Энтеровирус по типу коксаки: Энтеровирусная инфекция: симптомы, диагностика, лечение

Содержание

Энтеровирусы, определение РНК в кале (Enterovirus, RNA, Fecal)

Метод определения ПЦР в реальном времени (RT-PCR).

Исследуемый материал Кал

Доступен выезд на дом

Онлайн-регистрация

Тест используют в целях лабораторного подтверждения энтеровирусной инфекции (выявляется общая для различных видов и серотипов энтеровирусов нуклеотидная последовательность).

Энтеровирусы – род РНК-содержащих вирусов, который относится к семейству пикорнавирусов (Picornaviridae). Энтеровирусной инфекции подвержены лица всех возрастов, но наиболее восприимчивы к ней дети. Эта инфекция часто может оставаться нераспознанной, поскольку в большинстве случаев протекает бессимптомно (у 85% инфицированных лиц) либо в легкой или среднетяжелой форме, напоминающей обычную простуду (в 12-14% случаев). Тяжелое течение заболевания (спектр клинических форм см. ниже) отмечают у 1-3% инфицированных. Потребность в лабораторном подтверждении энтеровирусной инфекции для отличия от других видов патологии возникает при тяжелых формах заболевания (в том числе менингитах, энцефалитах) или при эпидемических вспышках инфекции. 

Среди энтеровирусов выделяют различные виды и серотипы. Заболеваемость, связанная с полиомиелитными энтеровирусами (полиовирусами), во многих странах, включая Россию, практически ликвидирована благодаря эффективной вакцинации. Среди неполиомиелитных энтеровирусов потенциальную опасность для человека представляют 70 серотипов.

ВидЧисло серотиповСеротипы
A16Коксаки A2–8, 10, 12, 14, 16 Энтеровирусы 71, 76, 89–91
B41Коксаки A9, Коксаки B1–6 ЕСНО 1–7, 9, 11–21, 24–27, 29–33 Энтеровирусы 69, 73–75, 77, 78
C11Коксаки A1, 11, 13, 15, 17–22, 24
D2Энтеровирусы 68 и 70

Пик заболеваемости, связанной с энтеровирусами, приходится на лето и осень. Основной механизм передачи – фекально-оральный (включает пищевой, водный и бытовой (через предметы обихода) пути), возможен воздушно-капельный путь передачи инфекции. Относительная роль каждого из путей передачи может варьировать в зависимости от разновидности энтеровирусов, сроков после начала болезни, жизненных условий. Возможна вертикальная (трансплацентарная) передача инфекции от матери к плоду во время беременности. 

Размножение вирусов начинается в эпителии желудочно-кишечного тракта. Из желудочно-кишечного тракта вирусные частицы попадают в кровоток и поражают внутренние органы, где проходит вторая волна размножения вируса. Энтеровирусы можно обнаружить в секретах дыхательных путей и фекалиях инфицированных лиц, иногда – в крови и спинномозговой жидкости. 

Особенностью энтеровирусной инфекции является то, что различные клинические формы заболевания могут быть обусловлены представителями одного серотипа, а сходные клинические проявления могут вызывать разные серотипы вирусов. Лишь для некоторых серотипов энтеровирусов характерен определенный комплекс симптомов, который не наблюдается при инфицировании другими разновидностями. Многие из возможных клинических проявлений не являются специфичными для энтеровирусной инфекции и встречаются при других инфекционных заболеваниях. 

Заболевания, вызываемые энтеровирусами, можно разделить на две группы: 

  1. Менее опасные формы заболевания: трехдневная лихорадка с сыпью или без, герпангина, плевродиния, везикулярный фарингит, конъюнктивит, увеит, гастроэнтерит. 
  2. Потенциально тяжелые формы заболевания: менингит, энцефалит, острый паралич, септикоподобные состояния у новорожденных, миокардит, перикардит, гепатит, хронические инфекции у лиц с иммунодефицитами. 

Основные методы лабораторной диагностики энтеровирусной инфекции – выделение энтеровирусов в культуре клеток и обнаружение РНК энтеровирусов методом ПЦР. По сравнению с методом выделения и идентификации вируса с применением культуры клеток, ПЦР-исследование обладает большей чувствительностью и требует меньших временных затрат. 

Присутствие энтеровирусов в фекалиях не является специфичным только для периода острых клинических проявлений, вирусная РНК в пробах кала может обнаруживаться до одного месяца и более от начала инфицирования. Следует учитывать, что, в соответствии с указаниями Роспотребнадзора, обнаружение РНК энтеровирусов в образцах фекалий (в отсутствие эпидемической вспышки) не может служить основанием для лабораторного подтверждения этиологии серозных менингитов, заболеваний верхних дыхательных путей, диарейных инфекций и лихорадочных заболеваний неясной этиологии вследствие высокой частоты носительства энтеровирусов в популяции.

Аналитическая чувствительность (фекалии) – 1х104 ГЭ/мл.

Литература

  • Ботвиньева В.В., Намазова-Баранова Л.С., Гордеева О.Б., Ботвиньев О.К., Коноплева Т.Н. Современные возможности диагностики, профилактики и лечения энтеровирусной инфекции Коксаки у детей. Педиатрическая фармакология. — М. 2012;9(3):40-45. 
  • Инфекционные болезни у детей. Под ред. Д. Марри. — М.: Изд. «Практика». 2006:928. 
  • Эпидемиологический надзор и профилактика энтеровирусных (неполио) инфекций: Методические указания. МУ 3.1.1.2363-08. Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. — М. 2008. 
  • Kupila L., Vuorinen T., Vainionpõā R., Marttila R.J., Kotilainen P. Diagnosis of Enteroviral Meningitis by Use of Polymerase Chain Reaction of Cerebrospinal Fluid, Stool, and Serum Specimens. Clinical Infectious Diseases. 2005;40(7):982-987.
  • Материалы фирмы-производителя реагентов.

Что такое Энтеровирусная инфекция ?

 

Энтеровирусная инфекция — это группа острых инфекционных болезней, вызываемые кишечными вирусами (энтеровирусами), характеризующихся лихорадкой и полиморфизмом клинических симптомов, обусловленных поражением ЦНС, сердечно-сосудистой системы, ЖКТ, мышечной системы, легких, печени, почек и др. органов. 

В последние годы наметилась четкая тенденция активизации энтеровирусной инфекции в мире, о чем свидетельствуют постоянно регистрируемые в разных странах эпидемиологические подъемы заболеваемости и вспышки. География энтеровирусных инфекций чрезвычайно широка и охватывает все страны мира, в том числе и постсоветского пространства. Так, в научной литературе описаны вспышки энтеровирусного (асептического) менингита во Франции (2002 г., 559 случаев), в Японии (2000 г., заболело несколько сотен человек, были смертельные исходы, энтеровирус 71-го типа), США (2001 г., более 100 заболевших, вирус ECHO 13), Испании (2000 г., 135 случаев, вирус ECHO 13), Германии (2001 г., заболело 70 человек, вирус Коксаки В5), Турции. Наиболее крупные из описанных вспышек отмечались на Тайване (1998, 2000 гг., заболело около 3 тысяч человек) и в Сингапуре (2000 г., 1 тысяча случаев, 4 смертельных исхода, ), Тунисе (2003 г., 86 человек, представлена вирусами ECHO 6, 13). На постсоветском пространстве наиболее крупные вспышки в последние годы наблюдались в России, в Приморском крае (Хабаровск, 1997 г., преобладали вирусы Коксаки В3, 4, 5, EСНО 6, 17, энтеровирус 70-го типа) и в Калмыкии (2002 г., 507 случаев, вирус ECHO 30), а также в Украине (1998 г., заболело 294 человека, вирус Коксаки В4). 

Одной из основных особенностей этих инфекций является здоровое вирусоносительство, постоянно обусловливающее возникновение спорадических форм и массовых заболеваний, которое, как и заболеваемость, наблюдается не только среди детей младшего и старшего возраста, но и среди взрослых. Установлено, что продолжительность пребывания энтеровирусов в кишечнике не превышает 5 месяцев. 

Однако основное значение в поддержании циркуляции энтеровирусов среди населения, по-видимому, имеют два фактора — наличие восприимчивых контингентов и значительная длительность вирусоносительства. Последняя особенность позволяет вирусу после инфицирования неиммунных лиц, создавая высокоиммунную прослойку, дождаться новых восприимчивых контингентов. 

 

Патогенез (что происходит?) во время Энтеровирусной инфекции:

Энтеровирусные инфекции относятся к группе антропонозов. Существование энтровирусов в природе обусловлено наличием двух основных резервуаров — человека, у которого происходит размножение и накопление вируса, и внешней среды (вода, почва, пищевые продукты), в которой они способны выживать благодаря высокой устойчивости. Риск возникновения вспышек значительно возрастает при «вбросе» в человеческую популяцию массивного энтеровирусного загрязнения, что чаще всего может быть реализовано через водный и пищевой путь передачи. 

Описывается вертикальный путь передачи энтеровирусных инфекций. Высокий риск врожденной энтеровирусной инфекции, как правило, определяется не острым энтеровирусным заболеванием, перенесенным матерью во время беременности, а наличием у женщины персистентной формы энтеровирусной инфекции. С врожденной энтеровирусной инфекцией связывают синдром внезапной детской смерти. 

Источник инфекции — больной человек или вирусоноситель. Механизм передачи — воздушно-капельный или фекально-оральный. Чаще болеют дети и молодые люди. Характерна летне-осенняя сезонность. Иммунитет после перенесенного заболевания достаточно продолжительный (до нескольких лет). 

Входные ворота инфекции – слизистые оболочки верхних дыхательных путей или пищеварительного тракта, где вирус размножается, накапливается и вызывает местную воспалительную реакцию, что проявляется симптомами герпетической ангины, ОРЗ, фарингита или кишечной дисфункцией. В результате последующей вирусемии вирусы гематогенно разносятся по всему организму и оседают в различных органах и тканях. 


Большинство случаев энтеровирусных инфекций протекает бессимптомно. Большая часть клинически заметных проявлений — простудоподобные заболевания, причем энтеровирусы считаются вторым по частоте возбудителем ОРВИ. 

Условно можно выделить две группы заболеваний, вызываемых энтеровирусами: 
I. Потенциально тяжелые: 
— серозный менингит; 
— энцефалит; 
— острый паралич; 
— неонатальные септикоподобные заболевания; 
— мио-(пери-)кардит; 
— гепатит; 
— хронические инфекции иммунодефицитных лиц. 

II. Менее опасные: 
— трехдневная лихорадка с сыпью или без; 
— герпангина; 
— плевродиния; 
— везикулярный фарингит; 
— конъюнктивит; 
— увеит; 

— гастроэнтерит. 

Диагностика Энтеровирусной инфекции:

Диагностика энтеровирусной инфекции включает 4 основных метода: 
1) серологический; 
2) иммуногистохимический; 
3) молекулярно-биологический; 
4) культуральный. 

Основной целью иммуногистохимических методов является обнаружение in situ энтеровирусных антигенов. К числу наиболее доступных методов иммуногистохимии относятся иммунофлюоресцентный и иммунопероксидазный анализы. 

энтеровирусами. При использовании плеконарила в лечении менингитов у детей достоверно отмечено сокращение менингеальных симптомов на 2 дня. 

Профилактика Энтеровирусной инфекции:

Специфическая профилактика. Не разработана. 

Неспецифическая профилактика. В очаге инфекции контактным детям можно закапывать лейкоцитарный интерферон по 5 капс. в носовые ходы 3–4 раза в день в течение 7 дней. Защитное действие оказывает иммуноглобулин в дозе 0,2 мл/кг, в/м. 

Проветривание и дезинфекция помещений, соблюдение правил удаления и обеззараживания нечистот, обеспечение населения безопасными в эпидемиологическом плане продуктами. 

Врач – инфекционист Бардаханова Г.В

Профилактика энтеровирусной инфекции — ОГБУЗ Поликлиника №4 Смоленск

Профилактика энтеровирусной инфекции

Что такое энтеровирусная инфекция?

Управление Роспотребнадзора по Смоленской области с наступлением  лета напоминает о профилактике энтеровирусных инфекций (далее – ЭВИ), представляющих собой группу острых инфекционных заболеваний, которые могут поражать детей и взрослых при заражении вирусами рода Enterovirus.
На территории Смоленской области за 5 месяцев 2018 года случаев ЭВИ не зарегистрировано, за аналогичный период прошлого года – 7 случаев (0,73 на 100 тыс. населения).


