Thogotovirus -Thogotovirus
Thogotovirus | |
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Micrografia eletrônica do vírus Bourbon (barra de escala: 100 nm) | |
Classificação de vírus | |
(não classificado): | Vírus |
Reino : | Riboviria |
Reino: | Orthornavirae |
Filo: | Negarnaviricota |
Classe: | Insthoviricetes |
Pedido: | Articulavirales |
Família: | Orthomyxoviridae |
Gênero: | Thogotovirus |
Espécies | |
Sinônimos | |
Vírus do tipo Thogoto |
Thogotovirus é um gênero de vírus de RNA com envelope , um dos sete gêneros dafamília de vírus Orthomyxoviridae . Sua de cadeia simples , de sentido negativo de ARN do genoma tem seis ou sete segmentos. Os thogotovírus se distinguem da maioria dos outros ortomixovírus por serem arbovírus - vírus que são transmitidos por artrópodes , neste caso geralmente carrapatos . Os togotovírus podem se replicar tanto nas células do carrapato quanto nas células de vertebrados ; um subtipo também foi isolado de mosquitos . Uma consequência de ser transmitido por vetores sugadores de sangueé que o vírus deve se espalhar sistemicamente no hospedeiro vertebrado - ao contrário dos vírus influenza , que são transmitidos por gotículas respiratórias e geralmente estão confinados ao sistema respiratório .
O gênero contém as espécies Thogoto thogotovirus e Dhori virus (DHOV), e o último subtipo Batken virus, bem como as espécies ou cepas de vírus Araguari , vírus Aransas Bay (ABV), vírus Bourbon , vírus Jos (JOSV) e vírus Upolu ( UPOV), que ainda não foram confirmados pelo Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV). Uma grande variedade de mamíferos são infectados por membros do gênero; alguns tipos também infectam pássaros . O THOV causa doenças no gado. Os vírus THOV, DHOV e Bourbon podem infectar humanos e, ocasionalmente, foram associados a doenças humanas.
História
THOV e DHOV foram identificados no início dos anos 1960 no Quênia e na Índia , respectivamente. Dois casos de doenças humanas associadas ao THOV ocorreram em 1966, e um acidente de laboratório russo na década de 1980 mostrou que o DHOV também pode causar doenças em humanos. Os dois vírus foram originalmente considerados bunyavírus , mas a caracterização na década de 1980 e no início da década de 1990 revelou semelhanças com os vírus influenza . Um gênero de "vírus semelhantes a Thogoto" dentro de Orthomyxoviridae foi proposto em 1995 e reconhecido pelo ICTV sob o nome de Thogotovirus no ano seguinte. O nome vem da Floresta Thogoto, no Quênia, onde o THOV foi descoberto pela primeira vez. Desde então, a análise da sequência de cinco vírus descobertos na década de 1960-70, mas não classificados ou provisoriamente atribuídos a Bunyaviridae, levou a que fossem propostos como membros adicionais do gênero. Um outro membro proposto do gênero foi caracterizado por sequenciamento de próxima geração em 2014.
Virologia
A partícula do vírus é envolvida . Geralmente é esférico ou ovoide , com um diâmetro na faixa de 80-120 nm. Algumas formas filamentosas são observadas nos vírus THOV, Batken e Bourbon . A single-stranded , - ARN do genoma é linear e segmentado, com seis ou sete segmentos de 0,9-2,3 kb e um tamanho total de cerca de 10 kb. O rearranjo de segmentos entre as cepas foi observado em carrapatos e mamíferos experimentalmente infectados com mais de um thogotovírus, mas seu significado em infecções naturais é desconhecido.
Proteínas virais
O genoma codifica 7–9 proteínas, incluindo a enzima RNA polimerase trimérica (PA, PB1, PB2) e as proteínas estruturais nucleoproteína (NP), que se ligam ao genoma viral; proteína da matriz (M1), que reveste o envelope; e uma glicoproteína de envelope (GP), que atua como o receptor do vírus.
