Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Риновирус
Изоповерхность риновируса человека с белками
Риновирус
Научная классификация
Включенные группы
  • Риновирус А
  • Риновирус B
  • Риновирус C
Кладистически включенные, но традиционно исключенные таксоны

Риновирусы (от греческого ῥίς rhis «носа», ген ῥινός Носорогов «носа», а латинский Вирус ) является наиболее распространенным вирусным инфекционным агентом в организме человека и является преобладающей причиной простуды . Риновирусная инфекция распространяется при температурах 33–35 ° C (91–95 ° F), таких как температура в носу. Риновирусы принадлежат к роду Enterovirus семейства Picornaviridae .

Три вида риновирусов (A, B и C) включают около 160 распознаваемых типов риновирусов человека, которые различаются в зависимости от их поверхностных белков ( серотипов ). [1] Они литические по своей природе и являются одними из самых маленьких вирусов с диаметром около 30 нанометров. Для сравнения: другие вирусы, такие как оспа и коровья оспа , примерно в десять раз крупнее и имеют размер около 300 нанометров , а вирусы гриппа - около 80–120 нм.

История [ править ]

В 1953 году, когда группа медсестер заболела легким респираторным заболеванием, Уинстон Прайс из Университета Джона Хопкинса взял образцы носового прохода и выделил первый риновирус, который он назвал вирусом JH в честь Джонса Хопкинса. [2] [3] Его результаты были опубликованы в 1956 году. [4]

Передача и эпидемиология [ править ]

Основная статья: Простуда

Есть два пути передачи: через аэрозоли из дыхательных капель и от фомитов (загрязненных поверхностей), включая прямой контакт от человека к человеку.

Риновирусы распространены по всему миру и являются основной причиной простуды . Симптомы включают боль в горле , насморк , заложенность носа , чихание и кашель ; иногда сопровождается мышечными болями , усталостью , недомоганием , головной болью , мышечной слабостью или потерей аппетита . Большинство изменений носовых пазух обратимы, что соответствует самоограничивающемуся вирусному процессу, типичному для риновирусной простуды. Лихорадка и сильное истощение чаще встречаются при гриппе.. У детей может быть от шести до двенадцати простудных заболеваний в год. В Соединенных Штатах заболеваемость простудой выше осенью и зимой, при этом большинство инфекций происходит с сентября по апрель. Сезонность может быть связана с началом учебного года [ необходима цитата ] и тем, что люди проводят больше времени в помещении, что увеличивает вероятность передачи вируса. [5] Более низкие температуры окружающей среды, особенно на открытом воздухе, также могут иметь значение [6]учитывая, что риновирусы размножаются предпочтительно при 32 ° C (89 ° F), а не при 37 ° C (98 ° F) - см. следующий раздел. Различные виды пыльцы, травы, сена и методы ведения сельского хозяйства могут быть факторами сезонности, а также применения химических средств контроля газонов, загонов и спортивных площадок в школах и общинах. Факторами кажутся изменения температуры, влажности и ветра. Также постулируется, что плохие жилищные условия, перенаселенность и антисанитарные условия, связанные с бедностью, являются важными факторами передачи «простуды».

Риновирусами больше всего подвержены младенцы, пожилые люди и люди с ослабленным иммунитетом . [7]

Патогенез [ править ]

Основным путем проникновения риновирусов человека являются верхние дыхательные пути (рот и нос). Риновирусы A и B используют «основной» ICAM-1 (молекула межклеточной адгезии 1), также известный как CD54 (кластер дифференцировки 54), на респираторных эпителиальных клетках в качестве рецепторов для связывания. В некоторых подгруппах A и B вместо этого используется «минорный» рецептор ЛПНП . [8] Риновирус C использует члена 3 семейства, родственного кадгерину (CDHR3), для обеспечения входа в клетки . [9] По мере того, как вирус реплицируется и распространяется, инфицированные клетки испускают сигналы бедствия, известные как хемокины и цитокины.(которые, в свою очередь, активируют медиаторы воспаления). Лизис клеток происходит в эпителии верхних дыхательных путей .

Заражение происходит быстро, вирус прилипает к поверхностным рецепторам в течение 15 минут после попадания в дыхательные пути. Чуть более 50% людей испытывают симптомы в течение 2 дней после заражения. Только около 5% случаев будут иметь инкубационный период менее 20 часов, и, в другом крайнем случае, ожидается, что 5% случаев будут иметь инкубационный период более четырех с половиной дней. [10]

Человеческие риновирусы преимущественно растут при 32 ° C (89 ° F), что значительно ниже средней температуры человеческого тела 37 ° C (98 ° F); отсюда тенденция вируса инфицировать верхние дыхательные пути , где дыхательный поток постоянно контактирует с (более холодной) экстрасоматической средой.

