Кіріспе

Вирустар туысы

Астровирустар (Astroviridae) – адамдардағы диареяның жарылуынан кейін 1975 жылы электронды микроскоптарды пайдалану арқылы алғаш рет анықталған вирустың бір түрі. Адамдардан басқа, астровирустар қазірде көптеген сүтқоректі жануар түрлерінен (Mamastrovirus туысы ретінде жіктеледі) және қаздар, тауықтар және күріштер сияқты құс түрлерінен (Avastrovirus туысы ретінде жіктеледі) бөлініп алынған. Астровирустардың диаметрі 28–35 нм, олар электронды микроскоппен қарағанда бес немесе алты қырлы жұлдыз тәрізді ерекше беттік құрылымы бар икосаэдрлі вирустар болып табылады. Picornaviridae және Caliciviridae вирустарымен бірге Astroviridae үшінші вирустар отбасысын құрайды, олардың геномы оң сезімді, бір жіпті РНК-дан тұрады. Астровирустың геномы сегменттелмеген, бір жіпті, оң сезімді РНК, және ол қапталмаған икосаэдрлі капсидтің ішінде орналасқан. Көптеген зерттеулерде адам астровирустары бүкіл әлемдегі кішкентай балаларда гастроэнтериттің маңызды себебі екені көрсетілген. Халықаралық вирустар таксономиясы комитеті (ICTV) 1995 жылы Astroviridae вирустық отбасын құрды. 50-ден астам астровирус туралы хабарламалар бар, бірақ ICTV ресми түрде 22 түрді мойындайды. Avastrovirus туысына үш түр жатады: Тауық астровирусы (құс бүйрегінің вирусының 1–3 түрлері), Қаз астровирусы (Қаз астровирусы C NGB) және Күріш астровирусы (Түрік астровирусы 1). Mamastrovirus туысына Ірі қара малдың астровирустары 1 және 2, Адам астровирусы (1–8 түрлері), Мысық астровирусы 1, Шошқа астровирусы 1, Миңкі астровирусы 1 және Қой астровирусы 1 кіреді. Адам астровирустары Mammastrovirus туысына жатады және 8 серотипті қамтиды. Адам астровирусының капсидіндегі тікенектер ерекше құрылымға ие. Атап айтқанда, тікенек доменінде 3 қабатты бета-сэндвич және 6 жіпті бета-цилиндрлі өзекті құрылым бар. Бета-цилиндрдің ядросы гидрофобты. Үш қабатты бета-сэндвич бета-цилиндрдің сыртында орналасқан. Тікенек димерді де құрайды. Бұл ерекше құрылым гепатит E вирусының капсидіндегі белоктық проекцияларға ұқсас екені анықталды. Адам астровирусының проекциялық доменінде полисахаридтерге байланысатын рецепторлық орын бар. Астровирустың капсид ақуызының аминқышқылдық тізбегі басқа белгілі вирустық ақуыздарға ұқсамайды, бірақ гепатит E вирусына ең жақын.

Өмірлік цикл

Астровирустар құстар мен сүтқоректілерге фекальды-ауыз жолы арқылы жұғады. Олардың тіндері энтероциттерге тропизмдік бейімділікке ие. Жасұшаға ену, жасуша рецепторларына байланысу арқылы жүзеге асады, бұл эндоцитозды шақырады. Көбейісі оң жіпті РНК вирусының көбейіс үлгісіне сәйкес келеді. Астровирустың РНК жұқпалы және ORF1a мен ORF1b үшін матрицалық РНК ретінде қызмет етеді. Бұл екі құрылымдық емес полипептид арасындағы кадрлық ауыстыру механизмі РНК-ға тәуелді РНК полимеразаны синтездейді. Ұяшық ішіндегі мембраналарға жақын репликациялық кешендерде ORF1a және ORF1b репликацияға қатысатын жеке құрылымдық емес ақуыздарды құру үшін кесіледі. Соның нәтижесінде пайда болған субгеномдық РНК ORF2-ні қамтиды және прекурсорлық капсид ақуызын (VP90) кодтайды. VP90 қаптамалау кезінде протеолиздік кесілуге ұшырайды және VP70-тен тұратын дамымаған капсидтерді құрайды. Қаптамалаудан кейін дамымаған капсидтер жасушадан лизиссіз босатылады.