A glicoproteína thogotovírus não é semelhante às glicoproteínas do vírus influenza ( hemaglutinina e neuraminidase ) e, em vez disso, mostra algumas semelhanças com a glicoproteína gp64 dos baculovírus , que infectam insetos. Também tem alguma semelhança com a hemaglutinina do vírus Quaranfil do gênero relacionado de ortomixovírus transmitido por carrapatos Quaranjavirus . O mecanismo pelo qual os thogotovírus ganharam uma glicoproteína semelhante ao baculovírus é desconhecido. Pat Nuttall e colegas especularam que a aquisição permitiu que esses vírus infectassem carrapatos. Esta aparente especificidade do receptor para células de artrópodes não impede a maioria dos thogotovírus de infectar vertebrados. A glicoproteína thogotovírus é classificada como classe III ou γ penetreno, sem o peptídeo de fusão presente na hemaglutinina da gripe (classe I ou α penetreno).
THOV e JOSV também codificam a proteína M-long (ML), que neutraliza a imunidade inata do hospedeiro , em particular suprimindo a produção de interferon . Essa evasão imune é importante para o vírus infectar sistemicamente em vertebrados , mas é desnecessária em artrópodes , que não possuem a resposta do interferon. O mecanismo de ação do ML é completamente diferente do da proteína equivalente nos vírus influenza ( NS1 ).
Como em todos os ortomixovírus, os três segmentos maiores (1–3) codificam as três subunidades da RNA polimerase. Nos thogotovírus, o segmento 4 codifica a glicoproteína e o segmento 5 a nucleoproteína. O ARN mensageiro (ARNm) a partir do segmento 6 pode ser spliced para codificar a proteína de matriz ou não excisado para codificar ML, que tem 38 adicionais aminoácidos no seu terminal-C . Nenhum produto ainda foi identificado para o sétimo segmento, observado no DHOV.
Vida útil
O receptor na célula hospedeira do vertebrado é o ácido siálico , que é ligado pela glicoproteína viral. A entrada é por endocitose , com a fusão das membranas viral e celular ocorrendo assim que a vesícula é acidificada. Em comum com outros ortomixovírus, a transcrição e a replicação viral ocorrem no núcleo da célula . Em alguns membros do gênero, a replicação demonstrou ser sensível à proteína Mx1 / MxA , que é induzida em camundongos e humanos em resposta ao interferon. Em um estudo, esse efeito inibitório foi mostrado para ser causado por MxA impedindo o transporte do genoma de THOV para o núcleo.
Como ortomixovus não codificam um nivelamento enzima, a iniciação da transcrição envolve o vírus de corte a tampa para fora da extremidade 5 'dos ARNm do hospedeiro, de modo que o mRNA é reconhecida pela maquinaria de tradução do hospedeiro. Um processo semelhante de " captura de tampa " é usado por outros ortomixovírus, mas uma sequência de RNA do hospedeiro muito mais longa é clivada junto com a tampa e incorporada ao mRNA viral.
O vírus se reúne pela membrana celular e deixa a célula por brotamento. Para THOV cultivado em células renais de hamster bebê , as partículas de vírus começam a ser liberadas 6–8 horas após a infecção, com quantidades substanciais ainda sendo produzidas 24 horas após a infecção. Essa taxa de crescimento é mais lenta do que a dos vírus influenza e é mais semelhante ao vírus Quaranfil.
Epidemiologia
Foi demonstrado que a maioria dos thogotovírus infecta artrópodes, geralmente carrapatos duros ou moles , que são aracnídeos , mas em um caso mosquitos , que são insetos . Os membros também infectam pássaros e uma grande variedade de mamíferos selvagens e domésticos , incluindo marsupiais , roedores , lebres , mangustos , cavalos , camelos , cabras , ovelhas e gado . Três tipos - THOV , DHOV e vírus Bourbon - foram mostrados para infectar humanos. Eles têm uma ampla gama geográfica.
