Cytomegalowirus

Obecnie Cytomegalowirus jest tematem o dużym znaczeniu i zainteresowaniu wielu ludzi w różnych częściach świata. Wpływ, jaki Cytomegalowirus ma na nasze życie, jest niezaprzeczalny, czy to na poziomie osobistym, społecznym, ekonomicznym czy politycznym. Od momentu pojawienia się Cytomegalowirus był przedmiotem badań, analiz i debat ekspertów z różnych dziedzin, którzy starają się zrozumieć jego implikacje i konsekwencje. W tym artykule zbadamy z różnych perspektyw zjawisko Cytomegalowirus i jego wpływ na obecne społeczeństwo, aby rzucić światło na ten szeroko dyskutowany temat.

Cytomegalowirus
Ilustracja
Cytomegalowirusowa infekcja pneumocytów płucnych.
Systematyka
Grupa

Grupa I (dsDNA)

Rząd

Herpesvirales

Rodzina

Herpesviridae

Podrodzina

Betaherpesvirinae

Rodzaj

Cytomegalowirus

Cechy wiralne
Skrót

CMV

Kwas nukleinowy

DNA

Liczba nici

dwie[1]

Osłonka

obecna, o symetrii ikozaedralnej[1]

Hasło w Wikisłowniku

Cytomegalowirus (CMV) (z greckiego cyto-, „komórka” i megalo-, „duży”) – rodzaj wirusów z rzędu Herpesvirales, z rodziny Herpesviridae[2][3] z podrodziny Betaherpesvirinae. Ich naturalnymi żywicielami są małpy oraz ludzie. Dotychczas poznano osiem gatunków wirusów tego rodzaju związanych z gatunkiem gospodarza w tym Betaherpeswirus 5 (HCMV, ludzki cytomegalowirus, HHV-5) zdolnego do zakażenia człowieka. Choroby związane z HHV-5 obejmują mononukleozę i zapalenie płuc.[4] W literaturze medycznej większość wzmianek o CMV odnosi się domyślnie do HCMV, który jest najlepiej zbadanym gatunkiem cytomegalowirusów[5]. Cytomegalowirusy wywołują choroby zwane cytomegaliami.[6] Są one najczęstszą przyczyną wad wrodzonych oraz nabytych w okresie poporodowym oraz u płodów.

Informacje ogólne

Cytomegalowirus (CMV) występuje powszechnie na wszystkich szerokościach geograficznych, wśród wszystkich grup socjoekonomicznych. W USA przykładowo zakażonych jest 50-85% ludzi w wieku 40 lat. CMV jest także wirusem najczęściej przenoszonym na płód. Infekcja CMV występuje częściej w krajach rozwijających się oraz na obszarach o obniżonych warunkach socjoekonomicznych. U większości zdrowych ludzi, którzy ulegają zakażeniu CMV po urodzeniu, występują łagodne objawy i nie rozwijają się powikłania. Niektóre osoby z przebiegiem objawowym zakażenia doświadczają zakaźnej mononukleozy z przedłużoną gorączką oraz łagodnego zapalenia wątroby (hepatitis). Powszechnym objawem jest silny ból gardła. Zazwyczaj po zakażeniu człowieka wirus pozostaje w organizmie w stanie uśpienia aż do końca życia. Nawrót choroby jest rzadki, chyba że układ odpornościowy nosiciela ulegnie supresji pod wpływem terapii lekowej lub choroby. Z tego powodu dla ogromnej większości ludzi zakażenie CMV nie jest poważnym problemem.

Zakażenie CMV jest jednakże ważne dla pewnych grup ryzyka: (1) płód w czasie ciąży, (2) osoby pracujące z dziećmi, (3) osoby z upośledzoną lub obniżoną odpornością, tacy jak zakażeni wirusem HIV i biorcy narządów.

W wyniku działania wirusa apoptoza komórki nosiciela zostaje zahamowana i dochodzi do masywnego powiększenia tejże komórki (stąd nazwa wirusa)[7][6][4].

Taksonomia

CMV należy do podrodziny Betaherpesvirinae, której w skład wchodzą również rodzaje Muromegalowirus i Roseolowirus (ludzki Berpeswirus 6 i ludzki Betaherpeswirus 7)[8]. W obrębie rodziny Herpesviridae jest również spokrewniony z wirusami takimi jak wirusy opryszczki z podrodziny Alphaherpesvirinae, do której należą wirusy opryszczki pospolitej 1 i 2 oraz wirus ospy wietrznej i półpaśca, a także podrodziną Gammaherpesvirinae, która obejmuje wirus Epsteina-Barra i herpeswirusa towarzyszącemu mięsakowi Kaposiego[8].