Морфология

Астровирустар – 28-30 нм өлшемді, қаптамасы жоқ, T3 икосаэдрлік симметриялы вирустар. Олар шар тәрізді пішінге ие және капсидтік ақуыз қабығынан тұрады. Астровирустардың 10% вирионында бес немесе алты қырлы жұлдыз сияқты ерекше проекциялар болады (қалған вириондардың беті тегіс).

Геном

Астровирустардың геномдары бір ғана оң сезімді РНК-дан тұрады. Бұл жіптің 3' ұшында поли(А) құйрығы бар, ал 5' ұшында қақпақ жоқ, оның орнына VPg белгісіне байланысқан. 3' ұшындағы полиаденилденуді ескермегенде, геномның ұзындығы 6,8–7,9 кб аралығында болады. Геном үш ашық оқу кадрына (ORF) бөлінген, ORF1a мен ORF1b арасында шамамен 70 нуклеотид қабаттасады. Қалған ORF – ORF2 деп аталады. ORF2 құрылымдық белоктарды кодтайды, олардың ішінде кем дегенде VP26, VP29 және VP32 бар, олардың ең антигенді және иммуногендісі – VP26. Бұл белок, вирустық инфекцияның бастапқы кезеңдеріне қатысады және астровирустардың биологиялық циклының маңызды факторы болып табылады. Адам астровирусы геномының мутация жылдамдығы жылына бір позицияға 3,7×10−3 нуклеотидтік алмасуға тең деп есептеледі, ал синонимдік өзгерістердің жылдамдығы жылына бір позицияға 2,8×10−3 нуклеотидтік алмасуды құрайды. 3 және 4 типті адам астровирустарында, сондай-ақ шошқа астровирусы штамдарында генетикалық рекомбинацияға қабілеттілік байқалады.

Көшіру

Астровирустардың көбеюі цитоплазмада жүзеге асады. Астровирустың РНК жұқпалы және ORF1a және ORF1b үшін матрицалық РНК ретінде қызмет етеді. Бұл екі құрылымдық емес полипептид арасындағы кадрлық ауыстыру механизмі РНК-ға тәуелді РНК полимеразаны синтездейді. Ұяшық ішіндегі мембраналарға жақын репликациялық кешендерде ORF1a және ORF1b репликацияға қатысатын жеке құрылымдық емес ақуыздарды құру үшін кесіледі. Соның нәтижесінде пайда болған субгеномдық РНК ORF2-ні қамтиды және прекурсорлық капсид ақуызын (VP90) кодтайды. VP90 қаптама жасау кезінде протеолиз арқылы кесіліп, VP70-тен тұратын дайын емес капсидтерді құрайды. Қаптама жасалғаннан кейін дайын емес капсидтер лизиссіз клеткадан шығарылады.

Эволюция

Astroviridae қапшығы Tymoviridae қапшығымен байланысты. Құрылымдық емес аймағы Potyviridae тұқымдасымен байланысты. Бұл вирус тобының бұрынғыда екі түрлі вирустың рекомбинациясы нәтижесінде пайда болған болуы мүмкін, және бұл оқиға құрылымдық және құрылымдық емес кодтау аймақтарының қосылған жерінде болған.