A transmissão para os vertebrados geralmente ocorre por meio de um vetor carrapato . A THOV persiste no carrapato, permanecendo no organismo à medida que ele passa por seus estágios de desenvolvimento; isso é chamado de transmissão transstadial . O vírus pode ser transmitido a outro hospedeiro um dia após a anexação ao hospedeiro. O THOV pode ser transmitido entre carrapatos quando se alimentam simultaneamente de porquinhos-da-índia aparentemente não infectados , na ausência de um nível detectável de vírus no sangue. Essa transmissão nonviraemic também tem sido observado com outros vírus de RNA predominantemente tick-transmissíveis, incluindo a febre catarral ovina , febre hemorrágica da Crimeia-Congo , louping doente , encefalite transmitida por carrapatos , vírus da estomatite vesicular e do vírus do Nilo Ocidental vírus. A transmissão de DHOV por aerossol respiratório também foi observada.
Interação do hospedeiro e doença
Carrapatos
Nenhuma alteração patológica importante é observada em carrapatos Rhipicephalus appendiculatus infectados com THOV. O vírus está concentrado no singanglion (o cérebro do carrapato ) no início do processo de alimentação do sangue , com a proporção do vírus localizado nas glândulas salivares aumentando durante a fase final da alimentação do sangue. Níveis mais baixos de vírus são encontrados na traqueia , trato digestivo e órgãos sexuais femininos, mas não nos órgãos sexuais masculinos ou no sistema excretor . O alto nível de vírus presente no singanglion foi proposto para ajudar o vírus a persistir durante a metamorfose do carrapato, já que o sistema nervoso sofre menos remodelação do que outros sistemas.
Vertebrados
Em laboratório, vários membros do gênero causam doenças graves em camundongos e hamsters . A propagação sistêmica do vírus ocorre, com efeitos patológicos presentes em vários órgãos e sistemas, incluindo o cérebro , o fígado , o sistema linfático e, às vezes, os pulmões e o intestino delgado . Os linfócitos são as principais células-alvo do DHOV. A infecção por DHOV em camundongos assemelha-se à infecção experimental por influenza em camundongos e furões , bem como à infecção fatal por influenza H5N1 em humanos, e foi proposta como modelo para esta doença.
As infecções naturais por thogotovírus em mamíferos geralmente não parecem resultar em sintomas. O THOV é um patógeno veterinário significativo, por exemplo, causando uma doença febril e aborto em ovelhas. Em fevereiro de 2015, apenas oito casos de doenças humanas associadas a thogotovírus foram relatados: dois com THOV, cinco com DHOV e um com vírus Bourbon; houve duas fatalidades. O período de incubação do THOV é de 4–5 dias. Todos os três vírus foram associados à febre . THOV e DHOV também causaram sintomas neurológicos : meningite e neuromielite óptica no caso de THOV; encefalite no caso de DHOV. Hepatite foi observada com THOV. O único caso de doença em uma pessoa infectada com o vírus Bourbon foi associado à diminuição das plaquetas sanguíneas e glóbulos brancos ; nenhum sintoma neurológico foi observado. Não foram relatados sintomas respiratórios semelhantes aos da gripe .
Tratamento e prevenção
Nenhum tratamento específico ou vacina está disponível para thogotovírus, desde fevereiro de 2015. O medicamento antiviral ribavirina , que tem um amplo espectro de atividade que inclui alguns outros ortomixovírus, demonstrou inibir a replicação do DHOV in vitro em um único estudo. A terapia de suporte é usada para a doença THOV e foi recomendada pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos para a infecção pelo vírus Bourbon. Tal como acontece com outros arbovírus , evitar o contato com o vetor é fundamental para a prevenção.
