Папилломавирус крупного рогатого скота - Bovine papillomavirus

Эта статья о группе вирусов, поражающих в первую очередь крупный рогатый скот. О состоянии, вызванном проблемами во внутреннем ухе, см. Доброкачественное позиционное пароксизмальное головокружение.
Папилломавирусы крупного рогатого скота
Папилломавирус крупного рогатого скота (3D-реконструкция)
Папилломавирус крупного рогатого скота (3D-реконструкция)
Научная классификацияИзменить эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область:Моноднавирия
Королевство:Shotokuvirae
Тип:Cossaviricota
Учебный класс:Papovaviricetes
Заказ:Zurhausenvirales
Семья:Папилломавирусы
Подсемейство:Первые папилломавирины
Включенные группы

Папилломавирусы крупного рогатого скота (BPV) площадь парафилетический группа ДНК-вирусы подсемейства Первые папилломавирины из Папилломавирусы которые распространены в крупный рогатый скот. Все BPV имеют круговой двухцепочечный ДНК-геном. Причины заражения бородавки (папилломы и фибропапилломы) кожа и пищеварительный тракт, реже рака пищеварительного тракта и мочевой пузырь. Также считается, что они вызывают опухоль кожи. конский саркоид в лошади и ослы.

BPV использовались в качестве модели для изучения молекулярной биологии папилломавируса и для анализа механизмов, с помощью которых эта группа вирусов вызывает рак.

Структура и генетическая организация

Как и другие вирусы папилломы, BPV представляют собой небольшие вирусы без оболочки с икосаэдр капсид около 50–60 нм в диаметре.[2][3] Капсид состоит из L1 и L2. структурные белки, с L1 C-конец незащищенный.[2][4]

Все BPV имеют круговой двухцепочечный ДНК геном 7.3–8.0 т.п.н. Генетическая организация тех BPV, которые были секвенированы, в целом аналогична другим папилломавирусам. В открытые рамки для чтения (ORF) расположены на одной цепи и делятся на ранние и поздние области. Ранняя область кодирует неструктурные белки от E1 до E7. Есть три вирусных онкопротеины, E5, E6 и E7; БПВ Ксипапилломавирус группа недостаток E6. Поздняя область кодирует структурные белки L1 и L2. Существует также некодирующая длинная контрольная область (LCR).[2]

Типы

Были охарактеризованы шесть типов BPV, от BPV-1 до BPV-6, которые разделены на три широкие подгруппы.

  • Дельтапапилломавирус или же фибропапилломавирусы (ранее известная как подгруппа A), включая типы 1 и 2, имеют геном около 7,9 т.п.н. Подобные вирусы папилломы копытные (например. олень папилломавирус, Вирус папилломы европейского лося, папилломавирус овец 1,2) также встречаются в этой группе. Как и все представители класса папилломавирусов, эти вирусы заражают только кератиноциты (эпителиальные клетки); однако, в отличие от других вирусов папилломы, они вызывают пролиферацию как кератиноцитов, так и фибробласты, вызывая доброкачественные фибропапилломы, поражающие как эпителий и лежащие в основе дерма. Специфика видов отличается:
    • BPV-1 поражает парагенитальные области, включая половой член, соски и вымя.
    • BPV-2 поражает кожу, пищеварительный канал и мочевой пузырь.
  • Ксипапилломавирус или же эпителиотропные БПВ (ранее известная как подгруппа B), включая типы 3, 4 и 6, имеют меньший геном (около 7,3 т.п.н.) и уникальны среди папилломавирусов тем, что лишены онкобелка E6.[3] Они инфицируют кератиноциты (эпителиальные клетки), вызывая чистые папилломы, поражающие только эпителий. Специфика видов отличается:
    • БПВ-3 поражает кожу
    • БПВ-4 поражает верхний пищеварительный тракт.
    • БПВ-6 поражает соски и вымя
  • Эпсилонпапилломавирус состоит из одного элемента BPV-5, с промежуточными характеристиками между двумя другими группами. BPV-5 поражает соски и вымя и может вызывать как чистые папилломы, так и фибропапилломы.

