WikiDer > Вирусы парагриппа человека

Human parainfluenza viruses
Вирусы парагриппа человека
Просвечивающая электронная микрофотография вируса парагриппа. Две неповрежденные частицы и свободный нитевидный нуклеокапсид
Просвечивающая электронная микрофотография вируса парагриппа. Две неповрежденные частицы и свободные нитевидные нуклеокапсид
Научная классификацияИзменить эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Негарнавирикота
Учебный класс:Monjiviricetes
Заказ:Mononegavirales
Семья:Paramyxoviridae
Включенные группы
Кладистски включены, но традиционно исключены таксоны

Вирусы парагриппа человека (HPIVs) вирусы, вызывающие парагрипп человека. HPIVs - это парафилетический группа из четырех отдельных одноцепочечных РНК вирусы принадлежащий к Paramyxoviridae семья. Эти вирусы тесно связаны как с человеческими, так и с ветеринарными заболеваниями.[2] Вирионы имеют размер примерно 150–250 нм и содержат отрицательный смысл. РНК с геном это около 15 000 нуклеотиды.[3]

Слитый тример гликопротеина, вирус парагриппа 3 человека (hPIV3).

Вирусы можно обнаружить через культура клеток, иммунофлуоресцентный микроскопия, и ПЦР.[4] ВПЧ остаются второй основной причиной госпитализации детей в возрасте до 5 лет, страдающих респираторное заболевание (Только Ортопневмовирус человека (Респираторно-синцитиальный вирус (RSV)) вызывает больше респираторных госпитализаций для этой возрастной группы).[5]

Классификация

Первый HPIV был обнаружен в конце 1950-х годов. Таксономическое деление в целом основано на антигенный и генетический характеристики, образующие четыре основных серотипы или клады, которые сегодня считаются отдельными вирусами.[6] К ним относятся:

ВирусАкроним GenBankТаксономия NCBIПримечания
Вирус парагриппа человека 1 типаHPIV-112730Наиболее частая причина круп
Вирус парагриппа человека 2 типаHPIV-211212Причины круп и другие заболевания верхних и нижних дыхательных путей
Вирус парагриппа человека 3 типаHPIV-311216Связана с бронхиолит и пневмония
Вирус парагриппа человека 4 типаHPIV-411203Включает подтипы 4a и 4b

ВПЧ относятся к двум родам: Респировирус (HPIV-1 и HPIV-3) и Рубулавирус (HPIV-2 и HPIV-4).[3]

Вирусная структура и организация

hPIV характеризуются тем, что продуцируют вирионы с оболочкой и содержат одноцепочечный отрицательный смысл. РНК.[3] Сообщалось также, что неинфекционные вирионы содержат РНК с положительной полярностью.[3] Геномы HPIV составляют около 15000 нуклеотиды в длину и закодировать шесть ключевых структурных белки.[3]

В структурный ген последовательность ВПЧ следующая: 3'-NP-P-M-F-HN-L-5 ' (белковые префиксы и дополнительные сведения приведены в таблице ниже).[7]

Структурный белокМесто расположенияФункция
Гемагглютинин-нейраминидаза (HN)КонвертВложение и запись в ячейку
Fusion Protein (F)КонвертСлияние и запись в клетки
Матричный белок (М)В конвертесборка
Нуклеопротеин (НП)НуклеокапсидОбразует комплекс с Геном РНК
Фосфопротеин (П)НуклеокапсидФормы как часть РНК-полимераза сложный
Большой белок (L)НуклеокапсидФормы как часть РНК-полимераза сложный

С появлением обратная генетика, было обнаружено, что наиболее эффективные вирусы парагриппа человека (с точки зрения репликации и транскрипции) имеют геном нуклеотид всего, которое делится на число 6. Это привело к появлению «правила шести». Были найдены исключения из этого правила, и его точные преимущества до конца не изучены.[8]

