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
  • Безымянный 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 заставляет вирусную оболочку сливаться 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 нити 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. ^ Клемпа Б. (октябрь 2018 г.). «События реассортации в эволюции хантавирусов». Гены вирусов . 54 (5): 638– 646. doi :10.1007/s11262-018-1590-z. PMC 6153690. PMID  30047031 . 
  10. ^ abc Warner BM, Dowhanik S, Audet J, Grolla A, Dick D, Strong JE, Kobasa D, Линдси LR, Kobinger G, Feldmann H, Artsob H, Drebot MA, Safronetz D (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"