Вирусы Эбола: характеристика, виды и механизмы заражения.

Введение

Род вируса

Род Эболавирус (/i/'/b//oʊ//l//ə/ или /ə/'/b//oʊ//l//ə/,/v//aɪ//r//ə//s/; eeBOHlə или əBOHləVYrəs) Члены этого рода называются эболавирусами. Шесть известных видов вирусов названы в честь регионов, где каждый из них был впервые идентифицирован: эболавирус Бандибугьо, эболавирус Рестон, эболавирус Судан, эболавирус леса Тай (первоначально эболавирус Кот-д’Ивуара), эболавирус Заир и эболавирус Бомбали. Последний вид – самый новый, выделенный из ангольских свободных хвостовых летучих мышей в Сьерра-Леоне. Каждый вид рода Эболавирус представлен одним типом вируса, и четыре из них вызывают у людей болезнь вируса Эбола (БВЭ) – тип геморрагической лихорадки с очень высоким уровнем смертности. Вирус Рестон вызывает БВЭ у других приматов. Эболавирус Заир имеет самый высокий уровень смертности среди эболавирусов и является причиной наибольшего числа вспышек среди шести известных видов рода, включая вспышку в Заире в 1976 году и вспышку с наибольшим числом летальных исходов (2014 год). Вирусы Эбола были впервые описаны после вспышек БВЭ в южном Судане в июне 1976 года и в Заире в августе 1976 года. Название Эболавирус происходит от реки Эбола в Заире (ныне Демократическая Республика Конго), расположенной недалеко от места вспышки 1976 года. В 2002 году название было изменено на Эболавирус, а в 2010 году была внесена поправка в определение рода. Этот порядок характеризуется несегментированными, одноцепочечными РНК с отрицательным смыслом (ssRNA) геномами, окруженными спиральным нуклеокапсидом. Филовирусы кодируют семь различных белков, включая: NP (нуклеопротеин), VP35 (компонент полимеразного комплекса), VP40 (матричный белок), GP (гликопротеиновый спайк), VP30 (активатор транскрипции), VP42 (второй матричный белок) и L (RdRp). Из этих белков GP и NP имеют решающее значение для проникновения вируса в клетку и его репликации. Исследования показали, что sGP способен подавлять иммунный ответ хозяина, усиливая патогенез EBOV. Понимание мест инкубации вируса между вспышками и путей его передачи между видами поможет защитить людей и других приматов от инфекции. Исследователи обнаружили, что у трех видов летучих мышей – эполетного плодового летучего мыша Франке (Epomops franqueti), летучего мыша с молотковой головой (Hypsignathus monstrosus) и маленького воротникового плодового летучего мыша (Myonycteris torquata) – был обнаружен генетический материал вируса Эбола, известный как последовательности РНК, или признаки иммунного ответа на болезнь. При этом у летучих мышей не наблюдалось никаких симптомов. Эболавирус Бомбали (BOMV) был выделен из маленькой свободной хвостовой летучей мыши (Chaerephon pumilus) и ангольской свободной хвостовой летучей мыши (Mops condylurus) в Сьерра-Леоне. Было установлено, что Эболавирус использует макропиноцитоз для проникновения в клетки хозяина. Индукция макропиноцитоза приводит к образованию эндосом, специфичных для макропиноцитоза (макропиносом), которые достаточно велики, чтобы вместить вирионы Эболы. Это было подтверждено тем фактом, что Эболавирус ко-локализуется с сортировочным нексином 5 (SNX5), который входит в большое семейство периферических мембранных белков, ассоциированных с вновь образованными макропиносомами, и вирусная мембрана сливается с эндосомной мембраной, позволяя вирусу высвободить свой геном в цитоплазму.

