RETROWIRUSY I WZW
Magda Warczyńska I WL gr2
RETROWIRUSY I WZW
Magda Warczyńska I WL gr2
Retrowirusy
●
Pierwszy retrowirus odkryty w 1910 r. Był to ptasi wirus
mięsaka wywołujący guzy w mięśniach, kościach i innych
tkankach
●
W latach 30. odkryto retrowirusy u myszy i innych
ssaków, a także wirus kociej białaczki obniżający
odporność u kotów domowych.
●
Retrowirusy posiadają rzadki enzym ODWROTNĄ
TRANSKRYPTAZĘ (RT), któremu wirusowe RNA służy
jako matryca do syntezy DNA
Retrowirusy
●
Kopia DNA ulega dalej integracji z chromosomem
komórki gospodarza i służy jako materiał do replikacji
wirusa, bądź jako onkogen
●
Odkrycie RT obaliło teorię biologii molekularnej mówiącą
o tym, że informacja genetyczna może płynąć wyłącznie od
DNA poprzez RNA do białka
●
W 1978 r. wyizolowano retrowirus z limfocytów pacjenta z
białaczką. Wirus został utrzymany w hodowli za pomocą
stymulacji limfocytów IL-2
●
Wirus ten został nazwany ludzkim wirusem białaczki z
komórek T typu 1 (HTLV-I)
●
HTLV-II został wyizolowany z komórek pacjenta z
białaczką kosmatokomórkową
●
W 1981 został opisany zespół charakteryzujący się
głębokim upośledzeniem odporności- AIDS. Pierwsza
izolacja wirusa HIV została dokonana w 1983
Retrowirusy
Systematyka. Do rodziny Retroviridae
zalicza się podrodziny:
●
Oncovirinae – HTLV-I (białaczka z dojrzałych limfT,
chłoniak, tropikalny niedowład spastyczny) oraz HTLV-II
(białaczka włochatokomórkowa)
●
Spumavirinae – przewlekłe zakażenia utajone naczelnych i
innych zwierząt
●
Lentivirinae – HIV-1 (AIDS), HIV-2 (niedobór
immunologiczny ludzi i naczelnych małp mniej patogenny
od HIV-1), SIV-1 (małpi wirus upośledzenia odporności)
Właściwości Retroviridae
●
Budowa – wirusy posiadają zewnętrzną osłonkę lipidową
pokrytą glikoproteinowymi wypustkami białka
otoczkowego. Osłonka HIV-1 zawiera warstwę białka z
wydłużonym rdzeniem białkowym zawierającym dwie
cząsteczki RNA (rybonukleoproteina). Z genomem RNA
związanych jest kilka cząsteczek RT
●
Genom – HIV-1 zawiera o długości ok. 10 000
nukleotydów ssRNA o złożonej strukturze. Nie zawiera
genu onc, lecz posiada dodatkowe geny regulacyjne
wzmagające replikację wirusa (rev, tat, vif) a także
genrepresorowy nef.
Właściwości cd.
●
Polipeptydy env i gag (antygen grupowy) –
najważniejsze białka wirusa HIV z perspektywy
diagnostyki laboratoryjnej. W zakażonych komórkach
wykrywa się co najmniej piętnaście wirusowych
polipeptydów.
●
Gen pol koduje białka, w tym RT oraz enzym integrazę
biorący udziaw integrowaniu prowirusowego genomu
HIV do komórkowego DNA
Replikacja
●
HIV-1 wiąże się z receptorem CD4 na powierzchni
niektórych limfocytów T pomocniczych. Dostaje się do
komórki poprzez zlanie od zewnątrz.
●
Za pomocą RT możliwe jest przepisanie RNA i utworzenie
kopii DNA (powstaje podwójna nić kolista).
●
DNA przed integracją jako prowirusowy DNA przybiera
znów postać linearną
●
Integracja wirusa z DNA komórki jest niezbędna dla
procesu latencji, lecz wirus może replikować się bez
integracji
●
Retrowirus jest uwalniany z komórki przez pączkowanie z
błony komórkowej gospodarza
●
Po opuszczeniu komórki w wirionie nadal zachodzą
procesy przemian białek wirusowych (katalizowane przez
proteazę wirusową)
Kliniczne aspekty zakażenia
●
AIDS (dorośli): Znaczne obniżenie odporności
predysponuje do groźnych dla życia zakażeń
powodowanych przez organizmy oportunistyczne
( Pneumocystis carinii, CMV, Toxoplasma gondii,
Candida, HSV, Cryptosporidium). Mięsak Kaposiego
przybierający agresywną postać z licznymi zmianami skóry
i trzewi.
