Virus opičí imunodeficience -Simian immunodeficiency virus

Virus opičí imunodeficience
SIV virion ve 3D.jpg
Virionový model SIV získaný skenováním kryo-elektronovou mikroskopií
Klasifikace virů E
(nezařazeno): Virus
Říše : Riboviria
Království: Pararnavirae
Kmen: Artverviricota
Třída: Revtraviricetes
Objednat: Ortervirales
Rodina: Retroviridae
Rod: Lentivirus
Druh:
Virus opičí imunodeficience

Opičí imunodeficience ( SIV ), je druh retroviru , které způsobují přetrvávající infekce u alespoň 45 druhů afrických subhumánních primátů . Na základě analýzy kmenů nalezených u čtyř druhů opic z ostrova Bioko , který byl izolován z pevniny zvýšením hladiny moří asi před 11 000 lety, byl učiněn závěr, že SIV je u opic a lidoopů přítomna nejméně 32 000 let a pravděpodobně mnohem déle.

Předpokládá se, že kmeny virů ze dvou těchto druhů primátů, SIVsmm u sazího mangabeje a SIVcpz u šimpanzů , překročily druhovou bariéru u lidí, což vedlo k HIV-2 a HIV-1, respektive dvěma virům lidské imunodeficience . Nejpravděpodobnější způsob přenosu HIV-1 na člověka zahrnuje kontakt s krví šimpanzů, kteří jsou v Africe často loveni pro bushmeat . Čtyři podtypy HIV-1 (M, N, O a P) pravděpodobně vznikly prostřednictvím čtyř oddělených přenosů SIV na člověka a výsledný kmen skupiny M HIV-1 nejčastěji infikuje lidi na celém světě. Proto se teoretizuje, že SIV mohla v minulosti v minulosti několikrát překročit druhovou bariéru v lidských hostitelích, ale teprve nedávno, po nástupu moderní dopravy a globálního dojíždění , se konečně ujala a rozšířila se za lokalizovaná decimace několik jedinců nebo jednotlivé malé kmenové populace.

Na rozdíl od infekcí HIV-1 a HIV-2 u lidí se infekce SIV v jejich přirozených afrických opičích nelidských hostitelích v mnoha případech jeví jako nepatogenní kvůli evoluční adaptaci hostitelů na virus. Rozsáhlé studie na sazí mangabejích prokázaly, že infekce SIVsmm nezpůsobuje u těchto afrických primátů žádné onemocnění, a to navzdory vysokým hladinám cirkulujícího viru. Pokud však virus nakazí makaka rhesus asijského nebo indického , vyvinou se u těchto neafrických opičích primátů také opičí AIDS (SAIDS), protože stejně jako lidé (přestože jsou opičí primáti afrického původu) neměli prodloužený historie s virem. Nedávná studie SIVcpz u volně žijících šimpanzů naznačuje, že infikovaní šimpanzi prožívají onemocnění podobné AIDS podobné lidem infikovaným HIV-1. Pozdější stádia infekce SIV se vyvíjejí do SAIDS, podobně jako se infekce HIV vyvíjí do AIDS.

Taxonomie

ICTVdB kód SIV je 61.0.6.5.003.

Viry imunodeficience opice (hostované opicemi) jsou druhem retrovirů ze skupiny primátů rodu Lentivirus spolu s lidskými viry HIV-1 a HIV-2, které způsobují AIDS, a několika dalšími viry, které infikují jiné primáty. Související viry v jiných skupinách rodu infikují další savce, jako jsou ovce a kozy, koně, dobytek, kočky a několik dalších. Rod je jedním ze 6 rodů v podčeledi orthoretrovirinae, které spolu s rodem Spumavirus tvoří rodinu retroviridae všech RNA retrovirů (RNA viry, které používají DNA meziprodukt). Pořadí, do kterého čeledi retroviridae patří, není specifikováno. Taxonomický vztah mezi RNA retroviry a jinými RNA viry a DNA viry nebyl specifikován. Retroviry SIV jsou ve skupině vi (retroviry s jedním vláknem s pozitivním smyslem) klasifikačního systému Baltimore .

