Аренавирустар – кеміргіштер мен адамдарға жұғатын РНК вирустары. Жіті және созылмалы ауруларды қоздытады. Рептаренавирустар жыландарды зардапкер етеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
РНҚ вирустарының туысы
Family of RNA viruses
Аренавирус – Аренавирустар тұқымдасына жататын екі немесе үш сегментті амбисентті РНҚ вирусы. Бұл вирустар кеміргіштерді және кейде адамдарды жұқтырады. Сонымен қатар, жаңа, өте ерекше аренавирустар класы, рептарнавирустар деп аталады, олар жыландарды жұқтырып, инклюзиялық дене ауруын тудырады, көбінесе боа констрикторларында. Кем дегенде сегіз аренавирус адамға ауру тудырады. Аренавирустардан туындайтын аурулардың ауырлығы әртүрлі болады. Асептикалық менингит – ми мен жұлынды қаптайтын қабынуға әкелетін адамға қауіпті ауру, ол лимфоциттік хориоменгит вирусынан пайда болады. Геморрагиялық қызба синдромдары, оның ішінде Ласса қызбасы, Гуанарито, Юнин, Ласса, Лухо, Мачупо, Сабиа немесе Уайтвотер Арройо вирустары сияқты инфекциялардан туындайды. Кеміргіштермен эпидемиологиялық байланысы бар болғандықтан, кейбір аренавирустар мен буниявирустар робовирустар деп аталады.
An arenavirus is a bi or trisegmented ambisense RNA virus that is a member of the family Arenaviridae. These viruses infect rodents and occasionally humans. A class of novel, highly divergent arenaviruses, properly known as reptarenaviruses, have also been discovered which infect snakes to produce inclusion body disease, mostly in boa constrictors. At least eight arenaviruses are known to cause human disease. The diseases derived from arenaviruses range in severity. Aseptic meningitis, a severe human disease that causes inflammation covering the brain and spinal cord, can arise from the lymphocytic choriomeningitis virus. Hemorrhagic fever syndromes, including Lassa fever, are derived from infections such as Guanarito virus, Junin virus, Lassa virus, Lujo virus, Machupo virus, Sabia virus, or Whitewater Arroyo virus. Because of the epidemiological association with rodents, some arenaviruses and bunyaviruses are designated as roboviruses.
Құрылымы
Арнавирустардың қимасын қарағанда, олардың қожалық жасушаларынан алынған рибосомалар болатын ұсақ бөлшектері бар. Осы ерекшелігінен олар латын тілінен шыққан "арена" деген ат алды, бұл сөз "құм" дегенді білдіреді. Рибосомалық құрылымдар вирустың көбейіп өсуі үшін қажет емес деп саналады. Вирустық бөлшектер немесе вириондар плеоморфты (формасы өзгермелі), бірақ көбінесе шар тәрізді, диаметрі 60–300 нм және беткі гликопротеин тікенектерімен жабылған. Вирус құрамында екі бір тізбекті РНК сегменті бар жіпшелі нуклеокапсид бар. Нуклеокапсид – нуклеин қышқылының ақуыз қабығымен оралған ядросынан тұрады. Олар теріс полюсті вирустар ретінде жіктеліп саналғанымен, аренавирустар амбисенсті. Олардың геномының бір бөлігі гендерді теріс полюсте (кері полярлықта) кодтайды, ал екінші бөлігі – кері (оң полюсте) бағытта кодтайды. Бұл күрделі гендік экспрессия құрылымы алғашқы реттеу жүйесі деп есептеледі, ол вирустың өмірлік циклінің қандай кезеңінде қандай ақуыздар синтезделетінін бақылауға мүмкіндік береді. Аренавирустың өмірлік циклы жасуша цитоплазмасымен шектеледі.
Viewed in cross section, arenaviruses contain grainy particles that are ribosomes acquired from their host cells. It is from this characteristic that they acquired the name arena, from the Latin root meaning sand. The ribosomal structures are not believed to be essential for virus replication. Virus particles, or virions, are pleomorphic (variable in shape) but are often spherical, with a diameter of 60–300 nm, and are covered with surface glycoprotein spikes. The virus contains a beaded nucleocapsid with two single stranded RNA segments. The nucleocapsid consists of a core of nucleic acid enclosed in a protein coat. Although they are categorized as negative sense viruses, arenaviruses are ambisense. While sections of their genome encode genes in the negative sense (reverse polarity), other sections encode genes in the opposite (forward/positive sense) direction. This complex gene expression structure is theorized to be a primitive regulatory system, allowing the virus to control what proteins are synthesized at what point in the life cycle. The life cycle of the arenavirus is restricted to the cell cytoplasm.
