Лекционный курс по частной вирусологии Часть третья (стр. 18 )

Организация генома и репликация.Организация генома и стратегия репликации артеривирусов сходна с таковой других нидовирусов. Вирусные неструктурные (репликазные) полипротеины, кодируемые ORFs 1a и 1b, экспрессируются с геномной РНК и посттрансляционно процессируютя вирусными протеазами. Протеин ORF1b экспрессируется только после переключения рамки считывания. Участок переключения рамки считывания содержит скользящий сиквенс выше псевдоузловой структуры РНК. Гидрофобные домены в ORF1а могут участвовать в ассоциации артеривирусного репликативного комплекса с мембранами. Идентифицировано 4 клеточных протеина, связывающихся с cis-действующим участком по 3’-NTR, необходимых для синтеза позитивных цепей РНК с негативных матриц. Вирусные структурные протеины кодируются с 3’ ORFs и экспрессируются с (блока nested set) 3’- и 5’-котерминальных субгеномных мРНК. Общий 5’-лидер субгеномных мРНК образуется из 5’-конца генома при перемежающейся (прерывистой) транскрипции. Блок комплементарных минус цепей субгеномных РНК также идентифицирован в инфицированных клетках. Хотя с большинства субгеномных РНК, транслируется только 5’-концевая ORF, одна субгеномная РНК (мРНК2 у EAV, PRRSV и LDV; и мРНК4 у SHFV) является бицистронной. Дополнительная бицистронная мРНК обнаружена у SHFV.

Показано, что проникновение PRRSV в клетку происходит путем эндоцитоза (зависимого от низких рН). Артеривирусы реплицируются в цитоплазме инфицированных клеток. Нуклеокапсид почкуется внутрь гладкого эндоплазматического ретикулума и/или везикулы аппарата Гольджи. Высвобождение вирионов из клеток происходит путем экзоцитоза.

Антигенные свойства. Антитела, специфичные гликопротеину ORF5 (EAV, LDV, PRRSV), обладают нейтрализующей активностью. Нейтрализационный домен соответствует эктодомену этого протеина. Моноклональные антитела, специфичные протеину ORF4 (PRRSV), также обладают нейтрализующей активностью. Нейтрализующий эпитоп протеина ORF4 соответствует участку между 39 и 79 аминокислотами. Между артеривирусами перекрестной антигенной реактивности не обнаружено. Показан LDV- и PRRSV-специфичный Т-клеточный ответ.

Биологические особенности. Артеривирусы имеют определенный спектр естественных хозяев. EAV инфицирует лошадей и обезьян, LDV – мышей, PRRSV – свиней, а SHFV – некоторые виды африканских (бабуины, африканская зеленая мартышка, обезьяна patas) и азиатских (макак) обезьян. Артеривирусы передаются горизонтально и вертикально. Горизонтальная передача может осуществляться через респираторный тракт (EAV, PRRSV), с инфицированной спермой (EAV, PRRSV) и через инфицированную кровь или другие жидкости организма (LDV, SHFV). Вертикальная передача (внутриутрбное заражение) характерна для PRRSV. Артеривирусные инфекции могут вызывать остро или бессимптомно протекающие инфекции, а также болезни респираторных органов (PRSSV), аборты (EAV, PRSSV), фатальный полиомиелит (зависимый от вораста) (LDV) или фатальную геморрагическую лихорадку (SHFV). Первичными клетками мишенями для артеривирусов являются макрофаги. LDV может репродуцироваться в вентральных двигательных нейронах некоторых линий имбредных мышей. LDV репродуцируется только в культуре макрофагов мышей, SHFV и PRRSV – в первичных культурах макрофагов (легочных альвеолярных макрофагов макак резус и свиней, соответственно), так же как и в культуре клеток МА-104 (линия клеток почки африканской зеленой мартышки), а EAV репродуцируется в первичных культурах макрофагов и клеток почки лошадей, а так же в BHK, RK-13, Vero и МА-104. Репликация артеривирусов характеризуется формированием в инфицированных клетках спаренных мембран и двухмембранных везикул. При экспресии вирусом вакцины гликопротеина ORF5 индуцируется апоптоз, который не ингибируется Bcl-2. Апоптоз также наблюдается в альвеолярных макрофагах свиней, клетках МА-104 и тестикулярных герминативных клетках, инфицированных PRRSV.

Род: Arterivitus. Типовой вид: Equine arteritis virus (EAV) (Вирус артерита лошадей).

Характерные особенности. Представители рода Arterivirus образуют отдельную филогенетическую группу. Геном кодирует 2 большие 5’ ORFs 1a 1b, которые экспрессируются с геномной РНК. ORF1b экспрессируется только при смещении рамки считывания. 3’ ORFs кодируют структруные протеины и экспрессируются с блока 3’- и 5’-котерминальных субгеномных мРНК. Вирионы содержат 1 мажерный и 1-3 минорных оболочечных гликопротеина. Нуклеокапсид артеривирусов изометрический. Выросты на поверхности вириона относительно мелкие и неразличимые, а вирусные гликопротеины не имеют суперскрученных структур. Артеривирусные полипептиды M и, особенно, N меньше по размеру аналогичных пептидов вирусов семейства Coronaviridae.

