Hepatitt D-virus

Hepatitt D-virus
Deltavirus virion venstre-HDV.jpg
Systematikk
Klassifisering : Virus
Rike : Ribozyviria
Phylum : uklassifisert
Bestilling : uklassifisert
Familie : Kolmioviridae
Sjanger : Delta-virus
Type : Hepatitt D-virus
Taksonomiske egenskaper
Genom : (-) ss RNA-sirkulær
Baltimore : Gruppe 5
Symmetri : tilgjengelig
Deksel : tilgjengelig
Vitenskapelig navn
Deltavirus italiense
 (tidligere hepatitt delta virus )
Kort navn
HDV
Venstre
NCBI  taksonomi: 39759 (slekt) ,
12475 (art)
NCBI  referanse: NC_001653
ViralZone ( ExPASy , SIB): 175 (kjønn)
ICTV taxon historie: 201905347 (slekt) ,
201855348 (art)
ICTVdB Virus Kode : 82.022.0.01

Den hepatitt D-viruset ( deltavirus italiense ; en: hepatitt delta virus , HDV, som en slekten også kalt delta-virus eller tidligere δ-middel ) er en virusoid som bare forekommer naturlig i mennesker, dvs. en av de genproduktene av en annen virus (i Hepatitt B-virus , HBV) avhengig virus. Det kan bare danne nye smittsomme partikler i en celle hvis denne cellen samtidig infiseres med HBV og konvoluttproteinene (HBs-antigener) av HBV produseres. Den hepatitt D-viruset fører til kronisk leverbetennelse, hepatitt D , som kan oppstå samtidig som frisk hepatitt B ( samtidig infeksjon), eller som en ytterligere infeksjon i kronisk hepatitt B ( superinfeksjon ). Dens RNA-genom, som er unikt i dyreverdenen, viser et strukturelt og funksjonelt forhold til noen virale patogener i planter. På grunn av sin spesielle genomstruktur og replikasjonsmåte, betraktes HDV som en molekylær relikvie av kjemisk evolusjon og støtter antagelsene til RNA-verdenshypotesen . Den forrige oppdraget til Riboviria-divisjonen ble trukket av International Committee on Taxonomy of Virus (ICTV) i mars 2020, og en ny Ribozyviria-divisjon ble opprettet for delta-virus og lignende virus.

oppdagelse

I 1977 rapporterte den Torino-baserte gastroenterologen Mario Rizzetto og hans gruppe påvisning av et tidligere ukjent protein i leverbiopsier av noen pasienter som ble kronisk smittet med hepatitt B-viruset (HBV) under et stort utbrudd av HBV i Middelhavsregionen i på midten av 1970-tallet. hadde blitt smittet. Rizzetto hadde tidligere behandlet påvisning av HBV-proteiner ved immunfluorescens i kjernene til infiserte leverceller. Først betraktet han det nye proteinet som et tidligere ukjent HBV- antigen , som han også var i stand til å oppdage i cellekjernene til infiserte leverceller. Siden det var nært knyttet til det allerede kjente kjerneantigenet til HBV (HBc-antigen), kalte han det nye proteinet "delta-antigen". Pasienter med delta-antigenet utviklet også spesifikke antistoffer mot dette proteinet.

Delta-antigenet kunne påvises i HBV-infiserte celler, men ikke i rensede HBV- virioner . Det var derfor ikke et strukturelt protein av HBV og ble bare funnet under virusreplikasjon. I samarbeid med Robert H. Purcell og John L. Gerin ble sjimpanser infisert med pasientprøver som inneholdt delta-antigen. Eksperimenter med sjimpanser i forskning på HBV-infeksjoner hadde blitt utført siden tidlig på 1970-tallet. I blodserumet til et infisert dyr var Purcell, Gerin og Rizzetto endelig i stand til å oppdage viruspartikler som inneholdt delta-antigen, men var signifikant mindre enn HBV-virioner (35 til 37 nm sammenlignet med ca. 50 nm). Partiklene ble knyttet til en RNA-molekyl som var forskjellig fra de virale mRNA molekyler av HBV og var meget liten for alle RNA-genom som er kjent hittil i dyrevirus ( molekylvekt bare 5 x 10 5 ). Dette ga bevis for at det var et nylig oppdaget virus og at delta-antigenet var en komponent i dette nye viruset.

