Из чего состоит вирус гепатита

Вирус гепатита С (анг. HCV, Hepatitis C Virus) – вирус-возбудитель гепатита С у человека и шимпанзе. РНК-содержащий вирус, относящийся к семейству Flaviviridae (род hepacivirus; в этот же род входят вирусы, вызывающие гепатит С-подобные заболевания у собак и лошадей[1][2]). Открыт в 1989 г. методом клонирования ДНК-копии вируса, вызывавшего парентеральный гепатит “ни А ни В” у инфицированных шимпанзе. Это первый вирус, идентифицированный на основании расшифровки последовательности нуклеотидов задолго до его электронно-микроскопической визуализации[3][4]. Согласно классификации вирусов по Балтимору относится к классу IV.

Строение[править | править код]

Геном[править | править код]

Геном вируса представлен однонитевой линейной (+)РНК размером около 9400 нуклеотидов, которая способна выполнять функцию как мРНК, так и служить матрицей для синтеза дочерних копий вирусного генома. В геноме содержится всего один ген, который кодирует 9 различных белков. Изначально РНК вируса гепатита С транслируется с образованием полипептида длиной около 3000 аминокислот. В геноме вируса содержится два некодирующих региона и одна большая открытая рамка считывания, кодирующая структурные и неструктурные белки. Гены, кодирующие структурные белки, расположены в области 5′-конца цепочки РНК, а неструктурные – в области 3′-конца. К структурным белкам относятся core, Е1 и Е2 белки. Сore-белок является белком нуклеокапсида, он обладает РНК-связывающей активностью, модулирует транскрипцию и трансляцию некоторых клеточных генов и обладает онкогенным потенциалом. Именно с core-белком связывают выраженность прямого цитопатического эффекта вируса гепатита С. Е1 и Е2 белки — гликопротеины внешней оболочки вируса высоковариабельны, а их С-концевые части гидрофобны и могут принимать участие во взаимодействии с клеточной мембраной. В структурной зоне кодируется также пептид р7, играющий важную роль в высвобождении вириона из инфицированной клетки. Неструктурная область вирусного генома кодирует 6 белков — NS2, NS3, NS4A, NS4B, NS5A и NS5B. Функции NS2 и NS4 предположительно связывают с клеточной мембраной. Кроме того, белок NS2 является вирусной цинк-зависимой протеиназой и вместе с клеточными пептидазами участвует в аутокаталитическом нарезании самого себя из вирусного полипротеина. Белок NS3 — это вирусная протеиназа, играющая важную роль в процессинге вирусных белков. Белок NS4A действует как эффектор или кофактор для NS3, он регулирует фосфорилирование белка NS5A, который обладает функцией репликазы. Имеется ряд доказательств, что от NS5A зависит резистентность к IFN-α, так как в нем выделен регион, участвующий в ингибировании индуцируемой IFN-α протеинкиназы. Белок NS5B является вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразой. Согласно современным представлениям, в инфицированной клетке белки NS4A, NS4B, NS5A и NS5B вместе с белком NS3 ассоциируются в некую структуру, которая играет важную роль в вирусной репликации. Высокая консервативность 5′- и 3′- некодирующих регионов и их важная роль в репликации вируса делают их перспективными мишенями для разработки средств лечения и профилактики вирусного гепатита С.

Одной из важнейших особенностей генома HCV является его выраженная гетерогенность, обусловленная высоким уровнем репродукции и частотой возникновения ошибок при репликации. Скорость продукции вирусных частиц достигает 1011-1012 в сутки с периодом полужизни вирусных частиц от 2,2 до 7,2 ч. (в среднем около 3 ч.). Оценочно каждый заражённый гепатоцит ежесуточно продуцирует около 50 вирионов. Подверженность мутациям отдельных участков генома различна (наиболее вариабельными являются области, кодирующие гликопротеины внешней оболочки Е2 и Е1). Подобная мультивариантность HCV приводит к постоянному состязанию между образованием новых антигенных вариантов и продукцией нейтрализующих антител, что обеспечивает «ускользание» из-под иммунологического надзора, а также формирование резистентности к противовирусным препаратам и длительную многолетнюю хроническую персистенцию HCV в организме.

Считается, что генетический материал HCV не способен интегрироваться в геном инфицированных клеток[3][4][5].

Структура вириона[править | править код]

Размер вирионов составляет 30-50 нм.

В крови около 75% вирусных частиц ассоциированы с липопротеинами низкой и очень низкой плотности. Синтез липопротеинов происходит в эндоплазматическом ретикулюме (ЭПР) гепатоцитов, где они, предположительно, взаимодействуют с белковолипидной оболочкой HCV, образуя комплекс (т.н. липовирусные частицы). В составе такого комплекса вирусные частицы защищены от воздействия антител и, за счёт взаимодействия с рецепторами ЛПН, проникают в клетки (в первую очередь в гепатоциты). Также в механизмах проникновения липовирусных частиц вируса гепатита С в клетки участвует рецептор SR-BI (рецептор липопротеинов высокой плотности).

Частицы вируса имеют белково-липидную оболочку, сформированную липидами инфицированных клеток и поверхностными белками вируса. Под оболочкой располагается нуклеокапсид, который сформирован сердцевинным (core) белком и содержит вирусную РНК. Размеры нуклеокапсида составляют 33–40 нм.

Детальное строение вируса гепатита С до сих пор не выяснено, что обусловлено низким содержанием вируса в крови инфицированных людей и животных (в клеточных культурах вирус не размножается) и способностью вирусных частиц образовывать комплексы с антителами и липопротеинами крови[3][4][5].

Жизненный цикл вируса[править | править код]

РНК вируса, составляющая материальную основу его генома, может выступать в качестве мРНК, целиком транслирующейся на рибосомах ЭПР инфицированных клеток. В результате такой полной трансляции образуется полипротеин, содержащий в себе все вирусные белки. Полипротеин расщепляется на функциональные белки с помощью клеточных и вирусных протеаз. Процессы фолдинга и пострансляционых модификаций белков Е1 и Е2 целиком проходят в пространстве ЭПР.

На геномной РНК вируса, выступающей в качестве матрицы для воспроизведения, происходит и синтез дочерних копий вирусного генома при участии специфической вирусной РНК-полимеразы, образующейся в результате расщепления полипротеина. Благодаря этому геномная РНК вируса гепатита С обладает самостоятельной инфицирующей способностью (она способна инфицировать клетки даже попадая в них в «голом виде», т.е. не в составе зрелых вирионов), что впрочем, характерно для всех вирусов класса IV классификации Балтимора. Дочерние копии вирусного генома, в свою очередь, могут выступать как в роли мРНК, так и входить в состав новых вирионов, продуцируемых инфицированными клетками[6].

Сборка частиц ВГС осуществляется в мембранах эндоплазматического ретикулума, вакуолях аппарата Гольджи и цитоплазме. Сердцевинный белок остается на цитоплазматической поверхности ЭПР и в липидных вакуолях цитоплазмы, а оболочечные белки частично проникают во внутреннюю полость ЭПР. В эндоплазматической сети белки Е1 и Е2 формируют комплекс и подвергаются процессингу, который, вероятно, заканчивается в секреторных вакуолях аппарата Гольджи. Нуклеокапсид после упаковки РНК покрывается оболочкой, и вирус выпочковывается в цистерны ЭПР. Сформировавшиеся вирусные частицы покидают клетку в составе секреторных вакуолей. Скорость образования вирионов у пациентов с хронической ВГС-инфекцией может достигать 1012 частиц в сутки.

Помимо рецептора ЛПН, в механизмах проникновения вируса в клетки участвует рецептор CD81 (экспонированный на поверхности большинства клеток). Считается, что посредством связывания с этим рецептором в клетки проникают вирусные частицы, не ассоциированные с липопротеинами.

HCV обладает тропизмом не только к печени, но и к некоторым другим тканям и органам. Он способен, в частности, реплицироваться в клетках иммунной системы, включая моноциты/макрофаги и В-клетки, в дендритных клетках, гематопоэтических клетках-предшественниках, микроглии, кардиомиоцитах, кишечном эпителии, остеобластах и В-клеточных фолликулах лимфатических узлов. Показано, что инфицированные лимфоидные клетки могут быть причиной заражения здоровой печени при ее трансплантации. Внепечёночный резервуар инфекции может служить источником реактивации болезни после прекращения интерферонотерапии, а также играть роль в развитии таких патологических процессов иммунной системы, как лимфома В-клеток и смешанная криоглобулинемия[3][4].

Подтипы вируса[править | править код]

Известно 8 основных генотипов HCV, которые, на основании различий в первичной структуре РНК, подразделяются более чем на 100 подтипов. Типы вируса гепатита С обозначаются арабскими цифрами (1-8), а подтипы – латинскими буквами (1a, 1b, 2a и т.д.). Каждый из вирусных генотипов обладает своими особенностями патогенеза и путей передачи, что обуславливает важность правильной и точной диагностики и существенные различия в применяемой антивирусной терапии. 1b-генотип чаще приводит к развитию цирроза и гепатоцеллюлярной карциномы печени. Подтипы 1a и 3b передаются, преимущественно, “шприцевым” методом, в силу чего наиболее распространены у лиц, принимающих внутривенные наркотики. 1b подтип чаще всего передаётся при переливаниях крови.

