Ortopokswirus -Orthopoxvirus

Ortopokswirus
Klasyfikacja wirusów
(bez rankingu):	Wirus
Królestwo :	Varidnaviria
Królestwo:	Bamfordvirae
Gromada:	Nucleocytoviricota
Klasa:	Pokkesviricetes
Zamówienie:	Chitowirusy
Rodzina:	Poxviridae
Podrodzina:	Chordopoxvirinae
Rodzaj:	Ortopokswirus
Gatunek
Wirus Abatino macacapox Wirus Akhmeta Wirus ospy wielbłąda Wirus krowianki Wirus ektromelii Wirus małpiej ospy Wirus ospy szopa Wirus ospy skunksowej Wirus Taterapox Wirus krowianki † Wirus Variola Wirus Volepox

Orthopoxvirus to rodzaj wirusów z rodziny Poxviridae i podrodziny Chordopoxvirinae . Kręgowce, w tym ssaki i ludzie, oraz stawonogi są naturalnymi żywicielami. W tym rodzaju jest 12 gatunków. Choroby związane z tego rodzaju obejmują ospę , ospę krowią , horsepox, ospy wielbłądów i małpią . Najbardziej znanym przedstawicielem rodzaju jest wirus Variola , który powoduje ospę. Została wyeliminowana na całym świecie do 1977 roku, dzięki zastosowaniu wirusa krowianki jako szczepionki. Ostatnio opisanym gatunkiem jest wirus Alaskapox , po raz pierwszy wyizolowany w 2015 roku.

Taksonomia

Rodzaj obejmuje następujące gatunki:

• Wirus Abatino macacapox
• Wirus Akhmeta
• Wirus ospy wielbłąda
• Wirus krowianki
• Wirus ektromelii
• Wirus małpiej ospy
• Wirus ospy szopa
• Wirus ospy skunksowej
• Wirus Taterapox
• Wirus krowianki
• † Wirus Variola
• Wirus Volepox

Ewolucja

Wśród ścieżek ewolucji gatunków Orthopoxvirus wiele genów jest skróconych (ale nadal funkcjonalnych), fragmentowanych lub utraconych. Szczepy krowianki mają zwykle najbardziej nienaruszone geny. Przewidywanie filogenezy na podstawie sekwencji lub zawartości genów daje nieco inne wyniki:

Niektóre różnice w obu drzewach przypisuje się procedurze pasażowania w produkcji szczepów krowianki. Szczep MVA (Ankara) pod tym względem ma dużą utratę genów związaną z pasażowaniem in vitro , a ospa, będąca szczepem krowianki znalezionym w naturalnym wybuchu epidemii, ma mniej.

Struktura

Schematyczny rysunek (przekrój) wirionów Orthopoxvirus (jeden z otoczką, drugi bez) i białek strukturalnych

Ortopokswirusy są otoczone geometrią w kształcie cegieł i rozmiarem wirionu około 200 nm szerokości i 250 nm długości. Genomy Orthopoxvirus są liniowe i mają około 170-250 kb długości.

Koło życia

Replikacja wirusa jest cytoplazmatyczna. Wejście do komórki gospodarza osiąga się przez przyłączenie białek wirusowych do glikozaminoglikanów gospodarza (GAG), które pośredniczą w endocytozie komórkowej wirusa. Fuzja otoczki wirusa z błoną plazmatyczną uwalnia rdzeń wirusa do cytoplazmy gospodarza. Ekspresja genów wczesnej fazy przez wirusową polimerazę RNA rozpoczyna się 30 minut po zakażeniu. Rdzeń wirusa jest całkowicie niepokryty, gdy kończy się wczesna ekspresja, uwalniając genom wirusa do cytoplazmy. W tym momencie dochodzi do ekspresji genów pośrednich, uruchamiając replikację genomowego DNA przez wirusową polimerazę DNA około 100 minut po zakażeniu. Replikacja przebiega zgodnie z modelem przemieszczenia nici DNA . Późne geny ulegają ekspresji od 140 min do 48 godzin po zakażeniu, wytwarzając wszystkie wirusowe białka strukturalne. Składanie potomnych wirionów rozpoczyna się w cytoplazmatycznych fabrykach wirusów, wytwarzając sferyczną niedojrzałą cząstkę. Ta cząsteczka wirusa dojrzewa do wewnątrzkomórkowego dojrzałego wirionu w kształcie cegły, który może zostać uwolniony w wyniku lizy komórki lub może uzyskać drugą błonę z aparatu Golgiego i pączkować jako wiriony w otoczce zewnątrzkomórkowej. W tym ostatnim przypadku wirion jest transportowany do błony komórkowej przez mikrotubule.

