вирус Син Номбре
Прототипический агент хантавирусного кардиопульмонального синдрома
вирус Син Номбре
Микрофотография вируса Син Номбре, полученная с помощью трансмиссионного электронного микроскопа
Микрофотография вируса Sin Nombre, полученная с помощью трансмиссионного электронного микроскопа .
Классификация вирусов Редактировать эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область :Рибовирус
Королевство:Орторнавирусы
Тип:Негарнавирикота
Сорт:Эллиовирицеты
Заказ:Буньявирусные
Семья:Хантавирусы
Род:Ортохантавирус
Разновидность:
Ортохантавирус синномбрейнс
Вирус:
вирус Син Номбре
Синонимы [1] [2]
  • Sin Nombre хантавирус
  • Синим именем ортохантавирус

Вирус Sin Nombre ( SNV ) является наиболее распространенной причиной хантавирусного легочного синдрома (HPS) в Северной Америке. Вирус Sin Nombre передается в основном восточной оленьей мышью ( Peromyscus maniculatus ). В своем естественном резервуаре SNV вызывает бессимптомную, стойкую инфекцию и распространяется через выделения, драки и уход за собой. Люди могут заразиться, вдыхая аэрозоли, содержащие слюну, мочу или фекалии грызунов, а также через укусы и царапины. У людей инфекция приводит к HPS, заболеванию, характеризующемуся ранней фазой легких и умеренных симптомов, таких как лихорадка, головная боль и усталость, за которыми следует внезапная дыхательная недостаточность. Уровень летальности от инфекции высок и составляет 30–50%.

Геном SNV имеет длину около 12,3 килобаз (кб) и сегментирован на три одноцепочечные цепи РНК (-ssRNA) отрицательного полярного знака. Короткая цепь кодирует вирусный нуклеопротеин , средняя цепь кодирует вирусный шиповидный белок , который прикрепляется к клеточным рецепторам для проникновения в клетки, а длинная цепь кодирует вирусную РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp), которая реплицирует и транскрибирует геном. Сегменты генома заключены в нуклеопротеины, образуя комплексы рибонуклеопротеинов (RNP), которые окружены вирусной оболочкой , содержащей шипы, исходящие от ее поверхности.

Сначала SNV реплицируется, прикрепляясь к поверхности клеток своими шипами оболочки. Затем вирусные частицы, называемые вирионами, попадают в клетку с помощью эндосом , где падение pH приводит к слиянию вирусной оболочки с эндосомой, что высвобождает вирусную РНК в клетку-хозяина. Затем RdRp транскрибирует геном для трансляции рибосомами клетки-хозяина и производит копии генома для вирусов-потомков. Новые вирионы собираются вблизи клеточной мембраны, где вирионы отпочковываются от клеточной мембраны и используют ее для получения своей вирусной оболочки и выхода из клетки.

SNV был впервые обнаружен в 1993 году, когда он вызвал вспышку заболевания в регионе Four Corners в США. Эта вспышка имела историческое значение, поскольку она ознаменовала первое обнаружение патогенных хантавирусов в Америке, а также открытие HPS. С момента своего открытия SNV вызвал сотни случаев HPS в США и Канаде, где он является причиной большинства случаев HPS. Большинство случаев HPS, вызванных SNV, происходят в западных частях США и Канады.

Геном

Геном вируса Sin Nombre составляет около 12,3 тысяч нуклеотидов в длину и сегментирован на три одноцепочечные цепи РНК (-ssRNA) с отрицательным смыслом. Сегменты образуют круги посредством нековалентного связывания концов генома. [3] Маленький сегмент, длиной около 2,06 килооснований (кб), кодирует вирусный нуклеопротеин и неструктурный белок, который ингибирует выработку интерферона . Средний сегмент, длиной около 3,7 кб, кодирует предшественника гликопротеина, который расщепляется на два шиповидных белка Gn и Gc во время сборки вириона. Большой сегмент, длиной около 6,56 кб, кодирует вирусную РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp), которая отвечает за транскрипцию и репликацию генома. [4] [5] Концы каждого сегмента содержат нетранслируемые терминальные области (UTR), которые участвуют в репликации и транскрипции генома. [5] [6]

Структура

Микрофотография вируса Sin Nombre, полученная с помощью трансмиссионного электронного микроскопа.

