Энтеровирусы: классификация, патогенез и эволюция

Введение

Род вирусов

Энтеровирус – это род одноцепочечных РНК-вирусов с положительным геномом, связанных с рядом заболеваний человека и млекопитающих. Название энтеровирусов происходит от пути их передачи через кишечник («энтерический» означает кишечный). Серологические исследования выявили 71 серотип энтеровируса человека на основе тестов нейтрализации антител. Дополнительные антигенные варианты были определены в пределах нескольких серотипов на основе сниженной или отсутствующей перекрестной нейтрализации между вариантами штаммов. На основании их патогенеза у людей и животных энтеровирусы первоначально были классифицированы на четыре группы: полиовирусы, вирусы Коксаки А (CA), вирусы Коксаки В (CB) и эховирусы, однако вскоре стало ясно, что существует значительное перекрытие биологических свойств вирусов в разных группах. Энтеровирусы, выделенные в последнее время, получают названия по системе последовательной нумерации: EV D68, EV B69, EV D70, EV A71 и т.д., где генотипирование основано на области капсида VP1. После инфицирования клетки-хозяина геном транслируется независимо от «кэпа» в единый полипротеин, который затем расщепляется вирусными протеазами на структурные капсидные белки и неструктурные белки, которые в основном участвуют в репликации вируса. РНК-рекомбинация представляется основной движущей силой эволюции энтеровирусов, а также формирования их генетической архитектуры. Это также вызывает опасения в отношении стратегий вакцинации, поскольку живые аттенуированные/мутировавшие штаммы, используемые для вакцинации, потенциально могут рекомбинировать с природными штаммами, как это произошло в случае циркулирующих вирусов полиомиелита, происходящих от вакцин (cVDPD). Область капсида, и особенно VP1, является зоной с низкой частотой рекомбинации, и это одна из основных причин использования этой области для генотипирования.

Энтеровирус AL

Энтеровирусы – это группа широко распространенных вирусов, вызывающих ряд инфекций, которые обычно протекают легко. Род пикорнавирусов включает энтеровирусы и риновирусы. Энтеровирусы A включают коксакивирусы A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A10, A12, A14, A16 и энтеровирусы A71, A76, A89, A90, A91, A92, A144, A119, A120, A121, A122 (симиан вирус 19), A123 (симиан вирус 43), A124 (симиан вирус 46), A125 (бабуин энтеровирус A13). Некоторые вирусы, первоначально описанные как новые, оказались неправильно идентифицированными. Так, коксакивирус A23 имеет тот же серотип, что и эховирус 9, коксакивирус A15 – тот же серотип, что и коксакивирус A11, а коксакивирус A18 – тот же серотип, что и коксакивирус A13. Вирус Коксаки A16 вызывает болезнь рук, ног и рта у человека. Энтеровирус B включает коксакивирусы B1, B2, B3, B4, B5, B6; коксакивирус A9; эховирусы 1–33 и энтеровирусы B69–113. Эховирусы являются причиной многих неспецифических вирусных инфекций, которые могут варьироваться от легких заболеваний до тяжелых, потенциально смертельных состояний, таких как асептический менингит, энцефалит, паралич и миокардит. Вирус преимущественно находится в кишечнике и может вызывать неврологические расстройства. Энтеровирусы типа B ответственны за большое количество легких и острых инфекций. Сообщается, что они могут сохраняться в организме, вызывая персистирующие инфекции, способствующие развитию хронических заболеваний, таких как сахарный диабет 1 типа. Энтеровирус C состоит из полиовирусов 1, 2 и 3; коксакивирусов A1, A11, A13, A18, A17, A20, A21, A22, A24 и энтеровирусов C95, C96, C99, C102, C104, C105, C109, C113, C118. Три серотипа полиовируса – PV 1, PV 2 и PV 3 – имеют несколько различающиеся капсидные белки. Капсидные белки определяют специфичность к клеточным рецепторам и антигенность вируса. PV 1 является наиболее распространенным типом, вызывающим инфекцию у людей; однако все три формы чрезвычайно заразны и распространяются при контакте от человека к человеку. Полиовирус вызывает полиомиелит, инвалидизирующее и опасное для жизни заболевание, вызывающее парестезии, менингит и стойкий паралич. Симптомы могут включать боль в горле, лихорадку, усталость, тошноту, головную боль и боль в животе, хотя у 72% инфицированных симптомы не проявляются. Однако геномные мутации, которые серотипы энтеровируса B (такие как коксакивирус B и эховирус) могут приобретать в организме хозяина во время острой фазы инфекции, могут превратить эти вирусы в нецитолитическую форму (также известную как нецитопатическую или дефектную форму энтеровируса), способную вызывать персистирующие низкоуровневые инфекции в тканях человека, которые могут длиться неопределенно долго. Этот персистирующий нецитолитический энтеровирус представляет собой мутировавший квазивид, обнаруживаемый при хроническом миокардите и дилатационной кардиомиопатии, при клапанных пороках сердца, в мышцах, кишечнике и мозге при миалгическом энцефаломиелите и при синдроме Шегрена. При этих персистирующих инфекциях энтеровирусная РНК присутствует в тканях в низких концентрациях (как в виде одноцепочечной вирусной РНК, так и в более устойчивой к иммунитету двухцепочечной форме РНК). Некоторые исследователи полагают, что эта энтеровирусная РНК является лишь остатком перенесенной острой инфекции.

