Структурные компоненты вируса гепатита в
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 31 декабря 2018;
проверки требуют 3 правки.
Ви́рус гепати́та B (англ. Hepatitis B virus, HBV) — ДНК-содержащий вирус из семейства гепаднавирусов, возбудитель вирусного гепатита B. В мире по различным оценкам от 3 до 6 % людей инфицировано вирусом гепатита B. Носительство вируса не обязательно сопровождается гепатитом, однако носитель вируса может заражать других людей.
Классификация[править | править код]
Выделяют 10 генотипов вируса: A, B, C, D, E, F, G, H, I и J. Различия между генотипами составляют более 8 %. Генотипы A и D распространены повсеместно; генотипы C и B характерны для Юго-Восточной Азии и Японии. Генотип Е распространен преимущественно в Африке. Генотип F был найден среди коренного населения Южной Америки и на Аляске. Генотип G спорадически встречается в различных частях света, в частности в Соединенных Штатах Америки и во Франции. Генотипы Е и G характеризуются низкой вариабельностью в последовательности нуклеотидов в геноме, по сравнению с другими генотипами.
Генотипы вируса гепатита B могут обладать различными биологическими свойствами. В последнее время все большое значение придаётся генотипу вируса в клинических аспектах течения вирусной инфекции, а также чувствительности к антивирусным препаратам. На сегодняшний день установлено, что инфекция, вызванная вирусом гепатита B генотипов В и С, коррелирует с повреждением печени; а инфекция, обусловленная вирусом гепатита B генотипа А, эффективно излечивается терапевтическими методами с использованием интерферона
Строение вирусной частицы[править | править код]
Вирион (вирус вне клетки хозяина) состоит из нуклеопротеида, капсида и суперкапсида. Капсид — икосаэдр размером 28 нм, внутри которого заключена ДНК вируса (нуклеопротеид). В состав капсида входит основной белок ядра (HBcAg — от «Hepatitis B core Antigen»). Суперкапсид представляет собой липидную мембрану, в которую встроены молекулы белка наружной оболочки — поверхностного антигена (HBsAg — от «Hepatitis B surface Antigen»). Диаметр вирусной частицы — 42 нм.
Строение генома[править | править код]
Геном вируса гепатита B представляет собой одну двуцепочечную кольцевую ДНК длиной около 3200 нуклеотидов (длина генома различна у разных изолятов). Одна из цепей («плюс-цепь») ДНК короче другой (её длина составляет 1700—2800 нуклеотидов). Вторая цепь тоже не является замкнутой и к её 5’-концу ковалентно присоединена молекула полимеразы (P).
В геноме вируса найдено 4 гена: S, С, Р, X, кодирующих соответственно HBsAg, HBcAg, полимеразу и белок-регулятор экспрессии генов. Кроме того, там есть регуляторные последовательности ДНК, ответственные за синтез белков и репликацию вируса. Гены частично перекрываются, что обусловливает малый размер генома.
Отличительной особенностью генома вируса гепатита В является его высокая информационная ёмкость (особенно на фоне того, что его ДНК является наименьшей по размеру среди всех известных ДНК-содержащих вирусов). Это достигается тем, что в молекуле ДНК, заключающей в себе геном данного вируса, имеется 6 перекрывающихся рамок считывания генов[2].
Репликация вируса[править | править код]
Несмотря на то, что вирус гепатита B является ДНК-содержащим вирусом, в его жизненном цикле имеется РНК-стадия. После проникновения вируса в клетку вирусная ДНК перемещается в клеточное ядро и транскрибируется с образованием полноразмерной прегеномной РНК трёх мРНК меньшей длины. Синтезированные РНК перемещаются в цитоплазму, где мРНК транслируются и прегеномная РНК вместе с полимеразой упаковывается в белковую оболочку. Полимераза вируса гепатита B способна осуществлять обратную транскрипцию, и на матрице прегеномной РНК синтезируется вирусная минус-цепь, а на её матрице — плюс-цепь.
Кроме того, геном вируса полностью или частично может интегрироваться в геном гепатоцита. При этом могут повреждаться гены гепатоцита, что приводит к раку печени.[источник не указан 3488 дней] По другим данным, вирус находится в клетке в эписомном состоянии, а онкогенным эффектом обладает белок Х — транскрипционный фактор, рекрутирующий транскрипционную машину клетки для синтеза РНК вируса[3]
Профилактика[править | править код]
Упомянутый выше поверхностный HBsAg-антиген, находящийся в наружной оболочке, применяют для производства высокоэффективной профилактической вакцины.
Примечания[править | править код]
Источник
Медицинский эксперт статьи
х
Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Вирус гепатита В представляет собой сферическое образование диаметром 42-45 нм, имеет внешнюю липопротеиновую оболочку и внутреннюю часть — нуклеокапсид или сердцевину (core) вируса.