Вирионы в основном сферические или плеоморфные по форме, со средним диаметром 112 нанометров (нм). Они содержат липидную оболочку, покрытую шиповидными белками, состоящими из двух вирусных гликопротеинов, Gn и Gc. Шиповидные белки выступают примерно на 10 нм от поверхности и являются тетрамерными, состоящими из четырех копий каждого из Gn и Gc со спиральной симметрией, в которой Gn образует стебель шипа, а Gc — головку. Шипы расположены на поверхности в виде решетки. Внутри оболочки находятся три сегмента генома, которые заключены в нуклеопротеины, образуя комплекс рибонуклеопротеина (РНП). К каждому комплексу РНП прикреплена копия RdRp. [3] [4] Для некоторых штаммов SNV вирионы могут иметь примерно трубчатую форму со средним диаметром 85 нм и средней длиной 180 нм. [4]

Жизненный цикл

SNV в первую очередь заражает эндотелиальные клетки и макрофаги . [5] Он проникает в клетки, используя β3- интегрины в качестве рецепторов. Вирионы попадают в клетку через эндосому. После снижения pH вирусная оболочка сливается с эндосомой, которая высвобождает вирусную РНК в цитоплазму клетки-хозяина. Сначала RdRp транскрибирует малый сегмент, затем средний сегмент и, наконец, большой сегмент. После транскрипции генома RdRp отрывает колпачки от матричной РНК хозяина (мРНК), чтобы создать вирусную мРНК, которая подготовлена ​​к трансляции рибосомами хозяина для производства вирусных белков. [4] [7]

Для репликации генома RdRp производит комплементарную цепь с положительным смыслом. Копии генома производятся из этой комплементарной цепи. Затем цепи РНК потомства инкапсулируются нуклеопротеинами. [5] Во время репликации гликопротеин расщепляется в эндоплазматическом ретикулуме сигнальной пептидазой хозяина во время трансляции. Это производит Gn на N-конце и Gc на C-конце белка. [4] Шиповидные белки экспрессируются на поверхности клеточной мембраны. Вирусные РНП переносятся на клеточную мембрану, где они отпочковываются от поверхности, тем самым получая свою оболочку, когда новые вирионы потомства покидают клетку. [7] [8]

Эволюция

Наиболее распространенный способ эволюции хантавирусов — мутации отдельных нуклеотидов, которые вставляются, удаляются или заменяются. Поскольку вирус Sin Nombre имеет сегментированный геном, возможна рекомбинация и перегруппировка сегментов, при которых сегменты из разных линий смешиваются в одной клетке-хозяине и производят гибридное потомство. Это наблюдалось для SNV в США, в основном при обмене сегментами S и M. [5] Также возможно диплоидное потомство, в котором вирионы могут обладать двумя одинаковыми сегментами от двух родительских вирусов. [9]

Экология

Восточная оленья мышь — естественный резервуар вируса Sin Nombre.

Вирус Sin Nombre в основном переносится восточной оленьей мышью ( Peromyscus maniculatus ). Многие другие грызуны, такие как пустынные лесные крысы ( Neotoma lepida ), считаются тупиковыми хозяевами для SNV. Распространение SNV близко соответствует распространению его хозяина. Восточная оленьая мышь встречается по всей южной Канаде, континентальной части Соединенных Штатов, за исключением Аляски и большей части Атлантической прибрежной равнины , а также в Мексике по всей центральной части страны и на полуострове Нижняя Калифорния . P. maniculatus в основном обитает в сельской местности, что отражает места, где обычно встречаются случаи HPS. [4]

У своих хозяев-грызунов SNV вызывает постоянную бессимптомную инфекцию. Основными местами репликации у оленьих мышей являются сердце, легкие и бурая жировая ткань . Передача от грызуна к грызуну происходит через контакт с жидкостями организма, а также через драки и уход за собой. Передача человеку происходит в основном через вдыхание аэрозолей, содержащих слюну, мочу или фекалии мышей. [4] [6] Передача также может происходить через употребление зараженной пищи, укусы и царапины. Антитела к вирусу Sin Nombre были обнаружены у кошек и собак, но роль этих животных как хозяев неизвестна. [5]

Болезнь

Инфекция вируса Sin Nombre обычно вызывает хантавирусный легочный синдром (HPS), также называемый хантавирусным кардиопульмональным синдромом (HCPS). Симптомы проявляются в течение 1–8 недель после воздействия вируса и проходят в три фазы: продромальную, кардиопульмональную и выздоровление. Продромальные, или ранние, симптомы длятся несколько дней и включают лихорадку, мышечные боли, головную боль, кашель, тошноту, рвоту, озноб и головокружение. Кардиопульмональная фаза длится несколько дней и характеризуется накоплением жидкости в легких, низким уровнем кислорода в крови, повышенным или нерегулярным сердечным ритмом, низким кровяным давлением, кардиогенным шоком и дыхательной недостаточностью. [4] [5] Летальность от инфекции SNV составляет 30–50%. [5]

