Wirusy alfa

Wirusy alfa mają genom reprezentowany przez jednoniciowy dodatni liniowy RNA o masie cząsteczkowej 4,2 MDa. Wiriony są kuliste, o średnicy 60-80 nm. Genomowy RNA jest pokryty kapsydem składającym się z 240 cząsteczek białka C, typ symetrii jest sześcienny, kształt regularnego delta-dwudziestościanu (20 ścian). Na kapsydzie znajduje się dwuwarstwowa błona lipidowa, w której osadzonych jest 240-300 kompleksów glikoproteinowych, przenikających przez błonę lipidową. Składają się one z 2-3 białek (El, E2, czasami E3). Białka błonowe oddziałują z białkiem C, dzięki czemu mocują błonę do nukleokapsydu. Glikozylowane części białek błonowych znajdują się zawsze po zewnętrznej stronie dwuwarstwy lipidowej; kompleksy tych białek tworzą kolce o długości 10 nm wystające na zewnątrz z powierzchni wirionu.

Wirusy alfa obejmują 21 serotypów; zgodnie z RTGA, reakcją neutralizacji i precypitacją radioimmunologiczną, dzielą się na trzy grupy antygenów:

1. Kompleks wirusów zachodniego zapalenia mózgu i rdzenia kręgowego (w tym wirus Sindbis);
2. Kompleks wirusów wschodniego zapalenia mózgu i rdzenia koni;
3. Kompleks wirusów Lasu Semliki; niektóre wirusy są poza tymi grupami.

Wirusy alfa posiadają następujące antygeny: gatunkowo-specyficzną glikoproteinę superkapsydu E2 - przeciwciała przeciwko niej neutralizują zakaźność wirusa; grupowo-specyficzną glikoproteinę superkapsydu E1 (hemaglutyninę); rodzajowo-specyficzne - białko nukleokapsydu C. Właściwości hemaglutynacyjne wirusów alfa, podobnie jak wszystkich togawirusów, najlepiej ujawniają się w odniesieniu do erytrocytów ptaków, zwłaszcza gęsi.

Aby wniknąć do komórki, wirus wykorzystuje następującą drogę: adsorpcję wirusa przez kolce (białko E2) na receptorach białkowych komórki, następnie - dołek obramowany - pęcherzyk obramowany - lizosom. Po wejściu do lizosomu wirus unika niebezpieczeństwa strawienia dzięki szczególnym właściwościom białek jego zewnętrznej powłoki. Białka te ułatwiają fuzję sąsiadujących dwuwarstw lipidowych przy kwaśnych wartościach pH wewnątrz lizosomu. A gdy tylko wirus znajdzie się w lizosomie, jego zewnętrzna powłoka „topi się” z błoną lizosomu, co umożliwia nukleokapsydowi wejście do cytoplazmy.

Alfawirusy replikują się w cytoplazmie komórki. Gdy nukleokapsyd jest „rozbierany”, genomowy RNA jest tłumaczony na rybosomach i powstaje specyficzna dla wirusa polimeraza RNA. Transkrypcja alfawirusowego RNA przebiega następująco: najpierw syntetyzuje się komplementarny negatywny łańcuch RNA, a następnie na nim syntetyzuje się wiele kopii RNA o dwóch rozmiarach: wirionowego RNA 42S i mniejszego RNA 26S. Synteza 42S RNA jest inicjowana od końca 3', a cały łańcuch 42S RNA jest transkrybowany. 26S RNA jest wytwarzany niezależnie, inicjacja jego transkrypcji rozpoczyna się od drugiego miejsca inicjacji, znajdującego się w odległości 2/3 długości od końca 3' i trwa do końca 5' cząsteczki matrycy. RNA 42S jest wirionowym RNA i służy do składania nowych nukleokapsydów, a także koduje syntezę białek niestrukturalnych. RNA 26S służy jako matryca kierująca syntezą czterech białek strukturalnych: białka kapsydu C i białek otoczki El, E2, E3. Każde z tych RNA jest tłumaczone na duży polipeptyd, który jest sekwencyjnie poddawany kaskadowemu rozszczepieniu. Synteza białek otoczki zachodzi na rybosomach związanych z błoną szorstkiego retikulum endoplazmatycznego, a białko kapsydu jest syntetyzowane na wolnych rybosomach cytozolu.

Następnie nowo syntetyzowane białko kapsydu łączy się z replikowanymi kopiami genomowego RNA, co prowadzi do powstania nukleokapsydów. Białka zewnętrznej powłoki są włączane do błony siateczki śródplazmatycznej i tam glikozylowane, a następnie transportowane do aparatu Golgiego, gdzie ulegają dodatkowej glikozylacji, a następnie przenoszone do błony cytoplazmatycznej. Przechodząc przez nią, nukleokapsydy są otaczane przez odcinek błony silnie wzbogacony w białka zewnętrznej powłoki, które są osadzone w lipidach komórki gospodarza. Następnie nukleokapsyd pączkuje w taki sposób, że oddzielając się od powierzchni komórki, kończy otoczony zamkniętym superkapsydem.

Flawiwirusy są pod wieloma względami podobne do wirusów alfa i zgodnie z poprzednią klasyfikacją zostały włączone do rodziny togawirusów jako niezależny rodzaj. Genomowy RNA jest jednoniciowy, liniowy, dodatni, jego masa cząsteczkowa wynosi 4,0-4,6 MD. Średnica kulistych wirionów wynosi 40-50 nm, czasami 25-45 nm ( wirus kleszczowego zapalenia mózgu ). Struktura wirionów nie różni się zasadniczo od struktury wirusów alfa, ale białko kapsydu flawiwirusów ma niższą masę cząsteczkową (13,6 kD zamiast 30-34 kD), a kolce zawsze składają się z dwóch białek, z których tylko jedno jest glikozylowane (E1) i ma aktywność hemaglutynującą.

Zgodnie z wynikami RPGA wszystkie flawiwirusy (około 50 serotypów) dzielą się na 4 podgrupy: kleszczowe zapalenie mózgu, japońskie zapalenie mózgu (w tym gorączka Zachodniego Nilu), żółta febra i denga. Ważną cechą flawiwirusów jest obecność rozpuszczalnego antygenu o aktywności specyficznej dla typu w RSC; jest to niestrukturalne białko, które powstaje w zakażonych komórkach podczas reprodukcji. Wewnątrzkomórkowa reprodukcja flawiwirusów jest wolniejsza niż w przypadku wirusów alfa, ale przechodzi przez te same etapy z pewnymi różnicami: w zakażonych komórkach wykrywa się tylko jedną klasę mRNA - 45S; replikacja RNA wirionu zachodzi na błonie jądrowej, a dojrzewanie wirionu następuje przez pączkowanie przez błony siateczki śródplazmatycznej.

Alfawirusy są inaktywowane przez proteazy, natomiast flawiwirusy są na nie odporne.

Togawirusy są niestabilne w temperaturze pokojowej, ale przeżywają w temperaturze -70 °C. Łatwo je dezaktywować eterem i deoksycholanem sodu. Są patogenne dla różnych zwierząt, zakażenie łatwo się rozmnaża u myszy podczas zakażenia śródmózgowego. Szczególnie podatne są nowonarodzone myszy. U wrażliwych żywicieli kręgowych pierwotna reprodukcja wirusa zachodzi w tkance mieloidalnej, limfoidalnej lub w śródbłonku naczyniowym. Reprodukcja w ośrodkowym układzie nerwowym zależy od zdolności wirusa do przekroczenia bariery krew-mózg i zakażenia komórek nerwowych. Wirusy rozmnażają się w zarodku kurcząt podczas zakażania woreczka żółtkowego lub jamy omoczniowej. Dobrze rozmnażają się w hodowlach komórek nerki małpy i fibroblastach zarodka kurcząt, powodując ogniskowe zwyrodnienie drobnoziarniste.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Objawy chorób wywołanych przez wirusy alfa

Po przeniknięciu przez skórę przez ukąszenie nosiciela wirus dostaje się do krwiobiegu lub naczyń limfatycznych. Pierwotnym miejscem rozmnażania większości togawirusów jest śródbłonek naczyniowy i komórki siateczkowo-śródbłonkowe węzłów chłonnych, wątroby i śledziony. Po 4-7 dniach inkubacji wirus dostaje się do krwi. Wiele zakażeń ma drugą fazę - miejscowe rozmnażanie się wirusa w wybranych narządach: wątrobie, mózgu, nerkach. Pierwszej fazie towarzyszy leukopenia, drugiej - leukocytoza. Choroba zwykle pojawia się nagle, jej początek zbiega się z uwolnieniem patogenu do krwi.

Niezmiennym objawem jest gorączka, której towarzyszą bóle głowy, bóle mięśni, bóle stawów, nudności, często wysypka punktowa i powiększone węzły chłonne. W znacznej liczbie przypadków objawy kliniczne ograniczają się do okresu rozprzestrzeniania się wirusa, po którym następuje wyzdrowienie bez konsekwencji. Gorączka może być powikłana objawami krwotocznymi spowodowanymi zaburzeniami naczyniowymi. Pojawia się krwawienie błon śluzowych i wysypka krwotoczna. Gorączka może mieć przebieg dwufalowy: po krótkiej remisji gorączka i nowe objawy (albuminuria, żółtaczka, objawy oponowe, zapalenie mózgu, zapalenie rdzenia) pojawiają się ponownie, wskazując na uszkodzenie różnych narządów.