Dystrybucja

Niektóre ortopoksywirusy, w tym wirusy małpiej ospy, krowiej i bawołów , mają zdolność do zarażania gatunków nie będących rezerwuarami. Inne, takie jak wirusy ektomelii i ospy wielbłąda , są wysoce specyficzne dla gospodarza. Wirus krowianki, utrzymywany w instytutach szczepionek i laboratoriach badawczych, ma bardzo szeroką gamę żywicieli. Odkryto, że krowianka pochodząca ze szczepionek replikuje się na wolności w Brazylii, gdzie powoduje infekcje u gryzoni, bydła, a nawet ludzi. Po wytępieniu wirusa ospy wielbłądziej, ospa wielbłąda stała się jedną z najważniejszych ekonomicznie infekcji Orthopoxvirus ze względu na zależność wielu społeczności koczowniczych na poziomie przetrwania od wielbłądów.

Choroby ludzkiego ortopoksywirusa

Odzwierzęce

Po wyeliminowaniu specyficznego dla człowieka wirusa ospy wietrznej (ospy prawdziwej) wszystkie infekcje ludzkim wirusem Orthopoxvirus są chorobami odzwierzęcymi . Ospa małp występuje naturalnie tylko w Afryce, szczególnie w Demokratycznej Republice Konga . Jednak przypadki ludzi i psów preriowych miały miejsce w USA z powodu kontaktu ze zwierzętami importowanymi z Ghany. Ospa krowianka występuje tylko w Europie i sąsiednich krajach rosyjskich i pomimo swojej nazwy rzadko występuje u bydła. Powszechnym żywicielem jest kot domowy, od którego najczęściej nabywa się ludzkie infekcje. Wirus krowianki zainfekował również wiele zwierząt w europejskich ogrodach zoologicznych, takich jak słonie, powodując infekcję u ludzi.

Transmisja laboratoryjna

Aerozole skoncentrowanego wirusa mogą powodować infekcję Orthopoxvirus , zwłaszcza u osób nieimmunizowanych . Ponadto ukłucia igłą skoncentrowanym wirusem lub zadrapania od zakażonych zwierząt mogą powodować miejscowe zakażenie skóry nawet u zaszczepionych osobników. Zakażenie krowianką w Europie stanowi zagrożenie zawodowe dla pracowników weterynarii oraz, w mniejszym stopniu, pracowników rolnych.

Symptomy i objawy

Początkowe objawy zakażenia wirusem Orthopoxvirus obejmują gorączkę , złe samopoczucie , bóle głowy i ciała oraz czasami wymioty . Z wyjątkiem zakażenia małpią ospą, jedna zmiana jest normą, chociaż zmiany satelitarne mogą powstać w wyniku przypadkowej autoinokulacji. Pojedyncze zmiany , otoczone tkanką zapalną, rozwijają się i rozwijają przez plamki , grudki , pęcherzyki i krosty , aż w końcu stają się suchymi strupami. (Sam zmiany nie są diagnostyką dla infekcji Orthopoxvirus i mogą być mylone z odzwierzęcymi infekcjami Parapoxvirus , wąglikiem lub Herpeswirusem .) Ciężki obrzęk i rumień mogą dotyczyć dużych obszarów ciała w przypadku ciężkiej infekcji. Zapalenie mózgu (zmiana stanu psychicznego i ogniskowe deficyty neurologiczne), zapalenie rdzenia (dysfunkcja górnych i dolnych neuronów ruchowych, poziom czuciowy oraz dysfunkcja jelit i pęcherza) lub oba te czynniki mogą wynikać z infekcji Orthopoxvirus . Rzadko w płynie mózgowo-rdzeniowym można wykryć ortopoksywirusy .

