Вирус на хепатит В, HBV (Вирус на хепатит В, HBV)

Вирусът на хепатит B (частица на Дейн) е ДНК-съдържащ вирус от семейство Hepadnaviridae, 42 nm в диаметър. Липопротеиновата обвивка съдържа повърхностния антиген HBsAg (австралийски антиген), открит от Блумберг през 1965 г. В HBsAg частици се определят три протеинови домена (Pre-S1, Pre-S2, S), липидни и въглехидратни компоненти, както и полимеризираният албуминов рецептор pAR (фиг. 1.).

вирус

Фиг. 1. Структура на вируса на хепатит В

*Забележка. HBs-Ag структура, кодирана от S ген HBcor-Ag структура, кодирана от C ген Pre-S ген кодира полиалбуминов рецептор Pre-S1 регион на повърхностен антиген Pre-S2 регион на повърхностен антиген S компонент на повърхностен антиген

Хепатоцитите (чернодробните клетки) имат рецептор за полиалбумин, предполага се, че с помощта на pAR HBV навлиза в клетката.

Има един основен серотип и генетично стабилни подтипове на HBsAg, определени от набор от антигенни детерминанти на неговата повърхност: adw, adr, ayw, ayr.

Структурата на нуклеокапсида (ядрен антиген - HBcAg) включва: субединицата HBeAg, ДНК полимераза (обратна транскриптаза), протеин киназа и ДНК.

Молекулата на ДНК (HBV ДНК) е частично едноверижна, кръгла по конфигурация.

HBeAg се образува по време на трансформацията на Pre-core протеина в структурния core протеин и се освобождава извън клетката (служи като маркер за вирусна репликация).

Важни функции се изпълняват от полипептидните Pre-S домени (региони) на HBsAg.

Предполага се, че антителата срещу Pre-S2 също са важни за елиминирането на вируса.

Вирусът на хепатит В е уникален по много начини. Неговият геном е представен от двуверижна кръгова ДНК молекула, най-малката от всички ДНК, идентифицирани в момента в ДНК-съдържащи вируси. HBV ДНК се състои от приблизително 3200нуклеотиди, с флуктуации от 3182 до 3221 в различни изолати на вируса.

Четири гена (S, C, P, X) са идентифицирани в HBV ДНК. В допълнение, регулаторни ДНК последователности, отговорни за протеиновия синтез и репликацията на вируса, са идентифицирани във вирусния геном. Отворените рамки за четене на определени гени частично се припокриват, което осигурява висок информационен капацитет на HBV генома.

Генът P обхваща обширна област от приблизително 840-850 нуклеотида, кодиращ протеин с молекулно тегло 25 000, който има ензимна активност (РНК-зависима ДНК полимераза).

Генът S съдържа информация за основния протеин на вирусната обвивка, HBsAg. Този ген се предхожда от две зони: pre-Sl и pro-S2. S генът и тези две зони кодират три протеина: основният протеин (S ген), състоящ се от 226 аминокиселини, намиращи се в гликозилирана (gp 27) и негликозилирана форма (p 24); среда (ген S и pie-S2), съществуваща в еднократно и двукратно гликозилирани форми (gp 33); голям (ген S, pre-S2, pre-Sl) протеин, който е в негликозилирана (p 39) и веднъж гликозилирана (gp 42) форма.

Pre-Sl регионът кодира протеин, който се свързва с IgA рецептора на повърхността на хепатоцита, като по този начин улеснява навлизането на вируса в клетката.

Пре-S2 генният регион носи информация за мястото на свързване към полимеризирания албуминов рецептор, който също е локализиран върху хепатоцита.

Ген С, състоящ се от 183-185 аминокиселини, кодира нуклеокапсидния протеин - HBcAg. Пред гена C има про-Core зона; протеинът, синтезиран на негова основа, е регулаторен или сигнален при синтеза на ядрен антиген.

Ген X кодира протеин, състоящ се от 154 аминокиселини с молекулно тегло около 16000, който активира експресиятавсички гени на вируса на хепатит В.

Репликацията на генома на вируса на хепатит B се различава по много начини от тази на други ДНК-съдържащи вируси. Започва с проникването на вириона в хепатоцита с разрушаването на външната обвивка на частицата на Дейн.