Геном
Аренавирустарда екі бір жіпті амбисенстік РНК-дан тұратын сегменттелген РНК геномі бар. Барлық теріс сезімді РНК вирустары сияқты, геномдық РНК-ның өзі жұқпалы емес және инфекцияны жасуша ішінде бастау үшін вирус көбейту механизмі қажет. Аренавирустың вирионына енгізілген геномдық сезімді РНК теріс сезімді РНК деп белгіленеді және вирус ақуызын өндіру үшін алдымен оң сезімді мРНК-ға көшірілуі керек. РНК сегменттері Кіші (S), Орта (M; егер болса) және Үлкен (L) деп аталады және бірегей амбисенстік кодтау стратегиясында төрт вирус ақуызын кодтайды. Маммаренавирустар мен рептаренавирустар үшін әр РНК сегменті екі вирус ақуызын қарама-қарсы бағытта кодтайды, сондықтан теріс сезімді РНК геном бір мРНК транскрипциясының матрицасы ретінде, ал РНК геномның оң сезімді көшірмесі екінші мРНК-ның матрицасы ретінде қызмет етеді. Әр РНК сегментінің екі шетінде 19 нуклеотидтен тұратын жоғары сақталған тізбек бар, ол вирус көбейту механизмін жұмысқа тарту және вирус мРНК транскрипциясы мен геномдық көбейтуді бастау үшін маңызды. 5' және 3' РНК шеттерінің тізбектері толықтырылатындықтан, әр РНК сегментінің екі жіпті РНК тұтқасы тәрізді құрылымға ие болуына мүмкіндік береді, бұл шеттерді жақын ұстап тұрады және электронды микроскопияда тазартылған аренавирус геномдық матрицаларының дөңгелек түріне себеп болады. Екі жіпті РНК тұтқасы тәрізді құрылым вирус РНК-ның тиімді синтезі үшін маңызды, бірақ вирус полимеразасын жұмысқа тарту үшін терминальдық екі жіпті РНК өзара әрекеттесуі уақытша тоқтатылуы керек. L сегментінің РНК-сы шамамен 7,2 кб құрайды және вирус РНК-ға тәуелді РНК полимеразаны (L) және кішкентай RING доменін қамтитын ақуызды (Z) кодтайды. Z ақуызы гомоолигомерлерді құрайды және вирионның құрылымдық компоненті болып табылады. Бұл олигомерлердің түзілуі бөлшектердің құралуы мен бүршікленуі үшін маңызды қадам. Z мен вирус қабықшасы гликопротеинінің кешені арасындағы байланыс вирионның жұқпалылығы үшін қажет. Z сонымен қатар L және NP ақуыздарымен де өзара әрекеттеседі. Полимераза активтілігі L және Z ақуыздарының байланысы арқылы реттеледі. Z және NP ақуыздарының өзара әрекеттесуі геномды қаптау үшін маңызды.
Arenaviruses have a segmented RNA genome that consists of two single stranded ambisense RNAs. As with all negative sense RNA viruses, the genomic RNA alone is not infectious and the viral replication machinery is required to initiate infection within a host cell. Genomic sense RNA packaged into the arenavirus virion is designated negative sense RNA, and must first be copied into a positive sense mRNA in order to produce viral protein. The RNA segments are denoted Small (S), Medium (M; if present), and Large (L), and code for four viral proteins in a unique ambisense coding strategy. For mammarenaviruses and reptarenaviruses, each RNA segment codes for two viral proteins in opposite orientation such that the negative sense RNA genome serves as the template for transcription of a single mRNA and the positive sense copy of the RNA genome templates a second mRNA. The extreme termini of each RNA segment contains a 19 nucleotide highly conserved sequence that is critical for recruitment of the viral replication machinery and initiation of viral mRNA transcription and genomic replication. The conserved 5' and 3' RNA termini sequences are complementary and allows each RNA segment to adopt a double stranded RNA panhandle structure that maintains the termini in close proximity and results in a circular appearance to purified arenavirus genomic templates visualized by electron microscopy. The double stranded RNA panhandle structure is critical for efficient viral RNA synthesis, but potential interterminal double stranded RNA interactions must be transiently relieved in order to recruit the viral polymerase. The L segment RNA is approximately 7.2 kb, and encodes the viral RNA dependent RNA polymerase (L) and a small RING domain containing protein (Z). The Z protein forms homo oligomers and a structural component of the virions. The formation of these oligomers is an essential step for particle assembly and budding. Binding between Z and the viral envelope glycoprotein complex is required for virion infectivity. Z also interacts with the L and NP proteins. Polymerase activity appears to be modulated by the association between the L and Z proteins. Interaction between the Z and NP proteins is critical for genome packaging.
