Аденовирусы: общие сведения
Аденовирусы (adenoviruses, греч. aden - железа и лат. virus яд) - происходит от греч. aden, поскольку аденовирусы были впервые выделены W. P. Rowe и соавт. в 1953г. из тканей миндалин и аденоидов . Аденовирусы - большое семейство ДНК-содержащих вирусов, размножающихся в клеточных ядрах позвоночных. Геном аденовирусов представлен единичной линейной двухцепочечной молекулой ДНК. Аденовирусы вызывают группу инфекционных болезней, характеризующихся симптомами поражения слизистой оболочки дыхательных путей, глаз, кишечника, а также лимфоидной ткани. Используются в качестве векторов для переноса генов в клетки, растущие в культуре, и для генной терапии.
Различные серотипы аденовирусов человека обозначались арабскими цифрами. Позже в группу аденовирусов па основании общности морфологии были отнесены вирусы, выделенные от различных животных. По аналогии они также называются аденовирусами и обозначаются арабскими цифрами с добавлением названия их позвоночного хозяина.
Семейство Adenoviridae включает в себя четрые рода: Mastadenovirus (от греч. - молочная железа), Atadenovirus (название связано с тем, что геном представителей этого рода обогащен А-Т-парами), Aviadenovirus (от лат. avis - птица), Siadenovirus (геном представителей этого рода содержит ген сиалидазы ). Обсуждается вопрос объединения неклассифицированных пока аденовирусов рыб в пятый род.
Для аденовирусов типична связь с одним хозяином или узким кругом хозяев. Некоторые аденовирусы способны вызвать опухоли у новорожденных особей гетерологичных видов.
Внутри аденовирусных родов выделяют группы по соответствующему хозяину (однако это правило не вполне строгое - например, аденовирус шимпанзе относится к группе аденовирусов человека ). Названия групп формируются путем присоединения к сокращенному описанию хозяина окончания AdV, снабженному - при необходимости - латинской буквой, записанной через дефис, например: HAdV-A (Human Adenovirus type A - аденовирус человека типа A) или OAdV-D (Ovine Adenovirus type D - аденовирус овец типа D) . Группа может состоять из нескольких типов (серотипов), которые нумеруются арабскими цифрами (например, HAdV5 - аденовирус человека типа 5 ).
В настоящее время известно более 90 типов аденовирусов. Филогенетические отношения между основными таксономическими группами семейства Adenoviridae представлены на рис. 2.24 . Прототипным вирусом семейства является HAdV2 из группы HAdV-C .
Аденовирусы вызывают около 8% всех клинически выраженных вирусных инфекций человека. Наиболее типично субклиническое и инаппарантное течение аденовирусной инфекции , связанное с поражением респираторной, окулярной, гастроинтестинальной систем. В зависимости от серотипа передача вируса осуществляется респираторным, фекально-оральным путем и контактным путем (в т.ч. через слизистую оболочку глаза). Наибольшее эпидемиологическое значение имеют серотипы 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7; несколько реже у людей встречаются серотипы 9, 10, 14, 19 и 21.
Аденовирусы могут явиться причиной массовых заболеваний в недавно сформированных замкнутых коллективах (например, дошкольные учреждения или армейские подразделения). У детей ОРЗ чаще всего вызывают серотипы 1, 2, 3, 5, 6; у взрослых - 4 и 7. Особенно тяжело могут протекать коинфекции различных типов аденовирусов. Использование молекулярных методов позволило выявить связь аденовирусов с бронхопульмональной дисплазией , хроническим обструктивным легочным заболеванием , миокардитом . Аденовирусы вызывают тяжелые заболевания с летальным исходом у лиц с пониженным иммунитетом, в частности у больных с трансплантацией клеток костного мозга и больных СПИД .
Показана способность HAdV12 вызывать злокачественные опухоли у грызунов. Позже было установлено, что высоким онкогенным потенциалом обладают практически все вирусы групп HAdV-A и HAdV-B , однако в настоящее время отсутствуют прямые доказательства об этиологической роли аденовирусов в возникновении онкологических заболеваний людей.
Аденовирусы представляют собой изометрические частицы в форме икосаэдра размером 70-90 нм. Вирион аденовирусов не имеет липидной оболочки. Масса вириона 150-180 МДа; плавучая плотность в CsCl - 1,34 г/см3; s20W=600S, константа седиментации 560S. Капсид состоит из 252 капсомеров, из которых 12 вершинных имеют форму пептонов, а 240 представлены гексонами. Вершинные капсомеры несут по 1-2 нитевидных выпячивания длиной 10-37 нм.
Антигенная структура сложная: имеется примерно 7 структурных антигенов. Есть группоспецифический антиген, антигены, общие для небольших групп аденовирусов и индивидуальные для отдельных серотипов.