Kmeny

Zatímco virus lidské imunodeficience má omezený počet podtypů, nyní je známo, že SIV infikuje několik desítek druhů nehumánních primátů a s každým druhem nebo se souborem blízce příbuzných druhů jsou často spojeny odlišné kmeny. Dosud kategorizované ~ 40 kmenů je rozděleno do 5 odlišných skupin a jedné podskupiny:

 grp i 
 
 
 
 

HIV-1

 

cpzPtt

 

gor

 

cpzPts

 
 
 

drl

 

mnd2

 
 

rcm

 

agi

 grp ii 
 
 
 

HIV-2

 

mac

 

 

stm

 

smm

 grp iii/agm 
 
 
 

gri

 

ver

 

opálení

 

sab

 grp iv 
 
 
 

lho

 

slunce

 

prg

 

mnd1

 
 
 

wrc

 

olc

 
 

trc

 

krc

 grp v 
 
 
 
 
 
 

gsn

 

mus2

 (grp vi) 
 
 
 

plk

 

kcol1

 

kcol2

blc

 

po

 

mus1

reg

 
 

tal

 
 

asc

 

bkm

 
 

deb

blu

 
 
 

doupě

 

syk

 

wol

Fylogenetické vztahy mezi viry opičí imunodeficience (SIV)

Dějiny

Imunodeficience připomínající lidský AIDS byla hlášena u opic v zajetí ve Spojených státech od roku 1983. SIV byla izolována v roce 1985 z některých těchto zvířat, makaků rhesus v zajetí trpících opičím AIDS (SAIDS). Objev SIV byl učiněn krátce poté, co byl HIV-1 izolován jako příčina AIDS a vedl k objevu kmenů HIV-2 v západní Africe. HIV-2 byl více podobný tehdy známým kmenům SIV než HIV-1, což poprvé naznačuje opičí původ HIV. Další studie ukázaly, že HIV-2 je odvozen z kmene SIVsmm nacházejícího se v sazovitých mangabejích, zatímco HIV-1, převládající virus nalezený u lidí, pochází z kmenů SIV infikujících šimpanze (SIVcpz).

Šimpanzi nejsou považováni za původní hostitele nezávislé linie SIV, ale spíše za to, že SIVcpz je relativně nedávná akvizice vyplývající z rekombinace SIVgsn ( opice s větším bodovým nosem ) a SIVrcm (mangabeys s červenými čepicemi ) uvnitř hostitelského šimpanze . Je známo, že šimpanzi loví a konzumují tyto opice jako potravu. V roce 2010 vědci oznámili, že SIV infikoval opice v Bioku nejméně 32 000 let. Na základě molekulárních hodinových analýz sekvencí si mnozí dříve mysleli, že k infekci SIV u opic došlo během posledních několika stovek let. Vědci odhadovali, že bude trvat podobně dlouho, než se lidé přirozeně přizpůsobí infekci HIV způsobem, jakým se opice v Africe přizpůsobily SIV a neutrpí žádnou infekci.

V roce 2008 objev endogenního lentiviru u prosimského (proto opičího) primáta, lemura šedé myši původem z Madagaskaru, posunul původ lentivirových infekcí podobných SIV u primátů zpět na nejméně 14 Ma, naposledy došlo k prolínání savců mezi ostrovem Madagaskar a africkou pevninou, pokud je infekce přičítána horizontálnímu přenosu mezi homologními hostiteli. Pokud by byl virus a hostitel souběžně vyvíjen, nikoli získán, potenciálně by to posunulo datum endogenní události zpět na přibližně. 85 Ma, rozdělení mezi liniemi lemurovitých a opičích primátů. Toto datum sotva předznamenalo vznik primátů 87,7 Ma.

Virologie

Struktura a genom

SIV virion je sférický až pleomorfní glykoproteinový obal 110-120 nm obklopující 110x50nm komolý kužel nebo klínovitý (příležitostně tyčový) kapsid obsahující dimerní pár pozitivního sense jednovláknového genomu RNA .

Genom

  • kódující oblasti

Proteome

  • geny: env , gag , pol , tat , rev , nef , vpr , vif , vpu/vpx
  • Strukturální proteiny (obálka): SU, TM, (gag): MA, CA, NC
  • Enzymy: RT, PR, IN
  • Genové regulátory: Tat, Rev
  • Příslušenství proteinů: Nef, Vpr, Vpx, Vif

Tropismus

Rozdíly v druhové specificitě SIV a příbuzných retrovirů mohou být částečně vysvětleny variantami proteinu TRIM5α u lidí a nelidských druhů primátů. Tento intracelulární protein rozpoznává kapsidu různých retrovirů a blokuje jejich reprodukci. Jiné proteiny, jako je APOBEC3G / 3F, který vykazuje antiretrovirovou imunitní aktivitu, mohou být také důležité při omezování mezidruhového přenosu.

