Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с вируса Lassa )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о вирусе Ласса, вызывающем геморрагическую лихорадку. Для вируса бешенства см. Lyssavirus .
Lassa mammarenavirus
Микрофотография ПЭМ вирионов "Lassa mammarenavirus"
ПЭМ микрофотография из Ласса mammarenavirus вирионов
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Царство :Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Негарнавирикота
Учебный класс:Ellioviricetes
Заказ:Буньявиралес
Семья:Arenaviridae
Род:Маммаренавирус
Разновидность:
Lassa mammarenavirus
Синонимы
  • Вирус Ласса

Ласса mammarenavirus ( LASV ) находится под ареновирус , что вызывает Ласса геморрагическую лихорадку , [1] тип вирусной геморрагической лихорадки (УКВ), у человека и других приматов . Lassa mammarenavirus - новый вирус и избранный агент , требующий сдерживания, эквивалентного 4-му уровню биобезопасности . Он эндемичен в странах Западной Африки, особенно в Сьерра-Леоне , Гвинейской Республике , Нигерии и Либерии., где ежегодная заболеваемость составляет от 300 000 до 500 000 случаев, что приводит к 5 000 смертей в год. [2]

По состоянию на 2012 год открытия в районе реки Мано в Западной Африке расширили эндемичную зону между двумя известными эндемичными регионами Ласса, что указывает на то, что LASV более широко распространен в экозоне тропических лесных саванн в Западной Африке. [3] Нет утвержденных вакцин против лихорадки Ласса для использования у людей. [4]

Открытие [ править ]

В 1969 году медсестра-миссионер Лаура Вайн заболела загадочным заболеванием, которое она заразила от акушерского пациента в Лассе, деревне в штате Борно , Нигерия. [5] [6] [7] Затем ее перевезли в Джос , Нигерия, где она умерла. Впоследствии заразились еще двое, одной из которых была пятидесятидвухлетняя медсестра Лили Пиннео, которая ухаживала за Лорой Вайн. [8] Образцы Пиннео были отправлены в Йельский университет в Нью-Хейвене, где Жорди Казальс , Соня Бакли и другие впервые изолировали новый вирус, который позже будет известен как Lassa mammarenavirus . [9][10] [11] Казальс заболел лихорадкой и чуть не умер; один техник умер от этого. [9] К 1972 году многососковая крыса, Mastomys Natalensis , было установлено, что основным резервуаром вируса в Западной Африке,состоянии пролить вируса в моче и кале без проявления видимых симптомов. [12] [13]

Вирусология [ править ]

Структура и геном [ править ]

Структура и геном вируса Ласса. Рисунок Fehling et al., 2012 [14]

Вирусы Ласса [15] [16] представляют собой оболочечные одноцепочечные двусегментированные вирусы с амбисенсной РНК . Их геном [17] содержится в двух сегментах РНК, каждый из которых кодирует по два белка, по одному в каждом смысле, всего четыре вирусных белка. [18] Большой сегмент кодирует маленький белок цинкового пальца (Z), который регулирует транскрипцию и репликацию, [19] [20] и РНК-полимеразу (L). Небольшой сегмент кодирует нуклеопротеин (NP) и предшественник поверхностного гликопротеина (GP, также известный как вирусный спайк).), который протеолитически расщепляется на гликопротеины оболочки GP1 и GP2, которые связываются с рецептором альфа-дистрогликана и опосредуют проникновение в хозяйскую клетку. [21]

Лихорадка Ласса вызывает геморрагическую лихорадку, часто проявляющуюся иммуносупрессией. Lassa mammarenavirus очень быстро реплицируется и демонстрирует временный контроль репликации. [22] Первым этапом репликации является транскрипция копий мРНК отрицательного или отрицательного смысла генома. Это обеспечивает адекватное снабжение вирусными белками для последующих стадий репликации, поскольку белки NP и L транслируются с мРНК. Геном с положительным или положительным смыслом затем образует комплементарную вирусную РНК (vcRNA)копии самого себя. Копии РНК являются матрицей для получения потомства с негативным смыслом, но из него также синтезируется мРНК. МРНК, синтезированная из vcRNA, транслируется с образованием белков GP и Z. Такой временный контроль позволяет продуцировать спайковые белки в последнюю очередь и, следовательно, задерживать распознавание иммунной системой хозяина.