Типоспецифические антигены расположены главным образом на поверхности вирионов. С гексонными капсомерами связаны антигены, индуцирующие нейтрализующие антитела. Филаменты имеют гемагглютиниругощие свойства.
Аденовирусы устойчивы к воздействию факторов внешней среды: стабильны при рН 6,0-9.0, сохраняют инфекционную активность в течение 7 сут при температуре 36-37 градусов по С и инактивируются в течение 30 мин при 56 градусов по С, нечувствительны к жирорастворителям.
Капсид аденовирусов (70-90 нм) имеет икосаэдрическую симметрию ( рис. 2.25 ) и состоит из 252 капсомеров (8-10 нм): 240 из них (гексоны) образуют 20 триангулярных граней, еще 12 (пентоны) - располагаются в вершинах икосаэдра и снабжены фибриллами (9-78 нм). Каждый гексон соседствует с шестью себе подобными субъединицами (откуда и происходит его название) и состоит из трех одинаковых белковых молекул с молекулярной массой 120 кДа (белок II). (Здесь и далее приводятся молекулярные массы белков наиболее изученного HAdV2 , которые могут несколько отличаться у других типов аденовирусов). Пентон (В-антиген) обладает эндонуклеазной активностью и обусловливает токсическое действие аденовирусов. Каждый пентон состоит из пяти белковых молекул 85 кДа (белка III). Пентон окружен комплексом из пяти перипентонных гексонов (отсюда и термин "пентон"), которые нарушают строгую икосаэдрическую симметрию капсида. (В отсутствие пентонов, гексоны образуют правильный икосаэдр с триангуляционным числом Т=25). При каждой вершине граней имеется по 2 мономера белка IIIа (66 кДа), повышающих прочность ассоциации перипентонных гексонов с пентоном. Этой же цели служит и "подкладка" из нескольких копий белка VI (24 кДа) в основании пятерки перипентонных гексонов. С внутренней стороной капсида ассоциируется и белок VIII (13 кДа), придающий вириону дополнительную структурную устойчивость. Белок IX (12 кДа) ассоциирован с центральной частью триангулярной грани икосаэдра. Фибрилла состоит из трех одинаковых гликозилированных полипептидов (белков IV) массой 62 кДа и связана с пентоном нековалентно.
Серологическая классификация аденовирусов основана на иммунологической специфичности антител против антигенных детерминант гексона, пентона и фибриллы.
Гексон содержит родо- и группоспецифическую антигенную детерминанту (альфа-антиген), расположенную на внутренней стороне гексона, поэтому эта детерминанта легко обнаруживается в разрушенном вирионе и не обнаруживается в интактном. Типоспецифическими являются эпсилон-детерминанта гексона и гамма-детерминанта фибриллы, которые расположены на поверхности вириона и против которых вырабатываются нейтрализующие антитела. Антитела против гамма-детерминанты фибриллы дополнительно обладают типоспецифическими антигемагглютинирующими свойствами.
Геном представлен двунитчатой ДНК в виде единичной линейной молекулы с молекулярной массой 20-30 мегадальтон; Г-Ц 48-61%. Репликация и созревание вирионов происходят в ядре, где могут образовываться кристаллические скопления.
Белки сердцевины V (48,5 кДа), VII (18,5 кДа) и X (10 кДа) нековалентно связаны с геномной ДНК и способствуют ее правильной укладке внутри капсида (эти белки, подобно гистонам , богаты аргинином , но, в отличие от гистонов, не содержат триптофан). Белок V взаимодействует с основанием пентонов, определяя правильную ориентацию нуклеосомоподобных структур, формируемых белками VII и X. В сердцевине вириона содержится 180 молекул белка V и 1070 - белка VII.
Некоторые аденовирусы размножаются только в присутствии аденовирусов обезьян или вируса SV40 , с которыми в лабораторных условиях даже получены стабильные гибриды. Аденовирусы обеспечивают условия для репликации вирусов аденосателлитов. В семействе аденовирусов имеются разные виды генетических взаимодействий, в том числе гибридизация и рекомбинация. Между капсидными компонентами аденовирусов человека наблюдается фенотипическое смешивание.
Аденовирусы, как правило, обладают узковидовой специфичностью для одного хозяина, но некоторые аденовирусы человека патогенны для кроликов, поросят и телят. Культивируются во многих видах клеточных культур.
Аденовирусы человека вызывают главным образом респираторные, кишечные инфекции и поражения глаз. Аденовирусные инфекции животных проявляются в основном в виде гепатитов. Ряд аденовирусов обладает онкогенными свойствами. Распространены повсеместно. Передаются горизонтальным путем без переносчиков.
Птичьи аденовирусы имеют в составе относительно большое количество ДНК, но меньше полипептидов, чем аденовирусы млекопитающих. Между родами нет антигенных связей.
К семейству Adenoviridae относятся аденовирусы лягушек [ Norrby E. ea., 1976 ].
Смотрите также:
