Herpesviridae -Herpesviridae
Herpesviridae | |
---|---|
Virusten luokittelu | |
(järjestämättä): | Virus |
Valtakunta : | Duplodnaviria |
Kuningaskunta: | Heunggongvirae |
Pylum: | Peploviricota |
Luokka: | Herviviricetes |
Tilaus: | Herpesvirus |
Perhe: | Herpesviridae |
Alaperheet ja suvut | |
Katso teksti |
Herpesviridae on suuri DNA -virusten perhe ,joka aiheuttaa infektioita ja tiettyjä sairauksia eläimillä, mukaan lukien ihmiset. Tämän perheen jäseniä kutsutaan myös herpesviruksiksi . Sukunimi on johdettu kreikan sanasta ἕρπειν ( herpein 'ryömiä'), joka viittaa leviäviin ihovaurioihin, joihin yleensä liittyy rakkuloita, joita esiintyy herpes simplex 1: n, herpes simplex 2: n ja herpes zosterin (vyöruusu). Vuonna 1971 Kansainvälinen virusten taksonomiakomitea (ICTV) perusti herpesviruksensuvuksi, jossa on 23 virusta neljän ryhmän joukossa. Vuodesta 2020 lähtien on tunnistettu 115 lajia, joista kaikki paitsi yksi kuuluu johonkin kolmesta alaperheestä. Herpesvirukset voivat aiheuttaa sekä piileviä että lyyttisiä infektioita.
Yhdeksän herpesvirustyypin tiedetään pääasiassa tartuttavan ihmisiä, joista vähintään viisi- herpes simplex -viruksia 1 ja 2 (HSV-1 ja HSV-2, joka tunnetaan myös nimellä HHV-1 ja HHV-2; kumpikin voi aiheuttaa suuontelon herpes- ja sukupuolielinten herpes ), varicella zoster -virus (tai HHV-3; vesirokon ja vyöruusun syy ), Epstein-Barr-virus (EBV tai HHV-4; liittyy useisiin sairauksiin, mukaan lukien mononukleoosi ja jotkut syövät), ja ihmisen sytomegalovirus (HCMV tai HHV-5)-ovat erittäin yleisiä ihmisten keskuudessa. Yli 90% aikuisista on saanut tartunnan ainakin yhdellä näistä, ja piilevä viruksen muoto säilyy lähes kaikissa tartunnan saaneissa ihmisissä. Muita ihmisen herpesviruksia ovat ihmisen herpesvirukset 6A ja 6B (HHV-6A ja HHV-6B), ihmisen herpesvirus 7 (HHV-7) ja Kaposin sarkoomaan liittyvä herpesvirus (KSHV, joka tunnetaan myös nimellä HHV-8).
Yhteensä tunnetaan yli 130 herpesvirusta, joista osa on nisäkkäitä , lintuja , kaloja , matelijoita , sammakkoeläimiä ja nilviäisiä . Eläinten herpesviruksia ovat pseudorabies -virus , Aujeszkyn taudin aiheuttaja sioissa, ja naudan herpesvirus 1 , joka on nautaeläinten tarttuvan rinotrakeiitin ja pustulaarisen vulvovaginiitin aiheuttaja .
Taksonomia
- Aliperhe Alphaherpesvirinae
- Alaheimo Betaherpesvirinae
- Alaheimo gammaherpesvirusten
Lisäksi laji Iguanid herpesvirus 2 ei ole tällä hetkellä määritetty sukuun ja alaperheeseen.
Katso Herpesvirales#Taxonomy saadaksesi tietoa taksonomisesta historiasta, filogeenisestä tutkimuksesta ja nimikkeistöstä.