Enteroviruses are a group of ubiquitous viruses that cause a number of infections which are usually mild. The genus picornavirus includes enteroviruses and rhinoviruses. Enterovirus A include coxsackievirus A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A10, A12, A14, A16 and enterovirus A71, A76, A89, A90, A91, A92, A144, A119, A120, A121, A122 (simian virus 19), A123 (simian virus 43), A124 (simian virus 46), A125 (baboon enterovirus A13). Some viruses initially reported as novel have been found to be misidentified. Thus, coxsackievirus A23 is the same serotype as echovirus 9, and coxsackievirus A15 is the same serotype as coxsackievirus A11 and coxsackievirus A18 is the same serotype as coxsackievirus A13. Coxsackie A16 virus causes human hand, foot and mouth disease. Enterovirus B includes coxsackievirus B1,2,3,4,5,6; coxsackievirus A9; echovirus 1–33 and enterovirus B69–113. Echoviruses are a cause of many of the nonspecific viral infections that can range from minor illness to severe, potentially fatal conditions such as aseptic meningitis, encephalitis, paralysis and myocarditis. It is mainly found in the intestine, and can cause nervous disorders. Type B enteroviruses are responsible for a vast number of mild and acute infections. They have been reported to remain in the body causing persistent infections contributing to chronic diseases such as type I diabetes. Enterovirus C consists of polioviruses 1,2 and 3; coxsackieviruses A1, A11, A13, A18, A17, 20, A21, A22, A24 and enterovirus C95, C96, C99, C102, C104, C105, C109, C113, C118. The three serotypes of poliovirus, PV 1, PV 2, and PV 3 each have a slightly different capsid protein. Capsid proteins define cellular receptor specificity and virus antigenicity. PV 1 is the most common type to cause infection in humans; however, all three forms are extremely contagious spreading through person to person contact. Poliovirus causes Polio, or Poliomyelitis, which is a disabling and life threatening disease that causes paresthesia, meningitis and permanent paralysis. Symptoms can include sore throat, fever, tiredness, nausea, headache and stomach pain although 72% of those that get infected will not display visible symptoms. However, genomic mutations which enterovirus B serotypes (such as coxsackievirus B and echovirus) may acquire in the host during the acute phase of the infection can transform these viruses into the non cytolytic form (also known as non cytopathic or defective enterovirus), a form which is capable of causing persistent low level infections in human tissues that can last indefinitely. This persistent non cytolytic enterovirus is a mutated quasispecies, in chronic myocarditis and dilated cardiomyopathy, in valvular heart disease, in the muscles, intestines and brain in myalgic encephalomyelitis, and in Sjögren's syndrome. In these persistent infections, enteroviral RNA is present at low levels in the tissues (both as single stranded viral RNA, and in the more immune resistant doubled stranded RNA form). Some researchers believe this enteroviral RNA is just a remnant of the acute infection,