Zidentyfikowano i sklasyfikowano także kilka gatunków cytomegalowirusów typowych dla różnych ssaków[8]. Najczęściej badany jest ludzki cytomegalowirus (HCMV), znany również jako ludzki betaherpeswirus 5 (HHV-5). Inne gatunkiem CMV obejmującym naczelne jest szympansi cytomegalowirus (CCMV), który infekuje szympansy i orangutany, małpi cytomegalowirus (SCCMV) i cytomegalowirus rezusów (RhCMV), zakażający makaki; CCMV jest znany zarówno jako beta herpeswirus 2 (PaHV-2), jak i betaherpeswirus 4 (PoHV-4) (panine beta herpesvirus 2 and pongine betaherpesvirus 4)[9]. SCCMV nazywany jest cercopithecine betaherpeswirus 5 (CeHV-5)[10], a RhCMV, Cercopithecine betaherpesvirus 8 (CeHV-8)[11]. Kolejne dwa wirusy znalezione u małp nocnych są wstępnie umieszczone w rodzaju Cytomegalowirus i nazywane herpesvirus aotus 1 i herpesvirus aotus 3. U gryzoni występują wirusy, początkowo nazywane cytomegalowirusami, które zostały jednak przeklasyfikowane do rodzaju Muromegalowirusów; ten rodzaj zawiera mysi cytomegalowirus (MCMV), znany również jako murid betaherpesvirus 1 (MuHV-1) i jest blisko spokrewniony z Murid betaherpesvirus 2 (MuHV-2), który występuje u szczurów[12][13].

Gatunki

Rodzaj ten zawiera 11 gatunków wirusów:

Budowa

Kapsyd cytomegalowirusów ma budowę ikozaedralną (kubiczną) i składa się z 162 kapsomerów; ich średnica wynosi 150-200 nm i występują w symetrii T = 16. Typową cechą dla wirusów zwierzęcych jest otoczka lipidowa, powstała z błony biologicznej gospodarza; osadzone są w niej kompleksy lipidowe. Genomy są liniowe i niesegmentowane, o długości około 200 kb.[4]

Rodzaj Struktura Symetria Kapsyd Układ genomu Segmetacja genomu
Cytomegalowirus Sferyczny pleomorficzny T=16 Otoczony Liniowy Monopartie

Genom

Genom klasy E HCMV.Unikalne długie i wyjątkowe krótkie regiony są oznaczone jako UL i US. Regiony powtarzalne są oznaczone jako sekwencje a, b i c, gdzie liczby pierwsze oznaczają odwrócone orientacje. Sekwencje ab i b’a ”odpowiadają końcowemu / wewnętrznemu długim powtórzeniom (TRL / IRL); sekwencje a’c ”i ca odpowiadają wewnętrznemu / końcowemu powtórzeniu krótkiemu (IRS / TRS). U góry: typowy układ genomu szczepów typu dzikiego; u dołu: ułożenie genomu szczepu AD169, szczepu przystosowanego laboratoryjnie. Przegrupowania genomu, które wystąpiły podczas ekstensywnego pasażowania, zaznaczono na czerwono między konfiguracjami typu dzikiego i przystosowanymi do laboratorium.

Herpeswirusy mają jedne z największych genomów wśród ludzkich wirusów, często kodując setki białek. Na przykład genom dwuniciowego DNA (dsDNA) szczepów HCMV typu dzikiego ma rozmiar około 235 kb i koduje co najmniej 208 białek. Jest więc dłuższy niż wszystkie inne ludzkie herpeswirusy i zalicza się do jedenych z najdłuższych genomów wszystkich ludzkich wirusów. Ma charakterystyczną architekturę genomu herpeswirusa klasy E, składającą się z dwóch unikalnych regionów (unikalne długie UL i unikalne krótkie US), oba oflankowane przez parę odwróconych powtórzeń (końcowe / wewnętrzne powtórzenie długie TRL / IRL i wewnętrzne / końcowe powtórzenie krótkie IRS / TRS). Oba zestawy powtórzeń mają wspólny obszar kilkuset bps, tak zwany „ciąg”; inne regiony powtórzeń są czasami nazywane „sekwencją b” i „sekwencją c”[14].

Genom of cytomegalovirus

Replikacja

Replikacja wirusa jest jądrowa i lizogenna. Wejście do komórki gospodarza następuje poprzez przyłączenie glikoprotein wirusowych do receptorów gospodarza, co pośredniczy w endocytozie. Replikacja jest zgodna z modelem replikacji dwukierunkowej dsDNA. Metodą transkrypcji jest transkrypcja DNA na matrycy, z pewnym alternatywnym mechanizmem składania. Tłumaczenie odbywa się poprzez nieszczelne skanowanie. Wirus opuszcza komórkę gospodarza przez wyjście jądrowe i pączkowanie. Naturalnymi żywicielami są ludzie i małpy. Drogi przenoszenia to bezpośredni kontakt, mocz, ślina, sperma, łzy, krew i mleko kobiece. Wszystkie herpeswirusy mają charakterystyczną zdolność do pozostawania utajonym w organizmie przez długi czas. Chociaż można je znaleźć w całym organizmie, zakażenia CMV są często związane z gruczołami ślinowymi[8].