På grunnlag av renset Delta-antigen ble det i 1981 utviklet en radioimmunoanalyse og en ELISA- test som anerkjente spesifikke anti-HDV-antistoffer i pasientens blodserum. Antistoffene er funnet hos et stort antall pasienter smittet med HBV over hele verden; Bevis ble funnet spesielt ofte hos HBV-pasienter fra Middelhavsregionen, hemofiler og avhengige av intravenøse legemidler. Anti-HDV-antistoffene ble ikke funnet i blodprøver fra anti-HBc-negative pasienter, dvs. personer som aldri var eller aldri ble smittet med HBV. Dette førte til konklusjonen at HDV bare er assosiert med HBV, og i likhet med HBV overføres det parenteralt gjennom blod.

RNA av HDV ble karakterisert mer presist av A. Kos ved Primate Center i Rijswijk (Nederland) i 1986 og anerkjent som en enkeltstrenget, sirkulær lukket ring. Den første korte sekvenseringen av RNA viste den høye likheten mellom HDV og viroider , de smittsomme RNA-molekylene som finnes i planter. Den hydrodynamiske diameteren til HDV-virionene ble bestemt i 1986 av Ferruccio Bonino og Wolfram H. Gerlich ved hjelp av gelfiltrering til å være 36 nm; De demonstrerte også for første gang eksistensen av to forskjellig størrelse former av delta-antigenet, og at viruset konvolutten av HDV består nesten utelukkende av den minste av de tre HBV-kappeproteiner av HBV (sHBs antigen).

Distribusjon og vertsområde

HDV er utbredt over hele verden, med en særlig høy forekomst i Sør-Italia og hele Middelhavsområdet. Regionalt høyt forekomst finnes også i Romania , Mongolia og noen land i Sentral-Afrika og Sør-Amerika ( Venezuela , Colombia , østlige Brasil ). Forekomsten av HDV er stort sett den samme som frekvensen av kroniske HBV-infeksjoner. I motsetning til dette er HDV-utbredelsen i Kina relativt lav på rundt 9% av de kronisk infiserte med HBV. I utviklede land er forekomsten av HDV i befolkningen generelt lav, men den økes i grupper av mennesker med høy risiko for parenteral overføring, spesielt de med intravenøs narkotikabruk. I HDV kan tre genotyper skilles ut fra genomssekvensen , med genotype 1 som blir oppdaget over hele verden, genotype 2 er dominerende i Asia (hovedsakelig Taiwan og Japan ) og genotype 3 oppdages opprinnelig bare i Sør-Amerika.

En annen naturlig vert enn mennesker har ennå ikke blitt beskrevet for HDV; leverceller er det eneste stedet for virusreplikasjon. Under eksperimentelle forhold klarte infeksjonen av sjimpanser i nærvær av HBV og woodchucks ( woodchucks ), hvis disse bærer det HBV-lignende Woodchuck hepatittvirus (WHV), ble slekten Orthohepadnavirus infisert. I sistnevnte tilfelle oppsto HDV-virioner i hvis viralehylse WHV-S-antigenet var til stede. Stabilt HDV-infiserte cellekulturer har ennå ikke blitt etablert. Etter introduksjon ( transfeksjon ) av eksperimentelt produsert, kan komplementær HDV-RNA (HDV- cDNA ) i cellekulturer påvises replikerende HDV-RNA og delta-antigen. Siden denne replikasjonen kan utføres i veldig forskjellige cellelinjer , kan det antas at den naturlige strenge tropismen for leverceller skyldes spesifikke reseptorer på celleoverflaten. Så lenge HBs-antigen ikke også syntetiseres i de transfekterte cellene samtidig, blir imidlertid ikke HDV-kapsidene pakket og dermed blir ikke smittsomme HDV-virioner produsert.

Virusstruktur

Skjematisk struktur av HDV-virion med sirkulær ssRNA i genomet

Virusgenom

Den HDV genomet består av en 1670 til 1683 nukleotid enkelt-trådet RNA med negativ polaritet (-ssRNA). Den GC-innhold er forholdsvis høy på rundt 60%. HDV er det eneste viruset som er patogent for mennesker hvis genomisk RNA er lukket i en ring (sirkulær). Dette er bare synlig under denaturerende forhold i elektronmikroskopet . Under ikke-denaturerende, fysiologiske forhold dannes intramolekylære basepar i RNA-strengen i et område på rundt 70%, og RNA fremstår deretter som en forgrenet, stavformet streng. HDV-genomet koder bare for et enkelt protein, HDV-antigenet, hvor den åpne leserammen (ORF) ligger på det komplementære, positive strengede RNA. Begge RNA-strengene (genom -ssRNA og antigenomic + ssRNA) produsert under RNA-replikasjon har en ribozymaktivitet .

morfologi

De 36 nm i diameter, innhyllede virionene har et 18 nm stort, sfærisk nukleokapsid inni , som er dannet fra genomisk RNA og det omkringliggende HDV-antigenet. Den tettheten av virionene i densitetsgradientsentrifugering med cesium-klorid 1,25 g / ml og således tettheten av andre omhyllede viruser er sammenlignbare. HDV har i forhold til andre innkapslede virus meget høy stabilitet i omgivelsene og kan ikke selv ved temperaturer opp til 60 ° C i 30 timer inaktiverer være.

Klassifisering og betydning i virusutvikling

Skjematisk tegning av en virion av hepatitt D-virus (HDV, satellitt ) og Hepatitt B-virus (HBV, hjelpervirus ). HDV "stjeler" kapsidproteiner av HBV, som i seg selv ikke er kodet .

En klassifisering av hepatitt D-viruset ( Deltavirus italiense ) i viruset taksonomi møter den vanskelighet at det ikke har noen likhet med andre virus med hensyn til genomsekvensen og replikasjonsmekanisme. Det er for tiden en av åtte arter i slekten Deltavirus , tildelt virusfamilien Kolmioviridae . Det er et forhold på nivået av genomssekvensen til en viroidlignende del av HDV bare med noen få satellittvirus av plantevirus , som også forekommer som enkeltstrenget, sirkulært RNA. I motsetning til HDV har disse imidlertid ikke skall. Disse nært beslektede viroid-satellittene inkluderer Velvet Tobacco Mottle Virus (vVTMoV), Subterranean Clover Mottle Virus (vSCMoV), Lucerne Transient Streak Virus (vLTSV) og Solanum nodiflorum Mottle virus (vSNMV). En vanlig, evolusjonær forgjenger av HDV og planteviroidene kan således antas.

I ICTV Taxonomy 2020 ble et nytt område Ribozyviria for slekten Deltavirus og lignende slekter ( Daazvirus , Dagazvirus , Daletvirus , Dalvirus , Deevirus , Dobrovirus , Thurisazvirus ) av virusfamilien Kolmioviridae etablert.

De nevnte viroid-satellittene og HDV blir sett på som arkaiske relikvier fra de tidligste stadiene av cellefri, molekylær evolusjon på grunn av deres spesielle RNA-genom, som har både genotypiske og fenotypiske egenskaper. Som mulige "levende fossiler" kan deres RNA formere seg uten proteiner (RNA-polymeraser) eller DNA-mellomprodukter, siden RNA-genomet har evnen til å reprodusere autonomt, å splitte seg selv (autolyse gjennom ribozymaktivitet) og å holde sammen eier sin egen RNA fragmenter (RNA-ligering). Dette betyr at disse virussystemene er ved overgangen fra kjemisk til biologisk evolusjon og representerer egenskaper som kan utledes fra hypotesen om hypercykelen og fremveksten av evolusjonære kvasi-arter . Disse arkaiske virale RNA-genomene kan reflektere en all-RNA-forløper i livets opprinnelse, noe som antas i den såkalte RNA-verdenshypotesen .