 
Эти кишечные вирусы в последние годы стали вызывать вспышки массовых заболеваний во всем мире. Коварство возбудителей энтеровирусной инфекции в том, что они могут вызывать различные формы клинических проявлений, от легкого недомогания, до серьезного поражения центральной нервной системы. При развитии энтеровирусной инфекции, симптомы характеризуются лихорадочным состоянием и большим многообразием прочих признаков, обусловленных поражением дыхательной системы, желудочно-кишечного тракта, почек, центральной-нервной системы и других органов.
Энтеровирусы отличаются высокой устойчивостью во внешней среде, способны сохранять жизнеспособность в воде поверхностных водоемов и влажной почве до 2-х месяцев.
Источником инфекции является человек (больной или носитель). Инкубационный период составляет в среднем от 1 до 10 дней. Среди заболевших ЭВИ преобладают дети. Характерна летне-осенняя сезонность. Локальные вспышки ЭВИ могут регистрироваться в течение всего года.
Иммунитет после перенесенного заболевания достаточно продолжительный (до нескольких лет).
Передача ЭВИ осуществляется при реализации фекально-орального механизма (водным, пищевым и контактно-бытовым путями) и аэрозольного механизма (воздушно-капельным и пылевым путями).
Так же существует вертикальный путь передачи энтеровирусных инфекций. Высокий риск врожденной энтеровирусной инфекции, как правило, определяется не острым энтеровирусным заболеванием, перенесенным матерью во время беременности, а наличием у женщины персистентной формы энтеровирусной инфекции. С врожденной энтеровирусной инфекцией связывают синдром внезапной детской смерти.
Входные ворота инфекции – слизистые оболочки верхних дыхательных путей или пищеварительного тракта, где вирус размножается, накапливается и вызывает местную воспалительную реакцию, что проявляется симптомами герпетической ангины, ОРЗ, фарингита или кишечной дисфункцией. В результате последующей вирусемии вирусы гематогенно разносятся по всему организму и оседают в различных органах и тканях.

ЭВИ распространена повсеместно, встречается в виде спорадических случаев, локальных вспышек (чаще в детских коллективах), эпидемий.
Причиной формирования локальных очагов с групповой заболеваемостью может являться занос инфекции в учреждение, на территорию и возможность ее распространения в условиях несоблюдения требований санитарного законодательства, как по условиям размещения, так и по состоянию систем водопользования и организации питания.
Эпидемиологическую значимость представляет вода открытых водоемов, загрязненная сточными водами, как в качестве источников питьевого водоснабжения, так и используемая в качестве рекреационных зон для купания населения.
Симптомы Энтеровирусной инфекции:
ЭВИ характеризуются полиморфизмом клинических проявлений и множественными поражениями органов и систем: серозный менингит, геморрагический конъюнктивит, увеит, синдром острого вялого паралича (ОВП), заболевания с респираторным синдромом и другие.
Широкая пантропность энтеровирусов лежит в основе большого разнообразия вызываемых ими клинических форм инфекции, затрагивающих практически все органы и ткани организма человека: нервную, сердечно-сосудистую системы, желудочно-кишечный, респираторный тракт, а также почки, глаза, мышцы кожи, слизистую полости рта, печень, эндокринные органы. Особую опасность энтеровирусных инфекций представляет у иммунодефицитных лиц.

Большинство случаев энтеровирусных инфекций протекает бессимптомно. Большая часть клинически заметных проявлений — простудоподобные заболевания, причем энтеровирусы считаются вторым по частоте возбудителем ОРВИ.

Условно можно выделить две группы заболеваний, вызываемых энтеровирусами:
I. Потенциально тяжелые:
— серозный менингит;
— энцефалит;
— острый паралич;
— неонатальные септикоподобные заболевания;
— мио-(пери-)кардит;
— гепатит;
— хронические инфекции иммунодефицитных лиц.

II. Менее опасные:
— трехдневная лихорадка с сыпью или без;
— герпангина;
— плевродиния;
— везикулярный фарингит;
— конъюнктивит;
— увеит;
— гастроэнтерит.

1. Герпетическая ангина. В первые сутки заболевания появляются красные папулы, которые располагаются на умеренно гиперемированной слизистой небных дужек, язычка, мягком и твердом нёбе, быстро превращаются в везикулы размером 1–2 мм, числом от 3–5 до 15–18, не сливающиеся между собой. Через 1–2 дня пузырьки вскрываются с образованием эрозий либо бесследно рассасываются к 3–6 дню болезни. Боль при глотании отсутствует или незначительная, иногда появляется слюнотечение. Увеличение шейных и подчелюстных лимфоузлов небольшое, но пальпация их болезненна.

2. Эпидемическая миалгия (болезнь Борнхольма, «чертова пляска», плевродиния). Характеризуется острыми болями с локализацией в мышцах передней брюшной стенки живота, нижней части грудной клетки, спине, конечностях. Боли носят приступообразный характер, продолжительностью от 30–40 секунд до 15–20 минут, повторяются на протяжении нескольких дней, могут носить рецидивирующий характер, но уже с меньшей интенсивностью и продолжительностью.

3. Менингеальный синдром сохраняется от 2–3 дней до 7-10 дней, санация ликвора происходит на 2-й — 3-й неделе. Возможны остаточные явления в виде астенического и гипертензионного синдромов.

Из других неврологических симптомов при менингите энтеровирусной этиологии могут быть расстройства сознания, повышение сухожильных рефлексов, отсутствие брюшных рефлексов, нистагм, клонус стоп, кратковременные глазодвигательные расcтройства.

4. Паралитические формы энтеровирусной инфекции отличаются полиморфизмом: могут развиться спинальная, бульбоспинальная, понтинная, полирадикулоневрическая формы. Чаще других встречается спинальная форма, которая характеризуется развитием острых вялых параличей одной или обеих ног, реже – рук с выраженным болевым синдромом мышечного характера. Течение этих форм легкое, не оставляет стойких парезов и параличей.

5. Энтеровирусная лихорадка (малая болезнь, 3-х дневная лихорадка). Это наиболее частая форма энтеровирусной инфекции, но трудно диагностируемая при спорадической заболеваемости. Характеризуется кратковременной лихорадкой без выраженных симптомов локальных поражений. Протекает с умереными общеинфекционными симптомами, самочувствие нарушено мало, токсикоза нет, температура сохраняется 2–4 дня. Клинически может быть диагносцирована при наличии вспышки в коллективе, когда встречаются и другие формы энтеровирусной инфекции.

6. Энтеровирусная экзантема («бостонская лихорадка»). Характеризуется появлением с 1-го – 2 дня болезни на лице, туловище, конечностях высыпаний розового цвета, пятнисто- или пятнисто-папулезного характера, иногда могут быть геморрагические элементы. Сыпь держится 1–2 дня, реже – дольше и исчезает бесследно.

7. Кишечная (гастроэнтеритическая) форма. Протекает с водянистой диареей до 5–10 раз в сутки, болями в животе, метеоризмом, нечастой рвотой. Симптомы интоксикации умеренные. У детей до 2-х летнего возраста кишечный синдром часто сочетается с катаральными явлениями со стороны носоглотки. Продолжительность болезни у детей раннего возраста в течение 1–2-х недель, у детей старшего возраста 1–3 дня.

8. Респираторная (катаральная) форма проявляется слабо выраженными катаральными явлениями в виде заложенности носа, ринита, сухого редкого кашля. При осмотре выявляется гиперемия слизистой ротоглотки, мягкого нёба и задней стенки глотки. Могут отмечаться легкие диспепсические расстройства. Выздоровление наступает через 1–1,5 недели.

9. Миокардит, энцефаломиокардит новорожденных, гепатит, поражение почек, глаз (увеит) – эти формы энтеровирусной инфекции у детей встречаются редко. Клиническая диагностика их возможна только при наличии манифестных форм энтеровирусной инфекции или эпидемических вспышек заболевания. Чаще они диагносцируются при проведении вирусологических и серологических исследований.

Высокая тропность энтеровирусов к нервной системе характеризуется многообразием клинических форм наиболее часто встречающихся поражений нервной системы: серозных менингитов, энцефалитов, полирадикулоневритов, невритов лицевого нерва.

Ведущее место среди детских нейроинфекций по-прежнему занимают менингиты, которые составляют 70–80 % от общего числа инфекционных поражений центральной нервной системы. Ежегодно отмечается повышение заболеваемости энтеровирусными менингитами в летне-осенний период. Болеют преимущественно дети дошкольного и школьного возраста. Клинически асептический серозный менингит, вызванный разными типами полиовирусов, вирусов ЕСНО, вирусами Коксаки А и В, практически невозможно различить. Изменения цереброспинальной жидкости также неотличимы. К настоящему времени наиболее часто встречающаяся клиническая форма энтеровирусного менингита хорошо описана.

По данным ВОЗ, энтеровирусные инфекции сердца являются регулярно регистрируемой в мире патологией. В зависимости от возбудителя энтеровирусные инфекции сердца имеют вполне определенную долю в структуре общей инфекционной заболеваемости, составляющую около 4 % от общего числа зарегистрированных вирусных заболеваний. Наибольшее число энтеровирусных инфекций сердца обусловлено вирусами Коксаки В, второе место среди возбудителей энтеровирусных инфекций сердца (по удельному весу в инфекционной патологии) занимают вирусы Коксаки А, далее следуют вирусы ECHO и полиовирусы.

Выделяют следующие клинические формы вирусиндуцированных сердечных заболеваний: мио-, пери-, эндокардит, кардиомиопатии, врожденный и приобретенный пороки сердца.

Клинические проявления энтеровирусных инфекций сердца зависят от степени вовлечения миокарда в патологический процесс и могут сопровождаться как практически полным отсутствием нарушений функциональной активности миокарда, так и тяжелым поражением сердечной деятельности, сопровождающимся дилатацией всех камер сердца со значительным нарушением систолической функции. Энтеровирусы обладают высокой тропностью к тканям сердца, в которых сначала развиваются альтернативно-деструктивные процессы, обусловленные прямым цитопатическим действием вируса, а в последующем возникает вирусиндуцированное воспаление с формированием мио-, эндо- и эпикардита, диффузного кардиосклероза, приводящих к развитию дилатационной кардиомиопатии.

Интерес представляют сообщения о сосудистых поражениях при Коксаки-инфекциях, выявленных у больных с энтровирусными миокардитами.

Энтеровирус 70 в последние годы вызвал многочисленные вспышки острого эпидемического геморрагического конъюнктивита, склонного к распространению. У некоторых пациентов через промежуток времени от начала заболевания развивались параличи и парезы различной выраженности и локализации. Встречаются увеиты, вызванные ЕСНО 11, 19.

Наибольшую опасность энтеровирусные инфекции представляют для иммуносупрессивных лиц: больных со злокачественными заболеваниями крови, новорожденных, лиц после трансплантации костного мозга, ВИЧ-инфицированных больных.
Инфекция, вызванная вирусом Коксаки А9, связана с развитием аутоиммунных заболеваний. Доказана роль энтеровирусов в развитии диабета 1-го типа.

В литературе обсуждается вопрос о роли энтеровирусных инфекций, в частности Коксаки-вирусной, в этиологии самопроизвольных выкидышей.

Поражение половой сферы проявляется клиникой паренхиматозного орхита и эпидидимита, вызывается наиболее часто вирусами Коксаки В1–5, ЕСНО 6, 9, 11. Энтеровирусы как причина инфекционного орхита занимают второе место после вируса эпидемического паротита. Особенность данного заболевания заключается в том, что на первом этапе развивается клиника другого симптомокомплекса, свойственного энтеровирусной инфекции (герпангина, менингит и др.), а через 2–3 недели появляются признаки орхита и эпидидимита. Заболевание встречается у детей пубертатного возраста и протекает относительно доброкачественно, но может закончиться и развитием азоспермии.

Профилактика Энтеровирусной инфекции

Специфическая профилактика. Не разработана.
Неспецифическая профилактика:
— соблюдение правил личной гигиены;
— употребление для питья только кипяченую или бутилированную воду;
— перед употреблением в пищу тщательное мытье фруктов, ягод, овощей;
— защита продуктов от насекомых, грызунов;
— избегать покупки продуктов в местах несанкционированной торговли;
— купаться только в разрешенных местах, не заглатывая воду во время купания.
 

Энтеровирусная инфекция

Основные возбудители:

  • Коксаки A (24 серотипа),
  • Коксаки B (6 серотипов),
  • ECHO (34 серотипа)
  • неклассифицированные энтеровирусы человека 68 — 71 типов.

 

Энтеровирус – это опасно?

 

 

   Большинство энтеровирусных инфекций протекают легко. Но некоторые штаммы могут вызывать более тяжелые заболевания, особенно у маленьких детей.

 

Как происходит заражение?