Авастровирус

Авастровирустар 1–3 түрлері түйеқұс, қаз, тауық және қарақұстарда ішек инфекцияларымен байланысты. 1–3 апталық түйеқұс балапандарында энтериттің кейбір белгілеріне диарея, әлсіздік, бауырды жеу және нервоздық жатады. Бұл симптомдар көбінесе жеңіл болады, бірақ құс энтериті және өлім синдромы (PEMS) жағдайында, құрғақшылық, иммундық дисфункция және анорексия сияқты белгілерімен бірге, өлім-жітім жоғары болады. Жұқтырған құстардың ішектерін постмортемдік тексеру кезінде сұйықтыққа толы ішектер көрінеді. Энтероциттердің гиперплазиясы гистопатологиялық зерттеулерде де байқалады. Дегенмен, басқа ішек вирустарындағыдай, қабыршақтардың (ворсинок) жетіспеушілігі байқалады. Авастровирустар түрлері көбінесе бүйрек немесе бауыр сияқты ішектен тыс жерлерге жұғады, нәтижесінде гепатит және нефрит дамиды. Вирус жұқтырған құстардың бүйрегінде, жіңішке ішегінде, көкбауырда, бауырында және қарын жөнісінде табылады. Бұл аурудың белгілері диарея және салмақ жоғалту болып табылады. Некропсия кезінде бүйректердің ісінуі және түсінің өзгеруі, эпителий жасушаларының өлімі және лимфоциттік интерстициалдық нефриттің болуы анықталады. Құстарда авастровирустар антигенді ұстау ELISA әдісімен анықталады. Вакциналардың болмауы жағдайында, санитария авастровирус инфекцияларын алдын алудың басты тәсілі болып табылады. Балалардағы жіті бактериялық емес гастроэнтериттің 2–8% жағдайы адам астровирусымен байланысты. Бұл вирус бөлшектері көбінесе он екі елі ішектің эпителий жасушаларында табылады. Мамастровирустар да жүйке жүйесінің ауруларын тудырады. Бұл аурулар көбінесе ірі қара мал, күміс түлкі және адамдарда кездеседі. Ірі қара малдарда бұл ауру эпизодтық түрде пайда болады және жеке жануарларды жұқтырады. Инфекцияның белгілеріне ұстамалар, бүйірге жату және координацияның бұзылуы жатады. Гистологиялық зерттеулер ми қабығының, мишаның, омыртқа миының және ми сабағының нейрондық некрозын және глиозын көрсетті.

Адамдағы белгілері мен симптомдары

Астровирустар – салыстырмалы түрде жаңа вирустар тұқымдасының мүшелері болып табылады және қазір иммундық жүйесі жетілмеген балаларда, сондай-ақ иммундық жүйесі әдетте әлсіреген егде жастағы адамдарда гастроэнтериттің себебі ретінде танылған. Вирустық бөлшектердің фекалияда және ішек эпителий жасушаларында кездесуі, вирустың адамның асқазан-ішек жолында көбейетінін көрсетеді. Негізгі белгілері – диарея, одан кейін – жүрек айну, құсу, қызба, жалпы әлсіздік және іш ауруы. Кейбір зерттеулер көрсеткендей, аурудың инкубациялық кезеңі шамамен үш-төрт күнге созылады. Астровирустық инфекция көбінесе ауыр жағдайға алып келмейді және тек сирек жағдайларда ғана дегидратацияға (сусыздануға) себеп болады. Симптомдардың ауырлығы мен айырмашылығы аурудың пайда болған аймағына байланысты өзгереді. Бұл, сол аймақтың климаттық факторларының астровирустың тіршілік цикліне немесе таралу жолына әсер етуімен байланысты болуы мүмкін. Дұрыс тамақтанбау және иммунодефицит жағдайды нашарлатады, аурудың ауыр түріне немесе ауруханада емдеуді қажет ететін қосымша ауруларға әкелуі мүмкін. Әйтпесе, жұқтырған адамдарға ауруханаға жату қажет емес, себебі симптомдар 2-4 күн ішінде өздігінен басылады. Адамдарға жұққан инфекция көбінесе өзін-өзі шектейді, бірақ жүйелік түрде таралып, иммундық жүйесі нашарлаған адамдарды да жұқтыруы мүмкін. Астровирустар көбінесе асқазан-ішек жолын жұқтырады, бірақ кейбір жануарларда энцефалит (адамдар мен ірі қара мал), гепатит (құстар) және нефрит (құстар) сияқты ауруларды тудыруы мүмкін.

Диагностика

Электрондық микроскопия, ферменттік иммуноталдау (ELISA), иммунофлуоресценция және полимераза тізбектік реакциясы жұқтырған адамдардың нәжісінен вирус бөлшектерін, антигендерді немесе вирус нуклеин қышқылын анықтау үшін қолданылған. Барлық адам астровирусы генотиптерін анықтай алатын нақты уақытты RT PCR әдісі туралы хабарламалар бар. Кейбір RT qPCR техникалары адам астровирустарын және гастроэнтеритке байланысты басқа ішек вирустарын бір уақытта анықтауға мүмкіндік береді. Микромассивтер сондай-ақ сегіз түрлі адам астровирусының серотиптерін ажырату үшін де қолданылады.