Генотипы HCV значительно различаются по своей географической распространённости. Так, к примеру, генотип 6 распространён, преимущественно, в Юго-Восточной Азии. Генотип 4 – в Северной и Центральной Африке, 5- в Южной Африке. В Японии преобладает генотип 1b. В США – 1a генотип. В европейской части России преобладают 1b и 3a генотипы[3][7].

Инфицирование одним генотипом не дает иммунитета против инфицирования другим типом, поэтому возможно одновременное заражение двумя и более  штаммами. В большинстве из этих случаев, один из штаммов доминирует над другим[5].

Все существующие генотипы, по всей видимости, произошли от генотипа 1b. Современные методы молекулярно-эволюционных исследований показывают, что генотипы 2-6 образовались около 300-400 лет назад, а деление их на подтипы началось около 200 лет назад[8][9]. Окончательно современный спектр подтипов вируса гепатита С сформировался к середине 20 века, что было связано с повсеместным распространением вируса в человеческой популяции, вызванным массовым внедрением в медицинскую практику технологий переливания крови и её компонентов (начавшемуся в начале 20 века).

Устойчивость во внешней среде[править | править код]

Устойчив к температурам до 500С, но инактивируется при более высоких температурах, под действием органических растворителей, УФ-излучения и распространённых дезинфектантов. В целом вирус малоустойчив во внешней среде[6].

Иммуногенность[править | править код]

HCV обладает слабой иммуногенностью, в силу чего вызывает лишь мало выраженный и растянутый во времени иммунный ответ (специфические антитела, к тому же обладающие слабым вируснейтрализующим действием, начинают образовываться не ранее чем через 2 недели после попадания вируса в организм). Это же обстоятельство является причиной того, что HCV способен вызывать повторную инфекцию у людей, переболевших в острой форме и выздоровевших. До 60% людей, перенесших вирусный гепатит С с выздоровлением, не имеют антител к антигенам HCV уже через 3 года (а у тех индивидуумов, в крови которых антитела обнаруживаются более длительный срок, они содержатся в низком титре)[3][6].

Вакцина против вируса гепатита С[править | править код]

Попытки создания вакцины, несмотря на активные исследования практически с момента идентификации возбудителя в 1989 г., до сих пор не привели к успеху. Большинство специалистов скептически относится к самой возможности создания классической вакцины против гепатита С. В настоящее время основные усилия в этой области сосредоточены в поиске и разработке средств стимуляции клеточных механизмов противовирусного иммунитета посредством, в частности, ДНК-вакцин[3][7][6][10].

1. ↑ A. Kapoor, P. Simmonds, G. Gerold, N. Qaisar, K. Jain. Characterization of a canine homolog of hepatitis C virus (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — National Academy of Sciences, 2011-07-12. — Vol. 108, iss. 28. — P. 11608—11613. — ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490. — doi:10.1073/pnas.1101794108.
2. ↑ P. D. Burbelo, E. J. Dubovi, P. Simmonds, J. L. Medina, J. A. Henriquez. Serology-Enabled Discovery of Genetically Diverse Hepaciviruses in a New Host (англ.) // Journal of Virology. — 2012-06-01. — Vol. 86, iss. 11. — P. 6171—6178. — ISSN 0022-538X. — doi:10.1128/JVI.00250-12.
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Л.И. Николаева. Вирус гепатита С: антигены вируса и реакция на них иммунной системы макроорганизма:
   информационно-методическое пособие. — Новосибирск: Вектор-Бест, 2009. — 78 с.
4. ↑ 1 2 3 4 Научная электронная библиотека. monographies.ru. Дата обращения 2 апреля 2020.
5. ↑ 1 2 3 Ксения Щербак. Вирус гепатита С (HCV, ВГС). Гепатит С — сайт и форум о диагностике и лечении вирусных гепатитов. Дата обращения 2 апреля 2020.
6. ↑ 1 2 3 4 А.И. Зинченко, Д.А. Паруль. Основы молекулярной биологии вирусов и антивирусной терапии. — Минск: Вышэйшая школа, 2005. — С. 164. — 214 с. — ISBN 985-06-1049-2.
7. ↑ 1 2 А. И. Мигунов. Гепатит. Современный взгляд на лечение и профилактику. — Спб.: Весь, 2014. — С. 39. — 128 с. — ISBN 978-5-9573-0519-4.
8. ↑ Muhammad T Sarwar, Humera Kausar, Bushra Ijaz, Waqar Ahmad, Muhammad Ansar. NS4A protein as a marker of HCV history suggests that different HCV genotypes originally evolved from genotype 1b // Virology Journal. — 2011-06-23. — Т. 8. — С. 317. — ISSN 1743-422X. — doi:10.1186/1743-422X-8-317.
9. ↑ Marco Salemi, Anne-Mieke Vandamme. Hepatitis C Virus Evolutionary Patterns Studied Through Analysis of Full-Genome Sequences (англ.) // Journal of Molecular Evolution. — 2002-01-01. — Vol. 54, iss. 1. — P. 62—70. — ISSN 1432-1432. — doi:10.1007/s00239-001-0018-9.
10. ↑ Обезвредить ласкового убийцу. Когда появится вакцина от гепатита С. РИА Новости (20190728T0800+0300). Дата обращения 2 апреля 2020.