Недавно были выявлены еще тринадцать предполагаемых БПВ; новые вирусы еще предстоит отнести к подгруппам.[5]

Патология

Большие бородавки, напоминающие цветную капусту

BPV широко распространен: по оценкам, около 50% крупного рогатого скота в Великобритании имеют поражения.[6] Кожные бородавки чаще всего встречаются у молодых животных (младше 2 лет) и обычно спонтанно регрессируют из-за болезни животного. иммунная реакция без значительного рубцевания. Продолжительность инфекции очень разная (от одного месяца до более года), и возможен рецидив.[7]

Бородавки, вызванные Ксипапилломавирус группа имеет вид цветной капусты и может достигать размера кулака; чаще всего встречаются на голове, шее и плечах, они также могут возникать в других местах.[7] Кожные фибропапилломы, вызванные: Дельтапапилломавирус группы имеют узловой вид.[7] Несмотря на неприглядный вид, большинство кожных бородавок редко вызывают проблемы, за исключением шоу-животных. Однако большие бородавки могут кровоточить, что потенциально может привести к вторичным инфекциям, а белые бородавки сосков могут вызвать мастит и мешают кормлению грудью и доению.[3] Фибропапилломы могут доставлять беспокойство, когда они присутствуют в области гениталий, вызывая боль и иногда потерю репродуктивных функций, а также препятствуя отелу.[3][7] У животных с хронической иммуносупрессией может развиться обширный папилломатоз в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, что может вызвать затруднения при приеме пищи и дыхании.[3]

Множественные небольшие бородавки на лице

Бородавки содержат большое количество инфекционного вируса, который относительно стабилен. Передача от животных к животным обычна, например, через столбы забора или недоуздки. Бородавки на сосках лактирующих коров легко передаются телятам через ссадины. Загрязненное оборудование для нанесения татуировок или маркировки - еще один распространенный источник инфекции.

Связь с раком

Крупный рогатый скот

БПВ-4 причины плоскоклеточный рак пищеварительного тракта, а BPV-1/2 вызывает карциномы и гемангиоэндотелиомы мочевого пузыря, в обоих случаях у животных, которые питались папоротник (Pteridium aquilinum ).[3] Такие виды рака распространены в местах, где пастбища заражены папоротником, например, в западных регионах. Шотландское нагорье, южный Италия и Долина Насамполай в Кения.[3] Bracken содержит несколько иммунодепрессанты и мутагены, включая кверцетин и птакилозид. Потребление крупного рогатого скота в больших количествах приводит к синдром острого отравления[8] с симптомами Костный мозг истощение, в то время как при более низких уровнях длительного потребления он действует как рак кофактор.[3][9] Канцерогенез многоступенчатый процесс; опухоли также содержат активированные Рас, а также мутации или подавления подавитель опухолей гены p53 при раке пищеварительного тракта и хрупкие гистидиновые тетрады (FHIT) при раке мочевого пузыря.[3] Вирусные частицы не образуются ни в опухолях пищеварительного тракта, ни в опухолях мочевого пузыря.[3]

Коровы, питающиеся папоротником, подвержены риску развития рака, связанного с BPV

Эти опухоли, связанные с папоротником, могут служить моделью для некоторых типов человека. рак пищевода. Вирус папилломы человека ДНК была обнаружена примерно в 18% плоскоклеточных карцином пищевода,[10] и существует связь между воздействием или потреблением папоротника (который используется в качестве пищевого продукта и растительного лекарственного средства в Южная Америка, Китай, Япония, Корея и другие страны) и риск развития рака пищевода.[3]

Другие млекопитающие

BPV-1 и BPV-2 также могут вызывать саркомы и фибросаркомы у других млекопитающих, включая непарнокопытных (лошадиный саркоид)[11] а экспериментально кролики, хомяки и мыши[12][13] (и рассмотрено в[2]). Вирусные частицы не образуются при заражении других видов и, в отличие от опухолей, связанных с вирус папилломы человека, вирусная ДНК не интегрирована в геном хозяина.[11]