SNV является наиболее распространенной причиной HPS в Северной Америке [5], и с момента его открытия было выявлено более 700 случаев в США [4] и более 100 случаев в Канаде. [10] В США и Канаде большинство случаев происходит на западе. [10] Инфекция SNV диагностируется на основе наблюдения за симптомами и тестирования на нуклеиновую кислоту хантавируса, белки или антитела, специфичные для хантавируса. Лечение носит поддерживающий характер и включает в себя подачу кислорода во время кардиопульмональной фазы. Вакцин против инфекции вируса Sin Nombre не существует, поэтому основным способом профилактики заражения является избегание или минимизация контакта с грызунами. [4] [5] [10] Повторных заражений хантавирусами не наблюдалось, поэтому выздоровление от инфекции, вероятно, обеспечивает пожизненный иммунитет. [11] [12]

Классификация

Вирус Sin Nombre классифицируется как вид Orthohantavirus sinnombreense , который назван в честь каньона Sin Nombre в Калифорнии. Orthohantavirus sinnombreense классифицируется как род Orthohantavirus , который классифицируется как семейство Hantaviridae , семейство, к которому принадлежат все хантавирусы. Другие вирусы-члены этого вида включают вирус Blue River, вирус Convinct Creek 107 и вирус New York. Изолят NM R11 вируса Sin Nombre является образцовым вирусом этого вида. [13] [14] Эта таксономия показана ниже следующим образом: [2] [3] [13] [14]

  • Семейство: Hantaviridae
    • Род: Ортохантавирус
      • Виды: Orthohantavirus sinnombreense.
        • Вирус Blue River, переносчиком которого является белоногая мышь ( P. leucopus ) [15]
        • Вирус Convict Creek 107, переносчиком которого является восточная оленьая мышь ( P. maniculatus ) [16]
        • Вирус Monongahela, переносчиком которого является олень-мышь ( P. maniculatus nubiterrae ), подвид восточного оленьего мышонка [15]
        • Вирус Нью-Йорка, переносчиком которого является белоногая мышь ( P. leucopus ) [4]
        • Вирус Sin Nombre , переносчиком которого является восточная оленьая мышь ( P. maniculatus ) [4] [5]
          • Вирус «Четыре угла» — название, данное вирусу, изоляту SNV, вызвавшему вспышку лихорадки «Четыре угла» в 1993 году [17]

История

В 1993 году в регионе Четырех углов в США произошла вспышка острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), приведшего к летальному исходу . Было установлено, что эта вспышка была вызвана хантавирусом, который теперь называется вирусом Sin Nombre, и это был первый подтвержденный случай хантавирусов в Америке, а также открытие нового типа заболевания, вызываемого хантавирусами. Новое заболевание было названо «хантавирусный легочный синдром (ХЛС)». [4] [18] В 2012 году небольшая вспышка произошла в Национальном парке Йосемити в Калифорнии и унесла жизни трех туристов из десяти инфицированных. [4] [19] [20]