Микробиология
Гликопротеин (ГП) алдындағы молекула ретінде синтезделеді. Ол үш бөлікке – GP1, GP2 және тұрақты сигнал пептидіне (SSP) ыдырайды. Бұл реакцияларды жасушалық сигнал пептидазалары және жасушалық фермент Subtilisin Kexin Isozyme 1 (SKI 1)/Site 1 Protease (S1P) катализдейді. Бұл процестер ынтымақтастыққа (fusion) қабілеттілігі үшін және пісіп жетілген GP-нің жаңа пайда болатын вирион бөлшектеріне енуі үшін қажет.
The glycoprotein (GP) is synthesised as a precursor molecule. It is cleaved into three parts GP1, GP2 and a stable signal peptide (SSP). These reactions are catalysed by cellular signal peptidases and the cellular enzyme Subtilisin Kexin Isozyme 1 (SKI 1)/Site 1 Protease (S1P). These processes are essential for fusion competence and incorporation of mature GP into nascent budding virion particles.
Клиникалық аурулар
Лимфоциттік хориоменингит (ЛХМ) вирустары тұмауға ұқсас қызба ауруларын тудырады, бірақ кейде олар менингитті де қоздыруы мүмкін, бұл әдетте ми-жұлын сұйығында лимфоциттердің көп мөлшерімен бірге жүреді (атауынан-ақ көрінеді). Ласса вирусы Ласса қызуын тудырады. Ласса қызуы Батыс Африкада эндемикалық. Вирус алғаш рет Нигерияның Ласса ауылындағы американдықтардан оқшауланды. Вирус адамнан адамға берілуі мүмкін. Субклиникалық аурулар: Серологиялық зерттеулер, әсіресе аңшы тайпаларының мүшелері арасында, көзге көрінбейтін инфекциялардың жиі кездесетінін көрсетеді. Клиникалық инфекциялар: Ласса қызуы жоғары температурамен, ауыр миалгиямен, коагулопатиямен, геморрагиялық тері бөртпесімен, кейде ішкі қан кетумен, сондай-ақ бауыр мен көкбауырдың некрозымен сипатталады. Юнин вирусы, Мачупо вирусы сияқты басқа аренавирустар геморрагиялық қызуды тудырады. Бұл аурулардың барлығы олардың таралу аймақтарында халық денсаулығына үлкен қауіп төндіреді. Мысалы, Ескі әлемнің Ласса вирусы Ласса қызуына айналғанда, бұл көбінесе өлім-жітімнің жоғары деңгейіне әкеледі. Сол сияқты, Жаңа әлемнің Юнин вирусы Аргентина геморрагиялық қызуын тудырады. Бұл қызба геморрагиялық және неврологиялық белгілері бар ауыр ауру, және өлім-жітім көрсеткіші он бес-отыз пайызды құрайды. Ауру Замбияның Лусака қаласының жанында пайда болды және алғашқы науқас сол жерден Оңтүстік Африканың Йоханнесбург қаласына жеткізілгеннен кейін тарады. АҚШ-тың Нью-Йорк қаласындағы Колумбия университетінің эпидемиологтары және АҚШ-тың Атланта қаласындағы Ауруларды бақылау орталығының арнайы патогендер бөлімі жүргізген генетикалық тестілеу нәтижелері, аурудың қоздырғышы Arenaviridae тұқымдасына жататын вирус екенін көрсетті, нәтижесінде 2008 жылдың қыркүйегінде басталған індет кезінде Замбия мен Оңтүстік Африкада жұқтырған бес адамның төртеуі қайтыс болды. 2006 жылдың соңында бір жұқтырған донордан бүйрек және бауыр алған Австралиядағы үш донор ағзасының өліміне де аренавирус себеп болды. Үшеуі де 2007 жылдың бірінші аптасында қайтыс болды.