Нуклеотидные исследования генома показали, что у Ласса четыре линии происхождения: три найдены в Нигерии, а четвертая - в Гвинее, Либерии и Сьерра-Леоне. Кажется, что нигерийские штаммы были предками других, но для подтверждения этого требуются дополнительные исследования. [23]

Рецепторы [ править ]

Механизмы проникновения аренавирусов Старого и Нового Света.

Lassa mammarenavirus проникает в клетку-хозяина с помощью рецептора клеточной поверхности альфа-дистрогликан (альфа-DG) [21], универсального рецептора для белков внеклеточного матрикса . Он разделяет этот рецептор с прототипом вируса аренавируса старого света лимфоцитарного хориоменингита . Распознавание рецептора зависит от конкретной сахарной модификации альфа-дистрогликана группой гликозилтрансфераз, известных как БОЛЬШИЕ белки. Определенные варианты генов, кодирующих эти белки, по-видимому, проходят положительный отбор в Западной Африке, где Ласса является эндемиком. [24]Альфа-дистрогликан также используется в качестве рецептора вирусами аренавирусов клады С Нового Света (вирусы Oliveros и Latino). В отличии от Нового Света аренавирусы из кладов А и В, которые включают в себя важные вирусы Мачьих , Гуанарита , Хунин и SABIA в дополнении к не патогенному вирусу Amapari, используют рецептор трансферрина 1 . Небольшая алифатическая аминокислота в позиции 260 аминокислоты гликопротеина GP1 необходима для связывания с высоким сродством с альфа-DG. Кроме того, положение 259 аминокислоты GP1 также представляется важным, поскольку все аренавирусы, демонстрирующие связывание альфа-DG с высоким сродством, содержат в этом положении объемную ароматическую аминокислоту (тирозин или фенилаланин).[ необходима цитата ]

В отличие от большинства вирусов с оболочкой, которые используют ямки, покрытые клатрином, для входа в клетки и связываются со своими рецепторами в зависимости от pH, вирус Ласса и лимфоцитарный хориоменингит вместо этого используют эндоцитотический путь, независимый от клатрина, кавеолина , динамина и актина . После того, как внутри клетки вирусы быстро доставлены эндосомы через везикулярного торговли хотя и тот , который в значительной степени зависит от маленьких ГТФаз Rab5 и Rab7 . При контакте с эндосомой происходит pH-зависимое слияние мембран, опосредованное гликопротеином оболочки, который при более низком pH эндосомы связывает лизосомный белок LAMP1. что приводит к слиянию мембран и выходу из эндосомы.

Жизненный цикл [ править ]

Жизненный цикл вируса Ласса. Рисунок Fehling et al., 2012 [14]

Жизненный цикл Lassa mammarenavirus аналогичен аренавирусам Старого Света. Маммаренавирус Lassa проникает в клетку посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза . Какой эндоцитотический путь используется, пока неизвестно, но, по крайней мере, вход в клетки чувствителен к истощению холестерина. Сообщалось, что интернализация вируса ограничивается при истощении холестерина. Рецептор, используемый для входа в клетку, представляет собой альфа- дистрогликан , высококонсервативный и повсеместно экспрессируемый рецептор клеточной поверхности для белков внеклеточного матрикса. Дистрогликан, который позже расщепляется на альфа-дистрогликан, и бета-дистрогликан первоначально экспрессируется в большинстве клеток в зрелые ткани и обеспечивает молекулярную связь между ЕСМ и цитоскелетом на основе актина.[25] После того, как вирус попадает в клетку в результате эндоцитоза, опосредованного альфа-дистрогликаном, среда с низким pH запускает pH-зависимое слияние мембран и высвобождает комплекс RNP (вирусный рибонуклеопротеин) в цитоплазму. Вирусная РНК распаковывается, а репликация и транскрипция инициируются в цитоплазме. [25] В начале репликации геномы S и L РНК синтезируют антигеномные S и L РНК, а из антигеномных РНК синтезируются геномные S и L РНК. И геномная, и антигеномная РНК необходимы для транскрипции и трансляции . S-РНК кодирует белки GP и NP (вирусный нуклеокапсидный белок), а L-РНК кодирует белки Z и L. Белок L, скорее всего, представляет собой вирусную РНК-зависимую РНК-полимеразу.[26] Когда клетка инфицирована вирусом, L-полимераза связывается с вирусной РНП и инициирует транскрипцию геномной РНК. 5'- и 3'-концевые 19-нуклеотидные вирусные промоторные области обоих сегментов РНК необходимы для распознавания и связывания вирусной полимеразы . Первичная транскрипция сначала транскрибирует мРНК геномных S- и L-РНК, которые кодируют белки NP и L соответственно. Транскрипция заканчивается в структуре «стебель-петля» (SL) внутри межгеномной области. Аренавирусы используютстратегиюотрыва кэпа для получения кэп-структур из клеточных мРНК, и это опосредуется эндонуклеазой.активность L-полимеразы и кэп-связывающая активность NP. Антигеномная РНК транскрибирует вирусные гены GPC и Z, кодируемые в геномной ориентации, из сегментов S и L. соответственно. Антигеномная РНК также служит матрицей для репликации. [27] После трансляции GPC он посттрансляционно модифицируется в эндоплазматическом ретикулуме . GPC расщепляется на GP1 и GP2 на более поздней стадии секреторного пути. Сообщалось, что за это расщепление отвечает клеточная протеаза SKI-1 / S1P. Расщепленные гликопротеины включаются в оболочку вириона, когда вирус прорастает и высвобождается из клеточной мембраны. [26]