Ви́рус гепати́та A[2] (англ. Hepatovirus A) — вид вирусов из рода гепатовирусов (Hepatovirus) семейства пикорнавирусов (Picornaviridae). Не имеет оболочки и содержит одноцепочечную (+)РНК, упакованную в белковый капсид[3].

В 1991 году два пикорнавируса (Human hepatitis A virus и Simian hepatitis A virus), вызывающих гепатит A у людей и обезьян соответственно, выделили в род Hepatovirus[4]. Детальные исследования показали, что обе разновидности, среди которых выявили нескольких вирусных генотипов, принадлежат одному серотипу вируса[5]. В 2014 году название вида было изменено, как и ещё у нескольких видов пикорнавирусов[6].

В 2015 году было установлено происхождение вируса гепатита A: он имеет животное происхождение. Возник около 25 млн лет назад, когда от семейства мартышковых отделилось семейство человекообразных обезьян[7]. К виду Hepatovirus A генетически наиболее близок вирус энцефаломиелита птиц[8][9].

Вирус гепатита A имеет слабый внутренний участок посадки рибосомы (англ. IRES)[10]. Участок генома, который кодирует капсид вируса, содержит консервативные кластеры кодонов, ограничивающих антигенную вариабельность[11].

Резистентность[править | править код]

Вирус относительно устойчив к высокой температуре, кислотам, жирорастворителям (отсутствуют липиды), дезинфицирующим средствам, хорошо переносит низкую температуру. Все это способствует длительному сохранению его во внешней среде. При комнатной температуре он выживает несколько недель, при 60 °C частично утрачивает инфекциозность через 4 — 12 ч, полностью — через несколько минут при 85 °C. Высокорезистентен к хлору, благодаря чему способен проникать в водопроводную воду через барьеры водоочистных сооружений.[12]

Эпидемиология[править | править код]

Вирус гепатита А обладает высокой патогенностью для человека. По заключению ВОЗ (1987 г.), для возникновения болезни достаточно заражения всего одним вирионом. Однако практическая заражающая доза, вероятно, значительно выше. Источником инфекции является только инфицированный человек. Вирус выделяется в большом количестве с испражнениями за 12—14 дней до появления желтухи и в течение 3 нед. желтушного периода. Существенных различий в выделении возбудителя у больных желтушными, безжелтушными и бессимптомными формами гепатита А не выявлено. Способ заражения — фекально-оральный, главным образом водный, а также бытовым и пищевым путем.[12]

Патогенез, клиника[править | править код]

Инкубационный период варьируется от 15 до 50 дней, что зависит от величины заражающей дозы вируса, но в среднем составляет 28—30 дней. Попав в организм, вирус гепатита А размножается в регионарных лимфатических узлах, проникает в кровь, а затем в клетки печени и вызывает острый диффузный гепатит, который сопровождается поражением гепатоцитов и ретикулоэндотелиальных элементов печени и снижением ее дезинтоксикационной и барьерной функций. Лизис гепатоцитов опосредован иммунным ответом на инфекцию при участии цитотоксических Т-лимфоцитов и/или механизма антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности. Предполагается, что HAV не обладает значительной прямой цитопатогенностью.

Наиболее типичной картиной гепатита А является острая желтушная циклическая форма: инкубационный период, продромальный (преджелтушный), желтушный период и реконвалесценция. Однако в очагах инфекции выявляется большое количество больных с безжелтушными и бессимптомными формами инфекции, число которых значительно преобладает над желтушными («феномен айсберга»)[12].

Постинфекционный иммунитет[править | править код]

Постинфекционный иммунитет прочный и длительный, обусловлен вируснейтрализующими антителами и клетками иммунной памяти.

Лечение[править | править код]

В связи с тем что при вирусных гепатитах нарушена продукция интерферонов, для лечения гепатитов, в том числе гепатита A, применяют интерферон и индуктор его эндогенного синтеза амиксин[12].
Вакцина против вируса гепатита A эффективно сдерживает вспышки заболевания по всему миру[13].

См. также[править | править код]

• Гепатит A
• Вирусный гепатит

Примечания[править | править код]