●
Objawy kliniczne zakażenia HIV uporządkowane są 7
kategorii (bezobjawowo; plamica małopłytkowa;
limfadenopatia; stany podgorączkowe; zakażenia
oportunistyczne itd.)
Kliniczne aspekty zakażenia
●
Około 60% bezobjawowych przypadków przechodzi w
następną fazę- ARC (AIDS-related complex)
●
ARS: U pacjentów w tej grupie rozwija się
pełnoobjawowy AIDS (faza 6 i 7) – pleśniawki,
półpasiec, zapalenie płuc (Pneumocystis carinii)
●
AIDS (dzieci): Mogą być zakażone przezłożyskowo
(druga najczęstsza droga szerzenia się zakażenia); z przez
krew w czasie porodu lub z mlekiem matki
●
Objawy nie różnią się od tych występujących u
dorosłych. AIDS diagnozowane, przy: śródmiąższowe
zapalenie płuc, przetrwała kandydoza lub obrzmienie
ślinianek utrzymuje się przez 2 miesiące i występuje
przynajmniej z 2 innymi objawami tj. PGL, nawracające
zakażenie bakteryjne, hepato- lub splenomegalia oraz
przewlekła biegunka.
Kliniczne aspekty zakażenia
Patogeneza HIV
●
HIV-1 do organizmu dostaje się przez krwiobieg
(stosunek płciowy, narkotyki dożylne, transfuzje
zakażonej krew, przez łożysko, zabiegi chirurgiczne)
●
Zakaża limfocyty T CD4+, makrofagi i komórki
dendrytyczne
●
Jest silnie cytopatyczny; powoduje zlewanie się
komórek, tworzenie się syncytiów i śmierć komórki
●
Efekt zakażenia może być potęgowany przez
glikoproteinę na powierzchni wirusa, łączącą się z
receptorami CD4 przylegających niezakażonych
komórek
Patogeneza HIV
●
Replikacja genomu jest intensywniejsza w limfocytach T
aktywowanych przez antygen (przy równoczesnych
zakażeniach większa ryzyko zachorowania na AIDS)
●
Zakażone mogą być też makrofagi mogące pełnić rolę
rezerwuaru wirusa
●
Zaburzenia dotyczą też limfocytów B, ponieważ są one
regulowane przez limfocyty T CD4+
●
Gdy funkcje odpowiedzi immunologicznej są zaburzone
dochodzi do zakażeń oportunistycznych normalnie
zwalczanych przez limfocyty T.
●
Objawy neurologiczne wynikają z ze zdolności wirusa do
replikacji w komórkach mózgu i ich niszczenia
LECZENIE
●
Nie znaleziono lekarstwa mogące wyleczyć z choroby
retrowirusowej (lek musiałby zahamować replikację wirusa
o rozsunąć zintegrowany genom wirusowy)
●
Istnieją leki wydłużające życie chorych, jednak są one
toksyczne dla szpiku kostnego i wymagają często transfuzji
●
Badania kliniczne przechodzą takie leki jak didanozyna,
foskarnet
●
Zakażenia oportunistyczne związane z AIDS (bakteryjne,
pasożytnicze i wirusowe) hamowane są przez swoiste
leczenie (np. acyklowir)
Objawy kliniczne zakażeń HTLV
●
HTLV-I: U dorosłych objawia się często jako chłoniak
skóry lub węzłów chłonnych. Zakażenie obejmuje często
wątrobę i śledzionę. Powoduje hiperkalcemię z lub bez
zaburzeń w obrębie kości. Nie zawsze widoczna jest faza
białaczkowa choroby. Choroba może być agresywna z
limfocytozą z limfocytów T
●
Choroba nie rozwija się u wszystkich zarażonych, a w
endemicznych rejonach jest wielu bezobjaowych
nosicieli.
Patogeneza HTLV
●
HTLV-I przenoszony przez krew (narkotyki dożylne,
stosunek płciowy, transfuzje krwi)
●
Zakażone limfocyty wywołują zwykle albo TSP, albo
ATLL. Znacznie częściej jednak nie wywołują objawów.
●
W ATLL limfocyt jest transformowany a w TSP
najprawdopodobniej przewlekle aktywowany
●
Objawy neurologiczne (zniszczenie neuronów,
demielinizacja) są wynikiem procesu zapalnego
●
Objawy TSP są podobne do zmian u niektórych
pacjentów z SM
Odpowiedź immunologiczna
●
HIV-1: Przez cały okres zakażenia utrzymuje się duże
stężenie przeciwciał przeciw białku env. Podczas
wczesnej fazy choroby rośnie stężenie przeciw
wewnętrznemu białku p24, które następnie spada przed
rozwinięciem się cięższych objawów choroby.