Электрофорез показал, что молекулярный вес (MW) белков для четырех HPIV аналогичны (за исключением фосфопротеин, который показывает значительные вариации).[3][9]

Вирусный вход и репликация

Репликация вируса инициируется только после успешного проникновения в клетку путем присоединения и слияния вируса и клетки-хозяина. липидная мембрана. Вирусная РНК (вРНК) изначально связан с нуклеопротеином (NP), фосфопротеином (P) и большим белком (L). В гемагглютинин–нейраминидаза (HN) участвует в прикреплении вируса и, следовательно, в гемадсорбции и гемагглютинация. Кроме того, слитый белок (F) важен для содействия слиянию клеточных мембран хозяина и вируса, в конечном итоге формируя синцития.[10]

Первоначально белок F находится в неактивной форме (F0) но может быть расколота протеолиз для образования его активной формы F1 и F2, связанные дисульфидными связями. После завершения нуклеокапсид ВПЧ поступает в цитоплазма ячейки. Впоследствии геномная транскрипция происходит с использованием собственной вирусной РНК-зависимой РНК-полимераза'(L белок). Собственная ячейка рибосомы затем ставят задачу перевод, образуя вирусные белки из вирусных мРНК.[10]

Ближе к концу процесса (после образования вирусных белков) происходит репликация вирусного генома. Вначале это происходит с образованием позитивно-смысловая РНК (промежуточный этап, необходимый для получения потомства), и, наконец, отрицательно-смысловая РНК формируется, который затем ассоциируется с нуклеопротеин. Затем его можно либо упаковать и высвободить из клетки путем почкования, либо использовать для последующих циклов транскрипция и репликация.[11]

Наблюдаемые и морфологические изменения, которые можно увидеть в инфицированных клетках, включают увеличение цитоплазма, уменьшилось митотический активность и «очаговое округление» с возможным образованием многоядерных клеток (синцитий).[12]

В патогенность ВПЧ взаимно зависит от вирусов, имеющих правильные дополнительные белки, которые способны вызывать анти-интерферон характеристики. Это главный фактор клиническое значение болезни.[11]

Диапазон хостов

Основным хозяином остается человек. Однако инфекции были вызваны и у других животных (как в естественных, так и в экспериментальных ситуациях), хотя они всегда были бессимптомный.[13]

Клиническое значение

По оценкам, 5 миллионов детей инфекции нижних дыхательных путей (LRI) каждый год только в Соединенных Штатах.[14] HPIV-1, HPIV-2 и HPIV-3 были связаны с до трети этих инфекций.[15] Инфекции верхних дыхательных путей (URI) также важны в контексте HPIV, однако они в меньшей степени вызываются вирусом.[16] Самый высокий уровень серьезных заболеваний, вызываемых ВПЧ, наблюдается среди детей раннего возраста, и исследования показали, что около 75% детей в возрасте 5 лет и старше имеют антитела к ВПЧ-1.

Было подсчитано, что у младенцев и детей раннего возраста примерно у 25% разовьется «клинически значимое заболевание».[17]

Повторное заражение на протяжении всей жизни хозяина не редкость, а симптомы более поздних высыпаний включают: верхние дыхательные пути болезнь, такая как холодный и боль в горле.[3] В период инкубации для всех четырех серотипов - от 1 до 7 дней.[18] В иммуносупрессивный людей, инфекции вируса парагриппа могут вызывать тяжелые пневмония, что может быть фатальным.[19]

Было продемонстрировано, что HPIV-1 и HPIV-2 являются основным возбудителем, вызывающим круп (ларинготрахеобронхит), которое является вирусным заболеванием верхних дыхательных путей и в основном вызывает проблемы у детей в возрасте 6–48 месяцев.[20][21] Двухлетние эпидемии, начинающиеся осенью, связаны как с ВПЧ-1, так и с ВПЧ 2; тем не менее, у HPIV-2 могут быть ежегодные вспышки.[14] Кроме того, ВПЧ-1 имеет тенденцию вызывать двухлетние вспышки крупа осенью. В Соединенных Штатах в настоящее время наблюдаются большие пики в нечетные годы.