Критерии подразделения на виды внутри рода. Род Arterivirus составляют 4 вида: EAV, LDV, PRRSV и SHFV. Каждый вид представляет отдельную филогенетическую ветвь внутри рода и представлен кластером штаммов. LDV, PRRSV и SHFV более близки друг другу, чем EAV. Размер генома артеривирусов варьирует от 12,7 kb (EAV) до 15,7 kb (SHFV). У PRRSV различают два “подвида” – Американсий и Европейский. Идентичность по аминокислотным сиквенсам полипротеинов ORF 1b Американских (VR2332) и Европейских (LV) PRRSV составляет 75,7%, тогда как идентичность между протеинами ORF 1b PRRSV (LV) и LDV (LDV-P) составляет 55,2%. Аминокилостная идентичность по нуклеокапсидным протеинам EAV (прототипа) и трех других артеривирусов варьирует в пределах 22-33,3%. Вариабельность по длине N-концевого участка ORF 1a среди артеривирусов дает основания пологать, что этот участок может обладать видоспецифическими функциями. Все 4 вида вируса антигенно различны. Каждый вид имеет определенный спектр естественных хозяев, но может инфицировать разные виды.

Виды (4 вида):

Название вида вируса	Название на русском языке	№ генома	Аббревиатура
Equine arteritis virus	Вирус артерита лошадей	X53459	EAV
Lactate dehydrogenase-elevating virus	Вирус подъема лактат-дегидрогеназы	L13298, U15146	LDV
Porcine respiratory and reproductive syndrome virus	Вирус респираторно-репродуктивного синдрома Свиней	U87392, M96262	PRRSV
Simian hemorrhagic fever virus	Вирус геморрагической лихорадки обезьян	U63121	SHFV

Сходство с другими таксонами. Представители семейства Arteriviridae имеют организацию генома и стратегию репликации сходные с таковыми представителей семейства Coronaviridae, но геном артеривирусов и сам вирион примерно в два раза меньше, чем у коронавирусов. Артеривирусы и другие нидовирусы имеют в своих полимеразах SDD вместо канонического GDD, и содержат нидовирус-специфичный домен по С-концу протеина ORF 1b. Некоторое сходство в организации генома прослеживается между артеривирусами и вирусами растений семейства Potyviridae.

РЕПРОДУКТИВНЫЙ И РЕСПИРАТОРНЫЙ СИНДРОМ СВИНЕЙ.

Репродуктивный и респираторный синдром свиней (РРСС, "синее ухо, голубой аборт", эпизоотический поздний аборт свиней) - вирусное контагиозное заболевание главным обра­зом свиноматок, характеризующееся абортами, наличием мертворожденных поросят, преждевременными опоросами или задержкой опороса, респираторными нарушениями, появлением окрашивания кожи ушей и других органов. С 1987 г. во многих свиноводческих хозяйствах США и Канады регистрируется патоло­гия воспроизводства свиней, характеризующаяся поздними абортами, рождением мертвых, нежизнеспособных или уродливых поросят и поражением органов дыхания. РРСС вызывается артеривирусом. Забо­левание появилось в конце 1980-х гг. в Северной Америке, затем в Европе. В настоящее вре­мя РРСС является эндемичным для многих регионов мира. Болезнь отличается большим раз­нообразием признаков, определяемых во многом общим состоянием здоровья животного. При интродукции в неинфицированное стадо инфекция причиняет большой экономический ущерб, но скоро переходит в умеренную или даже инаппарантную форму. В эндемичной форме вирус продолжает долгое время циркулировать в стаде. В течение многих недель персистирует виремия. Вирус предрасположен к макрофагам и не размножается в большинстве клеточных линий, отличается чрезвычайной генетической и АГ- вариабельностью. Первоначально это заболевание получило название "таинственная болезнь свиней" В 1991 г. были опубликованы сообщения о появлении аналогичного заболевания свиней в стра­нах Европы. При этом ученым из Центрального ветеринарного института в Нидерландах был выделен новый вирус, который назвали «вирус Лелейстад». Вирус Лелейстад это РНК-содержащий, оболочечный вирус, отнесен к роду артеривирусов. Для исключения разночтения этой болезни в различных странах мира, сессия МЭБ (апрель 1991 г.) и 2-й Ме­ждународный симпозиум в США (1992 г.) приняли единое название - репродуктивный респи­раторный синдром свиней (РРСС), или PRRS в латинской транскрипции.

Распространение болезни. В настоящее время можно говорить о панзоотии РРСС, хотя многое еще не известно о ее мировом распространении. Многие страны не могут лабораторно диагностировать болезнь или не хотят сообщать о ее появлении. На американском континенте о болезни сообщали США и Канада. В США существуют четкие статистические данные по болезни. Имеются данные о ее наличии в 19 штатах. Моррисони с сотр сообщили о ретроспективном выявлении 364 стад животных, положительно реаги­рующих на РРСС на основании серологических исследований только в 7-ми свиноводческих штатах (Айова, Иллинойс, Индиана, Мичиган, Небраска и Северная Каролина). В Канаде со­общения подтверждены серологически в 2-х штатах: Онтарио и Квебек. В Европе наибольшее распространение болезни отмечали в свиноводческом поясе, охватываю­щем западные земли Германии, Нидерланды и Бельгию. В Бельгии наибольшее количество вспышек болезни регистрировали в апреле 1991 г. В свиноводческих хозяйствах Франции РРСС - новое заболевание, вызываемое у свиней новым вирусом. Проявляется разнообразной симтоматологией и сопровождается абортами, мертворождением и гибелью поросят, а также гриппоподобными проявлениями. Во Франции РРСС регистрировали на 169 племен­ных фермах в период с ноября 1991 г. по май 1992 г., главным образом, в провинции Бретань. В Англии болезнь появилась в мае 1991 г. и широко распространилась в графствах Хамберсайд и Северном Йоркшире, а в последующем и в Шотландии. Болезнь регистрирова­лась также в Дании, Испании, Голландии и на о. Мальта обнаружены специфиче­ские AT к возбудителю в пробах крови свиней, поступившей в диагностические центры Евро­пы из Италии и Польши.