Rakenne
Kaikilla Herpesviridae -jäsenillä on yhteinen rakenne; suhteellisen suuri, moniosainen, kaksijuosteinen, lineaarinen DNA- genomi, joka koodaa 100-200 geeniä, jotka on koteloitu ikosaedriseen proteiinihäkkiin (T = 16-symmetria) , jota kutsutaan kapsidiksi , joka itse on kääritty proteiinikerrokseen, joka kutsutaan tekumentiksi, joka sisältää molemmat virusproteiinit ja viruksen mRNA: t ja kaksikerroksinen lipidikalvo, jota kutsutaan kirjekuoreksi . Tämä koko hiukkanen tunnetaan virionina . Tyypillisen HSV -virionin rakenneosat ovat kaksikerroksinen lipidikuori, Tegument, DNA, glykoproteiinipiikit ja nukleokapsidi. Nelikomponenttinen Herpes simplex -virion käsittää kaksijuosteisen DNA-genomin ikosaedriseksi nukleokapsidiksi. Ympärillä on teippi. Tegument sisältää filamentteja, joiden leveys on 7 nm. Se on amorfinen kerros, jolla on joitain rakenteellisia alueita. Lopuksi se on peitetty lipoproteiinikuorella. Kustakin virionista ulkonevat glykoproteiinista valmistetut piikit. Nämä voivat laajentaa viruksen halkaisijan 225 nm: iin. Virionien halkaisijat ilman piikkejä ovat noin 186 nm. Virionin ulkovaipassa on vähintään kaksi glykosyloimatonta kalvoproteiinia. On myös 11 glykoproteiinia. Nämä ovat gB, gC, gD, gE, gG, gH, gI, gJ, gK, gL ja gM. Tegument sisältää 26 proteiinia. Heillä on tehtäviä, kuten kapsidin kuljetus ytimeen ja muihin organelleihin, varhaisen geenitranskription aktivointi ja mRNA: n hajoaminen. Ikososaedrinen nukleokapsidi on samanlainen kuin pyrstöisellä bakteriofagilla Caudovirales -luokassa . Tässä kapsidissa on 161 kapsomeeria, jotka koostuvat 150 heksonista ja 11 pentonista, sekä portaalikompleksi, joka mahdollistaa DNA: n tulon ja poistumisen kapsidiin.
Elinkaari
Kaikki herpesvirukset ovat ydin--replikoituva-viruksen DNA on transkriptoidaan ja mRNA: n sisällä tartunnan solun tumassa .
Infektio alkaa, kun viruspartikkeli koskettaa solua tietyntyyppisten reseptorimolekyylien kanssa solun pinnalla . Kun viruskuoren glykoproteiinit ovat sitoutuneet solukalvon reseptoreihin, virioni sisäistetään ja puretaan, jolloin virus -DNA voi siirtyä solun ytimeen. Ytimessä tapahtuu virus -DNA: n replikaatio ja virusgeenien transkriptio .
Oireisen infektion aikana tartunnan saaneet solut kopioivat lyyttisiä virusgeenejä. Joissakin isäntäsoluissa sen sijaan kerääntyy pieni määrä virusgeenejä, joita kutsutaan latenssiin liittyviksi transkripteiksi (LAT). Tällä tavalla virus voi pysyä solussa (ja siten isännässä) loputtomasti. Vaikka primaariseen infektioon liittyy usein itsestään rajoitettu kliinisen sairauden ajanjakso, pitkäaikainen latenssi on oireeton.
Kromatiinidynamiikka säätelee koko herpesviruksen genomien transkriptio -osaamista. Kun virus tulee soluun, solun immuunivaste on suojata solua. Solu tekee niin käärimällä virus -DNA: n histonien ympärille ja kondensoimalla sen kromatiiniksi, jolloin virus tulee lepotilaan tai piilevään. Jos solut eivät onnistu ja kromatiini on löysästi niputettu, viruksen DNA on edelleen saatavilla. Virushiukkaset voivat käynnistää geeninsä ja replikoitua käyttämällä solukoneistoa aktivoidakseen uudelleen, käynnistäen lyyttisen infektion.
Latenttien virusten uudelleenaktivointi on liittynyt useisiin sairauksiin (esim. Vyöruusu , pityriasis rosea ). Aktivoinnin jälkeen virusgeenien transkriptio siirtyy LAT: stä useisiin lyyttisiin geeneihin; nämä johtavat lisääntyvään replikaatioon ja virusten tuotantoon. Usein lyyttinen aktivointi johtaa solukuolemaan . Kliinisesti lyyttiseen aktivoitumiseen liittyy usein epäspesifisiä oireita , kuten vähäistä kuumetta, päänsärkyä, kurkkukipua, huonovointisuutta ja ihottumaa, sekä kliinisiä oireita, kuten imusolmukkeiden turvotusta tai arkuutta ja immunologisia löydöksiä, kuten luonnolliset tappajasolut .