HPIV-3 был тесно связан с бронхиолит и пневмония и в основном нацелен на людей в возрасте до 1 года.[22]

HPIV-4 обнаруживается редко. Однако сейчас считается, что он встречается чаще, чем считалось ранее, но с меньшей вероятностью может вызвать тяжелое заболевание. К 10 годам у большинства детей наблюдается серологический положительный результат на инфекцию HPIV-4, что может указывать на значительную долю бессимптомный или легкие инфекции.[3]

Важными эпидемиологическими факторами, связанными с повышенным риском инфицирования и смертности, являются те, кто с ослабленным иммунитетом и могут заболеть более тяжелыми формами LRI.[13] Связи между ВПЧ и неврологическое заболевание известны; например, госпитализация с определенными ВПЧ тесно связана с фебрильные судороги.[23] HPIV-4B имеет самую сильную ассоциацию (до 62%), за ней следуют hPIV-3 и -1.[3]

ВПЧ также связаны с редкими случаями вирусного менингит[24] и Синдром Гийена-Барре.[12]

ВПЧ передаются от человека к человеку («горизонтальная передача») при контакте с инфицированными выделениями через респираторные капли или загрязненные поверхности или предметы. Заражение может произойти при контакте инфекционного материала со слизистыми оболочками глаз, рта или носа и, возможно, при вдыхании капель, образующихся при чихании или кашле. ВПЧ могут оставаться заразными в воздушно-капельной форме более часа.

В целом, HPIV по-прежнему наиболее известны своим влиянием на дыхательная система и, похоже, именно на этом основное внимание уделяется.

Воспаление дыхательных путей

Воспаление дыхательных путей - частый признак инфекции ВПЧ. Считается, что это происходит из-за крупномасштабной регуляции воспалительного процесса. цитокины. Общие цитокины, которые, как ожидается, будут активированы, включают IFN-α, различные другие интерлейкины (IL-2, IL-6) и TNF-α. Разные хемокины и воспалительные белки также считаются связанными с общими симптомами инфекции HPIV.[12]

Недавние данные, кажется, предполагают, что вирус-специфические антитела (IgE) могут быть ответственны за опосредование крупномасштабных высвобождений гистамин в трахея, которые, как считается, вызывают круп.[12] Более подробную информацию о путях и взаимодействиях можно найти здесь.

Иммунология

Основная защита организма от инфекции HPIV остается гуморальный иммунитет. Это в основном направлено против поверхностных белков, которые можно найти на вирусе. В частности, белки HN и F оказались наиболее иммуногенными с точки зрения стимуляции иммунной системы.[12]

Недавно была изучена важность «клеточно-опосредованной иммунной системы». Отчеты показали, что лица с дефектными адаптивные иммунные ответы подвержены более высокому риску тяжелой инфекции.[12]

Диагностика

Диагностика может быть выполнена несколькими способами, охватывающими ряд многогранных методов:[4]

Из-за сходства антигенного профиля вирусов, анализ гемагглютинации (HA) или процессы ингибирования гемадсорбции (HAdI) часто используются. Обе фиксация комплемента, нейтрализация и иммуноферментные анализы - ELISA, также может использоваться, чтобы помочь в процессе различения вирусных серотипы.[3]

Заболеваемость и смертность

Смертность от ВПЧ в развитых регионах мира остается редкой. Смертность произошла в основном в трех основных группах риска (очень молодые, пожилые и с ослабленным иммунитетом). Однако долгосрочные изменения могут быть связаны с ремоделированием дыхательных путей и, как полагают, являются значительной причиной заболеваемости.[25] Точная связь между ВПЧ и такими заболеваниями, как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) все еще исследуются.[26]