С помощта на ДНК полимераза, завършването на едноверижни участъци от късата верига на HBV ДНК става с образуването на РНК репликативен медиатор (прегеном) с едновременна транскрипция и транслация, т.е. със синтеза на vibolgar-специфични протеини. Полученият пренуклеоид включва прегеномна РНК и ДНК полимераза.

Следващият етап на репликация е обратната транскрипция, т.е. синтезът на пълна ДНК верига върху РНК шаблон с помощта на vibolgar-специфична ДНК полимераза, която има свойствата на обратната транскриптаза (ревертаза), последвано от разрушаване на прегеномна РНК.

След това върху отрицателната верига на HBV ДНК се синтезира непълна верига на HBV ДНК.

Получената кръгова структура на HBV ДНК, заедно с ДНК полимеразата, се включва в нуклеокапсида на вируса и мигрира към цитоплазмата на хепатоцита, където се образува външната обвивка на вируса, състояща се от HBsAg и клетъчни липиди.

Веднага след като нова вирусна частица напусне хепатоцита, синтезът на HBV ДНК плюс вериги спира.

Разликите във времето на освобождаване на вирусни частици от хепатоцита определят вариабилността в дължината на HBV ДНК плюс веригата.

В допълнение към включването на HBV ДНК в потомството на вирусни частици, тя може да се интегрира в генома на хепатоцитите.

Синтезът на протеините на вируса на хепатит В се регулира на ниво транскрипция и транслация. Подобрителите на транскрипцията активират експресията на вирусен ген, действайки предимно в чернодробните клетки.

Дълго време се смяташе, че хепатоцитите са единствените клетки в тялото, където може да се извърши синтез.вирус на хепатит В. Идентифицирането на ДНК последователности и протеини на вируса в клетките на бъбреците, далака, панкреаса, кожата, костния мозък и кръвните клетки опроверга тази позиция.

В същото време е доказано, че максималната експресия на гените на вируса на хепатит В, и главно на S-гена, се проявява само в черния дроб, вероятно под въздействието на стероидни хормони.

Едно от уникалните свойства на вируса на хепатит В е неговатавръзка с развитието на първичен рак на черния дроб. Понастоящем ролята на този вирус в развитието на тумора може да се счита за доказана.

HBV може да бъде открит в кръвния серум и цитоплазмата на хепатоцитите при пациенти с остър и хроничен хепатит, както и при носители на вируса.

Електронната микроскопия разкрива две морфологични форми: частици с оптично плътно ядро, съдържащо HBV ДНК, и непълни частици без ДНК. Концентрацията на вирусни частици в кръвните серуми с наличие на HBsAg варира от 10 частици на 1 ml до количества, недостъпни за откриване с помощта на електронна микроскопия.

Някои кръвни серуми с наличие на HBV са инфекциозни дори в разреждания от 10 -7 - 10 -8 .

HBV инфекциозността продължава в кръвния серум

  • при 30-32°C за b месеца;
  • при -20°С - 15 години;
  • след загряване до +60°C - 4 часа;
  • при 98°C остава частично в рамките на 1 минута и изчезва напълно след 20 минути;
  • когато се третира със суха топлина (-H60°C), се разрушава в рамките на 1 час;
  • лечението с бета-пропиолактон, комбинирано с ултравиолетово облъчване, намалява инфекциозността на HBV-съдържащата плазма с около 10 милиона пъти.

HBV частиците са чувствителни към етер и нейонни детергенти, които разрушават външната обвивка на вириона, като по този начин освобождаватнуклеокапсид.

Многобройни опити за култивиране на HBV в различни клетъчни култури са неуспешни.

Имуноелектронна микроскопия и определяне на ДНК полимеразната активност се използват за откриване и количествено определяне на HBV. Косвено доказателство за наличието на HBV в тестовия материал може да бъде откриването на HBV ДНК в теста за хибридизация и амплификация, както и при ензимен имуноанализ или радиоимуноанализ за наличие на HBcAg, изолиран от частицата Dane след третиране с детергенти.

При експериментални условия HBV е в състояние да се размножава в тялото на човекоподобни маймуни, като напълно възпроизвежда клиничните и морфологични прояви, характерни за хепатит В, с изключение на жълтеницата.