Репликация вирусной рнк гепатита с
Сотни поставщиков везут лекарства от гепатита С из Индии в Россию, но только M-PHARMA поможет вам купить софосбувир и даклатасвир и при этом профессиональные консультанты будут отвечать на любые ваши вопросы на протяжении всей терапии.
Вирусный гепатит С (HCV, ВГС) до недавнего времени во многих случаях оставался неизлечимой болезнью. Несмотря на то, что сам вирус не является смертельным, его склонность к ускользанию от иммунной системы позволяет ему разрушать печень на протяжении десятилетий, приводя к необратимым изменениям этого жизненноважного органа.
Сегодня в разработке препаратов для лечения вирусного гепатита С достигнуты приемлемые результаты. Современные лекарственные средства позволяют получить устойчивый вирусологический ответ (УВО) в 98% случаев даже при вирусе 1 и 4 типов.
Что такое вирусный гепатит С?
Вирус гепатита С является РНК-содержащей частицей, которая, как и все другие вирусы, использует чужие живые клетки для собственной репликации (размножения). Вид клеток, в которых вирусы могут размножаться ограничен.
Для гепатита С это могут быть клетки печени (гепатоциты), а также клетки иммунной системы (лимфоциты), причем не любого живого существа, а только человека. Гепатиты — это исключительно антропонозные вирусы.
Что же такое РНК вируса гепатита С? Макромолекула рибонуклеиновой кислоты (РНК) находится внутри вириона (вирусной частицы). Она представляет собой нить сцепленных друг с другом нуклеотидов, последовательность которых кодирует генетическую информацию вируса.
РНК гепатита С содержит более 9000 нуклеотидов.
Такое огромное количество нуклеотидов кодирует всего 10 вирусных белков — 3 структурных протеина и 7 не структурных.
Макромолекула РНК компактно свернута и «запакована» в предохраняющую ее капсулу (оболочку). Вторгаясь в гепатоцит или лимфоцит, вирион «распаковывается»: РНК вируса гепатита С освобождается от оболочки и встраивается в процесс биосинтеза клетки для воспроизводства тех самых 10 белков, закодированных в ее геноме. Для лучшего понимания рассмотрим, что такое фаза репликации гепатита С.
Репликативная фаза
Период размножения вируса гепатита С в клетках печени называют репликативной фазой заболевания. Интенсивность репликации вируса не слишком высокая (по сравнению с другими гепатитами).
По этой причине в большинстве случаев заболевание протекает бессимптомно и даже такие общие признаки, как интоксикация, повышение температуры, не свойственны течению этого заболевания. Заболевший чувствует себя хорошо, к врачу не обращается. Тем не менее количество вирусных частиц в организме растет, увеличивается вирусная нагрузка. Все большее количество гепатоцитов переключается со своих естественных функций на копирование чужеродных белков.
Фаза репликации при гепатите С может длиться сколько угодно долго. Несмотря на то, что иммунная система распознает вторжение вируса сразу после попадания его в кровь, лишь в редких случаях, которые могут быть отнесены к исключительным, ей удается подавить инфекционный процесс. В большинстве же случаев вялотекущая репликативная фаза продолжается, переводя заболевание в хроническую форму.
Хронический гепатит С
Почему же, несмотря на все усилия, иммунная система не в состоянии справиться с вирусом?
Причина в том, что вирусный гепатит С характеризуется изменчивостью, обусловленной, говоря научным языком, высокой гетерогенностью генома на уровне последовательности нуклеотидов.
До 30% генома подвергается мутации. Это означает, что выходящая из гепатоцита «свежая» вирусная частица имеет поверхностный антиген, отличный от того, который был у изначальной частицы. Этот факт имеет следующие последствия:
- Для иммунной системы, которая узнает вирусы по белкам их оболочки (поверхностным антигенам), вышедший вирион будет уже не тем вирусом, антитела к которым она выработала.
- Так как новых антител (которые узнают антигены) еще не выработано, то новые вирионы ускользают от иммунной системы.
- Для того чтобы иммунитет «познакомился» и начал вырабатывать антитела к новым вариантам вируса («квазивидам»), должно пройти определенное время, за которое вирус, опять же, успевает мутировать.
