Лихорадка Западного Нила (подробно)

Вирус Западного Нила - член семейства Flaviviridae, род Flavivirus. Члены этого рода отдаленно связаны с членами двух других родов этого семейства - Pestivirus и Hepacivirus. 73 члена рода Flavivirus разделены на 12 антигенных серогрупп.

Геном ВЗН - односкрученная РНК длиной в 11000 нуклеотидов. Геном состоит из короткого 5' некодирующего региона, одной длинной рамки считывания, содержащей более 10000 нуклеотидов, и 3' - некодирующего региона вариабельной длины. Открытая рамка считывания из 3400 аминокислот кодирует три структурных белка в 5' - конце, которыми являются капсида (С), предмембранные (ргеМ) и оболочечные (Е) белки с последующими семью неструктурными (NS) белками (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B, NS5) в 3' - двух третях генома.

ВЗН - член серогруппы Японского энцефалита. Вирус Кунжин, эндемичный для Австралии и Азии, теперь считается субтипом ВЗН.

Штаммы ВЗН разделяются по меньшей мере на 7 предполагаемых генетических линий (генотипов). Штаммы генотипа 1 являются наиболее распространенными. Они обнаружены в Африке, Европе, Азии, Австралии (вирус Кунжин) и Америке. Штаммы генотипа 2 в основном сосредоточены в Африке (Суб-Сахара), на Мадагаскаре. Вирус генотипа 3 (вирус Рабенсберг) циркулирует на некоторых видах комаров Culex и Aedes в Чехии и не патогенен для млекопитающих. Генотип 4 составляет штамм LEIV-Krn 88-190, выделенный от клещей Dermacentor marginatus в Краснодарском крае и от комаров Uranotaenia unguiculata и озерных лягушек Rana ridibunda в Волгоградской области.

Новый генотип 5 был предложен для штаммов, выделенных в Индии, ранее обозначенных как подтип 1с. В качестве генотипа 6 реклассифицирован штамм вируса Sarawak Kunjin, который значительно отличается от других вирусов Кунжин. Седьмой генотип составляет африканский вирус Koutango. Вирус, выявленный на юге Испании летом 2006 г. у комаров Сх. pipiens, также предложено отнести к самостоятельному генотипу.

До 2004 г. в Европе обнаруживали ВЗН только двух генотипов (1 и 3). Штамм генотипа 2 выявлен в 2004 г. в Венгрии у диких птиц, а в 2008 г. - на юге Австрии.

В 2004 г. штаммы ВЗН генотипа 2 были обнаружены в России. Однако варианты, обнаруженные в России и Венгрии, были генетически различны и эволюционно далеки друг от друга. В 2007 г. вспышка ЛЗН, вызванная российским вариантом генотипа 2, произошла в Волгоградской области. Летом 2010 г. крупные вспышки ЛЗН в Волгоградской и Ростовской областях также были обусловлены тем же клоном генотипа 2. Заболеваемость людей в том же году в Румынии была обусловлена штаммами ВЗН генотипа 2, сходными с российскими, тогда как вспышка ЛЗН в Греции была вызвана штаммами ВЗН генотипа 2, сходными с венгерским вариантом.

Интродукция ВЗН в Северную Америку была наиболее тесно связана с изолятом линии 1 из Израиля, полученным во время вспышки 1998 г. Детальный филогенетический анализ ряда штаммов линии 1, основанный на секвенировании части или полного генома, выявил три основных клада (подтипа) соответствующих Африканским (Ближневосточным) Европейским изолятам (клад 1а); штаммам Кунжин (1в) и Индийским (1с) штаммам. Очень тесные генетические связи между некоторыми штаммами линии 1а из различных географических зон подчеркивают их передвижение, возможно, через перелетных птиц. Подобные же наблюдения отмечены в отношении штаммов линии 2. Штаммы ВЗН линии 1, особенно клада 1а, связаны с появлением тяжелых нейроинвазивных форм ЛЗН, выявляемых с середины 1990-х годов что, по-видимому, свидетельствует об их более высокой вирулентности, чем генотипа 2. Однако такое заключение пока недостаточно обоснованно в связи с ограниченными возможностями точной клинической диагностики ЛЗН и других арбовирусных энцефалитов в Африке, а также точных эпидемиологических сведений о передаче ВЗН в этом регионе.

По данным Charrel et al., вирус Коутанго является «отдаленным вариантом» ВЗН, не укладывающимся в структуру ВЗН, предложенную Lanciotti et al.

Некоторые авторы также не согласны с имеющейся генетической классификацией ВЗН. По их мнению, вирусы Рабенсберг и Коутанго не должны классифицироваться в группе штаммов ВЗН, хотя они и обладают определенной серологической общностью.

В связи с широким распространением ВЗН в Северной Америке дебатируется вопрос о происхождении выделенных в этом регионе штаммов. Штаммы, изолированные в 1999 г. в США, были очень схожи с циркулирующими в Израиле в 1998 г. При сравнении последовательностей генома Российского (Volgograd, 1999) и Американского (NY 1999) штаммов, выделенных от людей, было выявлено только 11 аминокислотных замен. Авторы полагают, что в Европе, Азии и Америке распространяется преимущественно один доминирующий геновариант 1а, предшественник которого возник в середине 90-х годов прошлого столетия в бассейнах Черного и Средиземного морей, а затем широко распространился по всем трем континентам.

