Калицивирусные инфекции
Общая характеристика представителей семейства Caliciviridae
Семейство калицивирусов объединяет несколько видов вирусов, вирионы которых имеют характерную морфологию с чашеобразными углублениями на сферической поверхности капсида, откуда происходит их название (Caiex, или cholice - чаша). Выделены в самостоятельное семейство, поскольку в структуре вириона поскольку имеют только один главный полипептид (60-70 кД). При заражении клеток калицивирусами, помимо геномной РНК, синтезируются субгеномные РНК. Семейство включает только один род Calicivirus. В состав рода входят вирус везикулярной экзантемы свиней (прототипный вирус) (13 серотипов), вирус Сан-Мигуель морских львов (13 серотипов), калицивирусы собак и кошек. Возможными представителями рода являются вирусы с типичной калицивирусной морфологией, выделенные от человека, обезьян, КРС, свиней, кроликов, норок, цыплят, морских животных, амфибий и насекомых. В последнее время появились сообщения об обнаружении калицивирусов в содержимом кишечника младенцев при гастроэнтерите (вирионы, напоминающие "звезду Давида" с плавучей плотностью в CsCl 1,38-1,40 г/см3). Частицы, напоминающие калицивирусы, обнаружены в фекалиях поросят, страдающих диареей. Причастность калицивирусов к указанным заболеваниям требует дальнейшего изучения.
У людей NV в США являются самой распространенной причиной острых гастроэнтеритов и, в первую очередь, заболеваний, связанных с пищевыми продуктами. Вирусы вместе с его прототипом Норволк-вирусом относятся к 2 родам калицивируса человека. Ранее при диагностике NV возникали большие трудности из-за его неспособности расти в культуре. Появление PCR методов позволило клонировать и секве-нировать геномы NV. NV морфологически и структурно сходны (27 нм в диаметре, одна цепь РНК) и образуют 4 геногруппы. Ежегодно в США отмечается около 23 млн случаев ОГ, вызванных NV. Вспышки NV обычно наблюдаются в дошкольных и школьных заведениях, на круизных кораблях, в лагерях, ресторанах и поенных учреждениях. Размеры вспышек колеблются от менее 10 до более 6000 человек. Их средняя продолжительность - 8 дней, наибольшая частота отмечается у детей моложе 5 лет. Основные симптомы: у взрослых -диарея и потеря воды, у детей - тошнота и рвота, у всех - небольшая лихорадка, головная и мышечная боль.
Для диагностики NV инфекции используют методы RT-PCR, ELISA электронной микроскопии и тест гемаггтлютинации. Специфического лечения инфекции нет. В январе 2003 г. было проведено расследование вспышки гастроэнтерита, связанного с употреблением устриц, отловленных в Etang de Thau на юге Франции. Выявлено 30 семейных вспышек в четырех регионах Франции (69 случаев). Норовирус геногруппы 1-И обнаружен в фекалиях заболевших и в устрицах. Расследование показало, что вследствие тяжелых дождей и переполнения хранилищ воды на станции очистки сточных вод произошла контаминация воды в заливе в декабре. С устрицами из этого залива связана большая вспышка норовирусного гастроэнтерита в Италии с охватом более 200 человек.
Структура и состав вирионов. Вирионы имеют мол. м. 15 кД, коэффициент седиментации 170-183 S, плавучую плотность в CsCl 1,33-1,39 г/см3 в зависимости от штамма вируса. Вирион представляет собой лишенный суперкапсидной оболочки сферический нуклеокапсид икосаэдрической симметрии диаметром 35-39 нм. На поверхности вирионов в негативно окрашенных препаратах различают 32 чашеобразных углубления - "ямки". Поверхность образована 60 структурными единицами, каждая из которых, вероятно, представляет собой полипептидный тример. В центре вириона находится РНК, которая связана с минорным полипептидом. На проекции вириона - 10 выступов, представляющих собой края чашеобразных углублений. В составе вириона липиды и углеводы не обнаружены, присутствие ферментов неизвестно. Капсид состоит из 180 молекул белка. Калицивирусы устойчивы кжирораство-рителям и мягким детергентам, стабильны при рН 5,6-10. Стабильность при рН 5 может быть не одинакова у различных штаммов. Некоторые калицивирусы инактивиру-ются трипсином. Вирус быстро инактивируется при 50 град.С даже в присутствии ионов магния. При 37 град.С за 8 ч инфекционность его в культуральной среде снижается на 90 %. Инактивируется додецилсульфатом натрия, фенолом, альдегидами, но устойчив к многим йодсодержащим дезинфектантам. Некоторые штаммы снижают активность при воздействии протеолитических ферментов. Вирус инактивируется
Получение очищенных препаратов калицивирусов не вызывает особых трудностей. Для этого используют комбинации различных методов: обработку дезоксихола-том, фреоном или хлороформом; преципитацию ПЭГ, спиртом или сернокислым аммонием; дифференциальное центрифугирование. Очищенный вирус более лабилен по сравнению с неочищенным.