Эпидемиология

Астровирустар жас балаларда гастроэнтерит жағдайларының 5–9% - ымен байланысты. Адамдардың барлық жасындағы адамдар астровирус инфекциясына ұшырауы мүмкін, бірақ балалар, қарттар және иммундық қабілеті төмен адамдарға көбірек жұғады. 1999 жылы Ұлыбританияда жарияланған ішек ауруларына қатысты зерттеуде, қоғамдағы аурудың жиілігі 1000 науқас жылға 3.8 рет деп анықталды (95% CI, 2.3–6.4 диапазоны), бұл вирустық гастроэнтериттің ең көп таралған төртінші себебі. АҚШ-тағы зерттеулер симптомдармен келген балалардың 2–9% - ның нәжісінен астровирустарды анықтады; ауру екі жасқа дейінгі балаларда жиі кездеседі, бірақ ересектер мен қарт адамдар арасында да жағдайлар тіркелген. Глазгода жүргізілген алғашқы зерттеулер көрсеткендей, вирусты бөліп шығаратын нәрестелердің көп бөлігінде асқазан-ішек симптомдары байқалмаған. АҚШ-та жүргізілген сероэпидемиологиялық зерттеулер 9 жасқа келгенде балалардың 90% - ын HastV 1-ге қарсы антиденелері бар екенін көрсетті, бұл (көбінесе симптомсыз) инфекцияның кең таралғанын білдіреді. Аурудың динамикасын қарастырғанда, антиденелер антидене титрі төмендегенше ересек өмір бойы қорғаныс береді деген қорытындыға келінеді. Астровирус инфекцияларының пайда болу жиілігі маусымға қарай өзгереді. Температуралық климатта инфекция қыс айларында көбейеді, бұл вирустың тұрақтандыруын жақсартатын төмен температураға байланысты болуы мүмкін. Бұл тропикалық аймақтардан өзгеше, онда жаңбырлы маусымда таралу деңгейі жоғары. Тропикалық климаттағы маусымдық таралуды жаңбырдың, әсіресе дамытпаған елдерде санитарияның нашарлауына тигізетін әсерімен түсіндіруге болады. Астровирустар басқа жануар түрлерінен де адамға жұғуы мүмкін. Түркиямен байланысы жоқ адамдармен салыстырғанда, түркия сою орындарында жұмыс істейтіндердің түркия астровирустарына қарсы антиденелері оң нәтиже көрсету ықтималдығы үш есе жоғары болды. Бұдан әрі, кейбір адам, үйрек, тауық және түркия астровирустары филогенетикалық тұрғыдан туыс және ортақ генетикалық ерекшеліктерге ие.

Алдын алу

Адам астровирустарын жұққан тамақ пен судан анықтап, залалсыздандыру арқылы, сондай-ақ жұққан заттарды дезинфекциялау арқылы алдын алуға болады.

Ахироклин боготенис вирусқа қарсы терапия

Тельез және басқалар жүргізген зерттеуде ротавирус пен астровирусқа қарсы вирустық терапияны әзірлеу үшін Achyrocline bogotensis өсімдігінен алынған экстракттар қолданылды. Achyrocline bogotensis бұрын көбінесе тері және зәр жолдарының инфекцияларына қолданылып келген. Дәрілік сынақтардың әдістемесі экстрактты жасушаларға алдын ала емдеу (тоқтату), тікелей вирустық әрекет (вирусты өлтіру фактісі) және емдеу (инфекция орналысқаннан кейін вирустық жүктеменің төмендеуі) үшін қолдануды қамтыды. Экстракт тікелей вирустық әрекетті астровирустарды тікелей өлтіру арқылы, ал емдеуді орналысқан инфекциядан кейін вирустық жүктеменің төмендеуіне себеп болу арқылы көрсетті. Эксперимент барысында алдын ала емдеудің әсері байқалмады.