Риновирус C, в отличие от видов A и B, может вызывать тяжелые инфекции. [11] Эта ассоциация исчезает после проверки мешающих факторов . [12] Очевидно, что среди младенцев, инфицированных симптоматическим респираторным заболеванием в районах с ограниченными ресурсами, нет связи между видами риновирусов и серьезностью заболевания. [13]

Таксономия [ править ]

Филогенетические деревья максимальной вероятности энтеровирусов видов A, B, C, D и изолятов риновирусов A, B, C из Латинской Америки. На область 5'UTR гораздо больше влияют события рекомбинации, чем на кодирующую последовательность VP4 / VP2 . Видна парафилетическая природа «риновируса». [14]

Риновирус ранее был родом из семейства Picornaviridae . 39-й Исполнительный комитет (EC39) Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV) встретился в Канаде в июне 2007 года с новыми таксономическими предложениями. В апреле 2008 года Международный комитет по таксономии вирусов проголосовал и утвердил следующие изменения:

  • 2005.264V.04 Чтобы удалить следующие виды из существующего рода Rhinovirus в семействе Picornaviridae :
    • Риновирус человека А
    • Риновирус человека B
  • 2005.265V.04 Отнести к роду Enterovirus семейства Picornaviridae следующие виды :
    • Риновирус человека А
    • Риновирус человека B
  • 2005.266V.04 Для удаления существующего рода Rhinovirus из семейства Picornaviridae . Примечание: род Rhinovirus настоящим исчезает.

Слияние основано на том, что два «рода» вирусов существенно не отличаются в вирусологическом смысле. У них идентичная организация генома и структура частиц, и филогения не всегда монофилетична.

В июле 2009 года ICTV проголосовало и ратифицировало предложение о добавлении третьего вида, человеческого риновируса C, к роду Enterovirus .

  • 2008.084VAHRV-C-Sp 2008.084V Для создания нового вида под названием Человеческий риновирус C в роду Enterovirus семейства Picornaviridae .

Всего было внесено 215 таксономических предложений, которые были одобрены и ратифицированы после 8-го отчета ICTV 2005 года.

Серотипы [ править ]

Названия серотипов риновирусов человека имеют форму HRV- Xn, где X - вид риновируса (A, B или C), а n - порядковый номер. Виды A и B использовали один и тот же индекс, а вид C - отдельный. Допустимые порядковые номера следующие:

  • Риновирус A: 1, 2, 7–13, 15, 16, 18–25, 28–34, 36, 38–41, 43–47, 49–51, 53–68, 71 , 73–78, 80–82 , 85, 88–90, 94–96, 98, 100–103
  • Риновирус B: 3–6, 14, 17, 26, 27, 35, 37, 42, 48, 52, 69, 70, 72, 79, 83, 84, 86, 91–93, 97, 99.
  • Риновирус C: 1–51

Структура [ править ]

Геном риновируса человека, структура вириона и виды

Риновирусы имеют геномы одноцепочечной положительной смысловой РНК длиной от 7200 до 8500 нуклеотидов . На 5'-конце генома находится кодируемый вирусом белок, и, как и в мРНК млекопитающих, имеется 3'- поли-А-хвост . Структурные белки кодируются в 5'-области генома, а неструктурные - в 3'-конце. Это то же самое для всех пикорнавирусов . Сами вирусные частицы не имеют оболочки и имеют икосаэдрическую структуру.

Вирусные белки транслируются как один длинный полипептид, который расщепляется на структурные и неструктурные вирусные белки. [15]

Риновирусы человека состоят из капсида, который содержит четыре вирусных белка : VP1, VP2, VP3 и VP4. [16] [17] VP1, VP2 и VP3 составляют основную часть белкового капсида. Гораздо меньший белок VP4 имеет более протяженную структуру и находится на границе между капсидом и геномом РНК. Есть 60 копий каждого из этих белков, собранных в виде икосаэдра . Антитела являются основной защитой от инфекции эпитопами, лежащими на внешних областях VP1-VP3.