Eläinmalleissa paikallisten traumojen ja järjestelmästressien on havaittu aiheuttavan piilevän herpesvirusinfektion uudelleenaktivoinnin. Solun stressitekijät, kuten proteiinisynteesin ohimenevä keskeytys ja hypoksia, ovat myös riittäviä viruksen uudelleenaktivoinnin indusoimiseksi.
Suku | Alaperhe | Isännän tiedot | Kudosten tropismi | Ilmoittautumisen tiedot | Julkaisutiedot | Toistosivusto | Kokoontumispaikka | Tarttuminen |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Iltovirus | α | Linnut: galliform: psittacine | Ei mitään | Solureseptorin endosytoosi | Orastava | Ydin | Ydin | Suun kautta ulosteet, aerosoli |
Proboskivirus | β | Elefantit | Ei mitään | Glykoproteiinit | Orastava | Ydin | Ydin | Ottaa yhteyttä |
Sytomegalovirus | β | Ihmiset; apinoita | Epiteelin limakalvo | Glykoproteiinit | Orastava | Ydin | Ydin | Virtsa, sylki |
Mardivirus | α | Kanat; kalkkunat; viiriäinen | Ei mitään | Solureseptorin endosytoosi | Orastava | Ydin | Ydin | Aerosoli |
Rhadinovirus | γ | Ihmiset; nisäkkäät | B-lymfosyytit | Glykoproteiinit | Orastava | Ydin | Ydin | Seksi, sylki |
Macavirus | γ | Nisäkkäät | B-lymfosyytit | Glykoproteiinit | Orastava | Ydin | Ydin | Seksi, sylki |
Roseolovirus | β | Ihmiset | T-solut; B-solut; NK-solu; monosyytit; makrofagit; epiteeli | Glykoproteiinit | Orastava | Ydin | Ydin | Hengitysteiden kosketus |
Simplexvirus | α | Ihmiset; nisäkkäät | Epiteelin limakalvo | Solureseptorin endosytoosi | Orastava | Ydin | Ydin | Seksi, sylki |
Scutavirus | α | Merikilpikonnat | Ei mitään | Solureseptorin endosytoosi | Orastava | Ydin | Ydin | Aerosoli |
Varisellovirus | α | Nisäkkäät | Epiteelin limakalvo | Glykoproteiinit | Orastava | Ydin | Ydin | Aerosoli |
Perkavirus | γ | Nisäkkäät | B-lymfosyytit | Glykoproteiinit | Orastava | Ydin | Ydin | Seksi, sylki |
Lymfokryptovirus | γ | Ihmiset; nisäkkäät | B-lymfosyytit | Glykoproteiinit | Orastava | Ydin | Ydin | Sylki |
Muromegalovirus | β | Jyrsijät | Sylkirauhaset | Glykoproteiinit | Orastava | Ydin | Ydin | Ottaa yhteyttä |
Evoluutio
Kolme nisäkkäiden alaperhettä - alfa- , beeta- ja gamma - herpesviridae - syntyi noin 180-220 mya . Näiden alaperheiden tärkeimmät alalinjat syntyivät luultavasti ennen nisäkkäiden säteilyä 80-60 mya. Alalinjojen sisällä esiintyneitä lajeja on tapahtunut viimeisten 80 miljoonan vuoden aikana, mikä on luultavasti merkittävä osa isäntälinjojen kospelaatiota.
Kaikki tällä hetkellä tunnetut lintu- ja matelijalajit ovat alfaherpesviruksia. Vaikka herpesvirusten haarautumisjärjestystä ei ole vielä ratkaistu, koska herpesvirukset ja niiden isännät pyrkivät kehittymään, tämä viittaa siihen, että alfaherpesvirukset ovat saattaneet olla varhaisin haara.
Iltovirus -suvun alkuperän on arvioitu olevan 200 mya, kun taas mardivirus- ja simplex -sukujen aikojen on arvioitu olevan 150-100 mya.