●
Produkowane są przez gospodarza również inne
przeciwciała, prawdopodobnie przeciwko wszystkim
białkom indukowanym przez wirus.
●
Powstaje cytotoksyczna odpowiedź zależna od
przeciwciał.
Diagnostyka laboratoryjna AIDS
●
Testy serologiczne – najpowszechniej stosuje się testów
wykrywających przeciwciała przeciw białku env metodą
ELISA. Ważne jest też potwierdzenie tego testu za
pomocą innych metod : immunofluorescencji, western
blotting, lub ELISA w kierunku innym białkom (gag)
●
Wytworzenie się przeciwciał u zakażonej osoby może
trwać kilka miesięcy, dlatego u osób z grup
podwyższonego ryzyka badania należy powtórzyć po 6-
12 miesiącach od pierwszego ujemnego testu.
●
Czułe testy na antygen wirusowy (capture tests)
wykrywają we krwi antygen wirusowy p24
Diagnostyka laboratoryjna AIDS
●
Ocena obecności antygenu p24 przydaje się w
monitorowaniu skuteczności leków przeciwwirusowych
(np. po podaniu zydowudyny)
●
Ustalenie stosunku limfocytów CD4 do CD8 jest ważne,
gdyż fizjologicznie wynosi ono 2:1 a znacznie obniżone
jest u osób z AIDS
●
W monitorowaniu postępu choroby ważne są testy
wykrywające zakażenia oportunistyczne (badania
popłuczyn bronchoskopijnych na Pneumocystis carinii)
Diagnostyka laboratoryjna AIDS
●
Izolacja wirusa – limfocyty badanego pacjenta hodowane
są wraz ze sztucznie stymulowanymi limfocytami osób
niezakażonych lub z limfocytarną linią komórkową.
Badane są na obecność RT, tworzenie się komórek
olbrzymich lub wykrywa się antygen metodą ELISA.
●
Izolacja staje się trudniejsze w stanach terminalnych
choroby
●
HIV można też izolować ze śliny, łez, moczu, mleka lub
nasienia, lecz wykonuje się to rzadko
WIRUSOWE ZAPALENIA WĄTROBY
●
Niektóre wirusy wywołują zapalenia wątroby jako część
uogólnionego zakażenia. Natomiast hepatocyty są
komórkami docelowymi wirusów WZW.
●
Wirusy wywołujące zapalenia wątroby jako część
uogólnionego zakażenia: wirus Epstein-Barr; wirus
cytomegalii, uogólniona opryszczka pospolita, różyczka
jako postaci wrodzone; rzadko: świnka oraz wirusy
ECHO, a także żółta gorączka
Wzw typu A (HAV)
●
Jest przedstawicielem Picornaviridae i nazywany jest
enterowirusem 72
●
Wiriony o symetrii kubicznej
●
Kwas nukleinowy to ssRNA o polarności dodatniej,
kodujący 4 polipeptydy: VP1, VP2, VP3, VP4 (z czego
znany jest tylko jeden serotyp)
●
Trudniejszy do namnażania w warunkach
laboratoryjnych w porównaniu do innych enterowirusów
●
Namnażany w komórkach małpiej nerki oraz ludzkich
komórkach diploidalnych.
Wzw typu A (HAV) – objawy kliniczne
●
Wylęganie się wirusa trwa ok 2-6 tygodni a wiele
zakażeń, zwłaszcza u małych dzieci, jest
bezobjawowych.
●
Choroba zaczyna się złym samopoczuciem, utratą
apetytu, niestrawnością i gorączką.
●
Potem rozwija się żółtaczka (zauważalna najpierw na
twardówkach, potem na skórze) ustępująca w ciągu
miesiąca a pacjent zaczyna czuć się lepiej.
●
Śmiertelność jest niewielka: 1 na 1000 zachorowań
Patogeneza i patologia HAV
●
Na początku rozmnaża się w przewodzie pokarmowym,
po czym następuje faza wiremii (prawdopodobnie wtedy
wirus przedostaje się do wątroby)
●
Dalsza replikacja w wątrobie powoduje obumieranie
hepatocytów bardziej wyraźne w środkowej części
zrazików
●
Komórki Kupffera oraz śródbłonkowe proliferują
●
Dochodzi do wtórnego zapalenia wokół żyły wrotnej z
naciekiem z limfocytów
●
Przed wystąpieniem żółtaczki pojawiają się swoiste IgM
i utrzymują wysoki stężenie przez kilka miesięcy
●
IgG wykrywa się wiele lat po zakażeniu. Chronią one
przed kolejnym zakażeniem
Epidemiologia HAV
●
Droga szerzenia się HAV jest taka jak innych
enterowirusów – drogą fekalno-oralną.