 

 

       Источник инфекции – человек (больной или носитель). Заражение происходит воздушно-капельным путем, через пыль, а также водным, пищевым и контактно-бытовым путями. Вода открытых водоемов, загрязненная сточными водами, как в качестве источников питьевого водоснабжения, так и используемая в качестве зон для купания населения -наиболее опасна в плане передачи инфекции. Инкубационный период длится 1-10 дней.

 

 

Кто может заразиться?

 

         Энтеровирусами может заразиться любой Чаще всего заражаются и заболевают дети, младенцы и подростки, т.к они еще не обладают иммунитетом (защитой) от предыдущих воздействий этих вирусов.

 

 

Имеет ли заболевание сезонность?

 

 

   Вспышки энтеровирусной инфекции преимущественно возникают в летне-осенний период, но отдельные случаи встречаются в течение всего года.

 

 

Как протекает инфекция?

 

 

       Энтеровирусная инфекция характеризуется разнообразием клинических проявлений и множественными поражениями органов и систем: серозный менингит, геморрагический конъюнктивит, синдром острого вялого паралича, заболевания с респираторным синдромом и другие.

      Один и тот же серотип энтеровируса способен вызывать развитие нескольких клинических синдромов и, наоборот, различные серотипы энтеровирусов могут вызвать сходные клинические проявления болезни. Наибольшую опасность представляют тяжелые формы инфекции с поражением нервной системы.

 

 

Как защититься?

 

    Соблюдение правил личной гигиены имеет жизненно важное значение для предотвращения распространения энтеровирусных инфекций.

Правила гигиены:

  • мытье рук с мылом
  • тщательное мытье овощей и фруктов перед употреблением
  • приобретение продуктов питания только в санкционированных местах
  • термическая обработка продуктов
  • купание только в разрешенных местах
  • соблюдение гигиены во время купания (не заглатывать воду)
  • недопущение контактов с инфицированными людьми, особенно с сыпью
  • пить только бутилированную воду

При подозрении на инфекционное заболевание – немедленно обратитесь к врачу.

Энтеровирусная инфекция у детей — ГБУЗ «Детская больница города Армавира» МЗ КК

            За последние годы накопился обширный материал о роли энтеровирусов в инфекционной патологии человека. Они широко распространены повсеместно, вызывают различные по клиническим проявлениям и степени тяжести заболевания, представляя серьезную проблему для здравоохранения во многих странах мира (эпидемические вспышки серозных менингитов, менингоэнцефалитов, вызванных энтеровирусами группы EСHО, «Системная инфекция»   новорожденных.

За последние годы накопился обширный материал о роли энтеровирусов в инфекционной патологии человека. Они широко распространены повсеместно, вызывают различные по клиническим проявлениям и степени тяжести заболевания, представляя серьезную проблему для здравоохранения во многих странах мира (эпидемические вспышки серозных менингитов, менингоэнцефалитов, вызванных энтеровирусами группы EСHО, «Системная инфекция»   новорожденных.                                                                    Энтеровирусы довольно быстро погибают при температурах свыше 50.С (при 60.С — за 6-8 мин., при 65.С — за 2,5 мин., при 80.С — за 0,5 мин., при 100.С — мгновенно). Тем не менее, при температуре 37.С вирус может сохранять жизнеспособность в течение 50-65 дней.           . В замороженном состоянии активность энтеровирусов сохраняется в течение многих лет, при хранении в обычном холодильнике (+4. — +6.С) — в течение нескольких недель, а при комнатной температуре — на протяжении нескольких дней. Они выдерживают многократное замораживание и оттаивание без потери активности.    

 Энтеровирусы длительно сохраняются в воде (вирусы ECHO 7 в водопроводной воде выживают 18 дней, в речной — 33 дня, в очищенных сточных водах — 65 дней, в осадке сточных вод — 160 дней).

 Энтеровирусы быстро разрушаются под воздействием ультрафиолетового облучения, при высушивании, кипячении. Быстро инактивирует вирусы раствор йода.

 Резервуаром и источником инфекции является больной человек или инфицированный бессимптомный носитель вируса. При этом велика роль здоровых носителей как источников инфекции. Вирусоносительство у здоровых лиц составляет от 17 до 46%.

Наиболее интенсивное выделение возбудителя происходит в первые дни болезни. Доказана высокая контагиозность энтеровирусов. Инфицированные лица наиболее опасны для окружающих в ранние периоды инфекции, когда возбудитель присутствует в экскретах организма в наибольших концентрациях. Вирус обнаруживают в крови, моче, носоглотке и фекалиях за несколько дней до появления клинических симптомов. Через 2 недели после появления клиники большинство энтеровирусов еще выделяется с фекалиями, но уже не обнаруживается в крови или носоглоточном отделяемом. .

Пути передачи — водный, пищевой, контактно-бытовой, воздушно-капельный.      Факторами передачи служат вода, овощи, контаминированные энтеровирусами в результате применения  необезвреженных сточных вод в качестве органических удобрений. Также вирус может передаваться через грязные руки, игрушки и другие объекты внешней среды.

Основную роль в поддержании циркуляции энтеровирусной инфекции  среди населения играют следующие факторы: высокая восприимчивость людей, длительность вирусоносительства и возможность вирусов длительно сохраняться в объектах окружающей среды. На распространение инфекции влияет плотность населения, интенсивность сообщения между населенными пунктами.

       .                                                                                                                                                  При неблагоприятных санитарно-эпидемиологических условиях жизнедеятельности населения инфицирование энтеровирусной инфекцией и выработка невосприимчивости происходит в раннем возрасте. Зараженность детей может доходить до 50%.                                                                        В некоторых районах свыше 90% детей оказываются иммунными к распространенным типам энтеровирусов уже в возрасте 5 лет.

 Часто наблюдается внутрисемейное распространение инфекции. Вероятность вторичного инфицирования и тяжесть клинических проявлений существенно варьируют для различных энтеровирусов. До 90% и более членов семьи были заражены вирусами острого геморрагического конъюнктивита (энтеровирус типа 70 и Коксаки А24), в то время как другие вирусы (Коксаки и ЕСНО) инфицировали только около 50-75% восприимчивых членов семьи, преимущественно детей в возрасте 5-9 лет.

 Особую важность имеет распространение энтеровирусных инфекций в организованных детских коллективах (детских садах, школах), когда до 50% детей могут оказаться зараженными .

Около 85% случаев энтеровирусных инфекций протекает бессимптомно.                      Около 12-14% случаев диагностируются как легкие лихорадочные заболевания и около             1-3% — имеют тяжелое течение, особенно у детей раннего возраста

В  целях  профилактики энтеровирусных инфекций необходимо выполнение санитарно-эпидемиологических требований в отношении:                                     

 обеспечения населения качественным водоснабжением;                                                               

содержания открытых водоемов, использующихся для рекреации и хозяйственно-питьевого водопользования;

— обеспечения населения качественным продовольствием;

— содержания объектов общественного питания и пищевой промышленности

— содержания территории, ее благоустройства, функционирования очистных сооружений;

— обеспечения социально-бытовых условий проживания населения;

— содержания, эксплуатации, соблюдения противоэпидемического режима лечебно-профилактических, детских дошкольных, образовательных и других учреждений;

— условий воспитания и обучения;

-условий работы с возбудителями инфекционных заболеваний. 

      Медицинскими работниками детских поликлиник проводится активная санитарно-просветительная работа в целях профилактики энтеровирусной инфекции.

 При появлении первых симптомов необходимо обратиться к врачу, не заниматься самолечением.

                                                                                                                                            Уважаемые родители! Помните, что здоровье ваших детей в ваших руках.

Врач эпидемиолог МБУЗ ДГБ    

 Артамонова Т.И.   

«Городская клиническая поликлиника №3» — Энтеровирусные инфекции

В случае заболевания гриппом или ОРВИ

Вызовите врача на дом по тел. 31-12-07,46-12-07 по ул. Дикопольцева, 34 и по ул. Ленинградская, 27
с 8:00 до 14:00 Граждане, подлежащие карантину по поводу контакта с коронавирусной инфекцией, могут получить больничный лист через единый портал государственных услуг (подробнее).
Горячая линия по вопросам, связанным с коронавирусной инфекцией: 31-12-19
Оставайтесь дома!

Выписка льготных рецептов

Лица старше 65 лет для получения льготных лекарственных препаратов в рабочие дни могут обратиться:

  • по тел. 31-17-75 (ул. Дикопольцева, 34)
  • по тел. 30-18-67 (ул. Ленинградская, 27)

При наличии необходимых препаратов в аптечном пункте и аптеке №24 они будут доставлены Вам на дом.



Энтеровирусные инфекции

Энтеровирусные инфекции – группа инфекционных заболеваний человека, вызываемых кишечными вирусами Коксаки и ЕСНО, с разнообразными клиническими проявлениями, и распространенных повсеместно.

Возбудители устойчивы в окружающей среде, могут длительно сохраняться в сточных водах, на поверхности предметов домашнего обихода, в пищевых продуктах, хорошо переносят замораживание, воздействие 70° спирта, эфира. Они сохраняют жизнеспособность в водопроводной воде до 18 дней, в речной до 33 дней, в очищенных сточных водах до 65 дней, в осадке сточных вод до 160 дней, на объектах окружающей среды, различных поверхностях до трех месяцев, при замораживании — в течение нескольких лет. Разрушаются энтеровирусы под воздействием ультрафиолетовых лучей, повышенной температуры, хлор- и кислородактивных средств дезинфекции, при кипячении, высушивании.

Источником инфекции является только человек – больной или вирусоноситель, который выделяет возбудителя в окружающую среду с испражнениями, а также воздушно-капельным путем. Наиболее интенсивное выделение вируса происходит в первые дни болезни, но может продолжаться в течение нескольких месяцев.

Основным механизмом передачи энтеровирусной инфекции является фекально-оральный, возможны также контактный и аэрогенный механизмы. Путями передачи являются водный, пищевой, контактно-бытовой, воздушно-капельный.

Факторами передачи могут быть инфицированные энтеровирусами вода, фрукты, овощи, другие пищевые продукты, а также объекты окружающей среды – воздух, поверхности в помещениях, санитарно-техническое оборудование, столовая посуда, игрушки, белье, выделения больного. Возможна передача инфекции через руки.

Главный путь заражения – водный и пищевой, факторами передачи чаще всего служат вода и овощи. Характерна летне-осенняя сезонность заболевания, часто в виде вспышек и эпидемий. Восприимчивость к энтеровирусным инфекциям велика, особенно в детском возрасте (до 8-10 лет). Новорожденные и дети раннего возраста являются особой группой риска. Взрослые болеют относительно редко, часто переносят инфекцию бессимптомно, но выделяют вирус в течение длительного времени.

Энтеровирусы способны поражать многие органы и ткани человека, в частности, центральную нервную систему, сердце, легкие, печень, почки, мышцы, эпителиальные клетки, что приводит к значительному разнообразию проявлений заболевания. У беременных возможно внутриутробное поражение плода. 85% всех случаев инфекции протекает бессимптомно, 12-14% приходится на легкие лихорадочные заболевания, а 1-3% имеют тяжелое течение, особенно у детей раннего возраста и с нарушениями иммунной системы.

Инкубационный период продолжается от 2 до 10 суток, чаще около недели. Заболевание начинается остро с повышения температуры тела до 38-39 градусов, головной боли, распространенных болей в мышцах, головокружения, общей слабости. Нередко отмечаются тошнота и рвота. Часто у больных появляется кратковременная разнообразная сыпь. При поражении центральной нервной системы наиболее часто встречающаяся форма – серозный (асептический) менингит, который сопровождается лихорадкой, головной болью и поражением оболочек мозга. Кроме того, процесс может затрагивать вещество головного и спинного мозга, вызывая такие тяжелые формы заболевания, как менингоэнцефалит, энцефалит, миелит, радикуломиелит, параличи (от легкой слабости мышц до полной атрофии).

Часто встречается благоприятно протекающая энтеровирусная лихорадка (летний грипп, трехдневная лихорадка), заканчивающаяся выздоровлением в течение 5-7 дней; респираторная форма, протекающая как острое респираторное заболевание; энтеровирусная диарея, сопровождающаяся поносом, болями в животе, рвотой; энтеровирусная экзантема, когда на фоне лихорадки и умеренно выраженной интоксикации появляется кореподобная или краснухоподобная сыпь на туловище, конечностях, лице, угасающая через 3-4 дня; герпангина, сопровождающаяся лихорадкой, болями в горле и характерными высыпаниями на небных дужках, миндалинах, задней стенке глотки, с доброкачественным течением, эпидемический геморрагический конъюнктивит, когда внезапно возникают боли в глазах, светобоязнь, слезотечение, отёк век, отделяемое из глаз, и другие варианты течения энтеровирусных инфекций.