Патогенез [ править ]

Лихорадка Ласса чаще всего вызывается маммаренавирусом Ласса . Симптомы включают гриппоподобное заболевание, характеризующееся лихорадкой, общей слабостью, кашлем, болью в горле, головной болью и желудочно-кишечными проявлениями. Геморрагические проявления включают проницаемость сосудов. [27]

При попадании в организм маммаренавирус Ласса поражает почти все ткани человеческого тела. Он начинается со слизистой оболочки , кишечника, легких и мочевыделительной системы, а затем переходит в сосудистую систему. [5]

Основными мишенями вируса являются антигенпрезентирующие клетки (в основном дендритные клетки ) и эндотелиальные клетки. [28] [29] [30] В 2012 году сообщалось, как нуклеопротеин (NP) вируса маммаренавируса Ласса саботирует ответ врожденной иммунной системы хозяина . Обычно, когда патоген проникает в хозяина, врожденная система защиты распознает молекулярные паттерны, связанные с патогеном (PAMP), и активирует иммунный ответ. Один из механизмов обнаруживает двухцепочечную РНК (дцРНК), которая синтезируется только вирусами с отрицательным смыслом . В цитоплазме рецепторы дцРНК, такие как RIG-I(ген I, индуцируемый ретиноевой кислотой) и MDA-5 (ген 5, связанный с дифференцировкой меланомы), обнаруживают дцРНК и инициируют сигнальные пути, которые перемещают IRF-3 ( фактор регуляции интерферона 3) и другие факторы транскрипции в ядро. Транслоцированные факторы транскрипции активируют экспрессию интерферонов и, и они инициируют адаптивный иммунитет . NP, кодируемый в Lassa mammarenavirus , важен для репликации и транскрипции вируса , но он также подавляет врожденный ответ хозяина IFN, ингибируя транслокацию IRF-3. Сообщается, что NP маммаренавируса Ласса содержит экзонуклеазу.активность только к дцРНК. [31] экзонуклеазная активность дцРНК NP противодействует ответам IFN путем переваривания PAMP, что позволяет вирусу уклоняться от иммунных ответов хозяина. [32]

См. Также [ править ]

  • Коалиция за инновации в обеспечении готовности к эпидемиям

Ссылки [ править ]