The genus Ebolavirus (/i/'/b//oʊ//l//ə/ or /ə/'/b//oʊ//l//ə/,/v//aɪ//r//ə//s/; eeBOHlə or əBOHləVYrəs) The members of this genus are called ebolaviruses, The six known virus species are named for the region where each was originally identified: Bundibugyo ebolavirus, Reston ebolavirus, Sudan ebolavirus, Taï Forest ebolavirus (originally Côte d'Ivoire ebolavirus), Zaire ebolavirus, and Bombali ebolavirus. The last is the most recent species to be named and was isolated from Angolan free tailed bats in Sierra Leone. Each species of the genus Ebolavirus has one member virus, and four of these cause Ebola virus disease (EVD) in humans, a type of hemorrhagic fever having a very high case fatality rate. The Reston virus has caused EVD in other primates. Zaire ebolavirus has the highest mortality rate of the ebolaviruses and is responsible for the largest number of outbreaks of the six known species of the genus, including the 1976 Zaire outbreak and the outbreak with the most deaths (2014). Ebolaviruses were first described after outbreaks of EVD in southern Sudan in June 1976 and in Zaire in August 1976. The name Ebolavirus is derived from the Ebola River in Zaire (now the Democratic Republic of the Congo), near the location of the 1976 outbreak, In 2002, the name was changed to Ebolavirus and in 2010, the genus was emended. This order is characterized by non segmented, single stranded negative sense RNA ( ssRNA) genomes that are surrounded by a helical nucleocapsid. Filoviruses encode seven different proteins that include: NP (nucleoprotein), VP35 (part of the polymerase complex), VP40 (matrix protein), GP (glycoprotein spike), VP30 (transcription activator), VP42 (second matrix protein), and L (RdRp). Of these proteins, GP and NP proteins are crucial for viral entry and replication. Research has suggested that sGP is able to subvert the host immune response increasing the EBOV pathogenesis. Understanding where the virus incubates between outbreaks and how it is transmitted between species will help protect humans and other primates from the virus. The researchers found that bats of three species – Franquet's epauletted fruit bat (Epomops franqueti), the hammer headed bat (Hypsignathus monstrosus) and the little collared fruit bat (Myonycteris torquata) – had either genetic material from the Ebola virus, known as RNA sequences, or evidence of an immune response to the disease. The bats showed no symptoms themselves. The Bombali ebolavirus (BOMV) was isolated from the little free tailed bat (Chaerephon pumilus) and the Angolan free tailed bat (Mops condylurus) in Sierra Leone. They discovered that Ebolavirus uses macropinocytosis to enter the host cells. Induction of macropinocytosis leads to the formation of macropinocytosis specific endosomes (macropinosomes), which are large enough to accommodate Ebola virions. This discovery was proven by the fact that Ebolavirus co localizes with sorting nexin 5 (SNX5), which consists of a large family of peripheral membrane proteins that associate with newly formed macropinosomes. and the viral membrane fuses with the endosomal membrane, allowing the virus to release its genome into the cytoplasm.

Лечение

Основная причина, по которой существует немного доступных методов лечения, заключается в том, что Эбола – крайне тяжелый вирус с 90% уровнем смертности. Исследовать его можно только в лаборатории BSL-4, доступ к которой строго ограничен. Для расширения исследований лаборатории BSL-2 стали использовать системы, заменяющие настоящий инфекционный вирус. Ученые применяют псевдотипы, имеющие на поверхности тот же гликопротеин, который используется для проникновения в клетку-хозяина. Также в качестве альтернативы для изучения используются неинфекционные вирусные частицы, подобные вирусу Эбола. Поиск вакцины против Эболы начался сразу после его первого обнаружения в 1976 году. В настоящее время одобрено только два препарата FDA. В октябре 2020 года Immazab был официально одобрен, а в декабре 2020 года – Ebanga. Отличие между этими двумя препаратами состоит в том, что Immazeb содержит три моноклональных антитела, а Ebanga – только одно. Оба препарата разработаны для воздействия на гликопротеин, чтобы предотвратить проникновение вируса в новую клетку-хозяина и его репликацию. Помимо этих двух лекарств, существует общая поддерживающая терапия, направленная на облегчение симптомов, вызванных Эболой, таких как рвота, лихорадка, диарея и боль.

Эволюция

Скорость генетических изменений составляет 8*10−4 на сайт в год, что в четыре раза медленнее, чем у вируса гриппа А у человека. Экстраполируя в прошлое, можно предположить, что вирусы Эбола и Марбург разошлись несколько тысяч лет назад. Исследование, проведенное в 1995 и 1996 годах, показало, что гены вирусов Эбола и Марбург различаются примерно на 55% на уровне нуклеотидов и как минимум на 67% на уровне аминокислот. То же исследование показало, что штаммы вируса Эбола различаются примерно на 37–41% на уровне нуклеотидов и на 34–43% на уровне аминокислот. Было установлено, что штамм EBOV имеет почти 2% изменение на уровне нуклеотидов по сравнению с исходным штаммом 1976 года, выделенным во время вспышки в Ямбуки, и штаммом, выделенным во время вспышки в Киквите в 1995 году. Однако палеовирусы филовирусов, обнаруженные у млекопитающих, указывают на то, что само семейство существует по крайней мере десятки миллионов лет.

Организация рода и общие названия

Род Эболавирус разделен на шесть видов; однако, номенклатура оказалась несколько противоречивой, и многие авторы продолжают использовать общепринятые названия, а не видовые названия при упоминании этих вирусов. Таким образом, широко используемые общепринятые названия не признаны официально частью таксономической номенклатуры. В частности, термин "вирус Эбола" не имеет официального определения, признанного ICTV, и вместо него продолжают использовать и рекомендовать только видовое обозначение Zaire ebolavirus. Критерием для отнесения изолятов к разным видам обычно является различие более чем в 30% на уровне нуклеотидов по сравнению с типовым штаммом. Если вирус принадлежит к определенному виду, но отличается от типового штамма более чем на 10% на уровне нуклеотидов, предлагается присвоить ему название нового вируса. По состоянию на 2019 год ни в одном из видов Эболавируса не обнаружено членов, достаточно отличающихся друг от друга, чтобы получить более одного видового обозначения. Недавний анализ геномов вируса Эбола из текущей вспышки, выполненный без предварительного выравнивания, выявил наличие трех коротких последовательностей ДНК, которых нет в геноме человека, что позволяет предположить, что идентификация видоспецифических последовательностей может оказаться полезной для разработки как методов диагностики, так и терапевтических средств.