Особого внимания заслуживает заболевание, вызванное энтеровирусом 71 типа, которое может иметь двухфазное течение. Первая фаза- ящуроподобный синдром с лихорадкой, рвотой, сыпью с изъязвлениями на слизистой полости рта, на кожных покровах рук, ног, поражаются дети от 6 месяцев до 12 лет. Как правило, заболевание протекает сравнительно легко и заканчивается выздоровлением.

Вторая фаза характеризуется неврологическими осложнениями и наблюдается у детей раннего возраста от 6 месяцев до 3 лет, проявляясь асептическим менингитом, острыми вялыми параличами, ромбэнцефалитом, с тяжелыми последствиями и возможным летальным исходом.

Методы специфической профилактики (вакцинация) этих инфекций не разработаны. Профилактические мероприятия направлены на предотвращение загрязнения возбудителем окружающей среды, санитарное благоустройство источников водоснабжения, соблюдение правил удаления и обеззараживания нечистот, обеспечение населения безопасными продуктами питания и доброкачественной питьевой водой.

В очаге энтеровирусной инфекции необходима обязательная и как можно более ранняя изоляция заболевших, особенно с лёгкими формами заболевания, медицинское наблюдение за контактировавшими детьми с ежедневным осмотром кожи, слизистой зева, измерением температуры тела до 10 дней при легких формах заболевания, до 20 дней при поражениях нервной системы. Изоляцию больных с легкими формами болезни проводят в течение 10 дней. При подозрении на серозный менингит больной подлежит госпитализации и изоляции до 20 дней.

При лечении больного энтеровирусной инфекцией на дому его изолируют, помещая в отдельную комнату или в отгороженную ее часть. При уходе за больным, контакте с предметами в окружении больного (одежда, постельные принадлежности, дверные ручки и др.), потенциально зараженные энтеровирусами, необходимо пользоваться одноразовыми медицинскими масками или четырехслойной марлевой маской, надевать резиновые перчатки. По завершении работы руки в перчатках надо обработать салфеткой, смоченной в растворе дезинфицирующего средства, снять перчатки, вымыть руки и обработать их кожным антисептиком.

Для больного выделяется отдельная столовая посуда и приборы для приема пищи, лекарств, отдельное индивидуальное полотенце, постельные принадлежности, при необходимости одноразовые носовые платки.

Для проведения текущей дезинфекции в домашнем очаге для обеззараживания вещей больного используют метод кипячения в течение 30 минут с добавлением моющего средства или дезинфицирующего средства, обладающие вирулицидным действием на энтеровирусы, разрешенные для применения в присутствии людей, которые применяют также для обработки поверхностей в помещениях. Инструктаж по соблюдению правил личной гигиены и ухода за больным проводит медицинский работник.

В помещении, где находится больной, ежедневно проводят влажную уборку с применением моющих и дезинфицирующих средств и проветривают его как можно чаще (не менее 4 раз в день). После проведения уборки уборочных инвентарь кипятят в отдельной посуде не менее 15 минут, или погружают в раствор дезсредства на определенное время согласно инструкции. После этого инвентарь прополаскивают, высушивают и хранят в сухом виде в специально выделенной для этого емкости.

Посуду больного дезинфицируют кипячением в 2% растворе пищевой соды в течение 30 минут или путем погружением в дезинфицирующий раствор с последующим мытьем и высушиванием в вертикальном положении, не вытирая ее полотенцем.

Использованное белье больного складывают в отдельную емкость с крышкой. Обеззараживание белья перед стиркой осуществляют методом кипячения в 0,5% растворе любого моющего средства в течение 30 минут с момента закипания, затем стирают и высушивают. Нельзя сдавать белье больного в общую прачечную.

Предметы ухода за больным, игрушки обеззараживают способом погружения в дезинфицирующий раствор с последующим мытьем и высушиванием.

Обработку рук больного, а также рук ухаживающих лиц, проводят с использованием мыла, растворов антисептиков, гелей, дезинфицирующих салфеток с вирулицидным эффектом.

Маски меняют каждые 4 часа. Использованные марлевые маски кипятят в течение 30 минут с момента закипания. Одноразовые перчатки и маски после обеззараживания уничтожают.

В случаях массового распространения заболевания запрещается проведение массовых мероприятий, а также купание в открытых водоемах и реке Амур, так как именно во время купания зачастую происходит заражение (при заглатывании инфицированной вирусом воды).

Важно помнить, что заражение может наступить при употреблении в пищу плохо вымытых овощей и фруктов. Их необходимо тщательно мыть под проточной водой с использованием детского мыла или моющего средства, разрешенного для этой цели, по возможности окачивать кипятком. Для мытья надо использовать воду надлежащего качества, а не из бочек или других емкостей. Для питья необходимо использовать бутилированную воду в фабричной одноразовой упаковке, из крупных емкостей многоразового использования воду надо кипятить. В домашних чайниках кипяченую воду больше одних суток хранить нежелательно, их надо промывать и воду кипятить повторно. Если используется вода из диспенсеров, то они должны мыться и дезинфицироваться согласно инструкции к этому оборудованию.

При появлении признаков заболевания надо помнить, что возможно быстрое развитие поражения нервной системы (менингит), поэтому заниматься самолечением недопустимо. Необходимо вызвать врача из поликлиники или бригаду скорой медицинской помощи.

Большое значение в профилактике энтеровирусных инфекций имеет гигиеническое воспитание и обучение населения.

Е.А. Медведева – ассистент кафедры инфекционных болезней КГБОУ ДПО ИПКСЗ

Еще об энтеровирусной инфекции на нашем сайте

Эпидемиологические аспекты энтеровирусной инфекции в Российской Федерации за период 2018–2019 гг. | Романенкова

1. Бичурина, М.А. Групповые заболевания энтеровирусной инфекцией, обусловленные вирусами Коксаки А16, на Северо-западе России / М.А. Бичурина [и др.] // Журн. микробиол. – 2014. – № 2. – С. 51–58.

2. Бичурина, М.А. Роль энтеровируса ECHO30 в этиологии энтеровирусной инфекции на Северо-западе России в 2013 году / М.А. Бичурина [и др.] // Журнал инфектологии. – 2014. – Т.6, № 3. – С. 84–91.

3. Голицына, Л.Н. Вирус Коксаки А6 в Российской Федерации в 2014 году / Л.Н. Голицына [и др.] // Дальневосточный журнал инфекционной патологии. – 2015. – № 28. С. 12–20.

4. Лукашев, А.Н. Молекулярная эпидемиология вируса ECHO 6 – возбудителя вспышки серозного менингита в Хабаровске в 2006 г. / А.Н. Лукашев [и др.] // Вопросы вирусологии. – 2008. – Т. 53, № 1. – С. 16–21.

5. Романенкова, Н.И. Вирусы Коксаки В1-6 как этиологический фактор энтеровирусной инфекции / Н.И. Романенкова [и др.] // Журнал инфектологии. – 2016. – Т. 8, № 2. — С. 65–71.

6. Романенкова, Н.И. Неполиомиелитные энтеровирусы, обусловившие подъем заболеваемости энтеровирусной инфекцией на ряде территорий России в 2016 году / Н.И. Романенкова [и др.] // Журнал инфектологии. – 2017. – Т. 9, № 3. – С. 98–108.

7. Шишко, Л.А. Этиология сезонных подъёмов заболеваемости энтеровирусной инфекцией в Архангельской области / Л.А. Шишко [и др.] // Инфекция и Иммунитет. 2013. – Т. 3, № 2. – С. 65–72.

8. Bian L, Wang Y, Mao Q, et al. Coxsackitvirus A6: a new emerging pathogen causing hand, foot and mouth disease outbreaks worldwide. Expert Rev. Anti Infect. Ther. 2015 Jun; 13 (9): 1061-71.

9. Österback R, Vuorinen T, Linna M, et al. Coxsackievirus A6 and Hand, Foot, and Mouth Disease, Finland. Emerg. Infect Dis. 2009. Sep; 15(9):1485-88.

10. Романенкова, Н.И. Заболеваемость энтеровирусной инфекцией и особенности циркуляции неполиомиелитных энтеровирусов на некоторых территориях России в 2017 году / Н.И. Романенкова [и др.] // Журнал инфектологии. – 2018. – Т. 10, № 4. – C. 124–133.

11. Романенкова, Н.И. Надзор за полиомиелитом и энтеровирусной инфекцией на ряде территорий Российской Федерации / Н.И. Романенкова, М.А. Бичурина, Н.Р. Розаева // Журн. микробиол. – 2011. – № 6. – С. 32–36.

12. Donato C., Le T. H., Nguen T.H., Tran M.H., Le V.D., Ta T.D.N., Nguen V.K., Nguen V.T., Vijaykrishna D. Genetic characterization of Enterovirus 71 strains circulating in Vietnam in 2012. Virology. 2016 Aug;495:1-9.

13. Zang Y, Wang D, Yan D, et al. Molecular evidence of persistent epidemic and evolution of subgenotype B1coxsaсkievirus A16-associated hand, foot, and mouth disease in China. J. Clin. Microbiol. 2010 Feb; 48 (2): 619-22.

14. Mirand A., Henqell C., Archimbaud C. et. al. Outbreak of hand, foot and mouth disease/herpangina associated with coxsackievirus A6 and A10 infections in 2010, France: a large citywide, prospective observational study. Clin. Microbiol. Infect. 2012, 18: 110-118.

15. Новикова, Н.А. Молекулярный мониторинг неполиомиелитных энтеровирусов на территории России в 20082011 г. / Н.А. Новикова [и др.] // Журн. микробиол. – 2013. – № 1. – С. 75–78.

16. Лукашев, А.Н. Социально-экономическая значимость энтеровирусной инфекции и её роль в структуре инфекционной патологии в мире / А.Н. Лукашев, О.Е. Иванова, Л.В. Худякова // Журн. микробиол. – 2010. – № 2. – С. 113–120.

17. Khetsuriani N, Lamonte-Fowlkes A, Oberste S, et al. Enterovirus surveillance – United States, 1970 – 2005. Morbid. Mortal. Wkly Rep. 2006; 55 (8):1–20.

18. Polio laboratory manual. WHO/IVB/04.10. Geneva (Switzerland): World Health Organization; 2004. 157 p.

19. Nix WA, Oberste MS, Pallansch MA. Sensitive seminested PCR amplification of VP1 sequences for direct identification of all enterovirus serotypes from original clinical specimens. Clin. Microbiol. 2006 Aug; 44 (8): 2698-704.

20. Bracho MA, Gonza´lez-Candelas F, Valero A, et al. Enterovirus co-infections and onychomadesis after hand, foot, and mouth disease, Spain, 2008. Emerg. Infect. Dis. 2011 Dec; 17 (12): 2223-31.

21. He YQ, Chen L, Xu WB, et al. Emergence, Circulation, and Spatiotemporal Phylogenetic Analysis of Coxsackievirus A6- and Coxsackievirus A10-Associated Hand, Foot, and Mouth Disease Infections from 2008 to 2012 in Shenzhen, China. J. Clin. Microbiol. 2013 Nov; 51 (11): 3560-66.

Энтеровирус — обзор | Темы ScienceDirect

Введение

Энтеровирусы являются одними из самых распространенных инфекций человека и, по оценкам, заражают 50 миллионов человек ежегодно в США и 1 миллиард ежегодно во всем мире. Хотя большинство (~ 90%) инфекций протекает бессимптомно, энтеровирусы связаны с широким спектром проявлений заболевания, включая лихорадку и сыпь, острый геморрагический конъюнктивит, инфекцию верхних дыхательных путей, миокардит и перикардит, плевродинию, асептический менингит, энцефалит, полиомиелит. , тяжелая неонатальная инфекция и хроническая инфекция у пациентов с ослабленным иммунитетом.Большинство острых энтеровирусных инфекций (> 80%) возникает у детей в возрасте до 15 лет, отчасти из-за отсутствия иммунологического опыта и перекрестного защитного иммунитета от энтеровирусной инфекции, а также из-за поведения детей, которое способствует фекально-оральному и передача инфекции от человека к человеку.