Rapporteringskrav

I Tyskland må direkte eller indirekte bevis på hepatitt D-virus rapporteres ved navn i samsvar med seksjon 7 i infeksjonsbeskyttelsesloven .

litteratur

  • Michael MC Lai: Hepatitt Delta Virus. I: Allan Granoff, Robert G. Webster: Encyclopedia of Virology. San Diego 1999, (Volum 1) s. 664-669, ISBN 0-12-227030-4 .
  • David M. Knipe, Peter M. Howley (red.): Fields 'Virology. 5. utgave, 2 bind. Philadelphia 2007, ISBN 0-7817-6060-7 .
  • A. Smedile og M. Rizzetto: HDV: tretti år senere. Grave. Leverdis. (2011) 43 Suppl 1, s. 15-18, PMID 21195366 .

Individuelle bevis

  1. ↑ a b c d e f g h ICTV: ICTV taksonomihistorie: Deltavirus italiense , EC 52, Online-møte, oktober 2020; E-postbekreftelse mars 2021 (MSL # 36)
  2. ↑ ICTV: ICTV-taksonomihistorie: Hepatitis delta virus , EC 51, Berlin, Tyskland, juli 2019; Ratifisering av e-post mars 2020 (MSL # 35)
  3. ↑ a b Ribozyviria-forslag , akseptert av ICTV EC 52 Online-møte, oktober 2020, og ratifisert i mars 2021
  4. ↑ M. Rizzetto, MG Canese et al. : Immunfluorescensdeteksjon av nytt antigen-antistoffsystem (delta / anti-delta) assosiert med hepatitt B-virus i leveren og i serum av HBsAg-bærere. Gut (1977) 18 (12), s. 997-1003, PMID 75123 , PMC 1411847 (fri fulltekst)
  5. ↑ MG Canese, M. Rizzetto et al. : En ultrastrukturell og immunhistokjemisk studie på delta-antigen assosiert med hepatitt B-viruset. J. Pathol. (1979) 128 (4), s. 169-175, PMID 392063
  6. ↑ Rizzetto M, Hoyer B, Canese MG, Shih JW, Purcell RH, Gerin JL: Agent Agent: assosiasjon av δ antigen med hepatitt B overflate antigen og RNA i serum fra δ-infiserte sjimpanser . Proc Natl Acad Sci US A. (1980) 77 (10), s. 6124-6128, PMID 6934539 , PMC 350226 (fri fulltekst).
  7. ↑ M. Rizzetto, MGJ Canese et al. : Overføring av hepatitt B-virusassosiert delta-antigen til sjimpanser. Infisere. Dis. (1980) 141 (5), s. 590-602, PMID 6989929 .
  8. ↑ O. Crivelli, M. Rizzetto et al. : Enzymkoblet immunosorbentanalyse for påvisning av antistoff mot hepatitt B-overflateantigenassosiert delta-antigen. J. Clin. Microbiol. (1981) 14 (2), s. 173-177, PMID 7024305 , PMC 271929 (fri fulltekst).
  9. ↑ A. Kos, R. Dijkema et al. : Hepatitt delta (delta) viruset har et sirkulært RNA. Nature (1986) 323 (6088) s. 558-560, PMID 2429192
  10. ↑ F. Bonino, KH Heermann, M. Rizzetto og WH Gerlich: hepatitt delta virus: proteinsammensetningen av delta-antigenet og dets hepatitt B-virus-avledede konvolutt. J. Virol. (1986) 58 (3), s. 945-950, PMID 3701932 , PMC 253003 (fri fulltekst).
  11. ↑ SF Elena, J. Dopazo et al.: Fylogeni av viroider, viroidlignende satellitt-RNA og det viroidlignende domenet til hepatitt delta virus-RNA. Proc. Natl. Acad. Sci. US A. (1991) 88 (13), s. 5631-5634 PMID 1712103 , PMC 51931 (fri fulltekst).
  12. ↑ TIL Diener : Sirkulære RNA: relikvier av precellular evolusjon? Proc. Natl. Acad. Sci. US A. (1989) 86 (23), s. 9370-9374, PMID 2480600 , PMC 298497 (fri fulltekst).

weblenker