Энтеровирус D68

EV D68 был впервые выявлен в Калифорнии в 1962 году. По сравнению с другими энтеровирусами, о нем редко сообщалось в США за последние 40 лет. Большинство инфицированных – младенцы, дети и подростки. EV D68 обычно вызывает респираторные заболевания от легкой до тяжелой степени; однако полный спектр заболеваний, вызываемых EV D68, изучен недостаточно. Обычно заболевание начинается с обычных симптомов простуды, таких как насморк и кашель. У некоторых, но не у всех, может также быть лихорадка. В более тяжелых случаях могут возникнуть затрудненное дыхание, свистящие хрипы или ощущение нехватки воздуха. По состоянию на 4 октября 2014 года в Нью-Джерси была зарегистрирована одна смерть, напрямую связанная с EV D68, а в Род-Айленде – одна смерть, вызванная сочетанием EV D68 и сепсиса, обусловленного инфекцией золотистым стафилококком.

Энтеровирус А71

Энтеровирус A71 (EV A71) примечателен как один из основных возбудителей болезни рук, ног и рта (HFMD) и иногда связан с тяжелыми заболеваниями центральной нервной системы. EV A71 был впервые выделен и охарактеризован из случаев неврологических заболеваний в Калифорнии в 1969 году. На сегодняшний день мало что известно о молекулярных механизмах ответа организма на инфекцию EV A71, однако повышение уровня мРНК, кодирующих хемокины, белки, участвующие в деградации белков, белки системы комплемента и проапоптотические белки, было вовлечено в этот процесс.

Подозреваемые болезни

Летаргический энцефалит, "сонная болезнь" 1917–1926 годов.

Изучаются возможные корреляции

Предполагается, что энтеровирусы могут быть связаны с диабетом 1 типа. Выдвигается гипотеза, что диабет 1 типа – это аутоиммунный ответ, спровоцированный вирусом, при котором иммунная система атакует клетки, инфицированные вирусом, а также бета-клетки поджелудочной железы, производящие инсулин. Группа исследователей из Университета Тампере (Финляндия) выявила энтеровирус Coxsackievirus B1 как потенциально связанный с диабетом 1 типа (который является аутоиммунным заболеванием). Энтеровирусы, включая полиовирусы, могут являться причиной миалгического энцефаломиелита/синдрома хронической усталости (МЭ/СХУ).

Симптомы

У большинства людей, заразившихся энтеровирусом, симптомы незначительные и длятся около недели. У людей с более высоким риском могут возникнуть более серьезные осложнения, вплоть до летального исхода. Наиболее распространенным признаком энтеровирусной инфекции является обычная простуда. К более тяжелым симптомам энтеровируса относятся гипоксия, асептический менингит, конъюнктивит, болезнь «рука-нога-рот» и паралич.

Лечение

Лечение энтеровирусной инфекции в основном поддерживающее. При плевродинии лечение заключается в применении анальгетиков для облегчения сильной боли, возникающей у пациентов с этим заболеванием; в некоторых тяжелых случаях могут потребоваться опиоиды. Лечение асептического менингита, вызванного энтеровирусами, также в основном симптоматическое. У пациентов с энтеровирусным кардитом лечение направлено на профилактику и лечение осложнений, таких как аритмии, выпот в перикард и сердечная недостаточность. Среди других методов лечения энтеровирусного кардита, которые изучаются, – внутривенный иммуноглобулин.