Ссылки

  1. ^ "Orthohantavirus sinnombreense". Браузер таксономии NCBI . Национальный центр биотехнологической информации . Получено 5 января 2025 г.
  2. ^ ab "История таксона: Вид: Orthohantavirus sinnombreense (выпуск 2023 г., MSL #39)". ictv.global . Международный комитет по таксономии вирусов . Получено 5 января 2025 г. .
  3. ^ abc «Род: Ортохантавирус». Международный комитет по таксономии вирусов . Проверено 5 января 2025 г.
  4. ^ abcdefghijklmn Jacob AT, Ziegler BM, Farha SM, Vivian LR, Zilinski CA, Armstrong AR, Burdette AJ, Beachboard DC, Stobart CC (9 ноября 2023 г.). «Вирус Sin Nombre и возникновение других хантавирусов: обзор биологии, экологии и заболеваний зоонозного патогена». Biology (Базель) . 12 (11): 1143. doi : 10.3390/biology12111413 . PMC 10669331. PMID  37998012 . 
  5. ^ abcdefghijk Chen R, Gong H, Wang X, Sun M, Ji Y, Tan S, Chen J, Shao J, Liao M (8 августа 2023 г.). «Зоонозные хантавирусы с глобальным значением для общественного здравоохранения». Вирусы . 15 (8): 1705. doi : 10.3390/v15081705 . PMC 10459939. PMID  37632047 . 
  6. ^ ab Tariq M, Kim DM (март 2022 г.). «Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом: обзор литературы, эпидемиология, клиническая картина и патогенез». Infect Chemother . 54 (1): 1– 19. doi :10.3947/ic.2021.0148. PMC 8987181 . PMID  35384417. 
  7. ^ ab D'Souza MH, Patel TR (7 августа 2020 г.). " Biodefense Implications of New-World Hantaviruses". Front Bioeng Biotechnol . 8 : 925. doi : 10.3389/fbioe.2020.00925 . PMC 7426369. PMID  32850756. 
  8. ^ Koehler FC, Di Cristanziano V, Späth MR, Hoyer-Allo KJ, Wanken M, Müller RU, Burst V (29 января 2022 г.). «Почки при хантавирусной инфекции — эпидемиология, вирусология, патофизиология, клиническая картина, диагностика и лечение». Clin Kidney J . 15 (7): 1231– 1252. doi :10.1093/ckj/sfac008. PMC 9217627 . PMID  35756741. 
  9. ^ Klempa B (октябрь 2018 г.). «События реассортации в эволюции хантавирусов». Virus Genes . 54 (5): 638– 646. doi :10.1007/s11262-018-1590-z. PMC 6153690. PMID  30047031 . 
  10. ^ abc Warner BM, Доуханик С, Одет Дж, Гролла А, Дик Д, Стронг Дж. Э., Кобаса Д., Линдси Л.Р., Кобингер Г., Фельдманн Х., Арцоб Х., Дребот М.А., Сафронец Д. (декабрь 2020 г.). «Хантавирусный сердечно-легочный синдром в Канаде». Экстренное заражение Dis . 26 (12): 3020–3024 . doi :10.3201/eid2612.202808. ПМК 7706972 . ПМИД  33219792. 
  11. ^ Hansen A, Cameron S, Liu Q, Sun Y, Weinstein P, Williams C, Han GS, Bi P (апрель 2015 г.). «Передача геморрагической лихорадки с почечным синдромом в Китае и роль климатических факторов: обзор». Int J Infect Dis . 33 : 212– 218. doi : 10.1016/j.ijid.2015.02.010. hdl : 2440/94644 . PMID  25704595.
  12. ^ Крюгер Д.Х., Шенрих Г., Клемпа Б. (июнь 2011 г.). «Хантавирусы, патогенные для человека, и профилактика инфекций». Хум Вакцина . 7 (6): 685–693 . doi :10.4161/hv.7.6.15197. ПМК 3219076 . ПМИД  21508676. 
  13. ^ ab "Orthohantavirus sinnombreense". Браузер таксономии NCBI . Национальный центр биотехнологической информации . Получено 5 января 2025 г.
  14. ^ ab Брэдфут С.Б., Калишер CH, Клемпа Б, Клингстрем Дж, Кун Дж.Х., Лаенен Л., Тишлер Н.Д., Мэйс П. (апрель 2024 г.). «Профиль таксономии вируса ICTV: Hantaviridae 2024». Джей Ген Вирол . 105 (4): 001975. doi :10.1099/jgv.0.001975. ПМЦ 11094369 . ПМИД  38587456. 
  15. ^ ab Morzunov SP, Rowe JE, Ksiazek TG, Peters CJ, St Jeor SC, Nichole ST (январь 1998 г.). «Генетический анализ разнообразия и происхождения хантавирусов у мышей Peromyscus leucopus в Северной Америке». J Virol . 72 (1): 57– 64. PMID  942020.
  16. ^ Li D, Schmaljohn AL, Anderson K, Schmaljohn CS (1 февраля 1995 г.). «Полные нуклеотидные последовательности сегментов M и S двух изолятов хантавируса из Калифорнии: доказательства реассортации в природе среди вирусов, связанных с хантавирусным легочным синдромом». Вирусология . 206 (2): 973–983 . doi :10.1006/viro.1995.1020. PMID  7856108.
  17. ^ Хьелле Б., Ли С.В., Сонг В., Торрес-Мартинес Н., Сонг Дж.В., Янагихара Р., Гавриловская И., Макоу Э.Р. (декабрь 1995 г.). «Молекулярная связь хантавирусного легочного синдрома с белоногой мышью Peromyscus leucopus: генетическая характеристика М-генома нью-йоркского вируса». Дж Вирол . 69 (12): 8137–8141 . doi :10.1128/JVI.69.12.8137-8141.1995. ЧВК 189769 . ПМИД  7494337. 
  18. ^ Kuhn JH, Schmaljohn CS (28 февраля 2023 г.). «Краткая история семейства буньявирусов Hantaviridae». Заболевания . 11 (1): 38. doi : 10.3390/diseases11010038 . PMC 10047430. PMID  36975587 . 
  19. ^ Mather K, Gorman A (10 сентября 2012 г.). «Врачи все еще пытаются диагностировать загадки хантавируса». Los Angeles Times . Получено 5 января 2025 г.
  20. ^ Боровски С. (13 января 2013 г.). «Вирус, потрясший Четыре угла, снова появляется». Американская ассоциация содействия развитию науки . Получено 5 января 2025 г.
  • Вирусология - CDC Хантавирусы
  • Клиническое и лабораторное распознавание и другая информация
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sin_Nombre_virus&oldid=1269512114"