В развивающихся регионах мира дети дошкольного возраста остаются самой высокой группой риска по смертности. Смертность может быть следствием первичной вирусной инфекции или вторичных проблем, таких как бактериальная инфекция. Предрасположенности, такие как недоедание и другие недостатки могут еще больше повысить шансы смертности, связанной с инфекцией.[12]

В целом, LRI является причиной примерно 25–30% всех случаев смерти детей дошкольного возраста в развивающихся странах. Считается, что HPIV связаны с 10% всех случаев LRI, оставаясь, таким образом, значительной причиной смертности.[12]

Факторы риска

Было предложено множество факторов, связанных с более высоким риском заражения инфекцией, в том числе: недоедание, дефицит витамина А, отсутствие грудного вскармливания на ранних этапах жизни, загрязнение окружающей среды и перенаселенность.[27]

Профилактика

Несмотря на десятилетия исследований, нет вакцина в настоящее время существуют.[28]

Рекомбинантная технология однако был использован для нацеливания на образование вакцин против HPIV-1, -2 и -3 и принял форму нескольких живых ослабленных интраназальных вакцин. В частности, две вакцины оказались иммуногенный и хорошо переносится против HPIV-3 в фаза I испытаний. Кандидаты в вакцины против HPIV-1 и -2 остаются менее развитыми.[17]

Методы вакцинации, которые использовались против HPIV, не ограничиваются интраназальными формами, но также вирусами. ослабленный путем холодного пассажа, аттенуации диапазона хозяев, вакцин с химерными конструкциями, а также введения мутаций с помощью обратной генетики для достижения аттенуации.[29]

Материнская антитела может предложить некоторую степень защиты от ВПЧ на ранних этапах жизни через молозиво в грудном молоке.[30]

Медикамент

Рибавирин это лекарство, которое продемонстрировало хороший потенциал для лечения HPIV-3, учитывая недавние in vitro тесты (in vivo тесты показывают смешанные результаты).[12] Рибавирин это широкий спектр противовирусное средство, и в настоящее время проводится для тех, кто серьезно с ослабленным иммунитетом, несмотря на отсутствие убедительных доказательств его пользы.[12] Также были предложены белковые ингибиторы и новые формы лекарств для облегчения симптомов инфекции.[13]

Более того, антибиотики может использоваться при развитии вторичной бактериальной инфекции. Кортикостероид лечение и небулайзеры также являются выбором первой линии против круп если возникают затруднения с дыханием.[12]

Взаимодействие с окружающей средой

Вирусы парагриппа существуют в окружающей среде всего несколько часов и инактивируются водой с мылом. Кроме того, вирус также можно легко уничтожить с помощью обычных гигиенических методов и моющих, дезинфицирующих и антисептических средств.[4]

Факторы окружающей среды, которые важны для выживания HPIV: pH, влажность, температура и средний внутри которого обнаружен вирус. Оптимальный pH составляет около физиологических значений pH (от 7,4 до 8,0), в то время как при высоких температурах (выше 37 ° C) и низкой влажности инфекционная способность снижается.[31]

Большинство случаев передачи связано с тесным контактом, особенно в нозокомиальные инфекции. Учреждения для хронических больных и врачебные кабинеты также известны как «горячие точки» передачи, когда передача происходит через аэрозоли, крупные капли, а также фомиты (загрязненные поверхности).[32]

Точная инфекционная доза остается неизвестной.[13]

Экономическая нагрузка

В беднейших регионах мира инфицирование ВПЧ можно измерить по смертности. В развитом мире, где смертность остается низкой, можно оценить экономические издержки от инфекции. Оценки из США предполагают стоимость (на основе экстраполяция) в районе 200 млн долларов в год.[3]