Espécies e linhagens
Duas espécies foram confirmadas pelo ICTV , THOV e DHOV. Os dois vírus têm baixo grau de identidade de sequência (37% para a nucleoproteína; 31% para a glicoproteína do envelope) e seus anticorpos não apresentam reação cruzada. O vírus Batken é um subtipo de DHOV. Em fevereiro de 2015, outras cinco espécies ou cepas foram sugeridas como pertencentes ao gênero.
Espécie / linhagem | Segmentos de RNA | Diâmetro (nm) | Vetores | Hospedeiros vertebrados | Distribuição |
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Araguari | 6 | 105 | Desconhecido | Gambá cinza de quatro olhos , rato | América do Sul |
Aransas Bay | 6 | 75-140 | Ornithodoros carrapatos | Mouse | América do Norte |
Batken | 50-100 | Carrapatos Hyalomma ,mosquitos Aedes e Culex | Frango , hamster , rato | Ásia | |
Bourbon | ≥6 | ~ 100-130 | Desconhecido | Humano | América do Norte |
Dhori | 7 | Carrapatos Hyalomma | Pássaros , lebre , cavalo , humano, camundongo , ruminantes | África, Ásia, Europa | |
Jos | ≥6 | 85-120 | Carrapatos Amblyomma e Rhipicephalus | Mouse , zebu | África |
Thogoto | 6 | 100 | Carrapatos Amblyomma , Hyalomma e Rhipicephalus | Mangusto , burro , humano, roedores , ruminantes | África, Ásia, Europa |
Upolu | 6 | 75-120 | Ornithodoros carrapatos | Mouse | Austrália |
Vírus tipo THOV
Vírus Thogoto (THOV)
O THOV foi isolado pela primeira vez de carrapatos coletados em gado na região da Floresta Thogoto , no Quênia , perto de Nairóbi , em 1960, agora é conhecido por estar distribuído por todo o continente africano e também foi encontrado na Itália e Portugal na Europa, e no Irã em o Oriente Médio. Apesar desta ampla gama geográfica, o vírus mostra apenas uma variação limitada. Seus vetores incluem vários carrapatos de corpo duro, incluindo as espécies Amblyomma , Hyalomma e Rhipicephalus .
Anticorpos foram encontrados para o THOV em ratos e muitos animais domésticos, incluindo cabras, ovelhas, burros, camelos, gado e búfalos, e o vírus foi isolado do mangusto selvagem ( Mongos mungo ). Causa doenças significativas no gado, incluindo doença febril e aborto em ovelhas. Em infecções laboratoriais artificiais, é altamente patogênico em hamsters e também infecta camundongos . O vírus é conhecido por infectar humanos em ambientes naturais.
A partícula do vírus é geralmente esférica com algumas formas filamentosas; o diâmetro é de cerca de 100 nm. O genoma possui seis segmentos de RNA.
Vírus Araguari
O vírus Araguari foi isolado pela primeira vez de uma gambá cinza ( gambá Philander ) na Serra do Navio , Amapá , Brasil , em 1969. Seu método de transmissão é desconhecido. Em infecções laboratoriais, é patogênico para camundongos. O vírion tem cerca de 105 nm de diâmetro. O genoma possui seis segmentos de RNA. Com base em dados de sequência parcial, descobriu-se que o vírus era o mais relacionado ao THOV.
Vírus de Aransas Bay (ABV)
ABV foi encontrado no gênero de carrapato de corpo mole Ornithodoros em ninhos de aves marinhas no sul do Texas , EUA, em 1975; foi o primeiro membro do gênero a ser encontrado na América do Norte. Nenhum hospedeiro vertebrado natural foi identificado, mas o vírus é altamente patogênico para camundongos em infecções de laboratório. A partícula do vírus é esférica ou ovoide, com uma gama de tamanhos, de 75 nm × 85 nm a 120 nm × 140 nm. O genoma possui seis segmentos de RNA. É mais semelhante ao UPOV, com alguma semelhança com o THOV e o JOSV.