Внешняя оболочка вируса располагается в цитоплазме инфицированного гепатоцита и содержит белки-антигены: поверхностный (superficialis) HBsAg и антигены pre-Sl, pre-S2. HBsAg часто обнаруживается в плазме крови больных хроническим гепатитом в виде сферических частиц диаметром 22 нм, а также в виде нитчатых структур размером 16-25 нм.
По антигенной характеристике выделяют 4 основных субтипа HBsAg: adw, adr, ayw, ayr в зависимости от содержания одной общей группоспецифической детерминанты а и двух из четырех субтиповых детерминант d, у, w, r.
На наружной оболочке вируса гепатита В в зоне, предшествующей области HBsAg, расположены белки-антигены pre-Sl » pre-S2. Эти антигены играют огромную роль в механизме взаимодействия вируса гепатита В с гепатоцитами.
Внутренняя часть вируса гепатита В (нуклеокапсид) проникает в ядро гепатоцита и содержит следующие компоненты:
- HBcAg (HBcoreAg) — сердцевинный антиген, локализуется исключительно в ядрах гепатоцитов и не обнаруживается в крови;
- HBprecoreAg (HBeAg) — локализуется в нуклеокапсиде вируса рядом с HBcAg, представляя секретируемую растворимую его часть; допускается существование двух вариантов HBeAg -HBeAgl и HBeAg2, отличающихся по степени связи с HBcAg, HBeAg циркулирует в крови;
- HBxAg — информация о его значении пока недостаточна; предполагается, что он может быть индуктором толерантности организма к вирусу гепатита В;
- HBpol — маркер синтеза ДНК-полимеразы;
- геном вируса гепатита В HBV-ДНК — кольцевая двухнитчатая молекула ДНК; одна нить (цепь) на 30% короче другой. Недостающая часть ДНК достраивается из нуклеотидов хозяина с помощью ДНК-полимеразы;
- фермент ДНК-полимераза.
В геноме вируса гепатита В (ДНК) содержатся следующие гены, кодирующие синтез антигенов:
- ген pre-S/S — кодирует синтез HBsAg, а также pre-Sl иpre-S2;
- ген С — кодирует синтез HBcAg и HBeAg;
- ген X — кодирует синтез HBxAg, регулирует экспрессию вирусных генов и процесс репликации HBV;
- ген Р — генполимеразы, в основном кодирует HBpol-маркер, а также принимает участие в кодировании HBcAg.
В организме больного вирусным гепатитом В ко всем вирусным антигенам (HBcAg, HBeAg, HBsAg, pre-Sl, pre-S2, HBxAg, Hbpol) вырабатываются антитела: анти-НВс, анти-НВе, анти-HBs, анти-pre-Sl, aHTH-pre-S2, анти-HBx, анти-HBpol. Данные антигены и антитела к ним представляют собой комплекс специфических маркеров HBV. Определение этих маркеров имеет диагностическое, прогностическое и эпидемиологическое значение. Значение определения в крови анти-НВх и анти-HBpol пока еще недостаточно известно.
Источник
Структура генома HBV необычна. Он состоит из кольцевой двунитевой молекулы ДНК, которая в отличие от ДНК других вирусов имеет однонитевой участок. Его длина непостоянна и составляет 15—60 % длинной цепи. Кольцевая молекула ДНК может принимать линейную форму. В изолированном виде она не обладает инфекционными свойствами. В составе вирусного генома обнаружено около 6 генов, которые контролируют образование антигенов, структурных белков и не менее двух ферментов (ДНК-полимераза, протеинкиназа).
Строение генома вируса гепатита В
(strand– нитка)
Антигены. В составе вируса гепатита В обнаружено 4 антигена: HBs, HBc, НВе и НВх.
HBs-антиген (ранее именовался австралийским антигеном) представляет собой гликопротеин с липидным компонентом, который содержится во внешней оболочке вириона. В его составе обнаружено два полипептидных фрагмента. Один из них (preSg) является полиглобулиновым рецептором, ответственным за адсорбцию вируса на аналогичных рецепторах гепатоцитов. Он связывается с сывороточным альбумином, который при полимеризации превращается в полиальбумин. Таким образом, в составе внешней оболочки вируса гепатита В имеются те же полиальбумины, которые содержатся в сыворотке крови человека. Второй фрагмент (preSi) обладает выраженными иммуногенными свойствами. Этот пептид, полученный генноинженерными методами, может быть использован для приготовления вакцины. HBs-антиген обнаруживается в крови.
НВс-антиген является нуклеопротеином. Он содержится в сердцевине вирионов, находящихся в ядрах гепатоцитов, но не поступающих в кровь.
НВе-антиген отщепляется от НВс-антигена при его прохождении через мембрану гепатоцитов, вследствие чего обнаруживается в крови.
НВх-антиген наименее изучен. Возможно, он имеет отношение к раковой трансформации гепатоцитов.
В организме больных гепатитом В синтезируются антитела к трем антигенам HBs, HBc, НВе.
HBsAg = поверхностный серцевинный антиген (белок) (4 фенотипа : adw, adr, ayw and ayr)
HBcAg = внутренний серцевинный антиген (белок) (единственный серотип)
HBeAg= белковый антиген
Репродукция. Вирус гепатита В не репродуцируется в культурах клеток и куриных эмбрионах. Репликация и транскрипция вирусного генома происходит в ядрах гепатоцитов. При этом короткая цепь в кольцевой молекуле ДНК достраивается по длинной цепи с помощью ДНК-полимеразы, после чего начинается репликация обеих нитей. Необычным является возможность транскрибирования с вирусной ДНК молекулы РНК, выполняющей функцию матрицы для синтеза вирусной ДНК путем обратной транскрипции. Это происходит при участии имеющегося в зараженных гепатоцитах фермента обратной транскриптазы, происхождение которой неизвестно. Данный процесс, понятный в случае РНК-содержащих вирусов, которые с помощью обратной транскрипции получают возможность встроить свой геном (ДНК-транскрипт) в хромосому клетки хозяина, остается загадочным для ДНК-содержащего вируса гепатита В.
Одновременно с вирусного генома транслируется информация для синтеза на рибосомах гепатоцитов НВс- и HBs-антигенов, вирусспецифических ферментов и капсидных белков. Синтезированные нити ДНК собираются в нуклеокапсиды. При выходе из клетки они приобретают внешнюю оболочку с HBs- и НВс-антигенами.
Репродуктивный цикл HBV
Патогенез заболевания человека и иммунитет. Поскольку входными воротами инфекции при гепатите В являются кровеносные сосуды, вирус сразу же попадает в кровь, с которой разносится по всему организму, фиксируясь прежде всего на гепатоцитах. Однако репродукция вируса не сопровождается цитолизом данных клеток. Это свидетельствует о том, что вирус гепатита В не обладает прямым цитопатическим действием, а патологический процесс в печени возникает не с момента внедрения возбудителя в гепатоциты, а только после распознавания иммуноцитами его антигенов на наружной мембране этих клеток. Таким образом, поражение клеток печени при гепатите В является иммунообусловленным.
Многообразие патогенетических форм данного заболевания (острые, подострые, хронические или персистирующие) определяется антигенами возбудителя и характером его взаимодействия с гепатоцитами, в результате которого развивается продуктивная или интегративная инфекция, с одной стороны, формой иммунного ответа и выраженностью иммунопатологических процессов — с другой.
При острых формах гепатита В подавляется активность Т-хелперов, при хронических — в процесс вовлекаются Т-супрессоры. При стабильном подавлении клонов Т-супрессоров формируются условия для развития аутоиммунных реакций, направленных против собственных клеточных антигенов и прежде всего печеночного липопротеина. При ингибировании Т-хелперов нарушается распознавание вирусных антигенов, что в конечном итоге приводит к подавлению антителообразования.
В то же время HBV наряду с гепатоцитами может взаимодействовать с макрофагами и даже встраивать свою ДНК в их клеточный геном. При -нормальном развитии иммунного ответа представленные на мембране макрофагов вирусные антигены индуцируют гуморальный ответ, который заканчивается синтезом HBs-, HBc- НВе-антител. Это приводит к формированию напряженного гуморального иммунитета, вследствие чего повторные заболевания встречаются редко.
При поражении HBV макрофагов так же, как и Т-хелперов, возникают дефекты в системе распознавания антигенов, что сопровождается развитием иммунодефицитных состояний, являющихся основной причиной персистирующих форм гепатита В.
Интеграция вирусной ДНК в геном гепатоцитов происходит как при острой, так и хронической формах гепатита. При этом она носит случайный характер, так как в каждом случае в хромосому гепатоцитов встраивается неопределенный участок вирусной ДНК- При этом интегрированная вирусная ДНК может оказаться дефектной, что делает невозможным экспрессию ее генов, в том числе и тех, которые контролируют образование антигенов. При интеграции полноценной вирусной ДНК синтезируются вирусные антигены, из которых HBs поступают в кровь. При этом реакции иммунного цитолиза не происходит вследствие отсутствия «мишени» на мембране гепатоцитов для Т-киллеров и NK-клеток. Упомянутые клетки атакуют лишь гепатоциты, несущие НВс-антиген: чем больше данного антигена представлено на их мембране, тем интенсивнее они разрушаются в результате иммунного цитолиза. При этом происходит массовый выход вирусов из разрушенных клеток и генерализация инфекции.
Источник
