.
Diagnoza
Zakażenie wywołane przez wirusy Coxsackie B można określić, mierząc ilość przeciwciał neutralizujących we krwi, metodą PCR i wykrywaniem mikroskopowym. Trudno jest zdiagnozować CBV na podstawie objawów.