Vírus Jos (JOSV)
O JOSV foi isolado pela primeira vez do zebu ( Bos indicus ) em Jos , Nigéria , em 1967. Desde então, foi encontrado infectando carrapatos de corpo duro Amblyomma e Rhipicephalus em vários países da África. No laboratório, causa patologia grave em camundongos. A partícula do vírus tem uma morfologia variável, geralmente ovóide, com um diâmetro de 85-120 nm. O genoma contém pelo menos seis segmentos de RNA. Tem algumas semelhanças de sequência com UPOV e ABV.
Vírus Upolu (UPOV)
A UPOV foi isolada pela primeira vez em Upolu Cay na Grande Barreira de Corais , Austrália , em 1966, a partir de carrapatos de corpo mole da espécie Ornithodoros capensis associados à andorinha-do-mar fuliginosa ( Onychoprion fuscatus ). Nenhum hospedeiro vertebrado natural foi identificado, mas o vírus é altamente patogênico para camundongos em infecções de laboratório. O vírion pode ser esférico, com um diâmetro na faixa de 75–95 nm, ou levemente ovóide, com uma faixa de dimensões de 75 nm × 85 nm a 105 nm × 120 nm. O genoma possui seis segmentos de RNA. É mais semelhante ao ABV, com alguma semelhança com o THOV e o JOSV.
Vírus tipo DHOV
Vírus Dhori (DHOV)
O DHOV foi isolado pela primeira vez de carrapatos Hyalomma dromedarii de corpo duro infestando camelos em Gujarat , Índia , em 1961. Desde então, foi observado no leste da Rússia , Paquistão , Egito , Arábia Saudita , Quênia e sul de Portugal . O vetor é geralmente uma espécie de Hyalomma , como H. marginatum .
Onde DHOV é prevalente, anticorpos para o vírus foram documentados em camelos, cabras, cavalos, gado e humanos. O vírus foi isolado de uma lebre selvagem , Lepus europaeus . O DHOV pode infectar humanos pela via de aerossol após exposição laboratorial acidental, causando doença febril e encefalite . Em condições de laboratório, é altamente patogênico para camundongos e foi proposto como um sistema modelo para influenza altamente patogênica. Também foi demonstrado que infecta pássaros, com o vírus sendo isolado de um corvo - marinho e anticorpos sendo observados em aves aquáticas .
DHOV possui sete segmentos de RNA.
Vírus Batken
O vírus Batken foi isolado pela primeira vez de carrapatos de corpo duro da espécie Hyalomma plumbeum plumbeum infestando ovelhas perto da cidade de Batken , Kirghizia , agora no Quirguistão , em 1970. Também foi descoberto que infecta mosquitos das espécies Aedes caspius Pallas e Culex hortensis Ficalbi , também no Quirguistão. Sua distribuição geográfica é limitada à Ásia Central, Transcaucásia e a área ao norte do Mar Cáspio . Em laboratório, é altamente patogênico para ratos, hamsters e galinhas. O vírion é de forma variável, com formas esféricas e filamentosas sendo observadas; tem um diâmetro de 50–100 nm. Batken é considerado um subtipo DHOV; os vírus têm um alto grau de identidade de sequência (90% na glicoproteína do envelope; 96–98% em outras proteínas) e seus anticorpos apresentam reação cruzada.
Vírus Bourbon
O vírus Bourbon foi identificado em 2014 pelo sequenciamento de última geração de uma amostra de sangue de um homem do Condado de Bourbon, Kansas , EUA, que adoeceu poucos dias após ser picado por vários carrapatos e, posteriormente, morreu. É o único thogotovírus conhecido que está associado a doenças humanas no hemisfério ocidental . Desde fevereiro de 2015, o vírus Bourbon não foi isolado de carrapatos, insetos ou vertebrados não humanos. O vírus é variável em forma, com formas filamentosas e esféricas; tem um diâmetro amplamente na faixa de 100-130 nm. O genoma contém pelo menos seis segmentos de RNA. É mais semelhante ao DHOV e ao vírus Batken.