●
HAV może długi okres spędzić w wodzie, wilgotnym
środowisku
●
Kilka dni przed rozwinięciem się żółtaczki bardzo dużo
wirionów jest wydalane z kałem, lecz po niedługim
czasie (2 tygodnie) od jej ustąpienia kał można uznać za
niezakaźny.
●
Najbardziej narażeni są ludzie z regionów, gdzie higiena
i oczyszczanie ścieków są wątpliwe. Większość osób
nabywa zakażenie jako bezobjawowe we wczesnym
dzieciństwie.
Diagnostyka laboratoryjna HAV
●
Zwiększone stężenie bilirubiny i transaminaz we krwi, a
także zmniejszone stężenie protrombiny świadczy o
zaburzeniach funkcji wątroby w trakcie ostrej fazy
choroby.
●
Diagnoza stawiana jest na podstawie testu ELISA lub
radioimmunologicznego testu na IGM
●
Z kału we wczesne fazie żółtaczki można zidentyfikować
wirusa techniką immunoelektroskopową (faza jest
przejściowa, dlatego nie jest to badanie rytynowe)
Profilaktyka zakażenia
●
Wstrzyknięcie normalnej ludzkiej gamma-globuliny
(HIG) przed wyjazdem do krajów o klimacie
umiarkowanym – odporność bierna na 3-6 miesięcy
●
Szczepionka przeciw HAV otrzymana z HAV
namnażającego się w ludzkich komórkach diploidalnych
●
Higiena – niedopuszczanie ludzi zakażonych HAV do
pracy w gastronomii przez 2 tygodnie po wystąpieniu
żółtaczki; środki ostrożności w szpitalach
Wzw typu B (HBV)
●
W przeciwieństwie do zakażenia HAV, HBV może być
przyczyną dużo cięższej choroby i zgonu.
●
Należy do rodziny Hepadnaviridae i występuje tylko u
ludzi
●
Budowa z licznych zróżnicowanych kształtem cząstek:
kompletny wirion – cząstka Dane'a; kuliste lub
pałeczkowate cząsteczki z nadmiaru antygenu
powierzchniowego tworzącego podwójną osłonkę
●
Rdzeń zawiera koliste DNA, polimerazę DNA, antygen
rdzeniowy (HbcAg) i antygen e (HbeAg)
●
Podczas replikacji zachodzi odwrotna transkrypcja
podobna do tej u retrowirusów
Antygeny – markery
●
Antygeny HbsAg (antygen powierzchniowy), HbcAg
oraz HbeAg stymuluja produkcję przeciwciał.
●
Z wyjątkiem HbcAg antygeny i dane przeciwciała (oraz
wirusowa polimeraza DNA) mogą być wykryte we krwi
– wykorzystane jako markery zakażenia
●
Ich obecność lub brak informują o przebiegu choroby i
stopniu zakaźności
●
Antygen rdzeniowy jest łatwo wykrywany jedynie w
jądrach hepatocytó
Podtypy HBV
●
Podtypy HBV można ustalić na podstawie zróżnicowania
serologicznego antygenu powierzchniowego
●
4 główne podtypy powstają na skutek związania się ze
sobą determinant a, d, y, w i r.
●
Nie ma to znaczenia klinicznego, lecz ma znaczenie
epidemiologiczne, ponieważ podtypy różnią się
rozmieszczeniem geograficznym
●
Ułatwia też znalezienie źródła zakażenia
Patologeneza i patologia HBV
●
HBV szerzy się wyłącznie przez krew i płyny ustrojowe.
- stosunek płciowy, narkomania, nawet drobne
skaleczenia czy otarcia.
●
Bardzo trudno namnaża się w warunkach laboratoryjnych
●
Replikacja zachodzi w hepatocytach
●
Bardzo liczne wiriony i jeszcze liczniejsze HbsAg
uwalniane są do krwiobiegu (HbsAg nie mają genomu,
więc są niezakaźne). Nawet 0,0001 ml krwi może
przenieść zakażenie.
Objawy kliniczne HBV
●
Bardziej zróżnicowane niż w przypadku zakażenia HAV
●
Na objawy wpływ mają wiek. Płeć oraz stan układu
odpornościowego.