Конский саркоид природная опухоль кожи, поражающая лошадей, ослов и мулов, связана со штаммами BPV-1/2, которые могут быть специфичными для лошадей.[11] Поражения могут возникать на любом участке тела, часто множатся, причем особенно часто поражаются конечности, грудная клетка-живот, голова и парагенитальные области.[11][14] Способ передачи в настоящее время неясен; участие лицо летит (Musca autumnalis) было высказано предположение, и передача через зараженные липучки вероятна.[11] Заболевание представляет собой единственный известный пример естественного межвидового заражения вирусом папилломы. Участие BPV дает надежду, что вакцинация или противовирусная терапия может быть возможно в будущем для этой распространенной опухоли.

Лечение, профилактика и профилактика

Лечение обычно не требуется, так как большинство бородавок в конечном итоге спонтанно регрессируют. Хирургическое удаление возможно, но может привести к рецидиву.[7] Дезинфекция формальдегид палаток, столбов забора и других резервуаров вируса в окружающей среде может предотвратить передачу.[7]

Вакцинация

Вакцина против BPV типов 1, 2 и 4 были разработаны М. Саверия Кампо и другие.[3][6]

  • Профилактическая вакцинация (т.е., вакцинация животных без бородавок для предотвращения инфекции) цельным вирусом (например, формалин суспензия ткани убитой бородавки), вирусоподобные частицы (L1 или L1 + L2), белок L1 или (для BPV-4) белок L2 обеспечивает длительную защиту от заражения тем же типом BPV, но обычно неэффективен против существующих бородавок. Защита, по-видимому, опосредуется через нейтрализацию специфического типа антитела.[3] Для предотвращения инфекции может потребоваться вакцинация телят уже через 4–6 недель.[7]
  • Лечебная вакцинация (т.е., вакцинация животных с существующими бородавками) BPV-4 E7 или BPV-2 L2 вызывает раннюю регрессию бородавок. Отторжение бородавок связано с клеточно-опосредованный иммунный ответ, с проникновением на сайт большого количества лимфоциты и макрофаги.[3]

Эти системы вакцин послужили моделями для успешной разработки профилактических вакцин против вирус папилломы человека типы, связанные с шейный и анальный рак.[15] Обе Гардасил (четырехвалентный профилактический Вакцина против ВПЧ лицензия 2006 г.) и Cervarix (лицензия на бивалентную профилактическую вакцину в ЕС в 2007 г. и США в 2009 г.) содержат вирусоподобные частицы, собранные из белка L1, подход, успешный против BPV, и обе вакцины вызывают устойчивый иммунитет.[16][17] Различные терапевтические вакцины против ВПЧ на основе E6, E7 и L2 в настоящее время проходят ранние клинические испытания.[18]