Рекомендации

  1. ^ «Таксономия вирусов: выпуск 2018 г.» (HTML). Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Октябрь 2018 г.. Получено 25 января 2019.
  2. ^ Вайнионпяя Р., Хююпья Т. (апрель 1994 г.). «Биология вирусов парагриппа». Clin. Microbiol. Rev. 7 (2): 265–275. Дои:10.1128 / CMR.7.2.265. ЧВК 358320. PMID 8055470.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k Хенриксон, KJ (апрель 2003 г.). «Вирусы парагриппа». Обзоры клинической микробиологии. 16 (2): 242–264. Дои:10.1128 / CMR.16.2.242-264.2003. ЧВК 153148. PMID 12692097.
  4. ^ а б c «Вирусы парагриппа человека». Центры по контролю и профилактике заболеваний (2011). Архивировано из оригинал 20 марта 2012 г.. Получено 21 марта 2012.
  5. ^ Шмидт, Александр; Энн Шаап-Натт; Эммалин Дж. Бартлетт; Хенрик Шомакер; Джим Буньяратанакорнкит; Рут А. Каррон; Питер Л. Коллинз (1 февраля 2011 г.). «Прогресс в разработке вакцин против вируса парагриппа человека». Экспертный обзор респираторной медицины. 5 (4): 515–526. Дои:10.1586 / ers.11.32. ЧВК 3503243. PMID 21859271.
  6. ^ «Парамиксовирусы». Вирусы парагриппа. Медицинский филиал Техасского университета в Галвестоне. 1996 г. ISBN 9780963117212. Получено 2009-03-15.
  7. ^ Хант, доктор Маргарет. "ПАРАИНФЛУЕНЗА, ДЫХАТЕЛЬНЫЙ СИНЦИТИАЛЬНЫЙ И АДЕНО ВИРУСЫ". Ссылка.MD. Получено 21 марта 2012.
  8. ^ Vulliémoz, D; Ру, Л. (май 2001 г.). "'Правило шести ': как ведет учет РНК-полимераза вируса Сендай? ". Журнал вирусологии. 75 (10): 4506–4518. Дои:10.1128 / JVI.75.10.4506-4518.2001. ЧВК 114204. PMID 11312321.
  9. ^ Хенриксон, К. Дж (2003). «Вирусы парагриппа». Обзоры клинической микробиологии. 16 (2): 242–264. Дои:10.1128 / CMR.16.2.242-264.2003. ЧВК 153148. PMID 12692097.
  10. ^ а б Москона, А (июль 2005 г.). «Попадание вируса парагриппа в клетки как мишень для прерывания детского респираторного заболевания». Журнал клинических исследований. 115 (7): 1688–1698. Дои:10.1172 / JCI25669. ЧВК 1159152. PMID 16007245.
  11. ^ а б Чемберс Р., Такимото Т. (2011). Вирусы парагриппа. eLS. Вайли. Дои:10.1002 / 9780470015902.a0001078.pub3. ISBN 978-0470016176.
  12. ^ а б c d е ж грамм час я j k «Вирус парагриппа: эпидемиология». eMedicine. Получено 21 марта 2012.
  13. ^ а б c d "ВИРУС ПАРАИНФЛУЭНЦЫ ЧЕЛОВЕКА". Агентство общественного здравоохранения Канады. 2011-04-19. Получено 21 марта 2012.
  14. ^ а б Хенриксон, KJ; Kuhn, SM; Саватский, Л.Л. (май 1994 г.). «Эпидемиология и стоимость заражения вирусом парагриппа человека 1 и 2 типов у детей раннего возраста». Клинические инфекционные болезни. 18 (5): 770–9. Дои:10.1093 / Clinids / 18.5.770. PMID 8075269.
  15. ^ Денни, FW; Клайд WA младший (май 1986 г.). «Острые инфекции нижних дыхательных путей у детей, не госпитализированных». Журнал педиатрии. 108 (5, ч. 1): 635–46. Дои:10.1016 / S0022-3476 (86) 81034-4. PMID 3009769.
  16. ^ «Острые респираторные инфекции». ВОЗ. Получено 21 марта 2012.