Immuunijärjestelmän kierteet
Herpesvirukset tunnetaan kyvystään luoda elinikäisiä infektioita. Yksi tapa tämä on mahdollista immuunijärjestelmän kautta. Herpesviruksilla on monia erilaisia tapoja kiertää immuunijärjestelmää. Yksi tällainen tapa on koodaa proteiini, joka jäljittelee ihmisen interleukiini 10: tä (hIL-10), ja toinen on säätelemällä tärkeintä histokompatibiliteettikompleksia II (MHC II) infektoiduissa soluissa.
cmvIL-10
Sytomegalovirukselle (CMV) tehty tutkimus osoittaa, että viruksen ihmisen IL-10-homologi, cmvIL-10, on tärkeä estämään tulehdusta edistävää sytokiinisynteesiä . CmvIL-10-proteiinilla on 27% identtisyys hIL-10: n kanssa ja vain yksi konservoitunut tähde yhdeksästä aminohaposta, jotka muodostavat funktionaalisen paikan sytokiinisynteesin estämiselle hIL-10: llä. HIL-10: n ja cmvIL-10: n toiminnoissa on kuitenkin paljon samankaltaisuutta. Molempien on osoitettu säätelevän alas IFN-y: tä , IL-1a: ta , GM-CSF: ää , IL-6: ta ja TNF-a: ta , jotka ovat kaikki tulehdusta edistäviä sytokiinejä. Niiden on myös osoitettu vaikuttavan MHC I: n ja MHC II: n alisäätelyyn ja HLA-G: n (ei-klassinen MHC I) säätelyyn . Nämä kaksi tapahtumaa mahdollistavat immuunijärjestelmän kiertämisen tukahduttamalla soluvälitteisen immuunivasteen ja vastaavasti luonnollisen tappajasolun vasteen. HIL-10: n ja cmvIL-10: n samankaltaisuudet voidaan selittää sillä, että sekä hIL-10 että cmvIL-10 käyttävät samaa solupinnan reseptoria, hIL-10-reseptoria. Yksi ero hIL-10: n ja cmvIL-10: n toiminnassa on se, että hIL-10 saa ihmisen perifeerisen veren mononukleaariset solut ( PBMC ) sekä lisäämään että vähentämään lisääntymistä, kun taas cmvIL-10 aiheuttaa vain PBMC-solujen lisääntymisen vähenemistä. Tämä osoittaa, että cmvIL-10: ltä saattaa puuttua hIL-10: n stimuloivat vaikutukset näihin soluihin.
Havaittiin, että cmvIL-10 toimii Stat3- proteiinin fosforylaation kautta . Alun perin luultiin, että tämä fosforylaatio oli seurausta JAK-STAT- reitistä. Huolimatta todisteista siitä, että JAK todellakin fosforyloi Stat3: ta, sen estämisellä ei ole merkittävää vaikutusta sytokiinisynteesin estoon. Toisen proteiinin, PI3K , havaittiin myös fosforyloivan Stat3: n. PI3K: n estämisellä, toisin kuin JAK: n estämisellä, oli merkittävä vaikutus sytokiinisynteesiin. Ero PI3K: n ja JAK: n välillä Stat3 -fosforylaatiossa on, että PI3K fosforyloi Stat3: n S727 -tähteessä, kun taas JAK fosforyloi Stat3: n Y705 -tähteessä. Tämä ero fosforylaatiopaikoissa näyttää olevan avaintekijä Stat3-aktivaatiossa, joka johtaa tulehdusta edistävän sytokiinisynteesin estoon. Itse asiassa, kun PI3K -estäjä lisätään soluihin, sytokiinisynteesitasot palautuvat merkittävästi. Se tosiasia, että sytokiinitasot eivät palaudu täysin, osoittaa, että cmvIL-10 aktivoi toisen reitin, joka estää sytokiinisysteemin synteesiä. Ehdotettu mekanismi on, että cmvIL-10 aktivoi PI3K: n, joka puolestaan aktivoi PKB: n (Akt). PKB voi sitten aktivoida mTOR: n , joka voi kohdistaa Stat3: n fosforylaatioon S727 -tähteessä.