Рекомендации

  1. ^ а б c "История таксономии ICTV: Вирус папилломы крупного рогатого скота 1". Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Получено 17 января 2019.
  2. ^ а б c d Шах К.В., Хоули П.М. (1996). «Папилломавирусы». В Филдс Б.Н., Книпе Д.М., Хоули П.М. и др. (ред.). Области вирусологии (3-е изд.). Липпинкотт-Рэйвен.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п Кампо, MS (2006). «Вирус папилломы крупного рогатого скота: старая система, новые уроки?». В Кампо, штат Массачусетс (ред.). Исследования папилломавируса: от естествознания к вакцинам и не только. Caister Academic. ISBN  978-1-904455-04-2.
  4. ^ Modis Y, Trus BL, Harrison SC (2002). «Атомная модель капсида папилломавируса». EMBO J. 21 (18): 4754–62. Дои:10.1093 / emboj / cdf494. ЧВК  126290. PMID  12234916.
  5. ^ Огава Т., Томита Ю., Окада М., Шинозаки К., Кубоноя Н., Кайхо И., Ширасава Н. (2004). «Обнаружение папилломавирусов широкого спектра в папилломах сосков крупного рогатого скота и здоровой коже сосков». J. Gen. Virol. 85 (Pt 8): 2191–7. Дои:10.1099 / vir.0.80086-0. PMID  15269358.
  6. ^ а б Кампо, MS (1995). «Заражение вирусом папилломы крупного рогатого скота и перспективы вакцинации». Тенденции Microbiol. 3 (3): 92–7. Дои:10.1016 / s0966-842x (00) 88889-7. PMID  7773594.
  7. ^ а б c d е ж грамм «Ветеринарное руководство».
  8. ^ «Ветеринарное руководство».
  9. ^ Джарретт В.Ф., Макнил П.Е., Гримшоу В.Т., Селман И.Е., Макинтайр В.И. (1978). «Район высокой заболеваемости раком крупного рогатого скота с возможным взаимодействием канцерогена окружающей среды и вируса папилломы». Природа. 274 (5668): 215–7. Bibcode:1978Натура.274..215М. Дои:10.1038 / 274215a0. PMID  210386.
  10. ^ Сырьянен KJ (2002). «Инфекции ВПЧ и рак пищевода». J. Clin. Патол. 55 (10): 721–8. Дои:10.1136 / jcp.55.10.721. ЧВК  1769774. PMID  12354793.
  11. ^ а б c d е Chambers G, Ellsmore VA, O'Brien PM, Reid SW, Love S, Campo MS, Nasir L (2003). «Связь вируса папилломы крупного рогатого скота с саркоидом лошади». J. Gen. Virol. 84 (Pt 5): 1055–62. Дои:10.1099 / vir.0.18947-0. PMID  12692268.
  12. ^ Буарон М., Леви Дж. П., Томас М., Фридман Дж. К., Бернар Дж. (1964). "Некоторые свойства Папиллома крупного рогатого скота вирус". Природа. 201 (4917): 423–4. Bibcode:1964Натура.201..423Б. Дои:10.1038 / 201423a0. PMID  14110027.
  13. ^ Робл М.Г., Олсон С. (1968). «Онкогенное действие вируса папилломы крупного рогатого скота на хомяков». Рак Res. 28 (8): 1596–604. PMID  4300248.
  14. ^ «Ветеринарное руководство».
  15. ^ «Симптомы ВПЧ, лечение, вакцина, ВПЧ у мужчин и женщин». www.std-gov.org. 2015-05-09.
  16. ^ Марковиц Л.Е., Данн Э.Ф., Сарайя М., Лоусон Х.В., Чессон Х., Унгер Э.Р. (2007). «Четырехвалентная вакцина против вируса папилломы человека: рекомендации Консультативного комитета по практике иммунизации (ACIP)». MMWR Recomm Rep. 56 (RR-2): 1–24. PMID  17380109.
  17. ^ Харпер Д.М., Франко Э.Л., Уилер С.М., Москицки А.Б., Романовски Б., Ротели-Мартинс К.М., Дженкинс Д., Шуинд А., Коста Клеменс С.А., Дубин Г. (2006). «Устойчивая эффективность до 4,5 лет вакцины с бивалентными вирусоподобными частицами L1 против вируса папилломы человека типов 16 и 18: результаты рандомизированного контрольного исследования». Ланцет. 367 (9518): 1247–55. Дои:10.1016 / S0140-6736 (06) 68439-0. PMID  16631880.
  18. ^ Дэвидсон EJ, Фолкнер RL, Sehr P, Pawlita M, Smyth LJ, Burt DJ, Tomlinson AE, Hickling J, Kitchener HC, Stern PL (2004). «Эффект бустерной иммунизации TA-CIN (HPV 16 L2E6E7) у пациентов с интраэпителиальной неоплазией вульвы, ранее вакцинированных TA-HPV (вирус осповакцины, кодирующий HPV 16/18 E6E7)». Вакцина. 22 (21–22): 2722–9. Дои:10.1016 / j.vaccine.2004.01.049. PMID  15246603.

внешняя ссылка