Historia

Cytomegalowirus został po raz pierwszy zaobserwowany przez niemieckiego patologa Hugo Ribberta w 1881 roku, kiedy w ciele niemowlęcia zauważył zwiększone komórki o powiększonym jądrze[15]. Lata później, między 1956 a 1957 rokiem, Thomas Huckle Weller wraz ze Smithem i Rowe niezależnie wyizolowali wirusa, znanego później jako „wirus cytomegalii” lub "cytomegalowirus"[16]. W 1990 roku opublikowano pierwszy szkic genomu ludzkiego cytomegalowirusa[17], największego w tym czasie zsekwencjonowanego genomu[18].

W styczniu 2020 roku naukowcy z Uniwersytetu Rockefellera pod kierownictwem Jean-Laurenta Casanovy odkryli, że może istnieć związek między niedoborem syntazy tlenku azotu (NOS2) a śmiertelnymi przypadkami CMV. To odkrycie może zaowocować nowymi metodami leczenia oraz badań przesiewowych w celu wykrycia osób podatnych na wirusa z powodu niedoboru NOS2[19].

Przypisy

  1. ↑ a b Cytomegalovirus, ViralZone , Expasy (ang.).
  2. ↑ Arundhati Anshu i inni, Interventions for the management of CMV‐associated anterior segment inflammation, „The Cochrane Database of Systematic Reviews”, 2017 (8), 2017, DOI: 10.1002/14651858.CD011908.pub2, ISSN 1469-493X, PMID: 28838031, PMCID: PMC6483705 .
  3. ↑ Cytomegalovirus , www.uniprot.org .
  4. ↑ a b c Cytomegalovirus ~ ViralZone page , viralzone.expasy.org .
  5. ↑ Kenneth J. (Kenneth James) Ryan, C. George Ray, John C. Sherris, Sherris medical microbiology : an introduction to infectious diseases, wyd. 4th ed, New York: McGraw-Hill, 2004, ISBN 0-8385-8529-9, OCLC 52358530 .
  6. ↑ a b Cytomegalia – objawy, leczenie, powikłania , Centrum Medyczne Medicover .
  7. ↑ Cytomegalovirus: Symptoms, treatments, and types , www.medicalnewstoday.com, 11 stycznia 2018 (ang.).
  8. ↑ a b c d Ann M. Arvin, Human herpesviruses : biology, therapy and immunoprophylaxis, Cambridge: Cambridge University Press, 2007, ISBN 978-0-511-29013-8, OCLC 174563578 .
  9. ↑ Panine betaherpesvirus 2 (Chimpanzee cytomegalovirus) , www.uniprot.org .
  10. ↑ Simian cytomegalovirus (strain Colburn) , www.uniprot.org .
  11. ↑ Macacine betaherpesvirus 3 (Rhesus cytomegalovirus) , www.uniprot.org .
  12. ↑ Murid herpesvirus 1, complete genome , 13 sierpnia 2018 (ang.).
  13. ↑ Muromegalovirus , www.uniprot.org .
  14. ↑ Steven Sijmons, Marc Van Ranst, Piet Maes, Genomic and functional characteristics of human cytomegalovirus revealed by next-generation sequencing, „Viruses”, 6 (3), 2014, s. 1049–1072, DOI: 10.3390/v6031049, ISSN 1999-4915, PMID: 24603756, PMCID: PMC3970138 .
  15. ↑ Matthias J. (Matthias Johannes) Reddehase, Niels. Lemmermann, Cytomegaloviruses : molecular biology and immunology, Wymondham: Caister Academic Press, 2006, ISBN 1-904455-02-6, OCLC 61425883 .
  16. ↑ J.M. Craig i inni, Isolation of intranuclear inclusion producing agents from infants with illnesses resembling cytomegalic inclusion disease, „Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. Society for Experimental Biology and Medicine (New York, N.Y.)”, 94 (1), 1957, s. 4–12, DOI: 10.3181/00379727-94-22841, ISSN 0037-9727, PMID: 13400856 .
  17. ↑ J.K. (James K.) McDougall, Cytomegaloviruses, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1990, ISBN 978-3-642-74980-3, OCLC 851822383 .
  18. ↑ Huan-Xiang Zhou, The debut of PMC Biophysics, „PMC Biophysics”, 1 (1), 2008, DOI: 10.1186/1757-5036-1-1, ISSN 1757-5036 .
  19. ↑ Patient with unusually severe infection leads scientists to a rare type of immune deficiency , News (ang.).

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.