Человеческие энтеровирусы — это небольшие вирусы с положительной РНК, которые принадлежат к семейству Picornaviridae и традиционно подразделяются на эховирусы, вирусы Коксаки А и В и полиовирусы на основе их свойств роста в культуре клеток и у новорожденных мышей.Поскольку эта система классификации в некоторой степени произвольна, с середины 1960-х гг. Вновь идентифицированным энтеровирусам просто присваивались числовые обозначения, первым из которых был «энтеровирус D68». Число отдельных штаммов энтеровирусов, признанных в настоящее время, превышает 120. Недавний молекулярный анализ генома энтеровирусов привел к принятию новой таксономии, в которой энтеровирусы делятся на четыре вида: энтеровирусы человека A, B, C и D. 1

В этой главе представлены эпидемиология, патофизиология, клинические проявления, дифференциальная диагностика и лечение энтеровирусных инфекций, вызывающих неврологические заболевания, в частности полиовирусов и энтеровируса A71.Энтеровирусы, которые преимущественно вызывают только кожно-слизистые заболевания, обсуждаются в главе 32.3.

Вирусы Коксаки группы B | Патологическое исследование

Наша исследовательская группа по энтеровирусам занимается конкретным энтеровирусом, который называется вирусами Коксаки группы B (CVB). Вирусы Коксаки были названы в честь того, что они были первоначально обнаружены в небольшом городке Коксаки на реке Гудзон в Нью-Йорке в конце 1940-х годов.CVB — это энтеровирусы человека, род большого семейства пикорнавирусов. Чтобы посмотреть на разнообразие этих вирусов, перейдите на домашнюю страницу Picornavirus. Энтеровирусы, известные большинству людей по названию, — это полиовирусы, вирусы, которые раньше вызывали ежегодные вспышки паралитического полиомиелита, но теперь искоренены в нашей части мира и находятся в процессе искоренения в других местах. Это замечательное улучшение нашего здоровья стало возможным благодаря разработке вакцин против полиовируса.

Существует 6 серотипов CVB, или CVB1-6. Серотипы означают, что если человек инфицирован одним серотипом, у него разовьется защитный иммунитет против этого одного серотипа. Например, если вы инфицированы CVB6, у вас разовьется защитный иммунитет против CVB6, но при этом вы не разовьете защитный иммунитет против других серотипов CVB, 1-5. Это практическое определение серотипа: защитный иммунитет к одному типу не дает защитного иммунитета другому типу, потому что они иммунологически различны.Защитный иммунитет означает, что, хотя вы действительно можете повторно заразиться тем же серотипом, инфекция будет недолгой, потому что у вас есть циркулирующие антитела, которые распознают вирус и быстро его нейтрализуют. CVB тесно связаны с причиной нескольких тяжелых заболеваний и многих менее тяжелых состояний. Среди наиболее изученных тяжелых состояний — воспалительное заболевание сердечной мышцы или миокардит, панкреатит (воспаление экзокринной или ацинарной части поджелудочной железы, но не островков Лангерганса) и асептический менингит.Диабет 1 типа (инсулинозависимый или юношеский) также может быть спровоцирован инфекцией CVB. Чтобы получить дополнительную информацию об энтеровирусных заболеваниях и сердечно-сосудистых заболеваниях, лучше всего обратиться в Центры по контролю и профилактике заболеваний. CVB похожи на другие энтеровирусы человека. Вы, наверное, слышали о полиовирусах, вирусах, вызывающих полиомиелит, парализующее заболевание, которое было эпидемией до разработки полиовирусных вакцин. Полиовирус — это энтеровирус. Риновирусы, вирусы, вызывающие простуду, также очень похожи на CVB и теперь официально классифицируются как энтеровирусы из-за такого сходства.Все эти вирусы относятся к семейству пикорнавирусов. Вы можете найти более подробную информацию об этих и других вирусах в разделе «Все вирусы» во всемирной паутине.

Объект CVB называется вирионом. Оболочка, которая защищает генетический материал вируса, — это капсид, в котором находится вирусный генетический материал. Вирусный генетический материал называется вирусным геномом. Вирусный геном состоит из одной цепи положительной смысловой РНК. Положительный смысл означает, что эта РНК, когда она проникает в клетку через инфекционный процесс, становится РНК-мессенджером, которая позволяет аппарату синтеза клеточного белка читать РНК и производить вирусные белки.Как только произведено достаточное количество вирусных белков, они копируют вирусный геном, и в конечном итоге собираются новые вирионы, наполненные одной цепью РНК. Это завершает инфекционный цикл. К этому времени клетка сильно болеет и умирает, открываясь и выплескивая новые вирусы в организм. Это очень простое объяснение того, как эти вирусы распространяются в организме. Вирион CVB состоит из 4 различных белков, называемых капсидными белками.

Это изображение совершенно другого пикорнавируса, называемого вирусом Менго, патогенного вируса, который преимущественно встречается у мышей, но легко заражает любое млекопитающее.Цвета, конечно, взяты из воображения создателя этого изображения и помогают определить топографию этих капсидных структур. На этом изображении показана структура капсида вируса Менго (коричневого и желтого цвета), из которой был удален участок, чтобы представить, как может появиться цепь РНК (зеленая). Это дает зрителю представление о том, как работает организация вириона, хотя, по всей вероятности, инфекционный процесс протекает иначе.

Это еще одно компьютерное изображение структуры капсида вируса Коксаки B3 (CVB3).Все капсиды CVB любого серотипа будут выглядеть так же, как этот. Лицом к зрителю находится центр пятикратной оси симметрии. Посмотрите на верхнюю часть конструкции, и там вы также увидите еще один 5-кратный центр. Обратите внимание на то, что это самая высокая выступающая структура на поверхности капсида. Посмотрите еще раз на центр, а затем вокруг него. Вы можете пять раз увидеть повторяющиеся структуры по всей структуре. Можно также провести разделительную линию между двумя идентифицированными нами 5-кратными центрами, от среднего к верхнему.Если вы это сделаете, то, что находится слева, будет симметрично тому, что находится справа. Это одна из двух осей симметрии структуры капсида. На структуре вируса также присутствуют 3-х кратные оси симметрии; ты можешь найти его?

Эти два изображения являются результатом работы доктора Жана-Ива Сгро из Института молекулярной вирусологии Университета Висконсина в кампусе Мэдисона, где можно увидеть больше его превосходных изображений.

Эти белки капсида собираются, чтобы сформировать структуру капсида, которая имеет икосаэдрическую симметрию.На рисунке показано, как, вероятно, выглядел бы капсид, если бы он был достаточно большим, чтобы его было видно. Структура была получена в лаборатории покойного профессора Майкла Россманна во время его работы в Университете Пердью. Структуры капсида часто получают с помощью метода, называемого рентгеновской кристаллографией, при котором вирус концентрируется, а затем кристаллизуется, так же, как вы можете кристаллизовать сахар или соль (хотя это намного сложнее). Кристалл образуется потому, что, как и молекулы соли или сахара, структура капсида этих вирусов правильная и повторяется по форме.Как только кристалл изготовлен, через него проходят рентгеновские лучи, и кристалл изгибает лучи. Эти результаты фиксируются на пленке и анализируются с использованием сложной математики, а затем формулируются в виде структуры. Еще один очень информативный веб-сайт для просмотра вирусных структур находится в Институте молекулярной вирусологии Университета Висконсина — просто щелкните значок базы данных изображений и анимации на этой странице, чтобы узнать больше.

вирус Коксаки — www.hcpro.com

Новости JustCoding: амбулаторное лечение , 23 сентября 2009 г.

Хотите получать подобные статьи на свой почтовый ящик? Подпишитесь на новости JustCoding: амбулаторно !

Коксаки — распространенный энтеровирус, уступающий только риновирусу (также известному как простуда). Существует 23 вируса Коксаки типа A и шесть вирусов Коксаки типа B.

Энтеровирусы — это небольшие вирусы, состоящие из рибонуклеиновой кислоты и белка.Младенцы, дети, подростки и беременные женщины особенно подвержены инфекциям и болезням. Однако взрослые с ослабленной иммунной системой также подвержены этому заболеванию.

Типы / ступени

Существует два типа вируса Коксаки:

  • Тип A: вызывает герпангину (т. Е. Болезненные волдыри во рту, горле, руках и ногах). Болезни рук, ног и рта — наиболее распространенное название этой вирусной инфекции. Обычно это происходит у детей младше 10 лет, но у взрослых также может развиться это заболевание.Тип А также может вызывать конъюнктивит (т. Е. Воспаление век и белой области глаза).
  • Тип B: Это вызывает эпидемическую плевродинию (то есть лихорадку, легочную и абдоминальную боль с головной болью), которая может длиться примерно от двух до 12 дней. Это обычно называется болезнью Борнхольма.

Вирусы Коксаки типов A и B могут вызывать менингит, миокардит и перикардит; однако эти условия встречаются реже. Также может быть связь между вирусом Коксаки и ювенильным диабетом I.

Инфекция обычно распространяется через фекалии или респираторные выделения, такие как слюна, мокрота или носовая слизь, при прямом контакте либо с зараженными выделениями, либо с загрязненными поверхностями, такими как игрушки, дверные ручки и столы. Беременная женщина может передать инфекцию своему ребенку, поэтому следует проявлять особую осторожность при наличии признаков или симптомов заболевания.

Признаки и симптомы

Большинство инфицированных никогда не заболевают.У заболевших развиваются легкие симптомы верхних дыхательных путей или симптомы гриппа (например, лихорадка и боли в мышцах) или заболевание с сыпью.

В редких случаях у пациента может развиться миокардит, энцефалит или даже паралич. Как правило, пациенты с легким заболеванием полностью выздоравливают. Тем, у кого развиваются более серьезные осложнения, такие как паралич, энцефалит или кардиомиопатия, вероятно, потребуется длительный уход.

Лечение

В настоящее время вакцинация от вируса Коксаки не проводится.Поскольку большинство инфицированных не заболевают, предотвратить распространение вируса очень сложно. Как и в случае со всеми вирусами, CDC рекомендует общую чистоту и частое мытье рук.

Документация и кодирование

Кодировка МКБ-9-СМ

  • Вирус Коксаки: код отчета 079.2
  • Специфические заболевания, вызываемые вирусом Коксаки: отчет 074.x (требуется четвертая цифра)
    • Герпетическая ангина: 074.0
    • Эпидемическая плевродиния: 074.1
    • Кардит Коксаки: 074,2x (требуется пятая цифра)
    • Болезни рук, ног и рта: 074.3
    • Другие уточненные болезни, вызываемые вирусом Коксаки 074,8

Вот несколько примеров:

  • Когда вирус Коксаки поражает сердце (например, перикардит, вызванный Коксаки), буквенный индекс МКБ-9-CM Manual требует кода 074.21.
  • Если диагноз — менингит, вызванный Коксаки, укажите код 047.0 (Менингит, вызванный энтеровирусом).
  • Если синдром Коксаки связан с заболеваниями центральной нервной системы, см. Категорию кода 048.
  • Код отчета 008.67 для энтерита, вызванного вирусом Коксаки.

Нет необходимости кодировать возбудитель отдельно от состояния, поскольку все это комбинированные коды, которые идентифицируют как состояние, так и организм.

Кодировка по МКБ-10

  • Энтеровирусная инфекция, неуточненная, включая инфекцию, вызванную вирусом Коксаки, не указанную иначе, и инфекцию эховирусом, не указанную иначе: код отчета B34.1
  • Вирусный кардит неуточненный: Отчетный код B33.20
  • Вирусный эндокардит: код отчета B33.21
  • Вирусный миокардит: отчетный код B33.22
  • Вирусный перикардит: код отчета B33.23
  • Вирусная кардиомиопатия: отчетный код B33.24

Хотите получать подобные статьи на свой почтовый ящик? Подпишитесь на новости JustCoding: амбулаторно !

Индивидуальный случай: инфекция, вызванная вирусом Коксаки B

Пациент

Фигура.Эритродермия правой стопы.

24-летний мужчина, практикующий секс с мужчинами (МСМ), получавший доконтактную профилактику. (PrEP) поступил в конце января с пятидневной лихорадкой, головной болью, недомоганием, артралгией, одинофагия, сыпь, диарея, тошнота и дискомфорт в животе. При поступлении описал сыпь как зудящая и не поддается лечению противоаллергическими препаратами, отпускаемыми без рецепта. Он сообщил о нескольких недавних незащищенных сексуальных контактах.У него было строгое соблюдение режима PrEP, своевременные прививки и отсутствие воспоминаний о контактах с больными. Его физический осмотр было значимым для лихорадки 39 ° C, диффузной ретикуломакулярной сыпи, эритродермии. на ладонях и подошвах, а также при диффузных лимфаденопатиях (рисунок).

Первоначальное обследование показало эозинофилию 7,3% (референсный диапазон от 0 до 5%) без лейкоцитоза, гипербилирубинемия (уровень билирубина, 3.1 мг / дл; референтный диапазон, ≤1,2 мг / дл) с прямое преобладание билирубина, повышенный уровень аминотрансферазы (аспартатаминотрансфераза уровень, 44 Ед / л [контрольный диапазон, <40 Ед / л]; уровень аланинаминотрансферазы, 155 Ед / л [эталонный диапазон от 7 до 45 Ед / л]), уровень щелочной фосфатазы 129 Ед / л (эталонный диапазон от 35 до 137 Ед / л) и аномальный анализ мочи с пиурией. Посев крови и мочи были отрицательными.Рентген грудной клетки и КТ головы в норме. Обширная инфекционная Обследование включало тестирование на ВИЧ, вирус Эпштейна-Барра, цитомегаловирус, грипп А. и B, респираторно-синцитиальный вирус (RSV), гонорея, хламидиоз, вирус Коксаки А, и гепатит A, B и C. Дальнейшее обследование было значительным для выявления вируса Коксаки. B4 (CVB4) с титрами 1:80. Пациент прошел поддерживающее лечение и был выписан. домой после разрешения лихорадки.

Диагноз

У этого пациента была диагностирована острая межсезонная инфекция CVB4, не связанная со вспышкой. Вирусы Коксаки — это энтеровирусы с малой РНК, которые являются членами семейства Picornaviridae . Большинство случаев заражения происходит в результате вспышек в летний и осенний сезоны. и передаются фекально-оральным путем. Инкубационный период от трех до шести. дней.Тяжесть широко варьируется от легкой и гриппоподобной или мононуклеозоподобной синдромов. к фатальным неврологическим и / или сердечным проявлениям. Общие симптомы включают: лихорадка, головная боль, желудочно-кишечные симптомы и пятнисто-папулезная сыпь с сохранением ладони / подошвы (в отличие от болезни рук и ног, обычно вызываемой вирусом Коксаки A16, вирусом Коксаки A6 и энтеровирус 71). По данным Национальной системы надзора за энтеровирусами, наиболее распространенные клинические синдромы, связанные с CVB4, включают асептический менингит. (44%), респираторные симптомы (20%), энцефалит (14%), миокардит и перикардит (6%) и неспецифическая лихорадочная сыпь.Почти 100% пациентов с инфекциями CVB4 сообщили лихорадка, 80% сообщили о фарингите и 25% сообщили о сыпи. Ректальные мазки положительные у 70–80% пациентов независимо от симптомов, а в литературе описывается изоляция CVB4 в придатке яичка.

Симптомы нашего пациента, особенно синдром, подобный мононуклеозу с лихорадкой и сыпь, не щадящая ладони и подошвы, а также указанные факторы риска, привели к длительному дифференциал инфекций, включая первичную ВИЧ-инфекцию, ранний сифилис, инфекционный мононуклеоз и острый уретрит.Неинфекционные причины, такие как синдром DRESS или также учитывались аутоиммунные заболевания. Хотя рибавирин доказал свою эффективность против CVB4 его использование рекомендуется только для лечения острого миокардита. Хотя инфекции, вызванные вирусом Коксаки (как A, так и B), являются причиной около 20% 25% вирусных миокардитов, только от 4% до 6% пациентов с инфекцией CVB4 при миокардите.Есть противоречивые сообщения о проникновении через гематоэнцефалический барьер. рибавирина, поэтому препарат систематически не рекомендуется для лечения неврологических заболеваний. осложнения инфекций, вызванных вирусом Коксаки. Рекомендуемое лечение для легких форм CVB4 случаях — поддерживающая терапия. Из-за выделения вируса со стулом на срок до 8 недель это Необходимо проконсультировать пациентов о фекально-оральном пути передачи и важности гигиены рук.

Жемчуг

  • Инфекции, вызванные вирусом Коксаки, хотя и часто встречаются у детей, могут проявляться у взрослых, имитирующих синдром, подобный мононуклеозу, но инфекции также могут быть тяжелыми, с неврологическими и / или сердечные осложнения.
  • Поскольку вирус Коксаки может выделяться со стулом в течение восьми недель, консультирование является обязательным. для предотвращения распространения вируса.

Доктор Франк работает госпиталистом в Медицинской школе Университета Колорадо в Денвере. Доктор Пфайфер — ординатор-уролог в Университете штата Юта в Солт-Лейк-Сити.

Другие кейсы в этом выпуске

Энтеровирус 71 и 3C протеазы Коксаки-вируса A16: связывание с рупинтривиром и их субстратами и разработка лекарственного средства против вируса заболеваний рук, ног и рта

ВВЕДЕНИЕ и маленьких детей с клиническими характеристиками продромальной лихорадки с последующим фарингитом, язвами во рту и сыпью на руках и ногах (7, 8).Человеческий энтеровирус 71 (EV71) и вирус Коксаки А16 (CVA16) являются двумя основными возбудителями HFMD. Клинически инфекции, вызванные двумя вирусами, проявляющимися как HFMD, неотличимы. Однако EV71 также может приводить к тяжелым неврологическим заболеваниям, таким как асептический менингит и острый вялый паралич (ОВП), и даже к смерти (7, 8, 38). После первого зарегистрированного случая HFMD в Новой Зеландии в 1957 г. (31) он продолжал распространяться по всему миру и представляет собой постоянную угрозу для здоровья населения во всем мире (2, 5, 14, 16, 17, 29).В последнее десятилетие регулярно повторяющиеся вспышки HFMD были относительно централизованы в Азиатско-Тихоокеанском регионе (9, 10, 33, 40). В 2008 году неожиданная вспышка HFMD поразила материковый Китай, в результате чего было зарегистрировано> 480 000 случаев по всей стране,> 120 случаев со смертельным исходом и большие экономические потери (41). До сих пор не существует профилактических или терапевтических методов лечения HFMD (43). Эти неотложные проблемы и возможность пандемии HFMD в будущем побудили нас использовать более эффективный подход к борьбе с этими высокопатогенными вирусами.

И EV71, и CVA16 принадлежат к роду Enterovirus семейства Picornaviridae (30). Как и другие члены этого семейства, оба вируса содержат геном одноцепочечной позитивно-смысловой РНК с единственной открытой рамкой считывания (ORF), кодирующей большой предшественник полипротеина. В инфицированных клетках этот полипротеин дополнительно расщепляется на четыре структурных (от Vp1 ​​до Vp4) и семь неструктурных (от 2A до 3D) белков с помощью кодируемых вирусом протеаз 2A и 3C. После трансляции полипротеина протеаза 2A автоматически расщепляет последовательность соединения между Vp1 и 2A.Однако 3C является основной протеазой, потому что она отвечает за расщепление других восьми сайтов соединения в оставшейся части полипротеина (30). Кроме того, протеаза 3C также действует как составная часть репликационного комплекса, связываясь с 5′-нетранслируемой областью (UTR) вирусной геномной РНК (32). Имеются также сообщения, демонстрирующие, что EV71 3C способствует производству потомства вируса и помогает вирусу уклоняться от противовирусного иммунитета хозяина за счет взаимодействия с факторами хозяина или их расщепления (22, 37).Ключевая роль протеазы 3C в жизненных циклах EV71 и CVA16 делает ее идеальной мишенью для разработки лекарств против HFMD.

Рупинтривир (также обозначаемый как AG7088) — это препарат, который изначально был разработан как специфический ингибитор протеазы 3C риновируса человека (HRV), но позже было обнаружено, что он проявляет противовирусную активность широкого спектра действия против других членов семейства Picornaviridae (6 , 23, 27). По сравнению с его чрезвычайно высокой эффективностью против 3C ВСР, соединение демонстрирует почти на 2 порядка меньшую ингибирующую активность в отношении протеаз 3C из EV71 и CVA16 (21, 36).Следовательно, для создания более специфичных и эффективных ингибиторов EV71 / CVA16 3C срочно требуются структурные модификации рупинтривира, что требует помощи структур с высоким разрешением свободных и / или связанных с субстратом, и / или связанных с ингибиторами ферментов. . Однако с недавним открытием атомных структур белков EV71 (таких как 3C и 3D RdRp) (12, 39) на сегодняшний день доступна только 3-Å структура EV71 3C (12).

Здесь мы подробно охарактеризовали протеазы 3C из EV71 и CVA16, определив их субстратную специфичность и представив серию структур высокого разрешения обоих ферментов в свободной, пептидной или связанной с ингибитором форме.Эти данные позволили нам объяснить субстратные предпочтения EV71 и CVA16 3C для конкретных типов остатков P4, P1 и P1 ‘и их относительную пластичность для аминокислот P2. Кроме того, полузакрытый субсайт S2 и субсайт уменьшенного размера S1 ‘выявляются комплексами фермент-рупинтривир, которые, по нашему мнению, являются уникальными для протеаз 3C членов группы энтеровирусов человека A. Эти структурные особенности заставляют рупинтривир наклонять Группа сложного эфира P1 ‘удалена от фермента после связывания с EV71 / CVA16 3C, демонстрируя, что ингибитор не так хорошо приспособлен, как в HRV 3C.Это объясняет, почему рупинтривир демонстрирует значительно более низкую эффективность в отношении EV71 и CVA16, чем в отношении ВСР. Мы также предлагаем стратегию модификации рупинтривира для более эффективного ингибирования EV71 и CVA16.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Экспрессия и очистка протеаз 3C из EV71 и CVA16. Исходными вирусными штаммами, выбранными в этом исследовании, являются Anhui1-09-China (номер доступа GenBank GQ994988) для EV71 и Beijing0907 (номер доступа GenBank, ACV33372) для CVA16. Фрагмент ДНК, кодирующий полноразмерную протеазу 3С любого вируса, был синтезирован таким образом, что сразу за геном протеазы следовала последовательность, кодирующая гексагистидиновую метку (Takara Corporation).Затем ген субклонировали в pET-21a через сайты рестрикции NdeI и XhoI.

Для сайт-направленного мутагенеза плазмиду, кодирующую протеазу 3C EV71 (или CVA16) дикого типа, использовали в качестве матрицы для создания конструкции, кодирующей мутантный фермент C147A. Использовали следующие пары праймеров: CVA16-3C-C147A-мутант-вперед, 5′-GCAGGACAGGCTGGAGGTGTG-3 ‘; CVA16-3C-C147A-обратный мутант, 5’-CACACCTCCAGCCTGTCCTGC-3 ‘; EV71-3C-C147A-мутант-вперед, 5’-GCAGGACAGGCTGGGGGAGTG-3 ‘; EV71-3C-C147A-мутант-обратный, 5’-CACTCCCCCAGCCTGTCCTGC-3 ‘.

Обе мутантные конструкции были успешно получены с использованием набора Phusion Site Mutagenesis Kit (NEB) в соответствии с инструкциями производителя. Все конструкции, созданные в этом исследовании, были проверены прямым секвенированием ДНК.

Каждую из четырех протеаз экспрессировали и очищали с использованием следующего протокола. Один микролитр плазмиды трансформировали в компетентные клетки Escherichia coli BL-21 (DE3), и культуры выращивали до оптической плотности при 600 нм (OD 600 ) 0.8 в среде LB (с добавлением ампициллина) и индуцировали 0,1 мМ IPTG (изопропил-β-d-тиогалактопиранозид) в течение 5 часов при 37 ° C. Клетки собирали и ресуспендировали в холодном буфере для лизиса (50 мМ HEPES [pH 6,5] и 150 мМ NaCl) и гомогенизировали обработкой ультразвуком. Клеточный дебрис удаляли центрифугированием при 16000 об / мин в течение 30 мин. Полученный супернатант добавляли к смоле Ni-нитрилотриуксусной кислоты (NTA) (GE) и осторожно перемешивали при 4 ° C в течение 1 часа. Затем смолу собирали и обрабатывали 2,5 М NaCl в 50 мМ HEPES (pH 6.5) еще на 5 ч. Этот дополнительный шаг нарушил неспецифическое взаимодействие между протеазой 3C и РНК-загрязнителями. Затем неспецифические загрязнения удаляли промыванием смолы 20 объемами колонки лизирующего буфера. Затем протеазу 3С элюировали 200 мМ имидазолом в буфере для лизиса и концентрировали до подходящего объема. Элюат дополнительно очищали гель-фильтрационной хроматографией с использованием колонки Superdex 75 Hiload 16/60 (GE). Фракции фермента объединяли и концентрировали примерно до 10-12 мг / мл в буфере, содержащем 50 мМ HEPES (pH 6.5), 150 мМ NaCl, 1 мМ EDTA и 5 мМ дитиотреитол (DTT).

Получение комплексов пептид-фермент, а также рупинтривир-фермент. Пептиды, используемые в этом исследовании, были приобретены у ChinaPeptides Co., Ltd., с чистотой более 95%. Каждый пептид растворяли в 100% диметилсульфоксиде (ДМСО) до конечной концентрации 50 мМ и хранили небольшими аликвотами при -80 ° C перед использованием в анализе расщепления или исследованиях сокристаллизации. Рупинтривир был приобретен у Toronto Research Chemicals Inc.и растворяли при 30 мМ в ДМСО.

Нековалентный пептид-ферментный комплекс получали при молярном соотношении фермента к пептиду 1: 5, поскольку было показано, что он хорошо работает для родственных протеаз (28, 45). Обычно 150 мкл мутантной протеазы 3C C147A в концентрации 12 мг / мл смешивали с 30 мкл 50 мМ пептида и инкубировали при вращении при 4 ° C в течение ночи. Это дает комплекс с концентрацией белка 10 мг / мл, который готов к последующим кристаллизационным скринингам.

Аналогичный метод был использован для получения комплекса рупинтривира, связанного с EV71 / CVA16 3C, за исключением того, что молярное соотношение фермент: ингибитор было установлено равным 1: 3.После инкубации в течение ночи 150 мкл фермента дикого типа (12 мг / мл) с 30 мкл раствора рупинтривира (30 мМ) комплексный препарат все еще имеет концентрацию белка 10 мг / мл и немедленно проверяется на условия кристаллизации.

Кристаллизация, сбор данных и определение структуры. Все кристаллы были получены методом диффузии паров висячей капли при 18 ° C. Для комплексов пептид-фермент мы проверили серию 16-мерных пептидов (соответствующих пептидам-субстратам в этом исследовании) или 10-мерных пептидов (соответствующих части «P» соответствующего пептида-субстрата) для совместной кристаллизации с мутантные протеазы C147A из EV71 или CVA16.Наконец, только пептид FAGLRQAVTQ с ферментом CVA16 и пептид KPVLRTATVQGPSLDF с ферментом EV71 давали кристаллы. Конечные условия, использованные для кристаллизации каждого белкового препарата, были следующими: (i) CVA16 3C, 0,1 М бис-трис (pH 5,5), 0,1 М ацетат аммония и 17% (мас. / Об.) Полиэтиленгликоля (ПЭГ) 10000; (ii) FAGLRQAVTQ плюс CVA16-C147A 3C, 0,1 M HEPES, pH 7,5, 0,2 M сульфата лития и 25% (мас. / об.) PEG 3350; (iii) рупинтривир плюс CVA16 3C, 0,1 М ацетат натрия (pH 4,6), 0,1 М хлорид магния и 25% (вес / объем) ПЭГ 4000; (iv) KPVLRTATVQGPSLDF плюс EV71-C147A 3C, 0.1 М трис-HCl (pH 8,5), 20 мМ сульфат лития и 25% (вес / объем) монометиловый эфир PEG 5000; и (v) рупинтривир плюс EV71 3C, 0,1 M ацетат натрия (pH 4,6), 0,2 M сульфат аммония и 25% (мас. / об.) PEG 4000.

Семнадцать процентов (об. / об.) глицерина в маточном растворе работали хорошо. криопротектор для всех кристаллов в этом исследовании. Для сбора данных монокристалл был закреплен на нейлоновой петле и охлажден потоком газообразного азота при 100 К. Дифракционные данные для кристалла рупинтривир плюс EV71 3C были собраны на линии луча NE3A (длина волны 1.0000 Å) из KEK, Япония, в то время как наборы данных для остальных разновидностей кристаллов были получены с помощью собственного рентгеновского генератора Rigaku MicroMax007 с вращающимся анодом, оснащенного детектором пластины изображения. Исходные данные обрабатывались и масштабировались с помощью HKL2000 (26).

Все кристаллические структуры определены методом молекулярного замещения. Сначала мы решили структуру CVA16 3C, используя структуру CVB3 3C (Protein Data Bank [PDB] code 2ZTY) в качестве модели поиска. Затем, используя вновь полученную структуру CVA16 3C в качестве входной модели, оставшиеся структуры были решены.В каждом случае исходная модель была получена с помощью MOLREP и впоследствии уточнена в Refmac5 (набор CCP4) (11) с использованием уточнения твердого тела и процедур максимального правдоподобия. Затем в COOT (13) была проведена серия итерационных циклов ручной перестройки с последующим уточнением с помощью Phenix.refine (1). В процессе построения и уточнения модели стереохимия структуры контролировалась PROCHECK (19). Подробная статистика представлена ​​в таблице 1. Все цифры были получены с использованием PyMOL (http: // pymol.sourceforge.net) и ESPript (15).

Таблица 1.

Статистика сбора и уточнения данных

Анализ расщепления in vitro. Для каждого пептида (природного или мутированного) анализ расщепления проводили в реакционном объеме 200 мкл с использованием 2,1 мкл фермента (10 мг / мл) и 2 мкл пептида (50 мМ) в реакционном буфере (50 мМ HEPES, pH 6,5, 150 мМ NaCl, 1 мМ EDTA, 2 мМ DTT, 10% глицерин) с получением конечной концентрации 5 мкМ фермента и 500 мкМ пептида. Реакции расщепления обычно инкубировали при 25 ° C в течение 5 минут и затем останавливали добавлением равного объема 2% трифторуксусной кислоты.Образцы анализировали с помощью обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на колонке C 18 (4,6 на 250 мм) с использованием 20-минутного линейного градиента ацетонитрила в 0,1% трифторуксусной кислоте от 5 до 45%. Поглощение контролировали при 215 нм. Площадь пика продукта рассчитывали и преобразовывали в концентрацию продукт-пептид, на основании которой можно было определить эффективность каждого пептида, процессируемого EV71 / CVA16 3C. Эффективность расщепления определяли как среднюю скорость в течение 5 мин отщепления выбранного пептида 5 мкМ любой протеазой с начальной концентрацией пептида 500 мкМ.

Анализ ингибирования фермента. В качестве субстрата для анализа ингибирования использовали флуоресцентный пептид с последовательностью Dabcyl-KIGNTIEALFQGPPKFRE-Edans (приобретенный у GL BioChem [Shanghai] Ltd., с чистотой 90%). Этот пептид содержит сайт соединения 2C / 3A. В нашем анализе расщепления in vitro было показано, что этот сайт наиболее эффективно процессируется обеими протеазами 3C. При возбуждении на длине волны 340 нм усиленную флуоресценцию можно было наблюдать на длине волны 490 нм после расщепления пептида.Это позволило нам отслеживать расщепление пептидов в режиме реального времени.

Для определения 50% ингибирующих концентраций (IC 50 s) рупинтривира против EV71 / CVA16 3C, 1 мкМ протеазы, 20 мкМ флуоресцентного пептида и градиентные концентрации ингибитора смешивали в буфере, содержащем 50 мМ HEPES (pH 6,5). ), 150 мМ NaCl, 1 мМ EDTA, 2 мМ DTT и 10% глицерин. Начальные скорости ферментативных реакций (в течение первых 5 мин) были определены и подогнаны к сигмоидальному уравнению доза-реакция с нелинейным регрессионным анализом с использованием программы GraphPad Prism.Данные трех независимых анализов использовались в качестве входных данных для Prism для расчета значений IC 50 и 95% доверительного интервала.

Регистрационный номер структуры белка. Координаты атомов и структурные факторы всех структур, решенных в этом исследовании, депонированы в банке данных белков (Таблица 1).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Специфичность расщепления протеаз EV71 и CVA16 3C. Сначала мы определили эффективность расщепления протеаз EV71 и CVA16 3C для соединений, полученных от обоих вирусов.Два 3C, которые мы охарактеризовали в этом исследовании, были из штамма Anhui1-09-China (для EV71) и Beijing0907 (для CVA16). Полногеномная последовательность изолята Beijing0907 недоступна; Таким образом, информация о последовательности соединений для вируса Коксаки была получена из штамма shzh01. Два изолята CVA16 кодируют протеазы 3C, которые отличаются друг от друга только в одном положении (V103I).

Как и в случае других пикорнавирусов, протеазы 3C как из EV71, так и из CVA16 ответственны за расщепление восьми сайтов соединения в соответствующих вирусных полипротеинах.Все эти сайты содержат ножничную связь Q / G или Q / S (рис. 1). Согласно номенклатуре Бергера и Шехтера (4), аминокислоты в каждом сайте соединения обозначены остатками «Р» или «Р ‘». Вновь образованный C-конец после разрыва ножничной связи обозначается P1, которому предшествуют остатки P2, P3 и т. Д., А N-конец, полученный при расщеплении, обозначается P1 ‘, за которым следуют P2’, P3 ‘и т. Д. ., остатки. Соответственно, те сайты в протеазе 3C, которые вмещают остатки субстрата «P» или «P ‘», обозначаются «S» или «S» субсайтами.В целом, консервация последовательности в каждом сайте между вирусами EV71 и CVA16 наблюдалась для соединений в пределах от 2A до 2C и от 3A до 3C вирусного полипротеина, тогда как последовательности присоединения относительно не совпадают для Vp2 / Vp3, Vp3 / Vp1 и Переходы 3C / 3D. Таким образом, 11 пептидов (от P10 до P6 ‘), покрывающих все восемь сайтов расщепления в предшественниках полипротеинов обоих вирусов, были синтезированы и исследованы на их чувствительность к расщеплению 3C (таблица 2).

Рис. 1.

Обзор доменной организации внутри вирусных полипротеинов EV71 и CVA16.Единственная ORF EV71 или CVA16 может быть далее разделена на три области (P1, P2 и P3). Четыре структурные субъединицы, кодируемые областью P1, и семь неструктурных белков, кодируемых областями P2 и P3, окрашены в голубой, светло-розовый и серый цвета соответственно. Показаны восемь сайтов соединения расщепления, которые должны обрабатываться протеазой 3C, при этом каждая соединяющая последовательность охватывает остатки P10 — P6 ‘, перечисленные выше или ниже схематических прямоугольников, представляющих субъединицы вирусного белка от Vp4 до 3D.Ножничные связки выделены красным.

Таблица 2.

Эффективность расщепления протеаз EV71 и CVA16 3C по отношению к SP или MP a

В целом, для каждого протестированного субстратного пептида (SP) протеазы демонстрируют одинаковую эффективность расщепления, что согласуется с высокая идентичность последовательностей двух ферментов (94%). Из 11 SP наиболее эффективно обрабатывался SP-7, который соответствует сайту соединения 2C / 3A, что указывает на быстрое и эффективное отделение области P3 от области P2 вирусного полипротеина.Оба фермента также проявляют высокую ферментативную активность в отношении пептидов SP-1, -9, -10 и -11, соответствующих Vp2 / Vp3 (EV71), 3B / 3C (CVA16), 3C / 3D (EV71) и 3C / 3D. (CVA16) соответственно. Умеренная протеолитическая эффективность наблюдалась для пептида SP-8, представляющего собой последовательность, соединяющую субъединицы 3A и 3B вируса Коксаки. Наконец, наименее процессируемыми субстратами являются пептиды, представляющие сайты соединения в области P2 предшественника полипротеина, включая SP-5 (2A / 2B из CVA16) и SP-6 (2B / 2C из CVA16), а также СП-2; последовательность связывает субъединицы Vp2 и Vp3 в CVA16 (Таблица 2).Нам не удалось определить эффективность расщепления обеих протеаз в отношении пептидов SP-3 и SP-4 из-за серьезных проблем с растворением этих двух пептидов. Тем не менее, было довольно неожиданным, что сайт Vp2 / Vp3 у EV71 был гораздо более (примерно в 17 раз) расщеплен эффективно, чем у CVA16.

Для дальнейшего выяснения субстратной специфичности 3C EV71 и CVA16 была протестирована серия мутационных пептидов (MP) с заменами аминокислот в области P6-P1 ‘SP-1 in vitro .«P-сторона» части SP-1 также была успешно сокристаллизована с ферментом CVA16; поэтому результат расщепления для этих MPs представлен вместе с описанием структуры комплекса субстрат-фермент. В целом, примечательно, что как EV71, так и CVA16 3C проявляют заметное предпочтение в отношении типов остатков P4, P1 и P1 ‘, в то время как в остальных положениях P и P’ в естественных сайтах расщепления обеих протеаз сохраняется небольшая степень консервативности ( Таблица 2). Соответственно, в контексте последовательности SP-1 мутации в положениях P4 и P1 ‘могут резко снизить скорость расщепления пептида EV71 / CVA16 3C.Вариации в положениях P6, P5 и P2 лишь умеренно влияют на его способность обрабатываться обеими протеазами (таблица 2).