- Считается, что в течение 1 недели вирус успевает полностью изменить свою антигенную структуру.
В большинстве случаев иммунная система никогда не успевает за появлением новых квазивидов вируса, что и является причиной хронического вирусного гепатита С.
Изменения в печени при вирусном гепатите С
Как передается вирус?
Гепатит С передается через кожный покров, целостность которого нарушена. Это может происходить:
- при инъекциях и других медицинских манипуляциях;
- при нанесении татуировок, при маникюре и других манипуляциях немедицинского характера;
- при незащищенном половом акте (крайне редко);
- от матери — к ребенку при родах.
Тем же способом, при тех же ситуациях передается и хронический вирусный гепатит С.
По степени заразности гепатит С значительно уступает гепатиту В. То есть при прочих равных условиях заразиться первым видом © сложнее, чем вторым (В).
Чего боится вирус гепатита С и можно ли его убить?
Вирусные частицы, находящиеся в окружающей среде, проявляют достаточно высокую степень устойчивости. Вирус сохраняет свои патогенные свойства:
- при комнатной температуре — до нескольких месяцев;
- при отрицательных температурах — в течение лет.
Вирус сохраняется, в том числе в высохших пятнах крови, на бритвенных лезвиях, на иглах от шприцов, от тату-машинок и прочих инструментах и предметах, проконтактировавших с кровью человека.
Возникает закономерный вопрос: можно ли убить вирус гепатита С? Безусловно, можно. Оболочка вириона не абсолютно устойчива и разрушается под действием химических веществ и экстремальных условий окружающей среды.
Таблица. Чего боится вирус гепатита С
| Что убивает вирус гепатита С | Время воздействия |
|---|---|
| Антисептические препараты (спирт, хлоргексидин, мирамистин, перекись водорода) | мгновенно |
| Кипячение | 5 минут |
| Воздействие ультрафиолетом (вирус должен быть доступен для ультрафиолетовых лучей) | 1 час |
Таким образом, термическая стерилизация инструментов и обработка их антисептиками способна убить вирус достаточно быстро.
Лечение
Современная терапия предлагает различные схемы лечения вируса гепатита С. Все они, используется ли в них интерферон или нет, основываются на применении новейших лекарственных средств, называемых «ингибиторы протеазы и полимеразы вируса гепатита С».
Вирусные протеазы — это ферменты, расщепляющие вирусные белки NS3 и NS4A. Расщепление является одной из фаз репликации, без которой невозможно построение копий вирусов. Полимеразы — другой вид ферментов, связанных с вирусными белками NS5A и NS5B, которые участвует в построении вирусной РНК.
Ингибирование протеазы и полимеразы препятствует процессам расщепления вирусных белков и построения новых РНК. Таким образом достигается прямое противовирусное воздействие препаратов.
К ингибиторам протеазы неструктурных белков NS3/NS4A относятся:
- боцепревир;
- телапревир;
- симепревир.
К ингибиторам полимеразы неструктурных белков NS5A/NS5B относятся:
- софосбувир;
- ледипасвир;
- даклатасвир.
Схемы лечения вирусного гепатита С могут включать:
- комплекс из двух ингибиторов полимеразы (напр., софосбувир + даклатасвир);
- ингибитор протеазы + ингибитор полимеразы (напр., симепревир + софосбувир);
- ингибитор протеазы/полимеразы + пегинтерферон альфа + рибавирин;
- ингибитор полимеразы + рибавирин.
Излечим ли вирусный гепатит С?
Разработка и внедрение в терапевтическую практику ингибиторов вирусной протеазы и полимеразы позволили сделать гепатит С, даже 1 типа, излечимым в 90 и более процентах случаев.
Профилактика
В связи со способностью такого вируса, как гепатит С, к трансформации своей генной структуры, вакцины против него не существует.
Единственно возможная профилактика вирусного гепатита С заключается в соблюдении мер предосторожности:
- все медицинские и немедицинские манипуляции, связанные с нарушением целостности кожного покрова должны проводиться стерильными (желательно одноразовыми) инструментами;
- нестерильные инструменты необходимо подвергать термической стерилизации и/или обрабатывать антисептиками;
- при любом виде полового контакта необходимо пользоваться презервативом;
- предметы личной гигиены (бритвы, зубные щетки) должны быть строго индивидуального использования.
Полезное видео
В следующем видео вы можете получить дополнительную информацию о том, что такое вирусный гепатит С:
Заключение
- Вирусный гепатит С обладает гепатотропным действием, однако интенсивность его репликации в репликативной фазе невысока, что в большинстве случаев приводит к бессимптомному течению болезни в течение многих лет.
- Высокая гетерогенность генома на уровне последовательности нуклеотидов способствует хронизации заболевания при отсутствии лечения.
- Вирусный гепатит С излечим: современная терапия ингибиторами протеазы и полимеразы позволяет получить УВО у больных с резистентными к интерферону и рибавирину квазивидами.
- Меры профилактики направлены на предотвращение контакта незащищенного полового контакта с носителем вируса, а также контакта с инфицированной кровью, медицинскими и немедицинскими инструментами и предметами личной гигиены.
Source: pechenka.online
Источник
Классификация вируса: | |
Группа: | Группа IV ((+)ssRNA) |
Семейство: | Flaviviridae |
Род: | Гепацивирус |
Вид Вирус гепатита С | |
Вирус гепатита С (HCV или иногда HVC) – это маленький (размером 55–65 нм) позитивный однонитевой РНК-вирус в оболочке из семейства Flaviviridae. Вирус гепатита C – это причина гепатита C у людей.
Содержание статьи:
- Таксономия вируса гепатита С
- Структура
- Геном вируса гепатита С
- Молекулярная биология
- Репликация вируса гепатита С
- Видео о вирусе гепатита С
- Генотипы
- Клиническая важность
- Эволюция вируса гепатита С
- Вакцинация от вируса
- Текущие исследования
- Стабильность в окружающей среде
Таксономия вируса гепатита С
Вирус гепатита C принадлежит к роду гепацивируса, члена семейства Flaviviridae. До недавних пор он считался единственным членом этого рода. Однако у собак был открыт другой член этого рода – canine hepacivirus. Также есть, по крайней мере, один вирус в этом роде, который инфицирует лошадей.
Структура
Частица вируса гепатита C состоит из ядра генетического материала (РНК), окруженного икосаэдрической защитной оболочкой из белка и далее погруженного в жировую оболочку клеточного происхождения. Два гликопротеина вирусной оболочки, Е1 и Е2, встроены в жировую оболочку.
Геном вируса гепатита С
Вирус гепатита C имеет геном позитивной однонитевой РНК. Геном состоит из единой открытой рамки считывания длиной 9600 нуклеотидных основ. Эта единая открытая рамка считывания транслируется для образования единого белкового продукта, который далее обрабатывается для образования меньших активных белков.
На 5′ и 3′ концах РНК находятся участки UTR, которые не транслируются в белки, но важны для трансляции и репликации вирусной РНК. Участок 5′ UTR имеет место связывания рибосомы (IRES – участок внутренней посадки рибосомы), который начинает трансляцию очень длинного белка, содержащего около 3000 аминокислот. Домен ядра IRES вируса гепатита C (HCV) содержит четырехстороннее спиральное соединение, объединенное в прогнозированном псевдоузле. Конформация этого домена ядра сдерживает направление открытой рамки считывания для позиционирования на рибосомальной субъединице 40S. Большой первичный белок затем разрезается клеточными и вирусными протеазами на 10 меньших белков, которые позволяют репликацию вируса в клетке носителя или собираются в зрелые вирусные частицы.
Структурные белки, образованные вирусом гепатита С, включают капсидный белок, E1 и E2; неструктурные белки включают NS2, NS3,NS4, NS4A, NS4B, NS5, NS5A и NS5B.
Молекулярная биология
Белки этого вируса упорядочены вдоль генома в следующем порядке: N конец-ядро-оболочка (E1)-E2-p7-неструктурный белок 2 (NS2)-NS3-NS4A-NS4B-NS5A-NS5B-C-конец. Поколение зрелых неструктурных белков (от NS2 до NS5B) полагается на активность вирусной протеиназы. Соединение NS2/NS3 расщепляется металл-зависимой автокаталитической протеиназой, закодированной в NS2 и в N-конце NS3. Оставшееся расщепление ниже от этого участка катализируется сериновой протеиназой, также содержащейся в N-концевом участке NS3.