●
Zakażenia poporodowe : ostre zakażenie może być
bezobjawowe, jednak zazwyczaj po okresie wylęgania
(2-3 miesiące) następuje faza prodromalna. Następnie
dochodzi do jawnej żółtaczki, po której 90% pacjentów
w ciągu miesiąca zdrowieje bez powikłań. U niektórych
może dojść do przewlekłego zakażania a nawet do nagłej
śmierci
●
U 1 pacjenta na 1000, zwykle u kobiet, dochodzi do
nadostrego zapalenia wątroby oraz zgonu w śpiączce
wątrobowej (10 dni).
Objawy kliniczne HBV
●
Przewlekłymi nosicielami są ludzie, których profil
serologiczny nie powrócił do normy w ciągu 6 miesięcy
od wystąpienia choroby
●
Są trzy głowne formy nosicielstwa: przewlekła
antygenemia, przewlekłe przetrwałe zapalenie wątroby
oraz przewlekłe agresywne zapalenie
wątroby(„supernosiciele”)
●
Pierwotny rak wątroby to wynik integracji genomu
wirusowego z DNA hepatocytów wyłącznie w wyniku
przewlekłego zapalenia
Objawy kliniczne HBV
●
Zakażenia okołoporodowe – Dzieci, które matka urodziła
będąc w ostrej fazie WZW B same mogą ulec zakażeniu
(95%) Gdy matka jest nosicielką HBeAg nie rozwija się
ostra choroba.
●
Prognoza dla chłopców jest gorsza niż dla dziewcząt.
●
Przewaga przeżywających kobiet sprzyja szerzeniu się
zakażenia na następne pokolenie.
Diagnostyka laboratoryjna – testy
swoiste
●
Test na antygen powierzchniowy HBV wykonuje się
metodą ELISA, lecz dostępne są szybsze testy
●
Odwrotna bierna aglutynacja – erytrocyty pokryte
przeciwciałami anty-HBs zmieszane są z badaną
surowicą. Jeżeli HBsAg znajduje się w surowicy, to w
ciągu 20 minut nastąpi aglutynacja.
●
Lateksowy test szkiełkowy – to samo w ciągu 5 minut
●
Mikroskopia elektronowa może być wykorzystana do
szybkiego wykrywania HBsAg oraz cząstek Dane'a w
surowicy z racji, że jest ich tam bardzo wiele
Diagnostyka laboratoryjna – testy
nieswoiste
●
Przydatne do oceny czynności wątroby, ale nie pozwalają
na rozróżnienie typów WZW.
●
Stężenia AlAT i innych enzymów wątrobowych są
zwiększone, a protrombiny zmniejszone podczas ostrych
stanów zapalenia wątroby i zaostrzeniach zapalenia
przewlekłego
●
Stężenie bilirubiny w surowicy jest również zwiększone
Uodpornienie czynne i bierne
●
Szczepionki z HBsAg – bezpieczne i skuteczne.
●
Gen kodujący HbsAg został sklonowany w komórkach
drożdży, które produkują duże ilości antygenu
●
Szczepionkę podaje się domięśniowo w trzech dawkach
●
W celu natychmiastowej biernej odpowiedzi
odpornościowej można zastowsować ludzką gamma-
globulinę o wysokim mianie przeciwciał anty-HBs
●
Podaje się ją noworodkom urodzonym przez nosicielki,
pracownikom służby zdrowia, którzy ulegli skaleczeniu
przy zabiegu.
Leczenie
●
Ostra faza zwykle nie wymaga leczenia, ale ryzyko
przejścia w stan nosicielstwa takiego leczenia wymaga.
●
Wyleczenie można osiągnąć przy podaniu dużych dawek
IFN alfa
●
To leczenie nie ma zastosowania u zakażonych
niemowlaków
Inne wirusowe zapalenia wątroby
●
Wzw D – zawiera ssRNA a jego replikacja zależy od
HBV (jest więc wirusem niekompletnym). Zewnętrzną
otoczkę tworzy HBsAg. Wirus zaostrza przebieg wzw B
●
Wzw C - seroujemny w kierunku markerów HBV.
Występuje po przetoczeniu krwi i wylęga się przez 60
dni. Ma większą tendencję do wywołania poważnego
zakażenia niż wzw B
●
Wzw E – szerzy się drogą pokarmową głównie przez
wodę, krótko się wylęga (2-7 tyg). Zachorowalność
większa u ciężarnych, u których śmiertelność może
dochodzić do 40%.