В то же время, по данным филогенетического анализа, большинство ВЗН африканского происхождения принадлежат к линии 2. Предполагается, что штаммы линии 1, возможно, эволюционизировали из «прародителей» линии 2. Австралийский вариант ВЗН Кунжин и индийские штаммы, представляющие два самостоятельных варианта внутри линии 1, по-видимому, после внедрения с помощью перелетных птиц в новые регионы подверглись изменению путем генетического дрейфа или адаптации вируса к локальной популяции хозяев.

По материалам вспышки ЛЗН в США было также показано значение адаптации к комарам конкретных штаммов вируса. Так, генотип WN02 передавался комарам более эффективно и раньше, чем генотип NY99. Это преимущество, по-видимому, привело к замещению первоначального варианта вируса (NY99) на WN02, который доминирует в Северной Америке в настоящее время.

Остается неясным вопрос об адаптации ВЗН к птицам - хозяевам вируса. Можно предположить, что вирус и птицы коэволюционируют к менее патогенетической взаимосвязи. Значительная гибель птиц (в основном американских ворон) явилась индикатором заболеваний людей в первые годы интродукции вируса в США. Однако в последующие годы этого не происходило. Более того, вспышки, отмеченные в Европе, не сопровождались гибелью птиц, и в большинстве случаев их заболеваемость не сопровождалась выраженными клиническими симптомами.

Некоторые работы посвящены изучению относительной вирулентности штаммов ВЗН для мышей, хомячков и птиц с целью выявления специфических детерминант вирулентности. Хотя существует гипотеза, что повышенная вирулентность штаммов, приводящая к большему количеству нейроинвазивных форм у людей, в основном связана с генотипом 1, заражение беспородных мышей и хомячков штаммами, представляющими основные субтипы генотипов 1 и 2, выявило как аттенуированные, так и высоко нейроинвазивные штаммы обоих генотипов. При этом было показано, что ВЗН более вирулентен (по показателям летальности) для мышей, чем для хомячков. Сделаны попытки идентификации специфических кодирующих детерминант вируса, обусловливающих нейроинвазивную форму. Оказалось, что отсутствие мотива гликозилирования в белке вирусной оболочки (Е) соответствовало снижению размножения вируса in vitro и уменьшению нейроинвазивности у мышей, однако по другим данным потеря гликозилирования обусловила повышенную нейроинвазивность штамма ВЗН, выделенного в Израиле. Сравнение цитокинового ответа выявило более высокий уровень экспрессии фактора некроза опухоли (TNF-a) в перитонеальных макрофагах мышей, инфицированных гликозилированным, по сравнению с негликозилированным, вариантом ВЗН, что также может иметь отношение к повышению нейроинвазивности.

Хотя подавляющее большинство штаммов, изолированных в Северной Америке, принадлежит к высоко нейроинвазивному фенотипу, однако идентифицировано несколько штаммов, значительно снизивших вирулентность Вариант, потерявший гликозилирование Е-протеина, полностью утратил нейроинвазивность для беспородных мышей. Анализ таких вариантов показал, что наиболее вероятными детерминантами аттенуации является комбинация мутаций в структурных (ргМ) и неструктурных (NS2A, NS4B, NS5) генах и 3' - некодирующем регионе. В одном случае вирулентность носила мультигенный характер.

Инокуляция американским воронам и домовым воробьям 3 штаммов линии 1 (NY 99, изолят из Кении KN-3829 и штамм Кунжин К-6453) выявила четкие различия в способности этих штаммов инфицировать и вызывать заболевания у птиц. Хотя штаммы NY 99 и KN-3829 обладали одинаковой вирулентностью на мышиной модели, однако NY 99 вызывал 100%-ную гибель американских ворон при высоком уровне виремии, тогда как К-6453 не вызывал гибели птиц, а KN-3829 привел к гибели только 1 из 8 ворон при низком уровне виремии. Сравнение NY 99 и KN-3829 выявило, что первый способен к более эффективной репликации вируса при повышенных температурах (> 40 °С). Дальнейшее сравнительное изучение этих двух штаммов позволило выявить единичную мутацию в остатке 249 белка NS3, ответственную за термостабильную репликацию NY 99 и его повышенную вирулентность для американских ворон. Эта мутация также выявлена в других штаммах ВЗН линии 1, связанных с эпидемиями в Восточной Европе и России.

В заключение следует отметить, что пока не выявлено единой детерминанты повышенной вирулентности ВЗН. Обнаружены отдельные мутации, имеющие отношение к высокой вирулентности штамма NY 99, появление в последние годы аттенуированных вариантов вируса в США связано с широким спектром мутаций в геноме. Отдельные мутации вируса не обязательно имели одинаковый аттенуирующий эффект на млекопитающих и птиц, что указывает на необходимость всесторонней характеристики вируса на различных экспериментальных моделях.

Предыдущая страница | Страница 3 из 10 | Следующая страница

Содержание

Читайте также:
»Клещевой энцефалит (подробно)
»Клещевой боррелиоз (подробно)
»Фото переносчиков ЛЗН