Капсидный белок имеет 191 аминокислоту и может быть разделен на три домена на основе гидрофобности: домен 1 (остатки 1-117) содержит главным образом основные остатки с двумя короткими гидрофобными участками; домен 2 (остатки 118-174) менее основной и более гидрофобный, и его С-конец находится в конце p21; домен 3 (остатки 175-191) высоко гидрофобный и действует, как сигнальная последовательность для белка оболочки Е1.
Оба белка оболочки (E1 и E2) высоко гликозилированны и важны в проникновении клетки. E1 служит в качестве сливающей субъединицы, а Е2 служит, как белок связывания рецепторов. Е1 имеет 4-5 N-связанных гликанов и E2 имеет 11 участков N-гликозилации.
Вернуться к содержанию
Белок p7 необязателен для репликации вирусного генома, но играет важную роль в вирусном морфогенезе. Этот белок – это трансмембранный белок из 63 аминокислот, который располагается в эндоплазматической сети. Расщепление p7 опосредовано сигнальными пептидазами эндоплазматической сети. Два трансмембранных домена р7 соединены цитоплазматической петлей и направлены к просвету эндоплазматической сети.
Белок NS2 – это трансмембранный белок 21-23 килодальтон (кДа) с активностью протеаз.
NS3 – это белок 67 кДа, чей N-конец имеет активность сериновой протеазы и С-конец имеет активность NTP-азы/геликазы. Он расположен в эндоплазматической сети и формирует гетеродимерный комплекс NS4A – мембранный белок из 54 аминокислот, который выступает, как кофактор протеиназы.
NS4B — это маленький (27 кДа) гидрофобный цельный мембранный белок с 4 трансмембранными доменами. Он расположен в пределах эндоплазматической сети и играет важную роль для рекрутинга других вирусных белков. Он стимулирует морфологические изменения в эндоплазматической сети, образуя структуру под названием «мембранная сеть».
NS5A – это гидрофобный фосфопротеин, играющий важную роль в вирусной репликации, модуляции сигнальных путей клеток и реакции интерферона. Он связывается с васкулоадгезивными белками человека, закрепленными на эндоплазматической сети.
Белок NS5B (65 кДа) – вирусная РНК-зависимая РНК-полимераза. NS5B имеет ключевую функцию репликации вирусной РНК вируса гепатита С, используя положительно полярную нить РНК вируса в качестве матрицы, и катализирует полимеризацию рибонуклеозид—трифосфатов (rNTP) во время репликации РНК. Несколько структур кристаллов полимеразы NS5B в нескольких кристаллических формах были определены на основе той же консенсусной последовательности BK (HCV-BK, генотип 1). Структура может быть представлена в форме правой руки с пальцами, ладонью и большим пальцем. Охваченный по окружности активный участок, уникальный для NS5B, содержится в структуре ладони белка. Недавние исследования структуры нити J4 (HC-J4) генотипа 1b белка NS5B указали на присутствие активного участка, где возникает возможный контроль связывания нуклеотидов и инициация синтеза РНК заново. Процесс заново добавляет необходимые праймеры для инициации репликации РНК. Текущее исследование пытается связать структуры с этим активным участком для изменения его функциональности, чтобы предотвратить дальнейшую репликацию вирусной РНК.
Также был описан 11-й участок. Этот белок кодируется +1 сдвигом рамки считывания в капсидном гене. Он кажется антигенным, но его функция не известна.
Репликация вируса гепатита С
Репликация вируса гепатита С включает несколько этапов. Вирус воспроизводится в основном в печеночных клетках, где по оценкам ежедневно каждая инфицированная клетка производит приблизительно пятьдесят вирионов (вирусных частиц), при этом подсчитанная сумма составляет один триллион генерированных вирионов. Вирус также может производиться в одноядерных клетках периферической крови, потенциально являясь причиной высоких уровней иммунологических нарушений, обнаруженных у пациентов, хронически инфицированных вирусом гепатита С. Вирус гепатита С имеет широкое разнообразие генотипов и быстро мутирует из-за высокого процента ошибок на части РНК-зависимой РНК-полимеразы вируса. Скорость мутации порождает так много вариантов вируса, что они считаются квазивидами, а не традиционными видами вируса. Вход в клетки-хозяева происходит через комплексное взаимодействие между вирионами и молекулами клеточной поверхности CD81, рецептором ЛНП, SR-BI, DC-SIGN, клаудином-1 и окклудином.