MHC: n alisäätely
Toinen monista tavoista, joilla herpesvirukset kiertävät immuunijärjestelmää, on MHC I: n ja MHC II: n säätely . Tämä havaitaan lähes jokaisessa ihmisen herpesviruksessa. MHC I: n ja MHC II: n alasäätö voi johtua monista eri mekanismeista, useimmat aiheuttavat MHC: n poissaolon solun pinnalta. Kuten edellä keskusteltiin, yksi tapa on viruksen kemokiinihomologi, kuten IL-10. Toinen mekanismi MHC: iden säätelemiseksi on koodata virusproteiineja, jotka pidättävät äskettäin muodostuneen MHC: n endoplasmisessa verkkokalvossa (ER). MHC ei pääse solun pintaan eikä siksi voi aktivoida T -soluvastetta . MHC: t voidaan myös kohdistaa tuhoamiseen proteasomissa tai lysosomissa . ER -proteiinin TAP: llä on myös rooli MHC: n alasäätelyssä. Virusproteiinit estävät TAP: tä estäen MHC: tä ottamasta virusantigeenipeptidiä. Tämä estää MHC: n asianmukaisen taittumisen ja siksi MHC ei saavuta solun pintaa.
Ihmisen herpesvirustyypit
Alla on tämän perheen erilliset virukset , joiden tiedetään aiheuttavan ihmisten sairauksia .
Nimi | Synonyymi | Alaperhe | Ensisijainen kohdesolu | Oireyhtymä | Latenssin sivusto | Levitysvälineet |
---|---|---|---|---|---|---|
HHV -1 | Herpes simplex -virus -1 (HSV -1) | α (alfa) | Mucoepithelial | Suun ja/tai sukupuolielinten herpes , herpeettinen ientulehdus , nielutulehdus , ekseema herpeticum , herpeettinen whitlow , herpes simplex -keratiitti , erythema multiforme , enkefaliitti sekä muut herpes simplex -infektiot | Neuroni | Läheinen kontakti (suun kautta tai sukupuoliteitse tarttuva infektio ) |
HHV-2 | Herpes simplex -virus -2 (HSV -2) | α | Mucoepithelial | Suun ja/tai sukupuolielinten herpes, herpeettinen ientulehdus , nielutulehdus , ekseema herpeticum , herpeettinen whitlow , herpes simplex -keratiitti , erythema multiforme , Mollaretin aivokalvontulehdus sekä muut herpes simplex -infektiot | Neuroni | Läheinen kontakti (suun kautta tai sukupuoliteitse tarttuva infektio ) |
HHV-3 | Varicella zoster -virus (VZV) | α | Mucoepithelial | Vesirokko ja vyöruusu | Neuroni | Hengityselimet ja läheinen kosketus (mukaan lukien sukupuolitauti ) |
HHV-4 | Epstein -Barrin virus (EBV) Lymphocryptovirus | γ (gamma) | B -solut ja epiteelisolut | Epstein-Barr-virukseen liittyvät lymfoproliferatiiviset sairaudet , suuri joukko hyvänlaatuisia, pahanlaatuisia ja pahanlaatuisia sairauksia, mukaan lukien Epstein-Barrin viruksen positiivinen reaktiivinen lymfoidinen hyperplasia , vaikea hyttysen purema-allergia , Epstein-Barrin viruksen positiivinen reaktiivinen lymfoidinen hyperplasia , tarttuva mononukleoosi , Burkittin lymfooma , Epstein-Barr-virus-positiivinen Hodgkinin lymfooma , ekstranodaalinen NK / T-solulymfooma, nenän tyyppi , Epstein-Barr-virus-associated aggressiivinen NK-solun leukemian , CNS-lymfooma on AIDS- potilailla, elinsiirron jälkeinen lymfoproliferatiivinen oireyhtymä (PTLD), nenänielun karsinooma , HIV: hen liittyvä karvainen leukoplakia | B -solu | Läheinen kosketus, verensiirrot, kudossiirto ja synnynnäinen |
HHV-5 | Sytomegalovirus (CMV) | β (beeta) | Monosyytit ja epiteelisolut | Tarttuva mononukleoosin kaltainen oireyhtymä, verkkokalvontulehdus | Monosyytti ja? | Sylki, virtsa, veri, rintamaito |