  1. ^ Рама JD, Baldwin JM, Гокк DJ, Troup JM (июль 1970). «Лихорадка Ласса, новое вирусное заболевание человека из Западной Африки. I. Клиническое описание и патологические данные». Американский журнал тропической медицины и гигиены . 19 (4): 670–6. DOI : 10,4269 / ajtmh.1970.19.670 . PMID  4246571 .
  2. ^ "Информационный бюллетень о лихорадке Ласса" .
  3. ^ Sogoba N, Фельдман H, Safronetz D (сентябрь 2012). «Лихорадка Ласса в Западной Африке: свидетельство расширения региона эндемичности». Зоонозы и общественное здоровье . 59 Дополнение 2 (59): 43–7. DOI : 10.1111 / j.1863-2378.2012.01469.x . PMID 22958249 . S2CID 27063493 .  
  4. ↑ Yun NE, Walker DH (октябрь 2012 г.). «Патогенез лихорадки Ласса» . Вирусы . 4 (10): 2031–48. DOI : 10,3390 / v4102031 . PMC 3497040 . PMID 23202452 .  
  5. ^ а б Дональдсон Р.И. (2009). Уорд Ласса: борьба одного человека с одной из самых смертоносных болезней в мире . Пресса Св. Мартина. ISBN 978-0-312-37700-7.
  6. ^ "Ласса Лихорадка | CDC" . www.cdc.gov . Проверено 23 сентября 2016 .
  7. ^ Рама JD, Baldwin JM, Гокк DJ, Troup JM (июль 1970). «Лихорадка Ласса, новое вирусное заболевание человека из Западной Африки. I. Клиническое описание и патологические данные». Американский журнал тропической медицины и гигиены . 19 (4): 670–6. DOI : 10,4269 / ajtmh.1970.19.670 . PMID 4246571 . 
  8. ↑ Frame JD (май 1992 г.). «История лихорадки Ласса. Часть I: Открытие болезни». Медицинский журнал штата Нью-Йорк . 92 (5): 199–202. PMID 1614671 . 
  9. ^ a b Prono L (9 января 2008 г.). Чжан И (ред.). Энциклопедия глобального здоровья . 1 . МУДРЕЦ. п. 354. ISBN 978-1-4129-4186-0. OCLC  775277696 .
  10. Перейти ↑ Buckley SM , Casals J, Downs WG (июль 1970 г.). «Выделение и антигенная характеристика вируса Ласса». Природа . +227 (5254): 174. Bibcode : 1970Natur.227..174B . DOI : 10.1038 / 227174a0 . PMID 5428406 . S2CID 4211129 .  
  11. ↑ Оранский I (12 марта 2005 г.). «Соня Бакли». Ланцет . 365 (9463): 932. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (05) 71068-0 . PMID 15786567 . S2CID 5188080 .  
  12. ^ Fraser DW, Кэмпбелл CC, Monath TP, Гофф PA, Gregg MB (ноябрь 1974). «Лихорадка Ласса в Восточной провинции Сьерра-Леоне, 1970-1972 годы. I. Эпидемиологические исследования». Американский журнал тропической медицины и гигиены . 23 (6): 1131–9. DOI : 10,4269 / ajtmh.1974.23.1131 . PMID 4429182 . 
  13. ^ Monath Т.П., Махер М, Касальс Дж, Кисслинг RE, Cacciapuoti А (ноябрь 1974 г.). «Лихорадка Ласса в Восточной провинции Сьерра-Леоне, 1970–1972 годы. II. Клинические наблюдения и вирусологические исследования отдельных больных». Американский журнал тропической медицины и гигиены . 23 (6): 1140–9. DOI : 10,4269 / ajtmh.1974.23.1140 . PMID 4429183 . 
  14. ^ a b Фелинг С.К., Леннарц Ф., Стрекер Т. (ноябрь 2012 г.). «Многофункциональная природа белка Z пальца RING аренавируса» . Вирусы . 4 (11): 2973–3011. DOI : 10,3390 / v4112973 . PMC 3509680 . PMID 23202512 .  
  15. ^ Джейми дял и Бен Fohner вируса Ласса Стэнфордского университета Люди и вирусы класса 2005 года, ой доступ9 мая 2018
  16. ^ Лэшли, Фелисса Р. и Джерри Д. Дарем. Новые инфекционные заболевания: тенденции и проблемы. Нью-Йорк: Springer Pub., 2002. Печать.
  17. ^ Ридли, Мэтт. Геном: автобиография вида в 23 главах. Нью-Йорк: HarperCollins, 1999. Печать.
  18. ^ "Геном RefSeq вируса Ласса" .