Вернуться к содержанию
Попав внутрь печеночной клетки, вирус гепатита C овладевает частями внутриклеточной механики для репликации. Геном вируса гепатита C транслируется для образования одного белка из приблизительно 3011 аминокислот. Затем полипротеин проходит протеолитическую обработку вирусными и клеточными протеазами для образования трех структурных (вирион-ассоциированных) и семи неструктурных (NS) белков. Альтернативно сдвиг рамки может возникнуть в области ядра для образования белка альтернативной рамки считывания (ARFP). Вирус гепатита C кодирует две протеазы, аутопротеазу цистеина NS2 и сериновую протеазу NS3-4A. NS белки затем вербуют вирусный геном в комплекс репликации РНК, который связан с перегруппированными цитоплазматическими мембранами. Репликация РНК происходит через РНК-зависимую РНК-полимеразу NS5B, которая производит промежуточную форму отрицательно полярной нити РНК. Отрицательно полярная нить РНК затем выступает в качестве матрицы для новых вирусных геномов с положительной полярностью. Появляющиеся геномы затем могут быть транслированы, далее воспроизведены или упакованы в новых вирусных частицах. Новые вирусные частицы, как считается, пускают ростки в выделительные пути и выпускаются на поверхности клетки.
Вирус воспроизводится на внутриклеточных липидных мембранах. В частности, эндоплазматическая сеть деформируется в мембранные структуры уникальных форм под названием «мембранные сети». Эти структуры могут быть вызваны единой экспрессией вирусного белка NS4B. Белок ядра соединяется с липидными капельками и использует микротрубочки и динеины для изменения их местоположения в перинуклеарном распределении.
Выпуск из печеночной клетки может вовлекать выделительные пути липопротеинов очень низкой плотности.
Видео о вирусе гепатита С
Вернуться к содержанию
Генотипы
На основе генетических различий между изолятами вируса гепатита C его виды классифицируются на семь генотипов (1-7) с несколькими подвидами в каждом генотипе (в названиях представлены строчными буквами). Подвиды далее подразделяются на квазивиды на основе их генетического разнообразия. Генотипы различаются на 30-35% нуклеотидных участков по всему геному. Разница в геномном составе подвидов генотипа составляет обычно около 20-25%. Подвиды 1a и 1b обнаружены по всему миру и вызывают 60% всех случаев.
Клиническая важность
Генотип имеет клиническую важность в определении потенциальной реакции на терапию на основе интерферона и требуемой длительности такого лечения. Генотипы 1 и 4 менее восприимчивы к лечению на основе интерферона, чем другие генотипы (2, 3, 5 и 6). Длительность стандартной терапии на основе интерферона для генотипов 1 и 4 составляет 48 недель, в то время как лечение для генотипов 2 и 3 длится 24 недели. Устойчивые вирусологические реакции возникают в 70% случаев генотипа 1, около 90% случаев генотипов 2 и 3, 65% — генотипа 4 и 80% — генотипа 6.
Инфицирование одним генотипом не дает иммунитета против других, и возможно сопутствующее инфицирование двумя штаммами. В большинстве этих случаев один из штаммов удаляет другой из хозяина в короткий период времени. Эта находка открывает дверь для замещения штаммов, не реагирующих на медикаменты, другими штаммами, которые легче поддаются лечению.
Эволюция вируса гепатита С
Определение происхождения этого вируса было трудным, но генотипы 1 и 4 кажутся имеющими общее происхождение. Байсовский анализ предполагает, что главные генотипы разошлись около 300-400 лет назад от вируса-предка. Второстепенные генотипы разошлись около 200 лет назад от главных генотипов. Считается, что все сохранившиеся до наших дней генотипы возникли от подтипа 1b генотипа 1.
Исследование штаммов генотипа 6 предполагает более раннюю дату эволюции: около 1100-1350 лет назад (95% вероятная область, от 600 до >2500 лет назад). Оцененная скорость мутации была 1,8 × 10−4 (95% вероятная область: 0,9 × 10−4 to 2.9 × 10−4). Этот генотип может быть предком других генотипов.
Исследование изолятов из Европы, США и Японии предполагает, что датой происхождения генотипа 1b является приблизительно 1925 г. Оцененные даты происхождения типов 2a и 3a – 1917 и 1943 гг., соответственно. Время расхождения типов 1a и 1b было оценено приблизительно в 200-300 лет назад.
Исследование генотипа 1a и 1b оценило следующие даты происхождения: 1914-1930 (95% вероятный интервал: 1802-1957 гг.), для типа 1a – 1911-1944 гг. (95% вероятный интервал: 1806-1965 гг.), для типа 1b. Оба вида 1a и 1b перенесли массовую экспансию в размере эффективной популяции между 1940 и 1960 гг. Экспансия подвида 1b вируса гепатита C предшествовала экспансии подвида 1а минимум на 16 лет (95% вероятный интервал: 15–17 лет). Оба вида, как кажется, распространились из развитых стран в развивающиеся страны.
Вернуться к содержанию
Штаммы генотипа 2 из Африки можно разделить на четыре клада, которые связаны со страной своего происхождения:
- Камерун и Центральная Африканская Республика;
- Бенин, Гана и Буркина-Фасо;
- Гамбия, Гвинея, Гвинея-Биссау и Сенегал;
- Мадагаскар.
- Считается, что генотип 3 происходит из Юго-Восточной Азии.
Эти данные из разных стран предполагают, что этот вирус мог возникнуть в Юго-Восточной Азии и распространился в Западную Африку торговцами из Западной Европы. Позднее он попал в Японию, когда была снята само-изоляция страны. После попадания в страну на его распространение повлияли многие локальные факторы, в том числе переливания крови, программы вакцинации, злоупотребление внутривенными наркотиками и режимы лечения. Учитывая уменьшение скорости распространения после введения скрининга продуктов крови на гепатит C в 1990-х, кажется, что, по крайней мере, в недавнее время переливание крови являлось важным способом распространения этого вируса. Для определения данных эволюции разнообразных генотипов и сроков их распространения по всему миру требуется дополнительная работа.
Вакцинация от вируса
В отличие от гепатита A и B в настоящий момент не существует вакцины для предотвращения инфекции гепатита C.
Текущие исследования
Исследованию вируса гепатита C помешал узкий диапазон хозяев вируса гепатита С. Использование репликонов было успешным, но они были открыты только недавно. Вирус гепатита C, как и большинство РНК-вирусов, существует в качестве вирусных квазивидов, что делает очень трудным выделение одной нити или типа рецептора для исследования. В настоящий момент исследование сфокусировано на ингибиторах вирусной протеазы с низким молекулярным весом, полимеразы РНК и других неструктурных генов. Два вещества, ингибиторы протеазы NS3, – боцепревир компании «Merck» и телапревир от «Vertex Pharmaceuticals Inc» — были одобрены для применения 13 мая 2011 г. и 23 мая 2011 г., соответственно.
Сообщалось о возможной связи между низкими уровнями витамина D и плохой реакцией на лечение. В работе в лабораторных условиях было показано, что витамин D может быть способен уменьшить репликацию вируса. Хотя эта работа выглядит многообещающей, все еще не получены результаты клинических исследований.
Другие исследуемые вещества включают аналог-игибиторы нуклеозида/нуклеотида и ненуклеозидные ингибиторы РНК-зависимой РНК-полимеразы, ингибиторы неструктурного белка 5А и нацеленные на хозяина соединения, такие как ингибиторы циклофилина и силибинин.
Вернуться к содержанию
Стабильность в окружающей среде
Как множество вирусов, вирус гепатита C постепенно инактивируется снаружи тела носителя. Присутствие тепла может оказать сильное влияние на продолжительность жизни вируса за пределами тела. Вирус может оставаться заразным снаружи носителя в течение приблизительно 16 дней при 25°C и двух дней при 37°C, хотя он может оставаться активным в течение более 6 недель при температуре менее или равной 4°C. При нагреве до температур 60°C и 65°C, однако, вирус гепатита C может быть инактивирован за 8 и 4 минуты, соответственно.
Источник