HHV-6A ja 6B | Roseolovirus | β | T -solut ja? | Kuudes sairaus ( roseola infantum tai exanthem subitum ) | T -solut ja? | Hengityselimet ja läheinen kosketus? |
HHV-7 | β | T -solut ja? | lääkkeen aiheuttama yliherkkyysoireyhtymä, enkefalopatia, hemikonvulsio-hemiplegia-epilepsia -oireyhtymä, hepatiitti-infektio, infektion jälkeinen myeloradikuloneuropatia, pityriasis rosea ja HHV-4: n uudelleenaktivointi, mikä johtaa "mononukleoosin kaltaiseen sairauteen" | T -solut ja? | ? | |
HHV-8 |
Kaposin sarkoomaan liittyvä herpesvirus (KSHV), eräs Rhadinovirus- tyyppi |
γ | Lymfosyytit ja muut solut | Kaposin sarkooma , primaarinen effuusiolymfooma , eräitä monikeskustyyppisiä Castlemanin tauteja | B -solu | Läheinen kontakti (seksuaalinen), sylki? |
Zoonoottiset herpesvirukset
Ihmisillä endeemisten herpesvirusten lisäksi jotkut pääasiassa eläimiin liittyvät virukset voivat tartuttaa ihmisiä. Nämä ovat zoonoottisia infektioita:
Laji | Tyyppi | Synonyymi | Alaperhe | Ihmisen patofysiologia |
---|---|---|---|---|
Makakit apina | CeHV-1 | Cercopithecine -herpesvirus 1 , ( apina B -virus ) | α | Hyvin epätavallinen, vain noin 25 ihmisen tapausta on raportoitu. Käsittelemätön infektio on usein tappava; kuusitoista 25 tapauksesta johti kuolemaan johtavaan enkefalomyeliittiin . Vähintään neljä tapausta johti selviytymiseen vakavalla neurologisella vajaatoiminnalla. Oireetietoisuus ja varhainen hoito ovat tärkeitä altistuneille laboratoriotyöntekijöille. |
Hiiri | MuHV-4 | Muridinen herpesvirus 68 (MHV-68) | γ | Zoonoottinen infektio todettiin 4,5%: lla väestöstä ja yleisempi laboratoriotyöntekijöillä, jotka käsittelevät tartunnan saaneita hiiriä. ELISA-testit osoittavat neljän (x4) tekijän vääriä positiivisia tuloksia, johtuen vasta-aineiden ristireaktiosta muiden herpesvirusten kanssa. |
Eläinten herpesvirukset
Vuonna eläin virologian , tunnetuin herpesvirukset kuuluvat alaheimoon alfaherpesviruksien . Tutkimus pseudorabies -viruksesta (PrV), joka on Aujeszkyn taudin aiheuttaja sioilla, on edelläkävijä eläintautien torjunnassa geneettisesti muunnetuilla rokotteilla. PrV: tä tutkitaan nyt laajasti mallina perusprosesseille lyyttisen herpesvirus -infektion aikana ja herpesviruksen neurotropismin molekyylimekanismien selvittämiseksi, kun taas naudan herpesvirusta 1 , joka on naudan tarttuvan rinotrakeiitin ja pustulaarisen vulvovaginiitin aiheuttaja , analysoidaan latenssimolekulaaristen mekanismien selvittämiseksi. Tarttuvan kurkunpään virus on fylogeneettisesti kaukana näistä kahdesta viruksia ja toimii alleviivaus samankaltaisuuden ja monimuotoisuutta alfaherpesviruksien .
Tutkimus
Parhaillaan tutkitaan erilaisia herpesviruksiin liittyviä sivuvaikutuksia tai yhteisolosuhteita. Nämä sisältävät:
Katso myös
- Acciptridin herpesvirus 1
- Agua Preta -virus , mahdollinen herpesvirus
Viitteet
Ulkoiset linkit
- ICTV International Committee on Taxonomy of Viruses (virallinen sivusto)
- Virusvyöhyke : Herpesviridae
- Eläinten virukset
- Artikkeli Cercopithecine -herpesviruksesta
- Kansallinen B -virusten resurssikeskus
- Pityriasis Rosea yleiskatsaus
- Herpes simplex: isäntäviruksen proteiinien vuorovaikutus. Tietokanta isäntä/HSV-1-vuorovaikutuksista
- Viruspathogen Database and Analysis Resource (ViPR): Herpesviridae