  17. ^ а б Дурбин, А.П .; Каррон, РА (15 декабря 2003 г.). «Прогресс в разработке вакцин против респираторно-синцитиального вируса и вируса парагриппа». Клинические инфекционные болезни. 37 (12): 1668–1677. Дои:10.1086/379775. PMID 14689350.
  18. ^ «Общая информация: вирусы парагриппа человека». Агентство по охране здоровья. Получено 21 марта 2012.
  19. ^ Соболь CA, Хайден Ф.Г. (декабрь 1995 г.). «Ортомиксовирусные и парамиксовирусные инфекции у пациентов после трансплантации». Заразить. Dis. Clin. North Am. 9 (4): 987–1003. PMID 8747776.
  20. ^ «CDC - Вирусы парагриппа человека: простуда и круп». Архивировано из оригинал на 2009-03-03. Получено 2009-03-15.
  21. ^ "Фон крупа". Ссылка на Medscape. Получено 21 марта 2012.
  22. ^ «Обзор вируса парагриппа». Medscape. Получено 21 марта 2012.
  23. ^ Стивен Б. Гринберг; Роберт Л. Атмар. «Вирусы парагриппа - новая эпидемиология и разработки вакцин». Touch Инфекционное заболевание. Получено 21 марта 2012.
  24. ^ Arguedas, A; Штутман, HR; Блендинг, Дж. Г. (март 1990 г.). «Менингит, вызванный парагриппом 3-го типа. Отчет о двух случаях и обзор литературы». Клиническая педиатрия. 29 (3): 175–178. Дои:10.1177/000992289002900307. PMID 2155085. S2CID 25043753.
  25. ^ Димопулос, G; Lerikou, M; Циодрас, S; Храниоти, А; Perros, E; Anagnostopoulou, U; Армаганидис, А; Каракицос, П. (февраль 2012 г.). «Вирусная эпидемиология обострений хронической обструктивной болезни легких». Легочная фармакология и терапия. 25 (1): 12–8. Дои:10.1016 / j.pupt.2011.08.004. ЧВК 7110842. PMID 21983132.
  26. ^ Бекхэм, JD; Кадена, А; Lin, J; Пьедра, Пенсильвания; Глезен, WP; Гринберг, SB; Атмар, Р.Л. (май 2005 г.). «Респираторные вирусные инфекции у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких». Журнал инфекции. 50 (4): 322–30. Дои:10.1016 / j.jinf.2004.07.011. ЧВК 7132437. PMID 15845430.
  27. ^ Берман, С. (май – июнь 1991 г.). «Эпидемиология острых респираторных инфекций у детей развивающихся стран». Отзывы об инфекционных заболеваниях. 13 Дополнение 6: S454–62. Дои:10.1093 / Clinids / 13.supplement_6.s454. PMID 1862276.
  28. ^ Сато М., Райт П.Ф. (октябрь 2008 г.). «Текущее состояние вакцин против вирусных инфекций парагриппа». Педиатр. Заразить. Dis. J. 27 (10 Suppl): S123–5. Дои:10.1097 / INF.0b013e318168b76f. PMID 18820572.
  29. ^ «Вирусы парагриппа». eLS. Получено 21 марта 2012.
  30. ^ «Определение вируса парагриппа человека». MedicineNet. Получено 21 марта 2012.
  31. ^ ГАМБЛИНГ, MH (декабрь 1964 г.). «Выживание респираторно-синцитиального вируса при хранении в различных условиях». Британский журнал экспериментальной патологии. 45 (6): 647–55. ЧВК 2093680. PMID 14245166.
  32. ^ «Вирусы простуды, крупа и парагриппа человека: симптомы и профилактика». NewsFlu. Получено 21 марта 2012.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

Классификация
Внешние ресурсы