Lymphocytic choriomeningitis (LCM) viruses cause influenza like febrile illness, but occasionally they may cause meningitis, characteristically accompanied by large numbers of lymphocytes in the cerebrospinal fluid (as the name LCM suggests). Lassa virus causes Lassa fever. Lassa fever is endemic in west Africa. The virus was first isolated from Americans stationed in the village of Lassa, Nigeria. The virus can be transmitted person to person. Subclinical diseases: Serological studies suggest that inapparent infections particularly among members of hunting tribes are common. Clinical infections: Lassa fever is characterised by high fever, severe myalgia, coagulopathy, haemorrhagic skin rash, and occasional visceral haemorrhage as well as necrosis of liver and spleen. Other Arenaviruses like Junin virus, Machupo virus cause haemorrhagic fevers. All of these diseases pose a great threat to public health in the regions where it is taking place. For example, when the Old World Lassa virus turns into Lassa fever, this usually results in a significant amount of mortality. Similarly the New World Junin virus causes Argentine hemorrhagic fever. This fever is a severe illness with hemorrhagic and neurological manifestations and a case fatality of fifteen to thirty percent. The disease originated near Lusaka, Zambia and spread to Johannesburg, South Africa, after the first patient was transported to a hospital there. The results of genetic sequencing tests conducted by epidemiologists at Columbia University in New York City, USA, and at the Special Pathogens Branch of the Centers for Disease Control in Atlanta, USA, provided evidence that the causative agent of the disease is a virus from the family Arenaviridae, which ultimately resulted in the deaths of four out of the five infected in Zambia and South Africa during the outbreak which began in September 2008. Arenavirus has also pinpointed as the cause of death of three donor organ recipients in Australia who contracted the virus after receiving kidney and a liver donations from a single infected organ donor in late 2006. All three died in the first week of 2007.
ДДҰ және оның Глобалды індеттің алдын алу және оған жауап беру желісі (GOARN) серіктестері екі елдің денсаулық сақтау министрліктеріне індетті зерттеудің әртүрлі аспектілерінде, соның ішінде зертханалық диагностика, тергеулер, белсенді жағдайларды анықтау және байланыстарды қадағалау бойынша қолдау көрсетуді жалғастыруда.
WHO and its Global Outbreak Alert and Response Network (GOARN) partners continue to support the Ministries of Health of the two countries in various facets of the outbreak investigation, including laboratory diagnosis, investigations, active case finding and follow up of contacts.
Емдеу әдістері
Емдеу әдістері өте шектеулі. Қазіргі уақытта лицензияланған вакцинаның жоқтығы және аренавирустарға қатысты емдеу мүмкіндіктерінің аздығы оларды ең көп назардан тыс қалған вирустар тобының бірі деп санауға негіз береді. Адамдарда аренавирустық инфекцияны емдеу үшін лицензияланған жалғыз препарат – нуклеозид аналогы рибавирин. Рибавирин, егер аурудың бастапқы кезеңдерінде қабылданса, LASV және JUNV сияқты белгілі бір аренавирустармен жұқтырған адамдардағы аурудың салдары мен өлім-жұлымды азайтуға көмектеседі. Рибавирин ауыр аренавирустық ауруды емдеуде әр түрлі нәтижелер көрсетеді және маңызды жағымсыз әсерлермен байланысты.
Very few treatment methods are available. The current lack of a licensed vaccine and limited therapeutic options for the arenavirus make it arguably among the most neglected virus groups. The only licensed drug for the treatment of human arenavirus infection is the nucleoside analogue ribavirin. Ribavirin reduces morbidity and mortality in humans infected with certain arenaviruses, such as LASV and JUNV infections, if it is taken in the early stages of the disease. Ribavirin displays mixed success in treating severe arenaviral disease and is associated with significant toxicities.
Эксперименттік тәсілдер
Тиімді вирустық қарсы препараттарды төмен құнмен, ауызбен қабылдауға болатындай және инфекциялардың таралуымен байланысты тропикалық климатқа төзімді етіп өндіру қажет. Осы себепті, кішкентай молекулалық кітапханаларды жоғары өнімділікпен скринингтеу (HTS) жақсы ем табуға жауап беруі мүмкін. HTS – ақуызды белсендіргіш ("агонист") молекулаларды немесе ақуыздың белсенділігін тежейтін ("антагонист") өзара әрекеттесуді анықтау үшін қолданылатын кішкентай синтетикалық молекулалардың кітапханаларын жинау әдісі.
Effective antiviral drugs need to be produced at a low cost, taken orally, and able to withstand tropical climates due to the regions where these infections are occurring. For this reason high throughput screening (HTS) of small molecular libraries could be the answer to finding a better remedy. HTS collects libraries of small synthetic molecules that can be used to identify protein promoting "agonist" molecules or protein inhibiting "antagonist" interactions.