Новые противовирусные препараты [ править ]

Показано, что интраназально применяемый интерферон- альфа эффективен против риновирусных инфекций человека. Однако добровольцы, принимавшие этот препарат, испытали некоторые побочные эффекты, такие как носовое кровотечение, и у них появилась толерантность к препарату. Впоследствии исследования этого метода лечения были прекращены. [18]

Плеконарил - пероральный биодоступный противовирусный препарат, разрабатываемый для лечения инфекций, вызванных пикорнавирусами . [19] Этот препарат действует путем связывания с гидрофобным карманом в VP1 и стабилизирует белковый капсид до такой степени, что вирус не может высвободить свой геном РНК в клетку-мишень. При испытании на добровольцах во время клинических испытаний этот препарат вызывал значительное уменьшение секреции слизи и симптомов, связанных с заболеванием . Плеконарил в настоящее время недоступен для лечения риновирусных инфекций человека, поскольку его эффективность при лечении этих инфекций находится на стадии дальнейшей оценки. [20]

Другие вещества, такие как йота-каррагинан, могут лечь в основу создания лекарств для борьбы с риновирусом человека. [21]

При астме человеческие риновирусы недавно были связаны с большинством обострений астмы, для которых текущая терапия неадекватна. Молекула межклеточной адгезии 1 (ICAM-1) играет центральную роль в воспалении дыхательных путей при астме и является рецептором для 90% риновирусов человека. Риновирусная инфекция эпителия дыхательных путей человека индуцирует ICAM-1.

Дезлоратадин и лоратадин - соединения, принадлежащие к новому классу блокаторов H1-рецепторов . Противовоспалительные свойства антигистаминных препаратов недавно были задокументированы, хотя лежащие в основе молекулярные механизмы полностью не определены. Эти эффекты вряд ли будут опосредованы антагонизмом к H1-рецепторам и предполагают новый механизм действия, который может иметь важное значение для терапевтического контроля вирус-индуцированных обострений астмы. [ необходима цитата ]

В 2018 году исследователи Имперского колледжа Лондона и коллеги из Йоркского университета и Института Пирбрайта сообщили о новой серии антириновирусных соединений . Эти молекулы нацелены на человеческую N- миристоилтрансферазу , фермент в клетке-хозяине, который требуется пикорнавирусу для сборки своего вирусного капсида и, таким образом, образования инфекционного вириона. Ведущее соединение в этой серии, IMP-1088 , очень сильно ингибирует миристоилирование хозяина.белка вирусного капсида и предотвращал образование инфекционного вируса, сохраняя жизнеспособность клеток в культуре, которые были подвержены воздействию различных серотипов риновирусов или связанных пикорнавирусов, включая полиовирус и вирус ящура . [22] Поскольку эти соединения нацелены на фактор хозяина, они широко активны против всех серотипов, и маловероятно, что они могут быть преодолены мутациями устойчивости вируса. [22]

Вакцина [ править ]

Там нет вакцин против этих вирусов , поскольку есть мало-по-нет перекрестной защиты между серотипами . По крайней мере , 99 серотипов человека риновирусы , поражающие людей были упорядочены . [23] [8] Однако исследование белка VP4 показало, что он высоко консервативен среди многих серотипов риновируса человека, что открывает потенциал для будущей вакцины против риновируса человека пан-серотипа. [24] Аналогичный результат был получен с белком VP1. Как и VP4, VP1 также иногда «высовывается» из вирусной частицы, делая ее доступной для нейтрализующих антител. Оба пептида были протестированы на кроликах, что привело к успешной генерации антител перекрестного серотипа. [25]

Успешное введение человеческого ICAM-1 мышам устранило серьезное препятствие на пути создания животной модели для вакцинации против RV. [25]

Профилактика [ править ]

Основная статья: Простуда § Профилактика

Риновирус человека наиболее заразен в осенние и зимние месяцы. Вирус может оставаться активированным до трех часов вне человеческого организма-хозяина. После заражения вирусом человек становится наиболее заразным в течение первых трех дней. Профилактические меры, такие как регулярное энергичное мытье рук с мылом и водой, могут помочь избежать заражения. Избегайте прикосновения ко рту, глазам и носу, наиболее распространенные точки проникновения риновируса также могут помочь в профилактике. Меры предосторожности при образовании капель в виде хирургической маски и перчаток - это метод, используемый в крупных больницах.

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Никола Дэвисон (6 октября 2017 г.). «Почему мы не можем вылечить простуду?», The Guardian
  2. ^ Offit, Пол А. (2007). Вакцинированы; Стремление одного человека победить самые смертоносные болезни в мире . HarperCollins. С. 66–68. ISBN 978-0-06-122795-0.
  3. ^ Отчеты общественного здравоохранения . 74 . Обслуживание. 1959. с. 9.
  4. ^ Кеннеди, Джошуа L; Тернер, Рональд Б.; Брасиале, Томас; Heymann, Peter W .; Бориш, Ларри (июнь 2012 г.). «Патогенез риновирусной инфекции» . Текущее мнение в вирусологии . 2 (3): 287–293. DOI : 10.1016 / j.coviro.2012.03.008 . ISSN 1879-6257 . PMC 3378761 . PMID 22542099 .   
  5. ^ Колински, Джон М .; Шнайдер, Тобиас М. (2020). «События сверхраспространения предполагают передачу SARS-CoV-2 аэрозолем путем накопления в закрытых помещениях». arXiv : 2007.14807 [ q-bio.PE ].
  6. ^ Foxman EF, Storer JA, Fitzgerald ME, Wasik BR, Hou L, Zhao H и др. (Январь 2015 г.). «Зависящая от температуры врожденная защита против вируса простуды ограничивает репликацию вируса при высокой температуре в клетках дыхательных путей мыши» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (3): 827–32. Bibcode : 2015PNAS..112..827F . DOI : 10.1073 / pnas.1411030112 . PMC 4311828 . PMID 25561542 .  
  7. Перейти ↑ Jacobs SE, Lamson DM, St George K, Walsh TJ (январь 2013 г.). «Риновирусы человека» . Обзоры клинической микробиологии . 26 (1): 135–62. DOI : 10.1128 / CMR.00077-12 . PMC 3553670 . PMID 23297263 .  
  8. ^ a b Пальменберг А.С., Спиро Д., Кузьмицкас Р., Ван С., Джикенг А., Рате Дж. А. и др. (Апрель 2009 г.). «Секвенирование и анализ всех известных геномов риновирусов человека выявили структуру и эволюцию» . Наука . 324 (5923): 55–9. Bibcode : 2009Sci ... 324 ... 55P . DOI : 10.1126 / science.1165557 . PMC 3923423 . PMID 19213880 .  
  9. ^ Бочков Ю.А., Уоттерс К., Ашраф С., Григгс Т.Ф., Деврис М.К., Джексон Д.Д. и др. (Апрель 2015 г.). «Кадгерин-родственный член семьи 3, продукт гена восприимчивости к детской астме, опосредует связывание и репликацию риновируса С» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (17): 5485–90. Bibcode : 2015PNAS..112.5485B . DOI : 10.1073 / pnas.1421178112 . PMC 4418890 . PMID 25848009 .  
  10. ^ Lessler J, Reich NG, Брукмайер R, Perl Т.М., Нельсон К. Э. Каммингс DA (май 2009). «Инкубационные периоды острых респираторных вирусных инфекций: систематический обзор» . Ланцет. Инфекционные болезни . 9 (5): 291–300. DOI : 10.1016 / S1473-3099 (09) 70069-6 . PMC 4327893 . PMID 19393959 .  
  11. ^ Fuji N, Suzuki A, Lupisan S, Sombrero L, Galang H, Kamigaki T и др. (2011). Шульц Т.Ф. (ред.). «Обнаружение генома вируса риновируса С человека в крови у детей с тяжелыми респираторными инфекциями на Филиппинах» . PLOS One . 6 (11): e27247. Bibcode : 2011PLoSO ... 627247F . DOI : 10.1371 / journal.pone.0027247 . PMC 3210775 . PMID 22087272 .  
  12. ↑ McCulloch DJ, Sears MH, Jacob JT, Lyon GM, Burd EM, Caliendo AM и др. (Август 2014 г.). «Тяжесть риновирусной инфекции у госпитализированных взрослых не связана с генотипом» . Американский журнал клинической патологии . 142 (2): 165–72. DOI : 10.1309 / AJCPHIKRJC67AAZJ . PMC 4332627 . PMID 25015856 .  
  13. ^ Kuypers J, Perchetti GA, Chu HY, Newman KL, Katz J, Khatry SK и др. (Декабрь 2019 г.). «Филогенетическая характеристика риновирусов от младенцев в Сарлахи, Непал» . Журнал медицинской вирусологии . 91 (12): 2108–2116. DOI : 10.1002 / jmv.25563 . PMC 6800797 . PMID 31389049 .  
  14. ^ Гарсия Дж, Эспехо В, Нельсон М, Соверо М, Вилларан М.В., Гомес Дж, Баррантес М, Санчес Ф, Комач Г, Аранго А.Э., Агуайо Н., де Ривера, Иллинойс, Чикаиза, Вт, Хименес М, Алеман, В., Родригес, Ф, Гонсалес М.С., Кохель Т.Дж., Холси Е.С. (октябрь 2013 г.). «Человеческие риновирусы и энтеровирусы при гриппоподобных заболеваниях в Латинской Америке» . Журнал вирусологии . 10 : 305. DOI : 10,1186 / 1743-422x-10-305 . PMC 3854537 . PMID 24119298 .  
  15. ↑ Роберт Б. Коуч (2005). «Риновирусы: репликация» . В Энн О'Дейли (ред.). Энциклопедия наук о жизни . Джон Вили. ISBN 978-0-470-01590-2.
  16. ^ Россманн М.Г., Арнольд Э., Эриксон Дж. В., Франкенбергер Е. А., Гриффит Дж. П., Хехт Г. Дж. И др. (1985). «Структура вируса простуды человека и функциональная связь с другими пикорнавирусами». Природа . 317 (6033): 145–53. Bibcode : 1985Natur.317..145R . DOI : 10.1038 / 317145a0 . PMID 2993920 . 
  17. ^ Смит TJ, Кремер MJ, Луо М., Вринд G, Арнольд E, Камер G, и др. (Сентябрь 1986 г.). «Сайт прикрепления в человеческом риновирусе 14 противовирусных агентов, препятствующих отслаиванию». Наука . 233 (4770): 1286–93. Bibcode : 1986Sci ... 233.1286S . DOI : 10.1126 / science.3018924 . PMID 3018924 . 
  18. ^ Farr Б.М., Гуолтни JM, Adams KF, Hayden FG (июль 1984). «Интраназальный интерферон-альфа 2 для профилактики естественных риновирусных простуд» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 26 (1): 31–4. DOI : 10.1128 / aac.26.1.31 . PMC 179911 . PMID 6089652 .  
  19. ^ Пивер DC, Tull TM, Seipel ME, Groarke JM (сентябрь 1999). «Активность плеконарила против энтеровирусов» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 43 (9): 2109–15. DOI : 10.1128 / AAC.43.9.2109 . PMC 89431 . PMID 10471549 .  
  20. ^ Флейшер R, Laessig K (декабрь 2003). «Оценка безопасности и эффективности плеконарила для лечения простуды» . Клинические инфекционные болезни . 37 (12): 1722. DOI : 10,1086 / 379830 . PMID 14689362 . 
  21. ^ Grassauer A, Weinmuellner R, Meier C, Pretsch A, Prieschl-Grassauer E, Unger H (сентябрь 2008 г.). «Йота-каррагинан - мощный ингибитор риновирусной инфекции» . Журнал вирусологии . 5 : 107. DOI : 10,1186 / 1743-422X-5-107 . PMC 2562995 . PMID 18817582 .  
  22. ^ a b Муснье А., Белл А.С., Свебода Д.П., Моралес-Санфрутос Дж., Перес-Дорадо И., Бранниган Дж. А. и др. (Июнь 2018). «Полученные из фрагментов ингибиторы человеческой N-миристоилтрансферазы блокируют сборку капсида и репликацию вируса простуды» . Химия природы . 10 (6): 599–606. Bibcode : 2018NatCh..10..599M . DOI : 10.1038 / s41557-018-0039-2 . PMC 6015761 . PMID 29760414 .  
  23. ↑ Мэри Энгель (13 февраля 2009 г.). «Геномы штаммов риновирусов расшифрованы; холодное лекарство маловероятно: штаммы, вероятно, слишком разные, чтобы одно лечение или вакцина применили ко всем разновидностям, - говорят ученые» . Лос-Анджелес Таймс .
  24. ^ Katpally U, фу TM, Freed DC, DR Казимира, Smith TJ (июль 2009). «Антитела к скрытому N-концу риновируса VP4 демонстрируют кросс-серотипическую нейтрализацию» . Журнал вирусологии . 83 (14): 7040–8. DOI : 10,1128 / JVI.00557-09 . PMC 2704786 . PMID 19403680 .  
  25. ^ a b Katpally U, Fu TM, Freed DC, Casimiro DR, Smith TJ (июль 2009 г.). «Антитела к скрытому N-концу риновируса VP4 демонстрируют кросс-серотипическую нейтрализацию» . Журнал вирусологии . 83 (14): 7040–8. DOI : 10,1128 / JVI.00557-09 . PMC 4291752 . PMID 19403680 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • ВИДЕО: Риновирусы, старый, новый и UW Джеймс Э. Герн, доктор медицины, выступает в Школе медицины и общественного здравоохранения Университета Висконсина, 2008 г.
  • Насколько велик риновирус человека? (анимация)