  19. Перейти ↑ Cornu TI, de la Torre JC (октябрь 2001 г.). «Белок Z RING finger вируса лимфоцитарного хориоменингита (LCMV) ингибирует транскрипцию и репликацию РНК минигенома S-сегмента LCMV» . Журнал вирусологии . 75 (19): 9415–26. DOI : 10,1128 / JVI.75.19.9415-9426.2001 . PMC 114509 . PMID 11533204 .  
  20. ^ Djavani М, Лукашевич IS, Санчес А, Никол СТ, Сальвато МС (сентябрь 1997). «Завершение последовательности вируса лихорадки Ласса и идентификация открытой рамки считывания RING-пальца на 5'-конце L РНК». Вирусология . 235 (2): 414–8. DOI : 10.1006 / viro.1997.8722 . PMID 9281522 . 
  21. ^ a b Цао В., Генри, доктор медицинских наук, Боров П., Ямада Х, старейшина Дж. Х., Равков Е. В. и др. (Декабрь 1998 г.). «Идентификация альфа-дистрогликана как рецептора вируса лимфоцитарного хориоменингита и вируса лихорадки Ласса». Наука . 282 (5396): 2079–81. Bibcode : 1998Sci ... 282.2079C . DOI : 10.1126 / science.282.5396.2079 . PMID 9851928 . 
  22. Перейти ↑ Lashley F (2002). Новые тенденции и проблемы инфекционных заболеваний . Издательская компания Springer.
  23. ^ Bowen MD, Rollin PE, Ksiazek TG, Hustad HL, Bausch DG, Demby AH, et al. (Август 2000 г.). «Генетическое разнообразие среди штаммов вируса Ласса» . Журнал вирусологии . 74 (15): 6992–7004. DOI : 10,1128 / JVI.74.15.6992-7004.2000 . PMC 112216 . PMID 10888638 .  
  24. ^ «Эндемический: Медицинская энциклопедия MedlinePlus» .
  25. ^ a b Rojek JM, Kunz S (апрель 2008 г.). «Вступление в клетки патогенных аренавирусов человека» . Клеточная микробиология . 10 (4): 828–35. DOI : 10.1111 / j.1462-5822.2007.01113.x . PMID 18182084 . 
  26. ^ a b Дростен С., Кюммерер Б.М., Шмитц Н., Гюнтер С. (январь 2003 г.). «Молекулярная диагностика вирусных геморрагических лихорадок». Противовирусные исследования . 57 (1–2): 61–87. DOI : 10.1016 / s0166-3542 (02) 00201-2 . PMID 12615304 . 
  27. ↑ a b Yun NE, Walker DH (октябрь 2012 г.). «Патогенез лихорадки Ласса» . Вирусы . 4 (10): 2031–48. DOI : 10,3390 / v4102031 . PMC 3497040 . PMID 23202452 .  
  28. ^ Levene М.И., Gibson Н.А., Фентон AC, Papathoma E, D Barnett (июль 1990). «Использование блокатора кальциевых каналов, никардипина, у новорожденных с тяжелой формой асфиксии». Медицина развития и детская неврология . 32 (7): 567–74. DOI : 10.1111 / j.1469-8749.1990.tb08540.x . PMID 2391009 . S2CID 38807245 .  
  29. ^ Mahanty S, Hutchinson K, Агарвал S, M McRae, Rollin PE, Pulendran B (март 2003). «Передний край: нарушение дендритных клеток и адаптивного иммунитета вирусами Эбола и Ласса» . Журнал иммунологии . 170 (6): 2797–801. DOI : 10.4049 / jimmunol.170.6.2797 . PMID 12626527 . 
  30. ^ Baize S, Kaplon J, Faure C, Pannetier D, Georges-Courbot MC, Deubel V (март 2004 г.). «Инфекция дендритных клеток и макрофагов человека вирусом Ласса продуктивна, но не активирует клетки» . Журнал иммунологии . 172 (5): 2861–9. DOI : 10.4049 / jimmunol.172.5.2861 . PMID 14978087 . 
  31. ^ Гесте К.М., король Л.Б., Zandonatti М.А., Saphire EO (август 2012). «Структурные основы специфичности дцРНК экзонуклеазы NP вируса Ласса» . PLOS ONE . 7 (8): e44211. Bibcode : 2012PLoSO ... 744211H . DOI : 10.1371 / journal.pone.0044211 . PMC 3429428 . PMID 22937163 .  
  32. ^ Гесте KM, Bale S, Kimberlin CR, Saphire EO (апрель 2012). «Скрытие доказательств: две стратегии уклонения от врожденного иммунитета вирусами геморрагической лихорадки» . Текущее мнение в вирусологии . 2 (2): 151–6. DOI : 10.1016 / j.coviro.2012.01.003 . PMC 3758253 . PMID 22482712 .