Jeśli chodzi o specyficzne infekcje Orthopoxvirus , ludzka ospa małp najbardziej przypomina łagodną ospę prawdziwą . Ludzka ospa krowianka jest stosunkowo ciężką zlokalizowaną infekcją. Ankieta obejmująca 54 przypadki zgłosiła trzy przypadki zakażenia uogólnionego, w tym jeden zgon.

Leczenie

Zakażonym osobom można podawać immunoglobuliny specyficzne dla krowianki. Jedynym obecnie dostępnym produktem do leczenia powikłań zakażenia Orthopoxvirus jest immunoglobulina krowianki (VIG), będąca izotonicznym jałowym roztworem frakcji immunoglobulin osocza od osób zaszczepionych wirusem krowianki. Jest skuteczny w leczeniu egzema vaccinatum i niektórych przypadków postępującej ospy krowiej. Jednak VIG jest przeciwwskazany w leczeniu poszczepiennego zapalenia rogówki. VIG jest zalecany w przypadku ciężkiej uogólnionej krowianki, jeśli pacjent jest bardzo chory lub ma poważną chorobę podstawową. VIG nie przynosi żadnych korzyści w leczeniu poszczepiennego zapalenia mózgu i nie odgrywa żadnej roli w leczeniu ospy prawdziwej. Obecne dostawy VIG są ograniczone, a jego stosowanie jest zarezerwowane do leczenia powikłań poszczepiennych o poważnych objawach klinicznych. Zalecana dawka obecnie dostępnego VIG to 0,6 ml/kg masy ciała. VIG należy podawać domięśniowo, najlepiej jak najszybciej po wystąpieniu objawów. Ponieważ dawki terapeutyczne VIG mogą być znaczne (np. 42 ml dla osoby ważącej 70 kg), produkt można podawać w dawkach podzielonych przez okres 24-36 godzin. Dawki można powtarzać, zwykle w odstępach 2-3 dni, aż do rozpoczęcia powrotu do zdrowia (tj. nie pojawiają się nowe zmiany). CDC jest obecnie jedynym źródłem VIG dla cywilów.

Doniesiono, że niektóre związki przeciwwirusowe, takie jak tecovirimat (ST-246), są w 100% aktywne przeciwko wirusowi krowianki lub innym ortopoksywirusom in vitro i wśród zwierząt testowych. Tecovirimat otrzymał status leku sierocego przez Food and Drug Administration (FDA) i jest obecnie badany w celu określenia jego bezpieczeństwa i skuteczności u ludzi. Innym przykładem jest brincidofovir . W czerwcu 2021 roku FDA zatwierdziła ten lek do leczenia ospy prawdziwej u ludzi, co czyni go pierwszym lekiem zatwierdzonym dla skutecznie wymarłego mechanizmu działania. Decyzja została poprzedzona przez agencję priorytetowym przeglądem, motywowanym rosnącą troską o potencjalny rozwój broni biologicznej. Ponieważ docelowy wirus jest zwalczony, skuteczność nie mogła być bezpośrednio zweryfikowana, ale została wywnioskowana przez przybliżenie , przeżywalność zwierząt po zakażeniu spokrewnionymi gatunkami Orthopoxvirus . W przeciwieństwie do tego, dostępne były dane dotyczące bezpieczeństwa z badań leku w leczeniu zakażeń wirusem cytomegalii u ludzi.

Wykazano , że imatinib , związek zatwierdzony przez FDA do leczenia raka, ogranicza uwalnianie wirionów w otoczce zewnątrzkomórkowej i chroni myszy przed śmiertelną prowokacją krowianką. Obecnie imatinib i związki pokrewne są oceniane przez CDC pod kątem ich skuteczności przeciwko wirusowi ospy wietrznej i wirusowi ospy małpiej.

Synteza laboratoryjna

Latem 2017 roku naukowcy z University of Alberta odtworzyli ospę za pomocą syntezy laboratoryjnej, aby przeprowadzić badania nad wykorzystaniem wirusów w leczeniu raka .

Bibliografia

Zewnętrzne linki

• Strefa wirusowa : Orthopoxvirus
• ICTV
• Baza danych i analiza patogenów wirusów (ViPR): Poxviridae