Структура генома. Геном калицивирусов представлен единой односпиральной линейной плюс-РНК с мол. м. 2,6-2,8 кД (8,2 тыс. нуклеотидов) и коэффициентом седиментации 36-38S. На долю РНК приходится 18 % массы вириона. З'-конец геномной РНК полиаденилирован, а 5'-конец - блокирован ковалентно связанным белком с мол. м. 10-15 кД (Vpg - virion protein genom). Вирусная РНК обладает инфек-ционностью. В вирионах калицивирусов обнаружены, кроме Vpg, главный (60-71 кД) и минорный (15-19 кД) белки. На долю минорного белка приходится около 2 % массы всех белков. Вероятно он ассоциирован с РНК. Белок Vpg, ковалентно связанный с 36S РНК, обнаружен как в инфицированных клетках, так и в очищенных вирионах вируса Сан-Мигуель морских львов (СММЛ). Этот белок (15 кД) оставался связанным с РНК после депротеинизации.
Методом РНК-РНК-гибридизации показана высокая степень гомологии оснований у четырехсеротипов вируса ВЭС (70-80 %), двух серотипов вируса СММЛ (80-90 %) и между вирусами ВЭС и СММЛ (60-70 %). В РНК вируса ВЭС и РНК калицивиру-са кошек обнаружена слабая гомология оснований (10-15 %). Инфекционность ви-рионной РНК указывает на то, что она выполняет функции иРНК и обладает присущими ей свойствами. Установлена инфекционность препаратов с 36 и 18-22S РНК. 36S РНК Чувствительна к РНК-азе, тогда как более медленно седиментирующие РНК Устойчивы к ней. При экстракции РНК из инфицированных клеток в растворе с высокой ионной силой обнаруживается 42S РНК, которая в денатурирующих условиях превращается в 36S РНК и, вероятно, является ее конформационным вариантом. Схема репликации РНК калицивирусов не выяснена. Имеются данные, что она подобна схеме синтеза РНК альфавирусов. Главным продуктом белкового синтеза в клетках, зараженных калицивирусом, является структурный белок капсида. Сколько еще синтезируется вирусспецифических полипептидов, неизвестно. Продуктом трансляции 22S РНК in vitro является белок, подобный капсидному белку; 37S и!8S РНК в аналогичных условиях не транслировались. Два неструктурных полипептида с мол. м. 80 и 100 кД (gp80 и gplOO) и его структурный полипептид не имеют общих предшественников. Возможно, что предшественником gplOO является gpl20.
Другие авторы обнаружили в инфицированных клетках 5 неструктурных полипептидов: gp 115, gp86, gp40, gp36 и gp29. Полученные данные свидетельствуют о том, что gp86, вероятно, кодируется 22S РНК и является предшественником главного структурного полипептида. Вирионный полипептид в клетках обнаруживали через 2 ч, неструктурные - через 30-60 мин после заражения. Синтез этих полипептидов в основном заканчивался через 4 ч после заражения. Вирусиндуцированные ферменты и, в частности, РНК-репликаза не идентифицированы. Размножение калицивирусов происходит в цитоплазме клеток. Вирионная плюс-РНК транскрибируется в комплементарную минус-РНК, которая служит матрицей для синтеза РНК потомства и субгеномных РНК. Вирионная РНК обеспечивает синтез неструктурных белков, а субгеномные РНК транслируются с образованием структурных белков.
Калицивирусы созревают в цитоплазме и могут образовывать кристаллоподобные структуры. Изучен набор из 31 штамма "Норволк-подобных" вирусов (НПВ) гено-групп 1 и II, Предпринят филогенетический анализ последовательностей из ОРС 1, 2 и 3. Исходя из уровня идентичности >80 % в области ОРС2, кодирующей N-конец капсидного белка, штаммы ГГ-1 разбиты на 7 филогрупп, а штаммы ГГ - II - на 5 фи-логрупп. Для большинства штаммов группировки, основанные на ОРС1 и ОРСЗ, согласуются с группировкой, основанной на ОРС2. В области ОРС1, наиболее часто используемой для диагностической ОТ-ПЦР, граница генотипа соответствует 15 % нуклеотидных различий для ГГ-1 и 10 % для ГГ - II. Два штамма попадают в разные кластеры по последовательностям ОРС1 и ОРС2, что указывает на возможность генетической рекомбинации.