Replikace

  • Příloha
  • Penetrace
  • Odlakování
  • Replikace
    • reverzní transkripce
 +ssRNA → -ssDNA → dsDNA → +ssRNA (viral genome)
                         → +ssmRNA → viral protein
  • integrace
  • latence
  • výstřih
  • proteosyntéza
  • Shromáždění
  • Pučící
  • Zrání

Quasispecies

Nepřesnosti rychlosti a transkripce RNA virů vedou k antigenně odlišným odrůdám u jednoho hostitelského zvířete. Tyto kvázi druhy nemusí nutně vést k vzniku nových populačních organismů. Rychlost proliferace kvazidruhů má významné důsledky pro imunitní kontrolu hostitele, a tedy pro virulenci organismu.

Patogeneze

Asi 100 000 buněk makaků rhesus , seskupených podle podobnosti. Červené krvinky pocházejí z opic infikovaných virem opice a lidské imunodeficience, zatímco modré buňky z neinfikovaných.

Patogeneze SIV zahrnuje jak patogenní, tak nepatogenní infekce SIV. Infekce SIV nehumánních primátů (NHP) vždy vede k trvalé infekci, ale zřídka akutnímu onemocnění. Patogenní infekci charakterizují makakové Rhesus infikovaní kmeny SIV pocházejícími ze sazí mangabejů. Progrese onemocnění k AIDS nastává během několika měsíců až let, v závislosti na použitém kmeni SIV. Pro nepatogenní infekci jsou typické africké NHP přirozeně infikované SIV. Tato zvířata zřídka postupují k AIDS navzdory udržení virové zátěže, která je u patogenních infekcí ekvivalentní virové zátěži SIV. Předpokládá se, že onemocnění podobné AIDS v afrických NHP představuje horizontální přenos viru z jednoho nebo více homologních druhů v nedávné evoluční minulosti, než došlo k rovnováze společné adaptace.

Epidemiologie

kmen počet řádků hostitel binomický choroba
HIV-1 SIVcpz lidé H. sapiens AIDS
HIV-2 SIVsmm lidé H. sapiens AIDS
SIVcpz SIVrcm/SIVgsn Šimpanz P. Troglodytes POMOCÍ
SIVgor SIVcpz Gorila G. gorila ( -)
SIVsmm Špinavý mangabej ( -)

Beatrice Hahn z University of Pennsylvania a tým výzkumníků v roce 2009 zjistili, že šimpanzi ve volné přírodě umírají na opičí AIDS a že vypuknutí AIDS v Africe přispělo k úbytku populace šimpanzů. Při testování divokých šimpanzů vědci zjistili poškození orgánů a tkání podobné lidskému AIDS v pozdním stádiu. Nakažení šimpanzi měli 10 až 16krát větší riziko smrti než neinfikovaní; infikované ženy měly menší pravděpodobnost porodu, mohly přenášet virus na své děti a měly vyšší úmrtnost kojenců než neinfikované ženy. Zdá se, že bonobové se vyhýbají viru opičí imunodeficience (SIV) a jeho účinkům, i když není známo proč.

Africké zelené opice (také zvané kočkodani, rod Chlorocebus) v afrických populacích jsou silně infikovány SIVagm, zatímco virus chybí v zakladatelských izolátech populací kočkodanů v Karibiku. Prevalence infekce SIV v africké populaci se pohybuje 78–90% u dospělých žen a 36–57% u dospělých mužů, zatímco infekce SIV je u nezralých jedinců vzácná. Veverky infikované SIV ve volné přírodě nevyvinou chronickou imunitní aktivaci ani mikrobiální translokaci (hodnoceno sCD14 jako náhradní biomarker). Během přirozené infekce SIV vykazoval střevní mikrobiom významný nárůst mikrobiální diverzity, pokles počtu Proteobacteria/Succinivibrio a nárůst Veillonella a pokles genů zapojených do cest mikrobiální invaze a částečnou reverzibilitu posunů souvisejících s akutní infekcí mikrobiální hojnost. Vzorec přirozeného výběru v genomu opice v genech zapojených do reakcí na HIV a v genech regulovaných v reakci na experimentální infekci SIV u opic, nikoli však u makaků, naznačuje přirozenou adaptaci na SIV u opic Chlorocebus v Africe.

Výzkum očkování

V roce 2012 vědci uvedli, že počáteční infekci opic rhesus neutralizačními kmeny SIV odolnými vůči neutralizaci lze částečně zabránit použitím vakcíny anti-SIV SME543 povinně obsahující antigeny proteinů Env .

V roce 2013 studie skupiny autorů informovala o úspěšném testování vakcíny obsahující vektor Rhesus cytomegaloviru exprimující protein SIV. Přibližně 50% očkovaných makaků rhesus vykazovalo trvanlivou aviraemickou kontrolu infekce vysoce patogenním kmenem SIVmac239.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy