PARVOVIRUSI

So najenostavnejši živalski DNA virusi. Zaradi majhnega genoma je replikacija odvisna od gostiteljskih celic ali virusov pomočnikov. Edini, ki je patogen za človeka (virus B19) ima tropizem za eritroidne progenitorne celice. So majhni izkozaedrični virusi brez ovojnice s premerom 18-26nm. Genom je linearna molekula enojnovijačne DNA, ki je negativno polarna. Kodira dve beljakovini kapside. Veliko parvovirusov se podvojuje avtonomno (tudi B19), adenovirusom pridruženi virusi (satelitni virusi - dependovirusi) pa so defektni in rabijo adenovirus ali herpesvirus kot svoj pomočniški virus. Družina PARVOVIRIDAE Poddružina chordoparvovirinae Rod Parvovirus (parvovirusi sesalcev in ptic): virus RA1 Rod Erythrovirus (človeški parvovirusi): virus B19 Rod Dependovirus (adenovirusom pridruženi virusi) Replikacija B19: celični receptor za B19 je Ag krvne skupine P (globozid), ki je izražen na zrelih eritrocitih, eritroidnih progenitornih celicah, megakariocitih, endotelu, placenti in na fetalnih jetrih in srcu. Njihova replikacija je zelo odvisna od celičnih funkcij in se odvija samo v aktivno delečih celicah (S faza). Poteka v jedru celice.

- vezava virusa na receptor- translokacija virusne DNA v jedro- transkripcija nestrukturne RNA in RNA kapsidne beljakovine- translacija v citoplazmi- sestavljanje kapside v citoplazmi in njena translokacija v jedro- replikacija virusne DNA v jedru- insercija DNA v kapsido- sproščanje virusov in liza celic

Nezrele celice v eritroidni vrsti so glavne tarče virusa B19. Glavno mesto podvojevanja virusov pa naj bi bilo v kostnem mozgu odraslih in v fetalnih jetrih. Virusna replikacija povzroči smrt celic, kar zmoti produkcijo eritrocitov.

- Erythema infectiosum (''the fifth disease''): najbolj pogosta klinična slika tega virusa. Najpogosteje pri otrocih, delno tudi pri odraslih. Pojavi se kožni izpuščaj (''slapped cheek'') in artritis pri odraslih. Najprej so simptomi podobni gripi, nato pa posnemajo revmatoidni artritis.

- Aplastična kriza: pri bolnikih s kronično hemolitična anemijo. Nenadno znižanje sinteze rdečih krvnih celic v kostnem mozgu – zniža se produkcija eritrocitov in nivo hemoglobina v periferni krvi. Ta resna akutna anemija je očitna le pri bolnikih s hemolitičnimi motnjami, zaradi kratke življenjske dobe njihovih eritrocitov. 7-dnevna zmanjšana eritropoeza naj ne bi povzročila zaznavne anemije pri zdravem človeku.

- Kronična anemija pri imunsko oslabljenih: tu gre lahko za trajne infekcije, ki povzročijo kronično supresijo kostnega mozga in s tem kronično anemijo. Anemija je tako resna, da so bolniki odvisni od krvnih transfuzij.

- Infekcije med nosečnostjo: parvovirusi prehajajo skozi posteljico, a redko povzročijo okužbo plodu. Lahko pa pride do hydrops fetalis in fetalne smrti zaradi hude anemije.

Po okužbi nastanejo specifična IgM in IgG. Pri imunsko oslabljenih, ki niso sposobni producirati nevtralizirajočih protiteles, so infekcije trajne. B19 najdemo v krvi in respiratornih izločkih bolnikov. Prenos naj bi bil preko respiratorne poti. Prenaša se lahko tudi z okuženo krvjo pri transfuzijah in vertikalno od matere na otroka. Diagnostika: - Detekcija virusne DNA (PCR, hibridizacija) v serumu, krvnih celicah, tkivnih vzorcih in respiratornih izločkih- Detekcija protiteles- Detekcija Ag v fetalnih tkivih in kostnem mozgu

1

Epidemiologija: virus B19 je zelo razširjen. Okužba je pogosta v otroštvu, protitelesa se najpogosteje razvijejo med 5 in 19 letom, seropozitivnih je 60% odraslih in 90% starostnikov. Prenaša se preko respiratornega trakta. Virus je zelo obstojen v okolju. Večina okužb je subkliničnih.

ADENOVIRUSI

Adenovirusi se lahko razmnožujejo v dihalnem, gastrointestinalnem in urinarnem traktu ter v očesu. Večina okužb je subkliničnih in virus lahko vztraja v gostitelju več mesecev. Približno ena tretjina od 49 človeških serotipov povzroča večino bolezni pri človeku. Lahko pa povzročajo tudi tumorje pri živalih. So goli ikozaedrični virusi s premerom 80-110nm. Genom je linearna molekula dvojnovijačne DNA. Virusna DNA ima na vsakem 5' koncu kovalentno vezan protein, ki 100x poveča njeno infektivnost. Imajo ''vlakna'', ki izhajajo iz vsakega od 12 pentonov v kapsidi. Heksoni, pentoni in ''vlakna'' so glavni Ag adenovirusov. Pentoni imajo ''toksinsko'' delovanje, ki povzroča hiter pojav citopatskih efektov in odlepljenje celic s površin, na katerih rastejo, ''vlakna'' pa imajo hemaglutinacijsko aktivnost. Družina ADENOVIRIDAE Rod Mastadenovirus: človeški adenovirusi 1-49Ti serotipi so razdeljeni v 6 skupin (A-F). Vsi adenovirusi v eni skupini imajo enako dolga ''vlakna'', ~90% homologno DNA in podobne kapacitete za aglutinacijo eritrocitov; podobni so si tudi v epidemiološki razširjenosti in povezavi z določenimi boleznimi. Replikacija: dobro se razmnožujejo le v epitelnih celicah. Replikativni cikel je razdeljen v zgodnje in pozne dogodke. 1. Virus se pritrja na celice preko ''vlaken'', receptor za posamezne serotipe je CAR (coxsackie-adenovirus receptor). Interakcija virusnih pentonov s celičnimi integrini omogoči internalizacijo v endosome. Z zakisanjem endosoma ~90% virusov preide v citoplazmo. Z mikrotubuli se virusni delec prenese do jedra. Šele tu pride do slačenja kapside in virusna DNA se sprosti v jedro. 2. Zgodnji dogodki: so dogodki pred sintezo virusne DNA. Cilj je indukcija gostiteljske celice, da vstopi v S fazo, da izrazi virusne funkcije, ki zaščitijo okuženo celico pred obrambnimi mehanizmi in da sintetizira virusne genske produkte, potrebne za replikacijo virusne DNA. Več kot 20 proteinov (večina nestrukturnih) se sintetizira: E1A gen se mora najprej izrazit, da se lahko prepišejo še ostali geni. E1B proteini blokirajo apoptozo. Oba gena pa tudi vežeta regulatorne celične proteine Rb in p53. 3. Replikacija virusne DNA: v jedru 4. Pozni dogodki: sinteza virusnih strukturnih proteinov. En velik primarni prepis se razcepi v vsaj 18 mRNA, ki preidejo v citoplazmo, kjer se sintetizirajo proteini. 5. Sestavljanje: kapsomere se same sestavijo v prazne kapside že v jedru, v katere vstopi gola DNA. Sestavijo se novi stabilni in infektivni delci, odporni na proteaze. Adenovirusi kodirajo nekaj proteinov, ki delujejo na obrambne mehanizme gostitelja (virokini):

VA – deluje proti interferonomE3 – inhibira citolizo okuženih celicE3-gp19K – blokira prenos MHC1 na površino celic

Adenovirusi so citopatski za kulture človeških celic – zaokroženje, povečanje in agregacija okuženih celic. Ne pride do lize celic, čeprav se zaokrožijo in odlepijo od površine. Včasih so opazne tudi jedrne inkluzije. Genska terapija in cepiva: adenovirusi so primerni, ker so replikativno-defektni virusi zmožni lizirati endosom po vstopu v celico in tako sprostiti DNA v citoplazmo. Patogeneza: adenovirusi okužijo celice očesa, dihalnega, gastrointestinalnega in urinarnega trakta ter jetra. Običajno se ne razširijo preko regionalnih bezgavk. Adenovirusi 1-7 so najbolj pogosti tipi na svetu in povzročajo večino bolezni.

2

- Respiratorne bolezni : povzročajo kašelj, zamašen nos, vročino in boleče grlo predvsem pri otrocih. Odgovorni so tudi za 10-20% pljučnic v otroški dobi. Povzroča tudi ARDS med vojaki.

- Okužbe oči : konjunktivitis, epidemični keratokonjunktivitis (zelo nalezljiv)- Gastrointestinalna bolezen : gastroenteritis v otroštvu- Ostalo : akutni hemoragični cistitis, po presaditvah: hepatitis, miokardijska okužba...

(zavrnitev presadka), okužbe pri imunsko oslabljenih...Okužba povzroči nastanek efektivne in dolgotrajne imunosti proti reinfekciji (saj virusi okužijo tudi bezgavke). Cirkulirajoča nevtralizirajoča protitelesa verjetno ostanejo do smrti. Diagnostika: (vzorci: blato, urin, bris žrela, konjunktive ali rektuma)

- izolacija virusa (rabi kulturo človeških celic): značilni citopatski efekti- detekcija Ag z IF (antiheksonska protitelesa)- shell vial tehnika- detekcija DNA (hibridizacija, PCR)- pregled fecesa z elektronsko mikroskopijo, ELISA ali lateksno aglutinacijo- 4x porast titra protiteles v serumu

Epidemiologija: po vsem svetu, najpogostejši tipi so 1-7 in 40-41. Prenašajo se z direktnim kontaktom, fekalno-oralno, respiratornimi izločki, okuženo vodo (oči)... Večina okužb je subkliničnih.

HERPESVIRUSI

Značilnost herpesvirusov je njihova zmožnost, da ustvarijo doživljenjsko okužbo v gostiteljih in se periodično reaktivirajo. Reaktivirane okužbe pa se lahko klinično razlikujejo od bolezni po primarni infekciji. Znanih je več kot 100 različnih herpesvirusov, ki so patogeni za različne živalske vrste. So kroglasti ali pleomorfni virusi z ikozaedrično nukleokapsido, ki jo obdaja ovojnica in merijo 150-200nm. Genom je linearna molekula dvojnovijačne DNA. Je največji izmed DNA virusov. Genom je velik in kodira najmanj 100 beljakovin, od tega tudi virusno-specifične encime (DNA polimeraza, timidin kinaza, protein kinaza). Ovojnica izhaja iz jedrne membrane in vsebuje virusne glikoproteinske bodice. Med kapsido in ovojnico je amorfna struktura – tegument. Družina HERPESVIRIDAE Poddružina Alphaherpesvirinae Rod Simplexvirus: virus herpesa simpleksa 1 in 2 (HHV-1, HHV-2), herpesvirus B Rod Varicellovirus: virus varičele-zostra (HHV-3) Poddružina Betaherpesvirinae Rod Cytomegalovirus: virus citomegalije (HHV-5) Rod Roseolovirus: človeški herpesvirus 6 (HHV-6) in 7 (HHV-7) Poddružina Gammaherpesvirinae Rod Lymphocryptovirus: virus Epstein-Barr (HHV-4), človeški herpesvirus 8 (HHV-8) Alfaherpesvirusi: hitro-rastoči, citolitični, latentne infekcije v nevronih Betaherpesvirusi: počasi-rastoči, lahko so ''citomegalični'', latenca v sekretornih žlezah in ledvicah ter limfoidnih celicah Gamaherpesvirusi: latenca v limfoidnih celicahMed herpesvirusi obstaja majhna Ag podobnost. Herpesvirusi okužijo tudi živali (herpesvirus B opic...). Replikacija:

- vezava preko ovojničnih glikoproteinov na specifične receptorje gostitelja (večinoma glikozaminoglikani) in koreceptorje (Ig superfamily)

- fuzija membran in kapsida se prenese do jedrnih por, kjer poteka slačenje virusa in sprostitev DNA v jedro, kjer se takoj zaokroži

3

- prepis takojšnjih zgodnjih genov – α proteini v citoplazmi – se vrnejo v jedro – prepis zgodnjih genov – β proteini v citoplazmi – gredo v jedro – prepis poznih genov – γ proteini (α in β proteini so encimi ali DNA-vezavni proteini, γ proteini so strukturne komponente)

- virusna DNA se podvoji- DNA se zapakira v kapside že v jedru- Brstenje nukleokapsid skozi spremenjeno notranjo jedrno membrano, partikli se akumulirajo

v ER in transportirajo do površine celice HERPES SIMPLEX: HSV1 in HSV2

- prenos: HSV1 – kontakt (okužena slina) HSV2 – spolni odnos, z matere na otroka ob porodu- hiter rastni cikel, velik genom (50% podobnost), citolitične infekcije- glikoproteini: gD – indukcija nevtralizirajočih protiteles

gC – veže komplement (C3b) gE – Fc receptor (IgG) gG – specifičen za tip – razlikovanje med HSV1 in HSV2

- Liza okuženih celic, lezije v koži in sluznicah, primarne in reaktivirane okužbe imajo podobne spremembe. Napihnjenje okuženih celic, jedrne inkluzije, marginacija kromatina, multinuklearne velikanke (cell-to-cell spread).

- Virus mora priti v stik s sluznico ali poškodovano kožo, da se lahko prenese. HSV1 okužbe so večinoma omejene na orofarinks in virus se prenaša z respiratornimi kapljicami ali s slino. HSV2 se prenaša preko genitalnih poti. Virusna replikacija se začne na mestu infekcije, nato virus vdre v lokalne živčne končiče in se retrogradno prenese v ganglije dorzalnih korenin, kjer se po nadaljni replikaciji vzpostavi latenca. Orofaringealne HSV1 okužbe imajo latenco v trigeminalnem, genitalne HSV2 okužbe pa v sakralnem gangliju.

- Primarne HSV okužbe so ponavadi blage, večinoma asimptomatske. Zelo redko pride do sistemske bolezni. Vključenost večih organov se pojavi, ko imunsko oslabljeni niso sposobni omejiti virusne replikacije in pride do viremije.

- Virus je v ganglijih v nereplikativnem stanju, le zelo redki geni se izražajo. Tam vztrajajo celo življenje. Ob določenih stimulih pa se virus reaktivira (aksonska poškodba, vročina, fizični ali čustveni stres, izpostavljenost UV svetlobi). Virus potuje po aksonih nazaj na periferijo in replikacija se nadaljuje na koži ali sluznicah. Reaktivacije se pojavijo ne glede na specifični imunski odgovor gostitelja. Ta imunost le omeji lokalno virusno replikacijo, tako da so te okužbe manj obsežne in škodljive. Kažejo se kot izpuščaji blizu ust. Lahko so tudi asimptomatske in gre le za izločanje virusov v izločkih (slina). Več kot 80% populacije ima HSV v latentni obliki, a le redki doživljajo reaktivacije.

- Orofaringealna bolezen : primarna okužba večinoma pri otrocih na bukalni in gingivalni sluznici ust – vročina, boleče grlo, vezikularne in ulcerativne lezije, edem, gingivostomatitis, submandibularna limfadenopatija... pri odraslih kot faringitis in tonzilitis. Reaktivacije – izpuščaji okoli ust, bolečina, v 8-10 dneh se zaceli brez brazgotin.

- Keratokonjunktivitis - Genitalni herpes : HSV2 (tudi HSV1), primarne okužbe so lahko precej hude, do 3 tedne.

Vezikuloulcerativne lezije na penisu, cerviksu, vulvi, vagini, perineju. Lezije so zelo boleče. Lahko vročina, disurija, ingvinalna limfadenopatija. Komplikacije so lahko ekstragenitalne lezije in aseptični meningitis. Reaktivacije pa so pogoste in blage. Začetna okužba s HSV2 je blažja, če ima človek že imunost proti HSV1 (Ag navzkrižna reaktivnost).

- Okužbe kože : poškodovana koža v stiku z virusom (roke, trup...)- Encefalitis : HSV1, sporadično, visoka smrtnost- Neonatalni herpes : med nosečnostjo, med porodom (75%) ali po porodu. 75% HSV2. Ne

morejo omejiti okužbe in HSV se razširi – lezije na koži, očeh in ustih; encefalitis; diseminirana okužba večih organov, vključno s CŽS.

- Okužbe imunsko oslabljenih - protitelesa IgM, IgG, IgA, celična imunost, NK celice, interferoni

4

- diagnostika: - citopatologija (večjedrne velikanke v razmazu z baze mehurčka)- izolacija in identifikacija (v celičnih kulturah – nato IF z antiserumi,

tipizacija z monoklonskimi protitelesi ali analizo DNA)- PCR (likvor!)- dokaz protiteles (Ag navzkrižna interakcija!)

VIRUS VARIČELE-ZOSTRA: HHV-3- Obe bolezni povzroča isti virus. Varičela je akutna bolezen, ki sledi primarnemu kontaktu z

virusom, zoster pa se pojavi kot reaktivacija latentnega virusa v nevronih.- Varičela (norice) : blaga, nalezljiva bolezen, predvsem otrok, z generaliziranimi izpuščaji na

koži in sluznicah. Bolezen je resna pri odraslih in imunsko oslabljenih. Okužimo se preko sluznice zg. respiratornega trakta ali veznice. Začetni replikaciji v regionalnih bezgavkah sledi primarna viremija in replikacija v jetrih in vranici. Med sekundarno viremijo mononuklearne celice prenesejo virus do kože in sluznic, kjer se pojavi značilen izpuščaj (inkubacija 10-21dni). Traja ~5 dni. Komplikacije so pri otrocih redke in smrtnost je zelo nizka. Redko pride do encefalitisa. Neonatalna varičela je pogosto smrtna. Varičelna pljučnica pa je najpogostejša komplikacija pri novorojenčkih, odraslih in imunsko oslabljenih – lahko smrtno.

- Zoster (pasavec) : je sporadična bolezen odraslih in imunsko oslabljenih. Izpuščaj je omejen na dermatom (del kože inerviran z enim senzornim ganglijem). Kožne lezije so histopatološko identične lezijam varičele. Gre pa tudi za akutno vnetje senzornih živcev in ganglijev. Večinoma je vpleten le 1 ganglij. Ni še znano kaj sproži reaktivacijo, padec imunosti naj bi omogočil replikacijo virusa v gangliju – močno vnetje in bolečina. Virus nato potuje po živcu do kože. Najpogostejša komplikacija pri starejših je postherpetična nevralgija – bolečina, ki lahko traja več mesecev.

- Okužba z varičelo povzroči doživljenjsko imunost, zoster pa se pojavi kljub protitelesom proti varičeli. K ozdravitvi pripomore celični imunski odziv in interferoni.

- Kodira tudi virokine, ki zavira predstavitev Ag z MHC1 in 2. - Diagnostika: - razmaz z baze veziklov (večjedrne velikanke) in IF razmaza (intracel. Ag)

- detekcija virusnih Ag in DNA v tekočini veziklov, elektronska mikroskopija

- izolacija- porast titra protiteles

- Epidemiologija: varičela se prenaša z respiratornimi kaplicami in direktnim kontaktom. Pacienti z zostrom so lahko vir varičele pri otrocih. Obstaja cepivo proti varičeli.

CITOMEGALOVIRUS: HHV-5- največji genom med herpesvirusi, ima glikoproteinski receptor za Fc del Ig, so zelo vrstno

specifični in celično specifični, okuži fibroblaste in epitelijske celice, okužba se širi med celicami (cell-to-cell), redko ga najdemo izven celic, povzroči karakteristični citopatski efekt – večjedrne celice, objedrne in jedrne inkluzije, povečanje celic.

- Prenaša se med ljudmi s tesnim stikom, po 4-8 tedenski inkubaciji povzroči sistemsko okužbo. Bolezen je infekcijski mononukleozi podoben sindrom, čeprav je večina okužb asimptomatičnih. Vzpostavi doživljenjsko latenco. Lahko se izloča iz žrela in v urinu še mesece in leta po primarni okužbi.

- Imunsko oslabljeni : presaditev organov, maligni tumorji, kemoterapija, aids. Pogosteje reaktivacije

- Kongenitalne in perinatalne okužbe : velik odstotek dojenčkov z okužbo bo imelo razvojne defekte in mentalno zaostalost. Približno ena tretjina nosečnic s primarno okužbo prenese virus. Lahko se prenese tudi med porodom in preko mleka.

- Primarna okužba starejših otrok in odraslih je večinoma asimptomatska. Lahko pa pride do mononukleozi podobnega sindroma – dolgotrajna vročina, mialgia, abnormalna funkcija jeter, limfocitoza, lahko subklinični hepatitis in hepatosplenomegalija. CMV povzroča 20-50% ne-EBV mononukleoze.

5

- Imunsko oslabljeni: pljučnica je pogosta komplikacija, tudi levkopenija, bronhiolitis, ateroskleroza, zavrnitve organov, diseminirana bolezen pri aidsu, gastroenteritis, horioretinitis

- Kongenitalne in perinatalne okužbe: lahko smrt fetusa, novorojenčki imajo prizadet CŽS in retikuloendotelijski sistem. Intrauterin zastoj v rasti, zlatenica, hepatosplenomegalija, trombocitopenija, mikrocefalija, retinitis. Smrtnost je 30%. Preživeli imajo defekte CŽS

- Protitelesa IgM, IgG, IgA- Diagnoza: - PCR (kri in urin – detekcija replikativnega virusa!), detekcija Ag (monoklonska

protitelesa)- Izolacija (človeški fibroblasti – prepočasi: 2-3tedne)- Detekcija protiteles

- Ljudje so edini znani gostitelji. Prenos zahteva tesen kontakt. Virus se izloča v urinu, slini, spermi, mleku, vaginalnih izločkih in se prenaša v cirkulirajočih levkocitih. Oralni in respiratorni prenos sta najpomembnejša, lahko tudi transplacentarno, s transfuzijo, s transplantacijo organov in spolnim odnosom. Nove okužbe so večinoma asimptomatske, a se po okužbi virus izloča na večih mestih dolgo časa. ~1% novorojenčkov v ZDA je okuženih, 5-10% razvije bolezen. Veliko več se jih okuži v prvem mesecu življenja (mleko).

VIRUS EPSTEIN-BARR: EBV / HHV-4- glavna tarča so limfociti B, ki postanejo nesmrtni, a le redki producirajo infektivne viruse- veže se na virusni receptor (receptor za C3b komponento komplementa), EBV direktno

vstopi v latentno fazo v limfocitu, brez da bi se prej še namnožil. Le del genov se izraža in celice se zato lahko neskončno delijo. Linearni genom EBV se zaokroži in podvojuje v S fazi cel. cikla. Večina virusne DNA je v obliki episomov.

- Z določenimi signali se prekine latenca in genom EBV se aktivira in podvojuje- Virusni Ag: v latentnih celicah: EBNA in LMP

zgodnji Ag: nestrukturni proteini pozni Ag: strukturne komponente kapside in ovojnice

- primarna infekcija: prenos večinoma s slino in okužba se začne v orofarinksu. Virus se replicira v epitelnih celicah ali površinskih limfocitih B žrela in žlezah slinavkah. Okužene B celice razširijo okužbo po celem telesu. V normalno odpornih ljudeh se večina okuženih celic odstrani, nekaj latentno okuženih limfocitov B pa ostane doživljenjsko. Primarna okužba pri otrocih je večinoma asimptomatična, pri mladih odraslih pa se pogosto razvije infekcijska mononukleoza – glavobol, vročina, utrujenost, boleče grlo, povečane bezgavke in vranica, tudi znaki hepatitisa. V krvi so povišani levkociti (prevsem veliki, atipični limfociti T). Mononukleoza je poliklonska stimulacija limfocitov. EBV okužene celice proizvajajo protitelesa. Avtoprotitelesa so značilna za to bolezen.

- Povzroča Burkittov limfom, nazofaringealni karcinom, Hodgkinovo bolezen in nekatere druge limfome. Serumi bolnikov imajo povišana protitelesa, v tkivih so virusna DNA in Ag.

- Lasasta levkoplakija: bradavičasti izrastki na jeziku pri HIV+ in po transplantacijah. - Diagnoza: - izolacija in identifikacija (hibridizacija DNA, Ag ) - protitelesa (ELISA, imunoblot in posredna IF)- Razširjen je po vsem svetu, ~90% odraslih ima protitelesa. Prenaša se primarno s kontaktom

z nazofaringealnimi izločki. HHV-6:

- Dobro se razmnožuje v CD4 limfocitih T, pa tudi v B celicah in gliji, fibroblastih in megakariocitih. Človeški CD46 je receptor za virus. Virus je prisoten v slini, zato se najprej okužijo celice orofarinksa.

- Več kot 90% otrok in odraslih je seropozitivnih. Okužbe se večinoma pojavljajo v otroštvu. Primarna infekcija povzroči exanthem subitum (''sixth disease'') – visoka vročina in kožni izpuščaj.

- Reaktivacije... HHV-7:

6

- okuži limfocite T- trajne okužbe so v žlezah slinavkah in virus lahko izoliramo iz sline

HHV-8: - Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV)- Prenos s spolnim stikom in s kontaktom z oralnimi izločki

VIRUS B: - opičji herpesvirus, patogen za človeka- okužbe so redke, a pogosto smrtne (60%)- akutni ascendentni mielitis, encefalomielitis (nevrološke bolezni)

POXVIRUSI

So največji in najbolj kompleksni virusi. So pravokotni, podobni briketom, 220-450nm dolgi in 140-260nm široki. Sestavljajo jih večslojne ovojnice, ki obdajajo sredico in stranski telesci. Genom je linearna molekula dvojnovijačne DNA, ki ima povezane konce vijačnic. V sredici so prisotni mnogi encimi, vključno s transkripcijskim sistemom. Družina POXVIRIDAE Poddružina Chordopoxvirinae Rod Orthopoxvirus: virus variole ali črnih koz, virus vakcinije, virus opičjih koz in govejih koz Rod Parapoxvirus: virus pustularnega dermatitisa – orf, virus mlekarskih koz Rod Yatapoxvirus: virus yabapox in tanapox Rod Molluscipoxvirus: virus molluscum contagiosum Rod Aviapoxvirus (poksvirusi ptic) Replikacija: v citoplazmi

1. Adhezija in fuzija membran, sredica se sprosti v citoplazmo, virusna RNA polimeraza znotraj sredice prepiše polovico genoma v mRNA, ki se sprosti v citoplazmo

2. Prepis v proteine, to omogoči slačenje sredice in sprostitev virusne DNA 3. virusna polimeraza DNA in timidinska kinaza omogočita podvojevanje DNA4. pozna virusna mRNA se prepiše v strukturne proteine5. zorenje – de novo formacija virusnih membran6. nekaj se jih izloči iz celice z brstenjem, večina pa jih ostane v celicah

VAKCINIJA IN VARIOLA:- črne koze (smallpox) so prva virusna bolezen, ki je bila eradicirana s sveta- Vakcinija virus (uporaba kot cepivo proti črnim kozam): veliko različnih gostiteljev- Variola virus: okuži le ljudi in opice- Variola virus: vstop skozi sluznico zg. dihalnih poti, podvojuje se v regionalnem limfoidnem

tkivu, vstopi v kri in okuži retikuloendotelijske celice po vsem telesu, kjer se zopet podvojuje, pride do sekundarne in hujše viremije in klinične bolezni – najprej vročina, nato izpuščaji, ki kot kraste odpadejo po dveh tednih

- Prenos s kontaktom (kožne lezije in respiratorne kapljice), zelo nalezljivo, virus je stabilen v okolju

- Diagnoza: - izolacija in identifikacija (EM, inokulacija na horioalantoično ovojnico, celične kulture, detekcija Ag, PCR)

- detekcija protiteles

VIRUSI HEPATITISA

Virusni hepatitis je sistemska bolezen, ki primarno vključuje jetra. Virusi povzročijo akutno vnetje jeter – vročina, gastrointestinalni simptomi (slabost, bruhanje), zlatenica.

- HAV (infekcijski hepatitis)- HBV (serumski hepatitis)

7

- HCV (posttransfuzijski hepatitis)- HEV (enterično prenosljiv hepatitis)- neA-E hepatitisi: CMV, EBV, HSV, rubella virus, yellow fever virus, enterovirusi

Mikroskopsko: pikčasta hepatocitna degeneracija z nekrozo celic, difuzno lobularno vnetje in porušene celične gredice... Poškodovano jetrno tkivo se regenerira v 8-12 tednih. Prenos: - fekalno-oralno (HAV, HEV): najpogosteje pri otrocih povzročata le AKUTNI hepatitis (nikoli kroničnega) po okužbi pridobimo trajno zaščito (ni ponovne okužbe) - parenteralno (HBV, HCV, HDV): zadostuje le 1 kaplja krvi AKUTNA in KRONIČNA oblika potek bolezni je zelo dolg HEPATITIS TIP A:

- družina PICORNAVIRIDAE, rod Hepatovirus (le 1 serotip)- Gol , ikozaedrični virus s premerom 27-32nm, genom je linearna molekula pozitivno polarne

enojnovijačne RNA. Delimo ga na 7 serotipov. - Je zelo obstojen in odporen na kislino in vročino. - Povsod po svetu- Inkubacija ~1 mesec, začetek bolezni je zelo hiter (24ur), pogosta je vročina. Večinoma se

bolezen popolnoma pozdravi (98%). Ni kronične oblike bolezni. Bolezen je hujša pri odraslih kot pri otrocih, tudi klinična slika je popolnoma različna! Prenos je fekalno-oralen.

- 80-90% otrok preboli brez simptomatike (NI ikterusa) in zapletov. 10-25% odraslih ima subklinično okužbo, ostali pa razvijejo ikterus. Zapleti so bolj pogosti, smrtnost je do 2%.

- Virus se pojavi zgodaj v bolezni in izgine 2 tedna po začetku zlatenice. HAV odkrijemo v jetrih, blatu, žolču in krvi.

- Cepiva (inaktiviran virus)- Diagnoza : HAV ima najlažjo diagnozo od vseh hepatitisov. - HAV v vzorcih (EM, immunoassay, hibridizacija RNA, PCR) - skupna protitelesa (že ob začetku simptomov; ELISA) - IgM protitelesa (dokažemo svežo okužbo; ELISA)

HEPATITIS TIP B:- družina HEPADNAVIRIDAE, rod Orthohepadnavirus- Povzroči kronične okužbe, posebej pri tistih, ki so se okužili že kot otroci. Je glavni faktor v

razvoju bolezni jeter in hepatocelularnega karcinoma. - Kroglasti in pogosto pleomorfni virusi z ikozaedrično nukleokapsido, s premerom 40-48nm

in z ovojnico. Genom je krožna molekula DNA, ki je deloma dvojnovijačna, deloma enojnovijačna. Ovojnica vsebuje HBsAg, kapsida pa HBcAg.

- Veže se na celice in s fuzijo vstopi vanje, kapsida se odstani in DNA vstopi v jedro. Dvojnovijačna DNA se spremeni v kovalentno zaprto krožno DNA (cccDNA), ki je matrica za vse virusne mRNA in RNA pregenom, ki se enkapsidira z novo sintetiziranimi HBcAg. V novih virusnih delcih reverzna transkriptaza sintetizira negativno stran DNA, polimeraza pa sintetizira pozitivno stran DNA, ki pa je nepopolna. Delci brstijo iz Golgijevih membran, kjer dobijo ovojnico in HBsAg. Zapustijo celico ali pa zopet vstopijo v jedro iste celice.

- Zelo hitro se razmnožuje, zato prihaja do napak. V krvi imamo lahko veliko praznih virusov, brez DNA, in so neinfektivni (lahko jih je tudi do 1000x več).

- Površinski Ag: HBsAg (nastanek nevtralizirajočih protiteles; cepiva)Središčni Ag: HBcAg (najdemo le v hepatocitih)HBeAg (krajša različica HBcAg, ki jo virus sprošča v kri)

- Okužijo se večinoma dojenčki in odrasli med 15-29 letom(spolni prenos in vbrizgavanje drog). Prenos je večinoma parenteralen.

- Inkubacija je 50-180dni, začetek bolezni je počasen, vročina ni pogosta. Rezultat bolezni je lahko popolna ozdravitev, napredovanje v kronično obliko ali redko smrt. 90% odraslih

8

popolnoma ozdravi, medtem ko 90% otrok napreduje v kronično obliko. Kronični nosilci so lahko asimptomatični več let, a imajo visoko tveganje za razvoj hepatoceličnega karcinoma.

- Okužba je hujša ob hkratni infekciji s HDV. - Diagnoza : - HBV delci v krvi - HBsAg in HBeAg v krvi (ELISA) - protitelesa (antiHBs, antiHBc total, antiHBc IgM, antiHBe) (ELISA) - HBV DNA (PCR)- Kronični nosilci so tisti, ki imajo HBsAg v krvi več kot 6 mesecev, skupaj s HBeAg ali

antiHBe. - Letno 1 milijon smrti zaradi HBV povezanih jetrnih bolezni in hepatoceličnega karcinoma.- Zdravljenje : rekombinantni interferon-α in zaviralci virusnih encimov (lamivudin)- Cepivo (rekombinantni HBsAg) in pasivna imunizacija (Ig pripravki)

HEPATITIS TIP C:- družina FLAVIVIRIDAE, rod Hepacivirus- Ikozaedrični virusi z ovojnico, v premeru 45-60nm. Genom je linearna molekula pozitivno

polarne enojnovijačne RNA. Delimo jih v 6 genotipov. - Mnoge nove okužbe s HCV so subklinične ali blage. Večina bolnikov (70-90%) razvije

kronični hepatitis in pogosto je tveganje za razvoj kroničnega aktivnega hepatitisa in ciroze (10-20%). V nekaterih državah tudi pogosto vodi v hepatocelični karcinom.

- Inkubacija je 50-160dni, začetek bolezni je počasen, vročina ni pogosta. Zbolijo večinoma odrasli. Prenos je parenteralen (tudi spolni odnos in vbrizgavanje drog).

- Diagnoza: - protitelesa - HCV RNA

- Zdravljenje: rekombinantni interferon-α in ribavirin HEPATITIS TIP D:

- rod Deltavirus- Goli , ikozaedrični virusi s premerom 32nm. Genom je krožna molekula negativno polarne

enojnovijačne RNA. Je najmanjši humani patogen. HDV je satelitski virus, ki potrebuje za razmnoževanje HBV! Obda se z ovojnico (HBsAg) pomočniškega virusa in tako dokonča svoje razmnoževanje. Genom kodira le en protein – HDAg.

- Pogosto je povezan z najhujšimi oblikami hepatitisa pri HBsAg pozitivnih bolnikih. - Akutna okužba lahko nastane le ob koinfekciji s HBV ali superinfekciji bolnika s kroničnim

hepatitisom B. - Diagnoza: - HBsAg + antiHDV total

+ antiHDV IgM + HDAg + HDV RNA HEPATITIS TIP E:

- družina CALICIVIRIDAE, rod Calicivirus- Goli ikozaedrični virusi, s premerom 30-38nm. Genom je linearna molekula pozitivno

polarne enojnovijačne RNA. - Epidemsko se pojavlja v državah v razvoju, kjer so vodni viri včasih fekalno kontaminirani

(Slo: potniki). Bolezen je lahko zelo resna pri nosečnicah (20% smrtnost).- Prenos je fekalno-oralen, ne povzroča kroničnih oblik bolezni in ni onkogen.- Diagnoza : - IgG protitelesa - IgM protitelesa

POLIOMAVIRUSI

Goli, ikozaedrični virusi z dvoslojno kapsido, v premeru 45nm. Genom je krožna molekula dvojnovijačne DNA. Družina PAPOVAVIRIDAE

9

Rod Papillomavirus: človeški papilomavirusi 1-80 Rod Polyomavirus: virus BK, virus JC, virus SV40 Replikacija: v jedru; genom ima 'zgodnje' in 'pozne' odseke. Zgodnji odseki se izrazijo kmalu po okužbi celice – zgodnji proteini (mali, srednji in veliki T antigen). Pozni odseki kodirajo proteine sredice. Tarčno tkivo so notranji organi, genom je v okuženih celicah integriran v DNA. SV40 veliki T antigen se veže s celičnimi tumor supresorskimi proteini p53 in Rb, kar omogoča celicam vstop v S fazo, da se virusna DNA lahko podvoji. To je tudi ključno za virusno transformacijo celic. SV40 se podvojuje v opičjih in človeških celicah, povzroča tumorje v malih glodalcih in transformira celične kulture. Ne povzroča tumorjev v svojih naravnih gostiteljih. So pa izolirali SV40 DNA iz določenih človeških tumorjev. Humane poliomaviruse (BK in JC) so izolirali iz imunsko oslabljenih ljudi. BK povzroča cistitis, nefropatijo in disfunkcijo presadka ledvic. JC povzroča leukoencefalopatijo. Sta zelo razširjena v populaciji, okužbe se običajno zgodijo v zgodnjem otroštvu. Oba lahko po primarni okužbi perzistirata v ledvicah in se reaktivirata ob oslabljenem imunskem odzivu. Oba tudi povzročata tumorje v malih glodalcih in rakavo spreminjata celične kulture.

PAPILOMAVIRUSI

Goli, ikozaedrični virusi z dvoslojno kapsido, v premeru 55nm. Genom je krožna molekula dvojnovijačne DNA. Družina PAPOVAVIRIDAE Rod Papillomavirus: človeški papilomavirusi 1-80 Rod Polyomavirus: virus BK, virus JC, virus SV40 Replikacija: v jedru v epitelnih celicah kože in sluznicah. Virusna NK je prisotna v bazalnih celicah, a ekpresija poznih genov (proteini kapside) je omejena na zgornje sloje diferenciranih keratinocitov → močna odvisnost virusne replikacije od stopnje diferenciacije gostiteljske celice! Povzročajo različne bradavice, ploščate bradavice pri epidermodysplasia verruciformis, koničaste kondilome na zun. spolovilih in papilome grla. Povzročajo tudi raka materničnega vratu, zunanjih spolovil in danke. Poznamo visoko-rizične (16 in 18) in nizko-rizične (6 in 11) genotipe. V okuženih celicah je genom v obliki episoma, pri rakavo spremenjenih celicah pa se genom integrira v celično DNA. Prelomi se v regiji E2 (protein zavira izražanje E6 in E7), zato se nakopičita proteina E6 in E7, ki se lahko vežeta na p53 in Rb. HPV-negativni rak materničnega vratu ne obstaja. HPV je nujen, a nezadosten dejavnik za razvoj raka! Rak materničnega vratu je redka komplikacija zelo pogoste spolne okužbe. Veliko HPV DNA je v koži zdravih odraslih. Te asimptomatične okužbe dobimo že zelo zgodaj v otroštvu. Diagnoza: - histološko - dokaz DNA (hibridizacija) - PCR

ORTOMIKSOVIRUSI

Virusi influence so pomemben dejavnik zbolevnosti in umrljivosti zaradi respiratornih bolezni. Influenca je bila odgovorna že za milijone smrti po celem svetu. Influenca tipa A je antigensko zelo raznolika in odgovorna za večino epidemij gripe. Influenca tip B se redko antigensko spreminja in včasih povzroči epidemijo. Influenca tip C pa je antigensko stabilna in povzroča le blaga obolenja pri imunsko oslabljenih bolnikih. Vijačni, pleomorfni virusi z ovojnico, ki ima izrazite peplomere, v premeru merijo 80-120nm. Genom sestavlja 6-8 kosov linearne, negativno polarne enojnovijačne RNA. Vsebujejo 9

10

strukturnih proteinov: NP se poveže z virusno RNA v vijačni ribonukleoprotein (RNP); PB1, PB2 in PA se vežejo na RNP in so odgovorni za transkripcijo in translacijo. M1 matriksni protein oblikuje ovoj pod ovojnico in daje trdnost. Lipidna ovojnica vsebuje virusne glikoproteine (peplomeri): hemaglutinin (HA) in nevraminidazo (NA), ki sta pomembna Ag. M2 ionski kanalček zakisa notranjost virusa in omogoči slačenje. NS1 in NS2 sta nestrukturni, regulatorni beljakovini. Družina ORTHOMYXOVIRIDAE Rod InfluenzavirusA (številni tipi in podtipi) Rod InfluenzavirusB Rod InfluenzavirusCDelimo jih glede na antigensko različnost nukleokapside (NP) in matriksnega proteina (M1). Antigenske variacije HA in NA pa uporabimo za razdelitev na podtipe, ki jih ima le influenca A. Do sedaj so odkrili 15 podtipov HA in 9 podtipov NA pri različnih živalih. Pri človeku so odkrili le 4 HA (H1-H3, H5) in 2 NA (N1-N2). Hemaglutinin (HA) veže virusne delce na tarčne celice in je glavni Ag, proti kateremu se tvorijo nevtralizirajoča protitelesa. Variabilnost HA je primarno odgovorna za konstanten razvoj novih sevov in posledične epidemije influence. Ime pa izvira iz dejstva, da lahko pod določenimi pogoji aglutinira eritrocite. Nevraminidaza (NA) deluje na koncu virusnega replikativnega cikla. Je encim, ki odstrani sialično kislino z glikokonjugatov. Facilitira sprostitev virusov z okuženih celic med brstenjem in pomaga preprečevati medsebojno agregacijo virionov z odstranitvijo sialične kisline z virusnih glikoproteinov. HA in NA se antigensko spreminjata neodvisno eden od drugega. Antigenski premik se zgodi zaradi točkovnih mutacij v genu, kar privede do spremenjenega zaporedja AK in zgradbe proteina. Te spremembe lahko spremenijo Ag mesta na molekuli, tako da jih nevtralizirajoča protitelesa slabo prepoznajo. Antigenski premik pa so drastične spremembe v virusni sekvenci, ki jih ne moremo razložiti z mutacijami. Gre za izmenjavo segmentov genoma v celicah, ki so okužene z dvema različnima virusoma influence A. Nastanejo novi podtipi s povsem novimi glikoproteini, ki jih protitelesa ne morejo nevtralizirati. To lahko sproži pandemije. Replikacija: vsa poteka v jedru, traja 8-10ur. Virus se preko HA pritrdi na sialično kislino tarčne celice. Proteaze v sluznici dihal razcepijo HA v HA1 in HA2, ki pri nevtralnem pH nista dejavni. V celice vstopi z endocitozo in ko se notranjost endosoma zakisli (kanalčki M2), se podenota HA2 (fuzijski peptid) prostorsko preoblikuje in omogoči zlitje virusne ovojnice in membrane mešička ter sproščanje nukleokapside v citoplazmo. V jedru virusna polimeraza RNA (PB1, PB2, PA) prepiše genom v mRNA, kot primerje pa uporabi 5' konce celične mRNA. V citoplazmi se sintetizirajo proteini, v jedru pa se pomnoži virusna RNA. Nukleokapside se sestavijo v jedru, ovojnični glikoproteini pa se vgradijo v celično membrano. Matriksni protein poveže nukleokapsido s citoplazmatskimi deli glikoproteinov in virusi začnejo brsteti s površine celice. NA odstrani sialično kislino s celičnih in virusnih površinskih glikoproteinov, kar omogoči sprostitev virusa. Veliko delcev ni infektivnih. Včasih jim ne uspe inkapsidirati vseh genomskih segmentov (ponavadi manjkajo največji kosi RNA). Ti še vseeno lahko povzročijo hemaglutinacijo in lahko ovirajo replikacijo infektivnih (popolnih) virusov. Virus influence se prenaša med ljudmi s kaplicami v zraku ali z dotikom okuženih rok ali površin. Nekaj epitelijskih celic sluznice dihal se okuži, če se virusu uspe izogniti obrambnim sposobnostim organizma (kašelj, IgA, izločki sluznice). Gre za lokalno okužbo. NA zniža viskoznost mukusne plasti na površini sluznice in tako omogoča razširitev virusa po sluznici. V kratkem času je večina celic respiratornega trakta okuženih in liziranih. Pride do nekroze celic, edema sluznice in infiltracije levkocitov. Ne uničijo pa se bazalne celice sluznice, kar omogoči regeneracijo epitela. Virusna poškodba epitela pa tudi omogoči sekundarne bakterijske okužbe. Inkubacija traja 1-4dni, nato se pojavijo simptomi – mrazenje, visoka vročina, glavobol, boleče mišice, suh kašelj, utrujenost, pomanjkanje apetita...

11

Nekomplicirana gripa: influenca tipa A in B; tip C redko povzroči take simptome, ponavadi povzroči navaden prehlad. Hujši simptomi se lahko pojavijo pri starejših, otrocih in ljudeh, ki že imajo neko drugo bolezen. Pljučnica: je komplikacija pri okužbi z influenco A. Resni zapleti se večinoma pojavijo le pri starejših in oslabljenih ljudeh (kronični bolniki, nosečnice...). Pljučnica je lahko virusna, sekundarna bakterijska ali pa kombinacija obeh (S.aureus, S.pneumoniae, H.influenzae). S.aureus ima tudi proteaze, ki cepijo HA in tako omogočijo še večje število infektivnih virusov. Reyev sindrom: akutna encefalopatija, večinoma med 2 in 16 letom. Smrtnost je 10-40%. Vzrok sindroma je neznan, a se pojavlja pri kot redek zaplet pri influenci A in B ter varičela-zoster okužbah. Možna je povezava z uporabo salicilatov (zato pri gripi ne dajemo aspirina!). Naravna odpornost: sluz, vročina, interferoni (α in γ), makrofagi, AP celiceImunost: imunost je dolgoročna in specifična za podtip. Zaščitna so le protitelesa proti HA in NA. Odpornost na začetek okužbe je vezana na protitelesa proti HA, protitelesa proti NA pa znižajo resnost bolezni in sposobnost prenosa virusa na druge. Protitelesa proti RNP so uporabna samo za tipizacijo virusa. Pomembna so serumska (IgG in IgM) in sluznična protitelesa (IgA). Imunost pa ni popolna, saj se lahko ponovno okužimo z istim tipom virusa. Citotoksični limfociti T ubijajo okužene celice. Ta odgovor pa je navzkrižno reaktiven (ubjajo celice, ne glede na to s katerim tipom so okužene). Diagnostika: - izolacija in identifikacija (bris ali izpirek nosu, žrela, nosnožrelnega prostora – osamitev v oplojenih kurjih jajcih ali cel. kulturah – hemaglutinacija in inhibicija hemaglutinacije) - dokaz Ag direktno v celicah nosnega izpirka (DIF z monoklon. protitelesi) - hitro - dokaz genoma s PCR - dokaz protiteles v serumu (RVK, ELISA) Gripa se pojavlja večinoma pozimi. Periodični izbruhi se pojavljajo zaradi antigenskih sprememb površinskih glikoproteinov. Vsi trije tipi lahko doživijo antigenski odmik, a le tip A tudi antigenski premik. Večinoma zato, ker sta tipa B in C omejena na ljudi, tip A pa kroži med ljudmi in živalmi. Pandemije: Španska gripa 1918 (H1N1) Azijska gripa 1957 (H2N2) Hongkonška gripa 1968 (H3N2) Ruska gripa 1977 (H1N1)Od leta 1977 krožijo med ljudmi H1N1, H3N2 in tip B. Leta 1997 je bil v Hong Kongu zabeležen prvi primer ptičje gripe pri človeku (H5N1), a ni bil prenosljiv med ljudmi (18 zbolelih, 6 umrlih) – direkten prenos s ptic na ljudi. Prašiči bi lahko bili vmesni gostitelj za prerazporeditev genov med virusom ptičje gripe in virusom človeške gripe, saj imajo receptorje za oba virusa. Zdravljenje: - zaviralci ionskih kanalčkov (M2) – preprečujejo sproščanje virusnih RNP v ctpl (amantadin, rimantadin) - zaviralci nevraminidaze (NA) – preprečujejo sproščanje virusov iz okužene celice (zanamivir, oseltamivir) Cepiva: cepiva so inaktivirana (mrtva), vsebujejo 2 podtipa virusa A in virusB, razmnožujejo jih v oplojenih kurjih jajcih. Cepiva so lahko iz celih virusov, razgrajenih virusov ali pa so le preparati površinskih Ag. V vsaki dozi je 15µm HA in neznana količina NA. Vsaka doza vsebuje ~10 milijard virusnih delcev. Vsakoletno cepljenje se priporoča rizičnim skupinam prebivalstva.

AIDS IN LENTIVIRUSI

Lentivirusi spadajo med neonkogene retroviruse in imajo tudi bolj kompleksen genom kot onkogeni retrovirusi. Poleg genov za razmnoževanje (gag, pol, env), vsebujejo še do 6 dodatnih genov. Okužijo celice imunskega sistema in kot provirusi ostanejo v celicah doživljenjsko. Povzročajo počasi napredujoče, kronične bolezni. AIDS je bil prvič opisan leta 1981, leta 1983 pa so prvič izolirali virus HIV. Danes je okuženih več kot 40 milijonov ljudi, od tega ~30 milijonov v subsaharski Afriki.

12

Kroglasti virusi s premerom 80-110nm, imajo ovojnico z 8nm velikimi peplomeri, notranjo vijačno nukleokapsido obdaja ikozaedrična kapsula. Genom je iz dveh enakih molekul linearne pozitivno polarne enojnovijačne RNA. Družina RETROVIRIDAE Retrovirusi sesalcev tipa B Retrovirusi sesalcev in plazilcev tipa C Retrovirusi ptic tipa C Retrovirusi tipa D Človeški limfotropni virusi (HTLV-1, HTLV-2) Rod Lentivirus: HIV-1, HIV-2, SIV..., virus visna-maedi Rod Spumavirus Poznamo 2 tipa virusa: HIV-1 in HIV-2. V svetu prevladuje HIV-1. Oba se prenašata s spolnimi stiki, s krvjo in z matere na otroka ter se v končni fazi izrazita kot AIDS. Kljub 40 - 60% podobnosti je virus HIV-2 težje prenosljiv, čas med okužbo in pojavom kliničnih znakov pa je daljši (počasnejše upadanje celic CD4 in počasnejši porast koncentracije virusov). HIV-2 je značilen za zahodno Afriko in ga delimo na 6 podtipov (A-F). HIV-1 je izredno variabilen in hitro mutira. HIV-1 delimo na dve skupini: "M" skupina (A-K podtip) in skupina"O". Skupini M in O sta si podobni od 50 do 70%. Leta 1998 so odkrili nov podtip, ki so ga poimenovali "N" podtip. Vsi primeri tipa N izvirajo iz Kameruna. Največ okužb je z genotipoma C in A, v Slo. pa z genotipom B. Izvor: Danes je sprejeto dejstvo, da je človeški virus imunske pomankljivosti (HIV) soroden opičjim virusom imunske pomanjkljivosti (SIV). Že več let nazaj so znanstveniki povezali HIV-2 z opičjim virusom imunske pomanjklivosti (SIVsm) posebne vrste opic v Zahodni Afriki, pred kratkim pa so odkrili skoraj popolno identičnost med HIV-1 in virusom SIVcpz, ki ga je prenašala posebna skupina šimpanzov iz Afrike. V okuženi osebi najdemo heterogeno populacijo virusnih genomov, kar je posledica hitrega razmnoževanja virusa in visoke stopnje napak virusne reverzne transkriptaze. Največje razlike med izolati se pojavljajo v območju env gena, ki kodira proteine virusne ovojnice:- gp120 je odgovoren za vezavo virusa na CD4 molekule, kar določa njegov tropizem za limfocite

in makrofage, in je glavna Ag determinanta, ki sproži pojav protiteles- gp41 vsebuje fuzijsko domeno, ki omogoča virusu vstop v celice Razmnoževanje: virus se najprej z gp120 veže na CD4 molekulo, nato pa še na koreceptor (4. ali 5. kemokinski receptor – CXCR4 ali CCR5). Te interakcije povzročijo konformacijsko spremembo v proteinih ovojnice in aktivacijo fuzijskega peptida gp41, ki sproži fuzijo membran. CCR5 je koreceptor za makrofagotropne seve HIV-1, CXCR4 pa za limfotropne seve HIV-1. obstajajo posamezniki, ki imajo delecijo na genu za CCR5 in so zato odporni proti virusu HIV! V celici virusna reverzna transkriptaza prepiše virusno RNA v DNA, ki se naključno vgradi v celično DNA → PROVIRUS. Provirusna DNA se prepisuje s celičnim encimom RNA polimeraza II v genomsko RNA in v mRNA. Virusni delci se sestavijo in brstijo s celične membrane, kjer dobijo še ovojnico. Izmed retrovirusov so le lentivirusi lahko citolitični. Stopnje pri okužbi s HIV zavzemajo: primarno infekcijo, diseminacijo v limfoidne organe, klinično latenco, povišano ekspresijo HIV, klinično bolezen in smrt. Med primarno okužbo in napredovanjem v klinično bolezen je približno 10 let. Pri nezdravljenih bolnikih nastopi smrt v 2 letih po začetku simptomov. Po primarni okužbi je 4-11 dnevno obdobje med sluznično infekcijo in viremijo. Viremija je zaznavna 8-12 tednov, medtem ko se virus širi po vsem telesu in naseli limfoidne organe. Pri večini se razvije mononukleozi podoben sindrom oz. akutni HIV sindrom. Pojavi se tudi močan padec števila cirkulirajočih CD4 celic T. Imunski odgovor na HIV se pojavi 1-3 mesece po okužbi, viremija pade in število DC4 celic se malo dvigne. Začne se obdobje klinične latence, v katerem se virus hitro pomnožuje. Število DC4 celic se postopno znižuje in po nekaj letih, ko doseže kritično raven (pod 200 celic/µl), se pojavijo prvi znaki oslabljenega imunskega odziva. Zopet se močno dvigne viremija.

13

Na začetku okužbe prevladujejo makrofagnotropni sevi HIV (CCR5), ki so odgovorni za primarne infekcije, čeprav dobimo v prenašalnem viru makrofagotropne in limfotropne seve. Imajo glavno vlogo pri diseminaciji virusa in so glavni rezervoar virusa v telesu. Ko pa okužba napreduje, se makrofagnotropni sevi zamenjajo z limfotropnimi. V vsakem trenutku je le nekaj CD4 limfocitov okuženih. Večina okuženih propade, del pa jih preživi in se spremenijo v spominske celice, ki so dolgoročni, stabilni rezervoar za virus. AIDS je sindrom pridobljene imunske pomanjkljivosti oz. skupek bolezenskih znakov in simptomov, ki predstavljajo zadnjo fazo okužbe s HIV. Imunski sistem bolnika se ni več sposoben ubraniti oportunističnih okužb, množično se pojavljajo tudi malignomi. Bolnik je močno dovzeten za okužbe s CMV, EBV, Mycobacterim tuberculosis, herpes simpleksom, hepatitisom B in C in za hude oblike demence, ki jo povzroči sam HIV. Pogosti so še: limfomi možganov, Kaposijev sarkom, Hodgkinov limfom, toksoplazmoza, kriptokokni meningitis, lasasta levkoplakija... Oportunistične okužbe so glavni razlog zbolevnosti in smrtnosti med bolniki v poznem fazi HIVa. Imunost: večina okuženih proizvaja protitelesa proti glikoproteinom ovojnice, ki pa so večinoma ne-nevtralizirajoča (verjetno zaradi goste glikozilacije površine virusa). Glikoproteini pa so tudi variabilni – njihova struktura se spreminja z mutacijami. Citotoksični limfociti T prepoznajo produkte genov env, pol in gag na površini celic. NK celice pa delujejo proti gp120. Diagnostika: - neposredno (izolacija; detekcija Ag; RNA - PCR) - posredno (protitelesa) – 99%testovProtitelesa se najprej pojavijo 3-4 tedne po okužbi, pri večini bolnikov jih lahko zaznamo v 6-12 tednu, vsi pa so pozitivni v 6 mesecih. Najboljša vzorec je serum. Najprej naredimo presejalno testiranje (majhna sprecifičnost – 99% lažno pozitivnih), nato pa še potrditveno testiranje za pozitivne teste (100% specifičnost, visoka občutljivost) – western blot. Pri že okuženih pa: - merjenje št. CD4 - količina virusne RNA – virusno breme - HIV rezistenčni test 4 skupine zdravil: nukleozidni in nenukleozidni zaviralci reverzne transkriptaze, zaviralci proteaze in zaviralci fuzije → kombinirana terapija

PIKORNAVIRUSI

Goli, ikozaedrični virusi s premerom 28-30nm. Genom je linearna molekula pozitivno polarne enojnovijačne RNA. 4 glavni polipeptidi: površinski proteini VP1-VP3 in notranji protein VP4, ki je povezan z virusno RNA. Beljakovine virusne kapside na površini tvorijo ''kanjone'', v katerih ležijo ligandi, ki se povezujejo s celičnimi receptorji. V teh kanjonih so ligandi zaščiteni pred delovanjem protiteles. Družina PICORNAVIRIDAE Rod Enterovirus: poliovirus 1,2,3, coxsackievirusi A 1-22,24, B 1-6, človeški echovirusi 1-7, 9,

11-21, 24-27, 29-33, človeški enterovirusi 68-71 Rod Parechovirus: človeška echovirusa 22 in 23 Rod Rhinovirus: rinovirus 1-100 Rod Aphthovirus (virusi slinavke in parkljevke) Rod Hepatovirus (virus hepatitisa A - HAV) Enterovirusi so stabilni pri kislem pH (3-5) in njihova optimalna temperatura za razmnoževanje je 37ºC. Rinovirusi niso stabilni pri kislem pH, njihova optimalna temperatura pa je 33ºC. Replikacija: v citoplazmi celic. Virus se specifično veže na receptor tarčne celice, kar sproži konformacijsko spremembo viriona in virusna RNA se sprosti v celico. VP4 se odstrani z RNA, ko se ta veže na ribosome. RNA se prepiše v poliprotein, ki ga virusne proteinaze razcepijo na fragmente. Nato virusna polimeraza RNA prepiše pozitivno polarno RNA v negativno polarno, ki je matrica za sintezo več novih molekul pozitivno polarne RNA. Iz nekaterih se nato zopet prepisujejo mRNA, ostale pa se kot genomska RNA zapakirajo v virione. Prekurzorski protein kapside P1 se cepi v podenote VP, ki se skupaj z RNA sestavijo v virione. Ti se sproščajo iz celic, ki razpadejo.

14

ENTEROVIRUSI: 1. POLIOMIELITIS: je akutna infekcijska bolezen, ki prizadene CŽS. Povzročajo jo 3 različni sevi poliovirusa. Prenos je fekalno-oralen. Destrukcija motornih nevronov v hrbtenjači vodi v ohlapno paralizo. Večinoma pa so okužbe subklinične. Okuži lahko samo celice primatov, ki imajo zanj specifičen receptor. Vstopijo skozi usta in primarna pomnožitev poteka v orofarinksu ali prebavilih. Virus je redno prisoten v žrelu in blatu pred začetkom bolezni. Protitelesa se pojavijo zgodaj, večinoma pred nastopom paralize. Virus doseže CŽS preko krvi in po aksonih perifernih živcev. Poliovirus okuži določene tipe živčnih celic in v procesu pomnoževanja jih okvari ali popolnoma uniči. Ne pomnožuje se v mišicah. Spremembe so posledica uničenja živčnih celic. Nato pride še do vnetja. Le ~1% okužb se klinično izrazi (inkubacija je 7-14dni):

- ''blaga oblika'' poliomielitisa : najbolj pogosta oblika – vročina, oslabelost, glavobol, slabost, bruhanje, zaprtje, boleče grlo – po nekaj dneh izgine

- neparalitični poliomielitis (aseptični meningitis) : poleg prejšnjih znakov ima še otrdelost in bolečine v hrbtu in vratu – okrevanje po 2-10 dneh

- paralitični poliomielitis : ohlapna paraliza mišic- progresivna postpoliomielitična atrofija mišic : redko

Diagnoza: (vzorci: bris žrela, rektuma, blato)- izolacija (citopatski efekti in identifikacija z antiserumi)- porast titra protiteles

Imunost: je doživljenjska in odvisna od tipa virusa, protitelesa proti proteinom ovojnice (VP) se tvorijo že kmalu po okužbi, ko pa virus pride v možgane, nanj slabo vplivajo.V razvitih državah se je po uvedbi cepljenja incidenca precej zmanjšala, še vedno pa povzroča epidemije predvsem med otroki manj razvitih predelov Afrike in Azije, kjer je higiena resen problem. Na voljo sta živo in mrtvo cepivo – najprej cepimo 4x v 1-2 letih, nato pa so potrebne še dodatne booster doze. Z mrtvim cepivom cepimo le imunsko oslabljene. Tudi Ig pripravki zaščitijo za nekaj tednov, ne preprečijo subklinične okužbe in niso učinkoviti, ko se že izrazijo simptomi.2. COXSACKIEVIRUS: poznamo vsaj 29 različnih imunoloških tipov virusa – 23 jih je v skupini A in 6 v skupini B. Skupina B - najbolj pogosti vzroki virusnih bolezni srca pri ljudeh! Inkubacija je 2-9dni:

- nevrološke bolezni : aseptični meningitis (A, B) – vročina, glavobol, slabost... lahko pride do blage oslabitve mišic (bolniki popolnoma ozdravijo od ne-poliovirusne paralize)

- koža in sluznice : herpangina (A) – resen vročinski faringitis z izpuščaji 'hand-foot-and-mouth disease' – oralne ulceracije in izpuščaj po rokah in nogah

- srčne in mišične bolezni : pleurodinija (B) – vročina in bolečine v prsih miokarditis (B)- očesne bolezni : akutni hemoragični konjunktivitis (A)- respiratorne okužbe : prehladi (A,B), pljučnica (B)- gastrointestinalne težave : driska pri otrocih (A)- ostalo : nediferencirana vročinska bolezen, generalizirana bolezen otrok, diabetes mellitus,

sindrom kronične utrujenosti...Diagnoza: (vzorci: izpirek žrela, blato, nosni izcedek (A), likvor, bris veznice)

- izolacija (citopatski efekt, identifikacija)- protitelesa (se pojavijo kmalu po okužbi)- detekcija RNA

Večina okužb se zgodi poleti, predvsem med otroci. Ni še znanih antivirusnih zdravil ali cepiv.3. ECHOVIRUSI: znanih je več kot 30 serotipov, a ne povzročajo vsi bolezni pri ljudeh. Prenos je fekalno-oralen, virus lahko izoliramo iz žrela in blata, tudi iz likvorja. Povzročajo aseptični meningitis, encefalitis, vročinske bolezni z ali brez izpuščajev, prehlade, drisko pri otrocih, konjunktivitis, oslabelost mišic in krče. Diagnoza: (vzorci: brisi žrela, rektuma, blato, likvor)

15

- izolacija (identifikacija z antiserumi in IF)- protitelesa (?)- detekcija RNA (PCR)

Okužbe so večinoma poleti, predvsem pri otrocih. Ni znanih antivirusnih zdravil ali cepiv.4. ENTEROVIRUSI: povzročajo pljučnico, pljučni edem, akutni hemoragični konjunktivitis, meningitis, encefalitis, paralize podobne poliomielitisu, herpangina... RINOVIRUSI:So virusi prehlada, ki okužijo zg. dihalne poti. Običajno jih izoliramo iz nosnih izcedkov, lahko pa tudi iz sekrecij žrela in ust. Niso odporni na kislo in uniči jih pH3. So pa bolj toplotno stabilni kot enterovirusi in lahko preživijo več ur na okolnih površinah. Poznamo več kot 100 serotipov. Vstopijo skozi zg. dihalne poti. Visok titer virusa imamo v nosnih izcedkih že 2-4 dni po okužbi, nato titer pade, čeprav bolezen še traja. Obstaja povezava med količino virusa v izločkih in resnostjo bolezni. Virus se pomnožuje v povrhnjem epiteliju nosne sluznice. Pride do edema sluznice in majhne celične infiltracije. Poveča se količina nosnega izcedka. Redko povzročijo okužbe sp. dihalnih poti. Inkubacijska doba je kratka (2-4dni) in akutna bolezen traja ~7 dni, čeprav lahko neproduktiven kašelj traja še 2-3 tedne. Simptomi so kihanje, zamašen nos, nosni izcedek, boleče grlo, glavobol, blag kašelj, tresenje... Nosna in nazofaringealna sluznica pordi in oteče. Sekundarne bakterijske okužbe so možne in povzročijo otitis media, sinuzitis, bronhitis ali pnevmonitis, predvsem pri otrocih. Imunost: nevtralizirajoča protitelesa se pojavijo v serumu in izločkih pri večini ljudi. Nastanejo 7-21 dni po okužbi. Ker se ozdravitev pojavi pred nastankom protiteles, ta očitno nimajo vloge pri ozdravitvi. Prenašajo se z respiratornimi izločki in kontaktom z okuženimi rokami ali površinami. Pogosteje zbolevajo otroci. VIRUS SLINAVKE IN PARKLJEVKE: je zelo nalezljiva bolezen živali, ki se lahko prenese na človeka s kontaktom ali zaužitjem. Pojavijo se vročina, slinjenje in izpuščaji v orofarinksu in koži dlani, podplatov in prstov.

16