Ортопоксвирус -Orthopoxvirus

Ортопоксвирус
Классификация вирусов е
(без рейтинга): Вирус
Царство : Вариднавирия
Королевство: Bamfordvirae
Тип: Nucleocytoviricota
Класс: Pokkesviricetes
Порядок: Chitovirales
Семья: Поксвириды
Подсемейство: Chordopoxvirinae
Род: Ортопоксвирус
Разновидность

Ортопоксвирус - это род вирусов семейства Poxviridae и подсемейства Chordopoxvirinae . Позвоночные животные, включая млекопитающих и людей, а также членистоногие служат естественными хозяевами. В этом роду 12 видов. Заболевания, связанные с этим родом, включают оспу , коровью оспу , оспу лошадей, оспу верблюдов и оспу обезьян . Наиболее известным представителем этого рода является вирус натуральной оспы , вызывающий оспу. К 1977 году он был искоренен во всем мире благодаря использованию вируса осповакцины в качестве вакцины. Самый последний описанный вид - это вирус Alaskapox , впервые выделенный в 2015 году.

Таксономия

В род входят следующие виды:

Эволюция

На пути эволюции видов ортопоксвирусов многие гены усечены (но все еще функционируют), фрагментированы или потеряны. Штаммы коровьей оспы, как правило, имеют самые неповрежденные гены. Прогнозирование филогении по последовательности или по содержанию гена дает несколько иные результаты:

Филогения ортопоксвирусов
По последовательности По содержанию гена

Вирус эктромелии

Вирус коровьей оспы , Германия и Брайтон

Вирус Taterapox , вирус Camelpox , вирус натуральной оспы

Вирус оспы обезьян

Вирус коровьей оспы , штамм GRI

Вирус коровьей оспы , включая оспу кроликов и оспу лошадей

Вирус эктромелии

Вирус коровьей оспы

Конская оспа

Вакцина, в том числе кроличья оспа

Вирус натуральной оспы

Вирус Taterapox , вирус Camelpox , вирус оспы обезьян

Некоторые различия между двумя деревьями объясняются процедурой пассажа при получении штаммов осповакцины. В этом отношении штамм MVA (Анкара) имеет большую потерю генов, связанную с пассажем in vitro , а штамм оспы, являющийся штаммом осповакцины, обнаруженный во время естественной вспышки, имеет меньшую потерю .

Состав

Схематическое изображение (поперечное сечение) вирионов ортопоксвируса (один покрытый оболочкой, один нет) и структурных белков

Ортопоксвирусы имеют форму кирпича и вирионы размером около 200 нм в ширину и 250 нм в длину. Геномы ортопоксвирусов линейны и имеют длину около 170–250 т.п.н.

Род Состав Симметрия Капсид Геномное расположение Геномная сегментация
Ортопоксвирус В форме кирпича Окутанный Линейный Одночастный

Жизненный цикл

Репликация вируса происходит в цитоплазме. Проникновение в клетку-хозяин достигается путем прикрепления вирусных белков к гликозаминогликанам (ГАГ) хозяина , которые опосредуют клеточный эндоцитоз вируса. Слияние вирусной оболочки с плазматической мембраной высвобождает вирусное ядро ​​в цитоплазму хозяина. Экспрессия генов ранней фазы вирусной РНК-полимеразой начинается через 30 минут после заражения. Вирусное ядро ​​полностью не покрыто оболочкой, поскольку заканчивается ранняя экспрессия, высвобождая вирусный геном в цитоплазму. В этот момент экспрессируются промежуточные гены, запускающие репликацию геномной ДНК вирусной ДНК-полимеразой примерно через 100 минут после заражения. Репликация следует модели смещения цепи ДНК . Поздние гены экспрессируются от 140 минут до 48 часов после заражения, продуцируя все структурные белки вируса. Сборка потомства вирионов начинается на цитоплазматических вирусных фабриках, производя сферическую незрелую частицу. Эта вирусная частица созревает в внутриклеточный зрелый вирион в форме кирпича, который может высвобождаться при лизисе клетки или может приобретать вторую мембрану из аппарата Гольджи и зачатка в виде вирионов, окруженных внеклеточной оболочкой. В последнем случае вирион транспортируется к плазматической мембране через микротрубочки.

Род Детали хоста Тканевый тропизм Детали входа Детали выпуска Сайт репликации Сайт сборки Передача инфекции
Ортопоксвирус Млекопитающие; членистоногие Никто Гликозаминогликаны Лизис; подающий надежды Цитоплазма Цитоплазма Респираторный; контакт; зооноз

Распределение

Некоторые ортопоксвирусы, включая вирусы оспы обезьян, коровьей оспы и оспы буйволов , обладают способностью инфицировать виды, не являющиеся резервуарами. Другие, такие как вирусы эктромелии и верблюжьей оспы , сильно зависят от хозяина. Вирус осповакцины, поддерживаемый институтами вакцины и исследовательскими лабораториями, имеет очень широкий круг хозяев. Было обнаружено, что вакцина вакцинного происхождения размножается в дикой природе в Бразилии, где вызывала инфекции у грызунов, крупного рогатого скота и даже людей. После искоренения вируса натуральной оспы оспа верблюдов превратилась в одну из наиболее экономически важных ортопоксвирусных инфекций из-за зависимости многих кочевых общин, ведущих прожиточный минимум, от верблюдов.

Ортопоксвирусные заболевания человека

Зоонозы

После ликвидации специфического для человека вируса натуральной оспы (натуральной оспы) все ортопоксвирусные инфекции человека являются зоонозами . В природе оспа обезьян встречается только в Африке, особенно в Демократической Республике Конго . Однако случаи заболевания людей и луговых собачек произошли в США из-за контакта с животными, импортированными из Ганы. Коровья оспа встречается только в Европе и прилегающих к ней государствах России и, несмотря на свое название, редко встречается у крупного рогатого скота. Один из распространенных хозяев - домашняя кошка, от которой чаще всего передаются инфекции человека. Вирус коровьей оспы также заразил множество животных в европейских зоопарках, например слонов, что привело к заражению человека.

Лабораторная передача

Аэрозоли концентрированного вируса могут вызвать ортопоксвирусную инфекцию, особенно у неиммунизированных лиц. Кроме того, уколы иглой с концентрированным вирусом или царапины от инфицированных животных могут привести к локальному инфицированию кожи даже у иммунизированных лиц. Инфекция коровьей оспы в Европе представляет собой профессиональную опасность для ветеринаров и, в меньшей степени, сельскохозяйственных рабочих.

Признаки и симптомы

Первоначальные симптомы ортопоксвирусной инфекции включают лихорадку , недомогание , боли в голове и теле, а иногда и рвоту . За исключением инфекции оспы обезьян, одно поражение является нормой, хотя сателлитные поражения могут быть вызваны случайной аутоинокуляцией. Отдельные поражения , окруженные воспалительной тканью, развиваются и прогрессируют через пятна , папулы , пузырьки и пустулы и в конечном итоге становятся сухими корками. (Сами по себе поражения не являются диагностическими для ортопоксвирусной инфекции и могут быть ошибочно приняты за зоонозные парапоксвирусные инфекции, сибирскую язву или герпесвирусные инфекции.) В случае тяжелой инфекции сильный отек и эритема могут поражать большие участки тела. Энцефалит (изменение психического статуса и очаговые неврологические расстройства), миелит (дисфункция верхних и нижних мотонейронов, сенсорного уровня и дисфункция кишечника и мочевого пузыря) или оба эти явления могут быть результатом ортопоксвирусной инфекции. Редко ортопоксвирусы могут быть обнаружены в спинномозговой жидкости .

Что касается конкретных ортопоксвирусных инфекций, то оспа обезьян больше всего напоминает легкую оспу. Коровья оспа человека - относительно тяжелая локализованная инфекция. Обследование 54 случаев выявило три случая генерализованной инфекции, в том числе один смертельный.

Уход

Иммуноглобулины, специфичные для осповакцины, можно вводить инфицированным людям. Единственным продуктом, доступным в настоящее время для лечения осложнений ортопоксвирусной инфекции, является иммуноглобулин коровьей оспы (VIG), который представляет собой изотонический стерильный раствор фракции иммуноглобулина в плазме крови людей, вакцинированных вирусом осповакцины. Он эффективен для лечения вакцинной экземы и некоторых случаев прогрессирующей осповакцины. Однако VIG противопоказан для лечения вакцинного кератита. VIG рекомендуется при тяжелой генерализованной вакцине, если пациент тяжело болен или имеет серьезное основное заболевание. VIG не приносит пользы при лечении поствакцинального энцефалита и не играет никакой роли в лечении оспы. Текущие поставки VIG ограничены, и его использование зарезервировано для лечения осложнений после вакцинации с серьезными клиническими проявлениями. Рекомендуемая дозировка доступного в настоящее время VIG составляет 0,6 мл / кг массы тела. ВИГ следует вводить внутримышечно, в идеале - как можно раньше после появления симптомов. Поскольку терапевтические дозы VIG могут быть значительными (например, 42 мл для человека с массой тела 70 кг), продукт можно вводить разделенными дозами в течение 24–36 часов. Дозы можно повторять, обычно с интервалом в 2–3 дня, пока не начнется выздоровление (т. Е. Не появятся новые поражения). CDC в настоящее время является единственным источником VIG для гражданского населения.

Сообщалось, что некоторые противовирусные соединения, такие как тековиримат (ST-246), на 100% активны против вируса коровьей оспы или других ортопоксвирусов in vitro и среди подопытных животных. Тековиримат получил статус орфанного препарата Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) и в настоящее время изучается с целью определения его безопасности и эффективности для людей. Другой пример - бринцидофовир . В июне 2021 года FDA одобрило этот препарат для лечения оспы у людей, сделав его первым лекарством, одобренным для эффективного исчезновения механизма действия. Это решение было принято после приоритетного рассмотрения агентством, мотивированного растущей озабоченностью по поводу потенциальной разработки биологического оружия. Поскольку целевой вирус искоренен, эффективность не может быть подтверждена напрямую, но может быть определена через прокси, выживаемость животных после заражения родственными видами ортопоксвируса . Напротив, данные о безопасности были доступны при испытаниях препарата при лечении цитомегаловирусных инфекций у людей.

Было показано, что иматиниб , соединение, одобренное FDA для лечения рака, ограничивает высвобождение внеклеточных оболочечных вирионов и защищает мышей от смертельного заражения вирусом осповакцины. В настоящее время иматиниб и родственные ему соединения оцениваются CDC на предмет их эффективности против вируса натуральной оспы и вируса оспы обезьян.

Лабораторный синтез

Летом 2017 года исследователи из Университета Альберты воссоздали конскую оспу с помощью лабораторного синтеза, чтобы провести исследования по использованию вирусов для лечения рака .

использованная литература

внешние ссылки