Общие структуры CVA16 3C и EV71-C147A 3C. Как и ожидалось, протеаза CVA16 3C также образует химотрипсиноподобную складку, что является типичной особенностью всех известных структур 3C / 3C-подобных протеаз (3, 20, 23 , 24, 35, 42). Структура CVA16 3C содержит 179 аминокислот от остатков L4 до E182, образуя два домена. Первый домен в основном состоит из 7-ми нитевой β-цилиндрической структуры (от aI до gI), окруженной петлями на поверхности.Второй домен также содержит компактное цилиндрическое ядро, которое состоит из семи β-нитей (от aII до cII и от fII до iII), расположенных антипараллельно. Эта центральная структура дополнительно фланкирована большей частью N-концевой α-спиралью (спираль A) и структурой β-лента цепь-петля-цепь (dII-eII), которая (согласно предыдущим отчетам о других протеазах 3C) должна играть играет важную роль в распознавании субстрата ферментом (34, 45). В целом, два домена связаны длинной петлей (аминокислоты с 78 по 100) на «задней» поверхности молекулы.На «лицевой» стороне три близко расположенных остатка (h50, E71 и ​​C147) составляют каноническую каталитическую триаду, находящуюся в открытой щели, образованной двумя доменами (рис. 2 A).

Рис. 2.

Общие структуры протеаз 3C из CVA16 и EV71. (A) Мультяшное изображение структуры CVA16 3C. Домен I (цепи от aI до gI) и домен II (цепи от aII до iII) окрашены в зеленый и пурпурный цвета соответственно. Α-Спирали обозначены буквами от A до D в соответствии с их расположением вдоль первичной структуры.Синим цветом выделена длинная петля на «задней» поверхности, соединяющая области I и II. Каталитическая триада, состоящая из h50, E71 и ​​C147, показана в виде голубых палочек. Обозначены концы N и C. (B) Структура мутантного фермента C147A из EV71 (EV71-C147A 3C). Участвующие структурные элементы окрашены и помечены, как в протеазе CVA16 3C. Указана дополнительная цепь, которая расположена рядом с цепью fI молекулы протеазы. (C) В решенной структуре EV71-C147A 3C остатки KPVLRTA (оранжевый) дополнительной цепи могут образовывать 6 водородных связей с E61, V63 и R134 родительской (зеленой) молекулы протеазы и могут образовывать 5 H-связей с D99, S111, M112 и F113 соседней (пурпурной) молекулы фермента.Пунктирными линиями обозначены Н-связи, а задействованные остатки помечены. (D) Наложение 3C от CVA16 (голубой) и EV71 (оранжевый). Выравнивание двух протеаз дает RMSD 0,365 Å для всех эквивалентных пар Cα, демонстрируя сильное сходство между ферментами. Выделены хорошо выровненные каталитические триады. (E) Наложение структур свободных ферментов (голубой для CVA16 3C, оранжевый для EV71 3C) в этом исследовании на недавно опубликованную 3-Å несвязанную структуру EV71 3C (зеленый).Выделены распознающая субстрат β-лента, которая демонстрирует основные различия, и хорошо выровненные нити cII и fII.

Несмотря на большие усилия, нам не удалось получить кристаллы протеазы EV71 3C дикого типа. Однако каталитически мутированная протеаза EV71-C147A 3C была успешно кристаллизована в присутствии пептида KPVLRTATVQGPSLDF (SP-9). Наше первоначальное намерение состояло в том, чтобы иметь сложную структуру с пептидом, присоединяющимся к бороздке связывания субстрата EV71 3C. Тем не менее в расшифрованной структуре пептид неожиданно образовал протяженную конформацию β-цепи, расположенную рядом с цепью fI молекулы протеазы (рис.2Б). Кроме того, расщепление по неизвестным причинам между Ala7 и Thr8 должно происходить во время процесса кристаллизации (как продемонстрировано соблюдением четких электронных плотностей для карбоксильной группы Ala7), оставляя только 7 остатков, присутствующих в структуре. Эти остатки могут образовывать 6 H-связей с родительской молекулой протеазы и 5 H-связей с соседней молекулой фермента одновременно, тем самым действуя как «клей» в упаковке кристаллов (рис. 2C).

В целом, EV71-C147A 3C также складывается в два домена и проявляет чрезвычайно высокое структурное сходство со своим аналогом вируса Коксаки.Структурное выравнивание двух протеаз дает среднеквадратичное отклонение (RMSD) 0,365 Å для всех эквивалентных пар Cα (рис. 2D). Для протеазы EV71 3C все скелетные единицы (например, стержень ядра каждого домена) и структурные элементы, участвующие в катализе (включая каталитическую триаду и β-ленту, связанную с распознаванием субстрата), пространственно расположены точно так же, как в структура CVA16 3C.

Неожиданно оказалось, что обе структуры свободных ферментов, решенные в этом исследовании, более структурно отличаются от недавно опубликованной 3-Å нелигандированной структуры EV71 3C (12), чем от других пикорнавирусных структур 3C, таких как HRV, вирус Коксаки В3. (CVB3) и протеазы полиовируса 3C (20, 23, 24).Основное различие заключается в распознающей субстрат β-ленточной структуре, соединяющей нити cII и fII, которая демонстрирует необычную «открытую» конформацию в структуре, описанной Cui et al. (12). Тем не менее, обе протеазы в этом исследовании сохраняют эту β-ленту в близком состоянии (рис. 2E). Мы также продемонстрировали, что эта ленточная структура остается близкой после связывания молекулы субстрата или ингибитора с ферментами (см. Ниже).

Сложная структура субстрат-пептид с CVA16 3C.Затем мы попытались выяснить субстратную специфичность EV71 и CVA16 3C. Пептид, соответствующий P-части пептида SP-1 (последовательность, FAGLRQAVTQ), был сокристаллизован с CVA16-C147A 3C. В целом, пептид-связанная протеаза имеет ту же структуру, что и свободный от субстрата фермент, а распознающая субстрат β-лента протеазы сохраняет свою близкую конформацию. Пептид с четкой электронной плотностью для 8 аминокислот связывается в основном внутри глубокой поверхностной бороздки, которая пересекает междоменную щель (рис.3 А). Как и другие протеазы 3C (28, 45), образуя конформацию β-цепи, пептид устанавливает тесные контакты с протеазой через обширную сеть Н-связей и аполярных взаимодействий (рис. 3B).

Рис. 3.

Нековалентная комплексная структура CVA16-C147A 3C с пептидом SP-1 («Р» часть). (A) Изображение поверхности, чтобы выделить бороздку связывания субстрата протеазы. Пептид, показанный в форме стержня, имеет контур для электронной плотности на 1,0 σ выше среднего с использованием 2 | Fo | — | Fc | карта.(B) Подробное взаимодействие между пептидом и протеазой. Участвующие остатки помечены. Водородные связи показаны пунктирными линиями.

В естественных сайтах расщепления внутри предшественников полипротеинов EV71 и CVA16 позиция P1 неизменно занимает Gln. В нашей структуре этот остаток вмещается в субсайт S1, содержащий h261 на дне и T142, расположенный на одной боковой стенке кармана. Эти 2 остатка в сумме образуют три сильные водородные связи (от 2,8 до 2,9 Å) с боковой цепью P1-Gln в субстрате (рис.3Б). Таким образом, карман S1 демонстрирует чрезвычайно хорошую химическую комплементарность остатку глутамата.

В отличие от абсолютного консерватизма для P1-Gln, остатки P2 в субстратах 3C обоих вирусов довольно вариабельны (Таблица 2). Наш анализ расщепления с пептидами, содержащими мутации в P2, показал, что допустимы аминокислоты с различными боковыми цепями (кислотными, основными, алифатическими и полярными). В соответствии с этим в нашей структуре наблюдается карман достаточного размера для размещения различных боковых цепей остатков (рис.3А). P2-Thr, расположенный на входе в субсайт S2, оставляет большую часть кармана специфичности незанятым и в основном гидрофобно взаимодействует с L127 и I162 фермента (Fig. 3B). Несмотря на пластичность остатка P2, обе протеазы отдают предпочтение алифатическим или ароматическим боковым цепям в этом конкретном положении. Замена P2-Thr на Phe может увеличить скорость расщепления примерно в 3 раза, тогда как введение Glu или Lys в P2 приводит к снижению скорости расщепления. Примечательно, что единичная мутация P2-Thr в Lys может приводить к примерно 5-кратному снижению скорости обработки.Это должно частично объяснять наблюдаемую более низкую эффективность обработки обеих протеаз для соединения CVA16 Vp2 / Vp3, чем для EV71.

Боковая цепь P3-Val ориентирована в сторону основной области растворителя. Остаток связывается с G164 протеазы только через две Н-связи основной цепи (рис. 3B). Это объясняет, почему, как и в случае с другими пикорнавирусными протеазами, нет специфичности для определенных остатков в этом положении в естественных сайтах расщепления 3C. P4-Ala, напротив, размещается в сильно аполярном углублении, которое образовано боковыми цепями L125, L127 и F170.В EV71 и CVA16, кроме аминокислот в положениях P1 и P1 ‘, остаток P4 является единственным, демонстрирующим консерватизм в естественных последовательностях соединения (Таблица 2). Предпочтительной аминокислотой является Ala, также приемлемы Gly и Val. Это явление может быть хорошо объяснено особенностью субсайта S4, размер и гидрофобные характеристики которого хорошо соответствуют метильной группе аланина. Ограниченный субсайт S4 также является признаком того, что остатки, размер которых превышает размер валина, не могут переноситься протеазами, что было подтверждено в нашем анализе расщепления in vitro .Оба фермента не смогли расщепить пептид MP-3, который содержит лейцин в положении P4. Дополнительные взаимодействия с протеазой в этом положении включают две Н-связи основной цепи, образованные между аланином и группами основной цепи N126 и S128 (рис. 3B).

В протеазе нет явных карманов для остатков от P5 до P10 субстрата. Следовательно, эти аминокислоты обеспечивают только необязательные взаимодействия с протеазой и демонстрируют большие различия в последовательности (таблица 2). Для сложной структуры в этом исследовании остаток Gln в позиции P5 расположен на входе в бороздку связывания субстрата (рис.3А). Со своей боковой цепью, ориентированной в сторону основного растворителя, P5-Gln взаимодействует с ферментом только путем образования Н-связи с боковой цепью N126. P6-Arg — это самый N-концевой остаток, который находится в тесном контакте с протеазой. Он устроен так, что его боковая цепь распространяется по поверхности молекулы фермента. Это позволяет группе гуанидина широко взаимодействовать с Y122 и F124 фермента (рис. 3B). Вклад P5-Gln и P6-Arg во взаимодействие пептид-фермент был также подтвержден нашим анализом расщепления с использованием пептидов MP-1 и MP-2.Мутация этих 2 остатков в аланин, тем самым устраняя опосредованные боковой цепью контакты Н-связи, по-видимому, может снизить скорость расщепления пептида обеими протеазами (в 1,2 и 1,9 раза соответственно).

P7-Leu и P8-Gly полностью подвержены воздействию растворителя и не образуют прямых контактов с ферментом, а P9-Ala и P10-Phe не видны в структуре из-за гибкости.

И EV71, и CVA16 3C сильно отдают предпочтение Gly в положении P1 ‘субстрата. Несмотря на то, что серин также встречается в естественных сайтах расщепления, замена P1’-Gly на Ser может приводить к более чем 20-кратному снижению скорости расщепления (таблица 2).Этот результат подразумевает наличие небольшого S1 ‘-сайта в обеих протеазах. Последовательно мы продемонстрировали с помощью комплексов рупинтривир-фермент, что S1’-субсайт EV71 / CV16 3C действительно значительно меньше, чем у других пикорнавирусных 3C, таких как HRV (см. Результаты ниже).

Рупинтривир демонстрирует структурную и химическую комплементарность 3C CVA16 / EV71. Рупинтривир является специфическим ингибитором 3C ВСР (23). Соединение также проявляет умеренную противовирусную активность в отношении EV71 и CVA16 (36). Отчет Tsai et al.показали, что 50% эффективные концентрации (EC 50 ) рупинтривира для EV71 и CVA16 составляют 0,781 мкМ и 0,331 мкМ, соответственно, на основе анализа флуоресцентного резонансного переноса энергии (FRET) (36), что почти на 2 порядка величины. выше, чем у соединения для ВСР (6, 27). В этом исследовании мы также экспериментально определили IC 50 s рупинтривира против протеаз EV71 и CVA16 3C на уровне белка с использованием флуоресцентного пептида-субстрата (подробности см. В разделе «Материалы и методы»).Эти основанные на ферментах значения были измерены при 1,65 и 2,06 мкМ для EV71 3C и CVA16 3C, соответственно (таблица 3). Данные на основе ферментов, полученные в этом исследовании, и результаты на клеточной основе Tsai et al. все указывают на сильное ингибирование рупинтривиром EV71 / CVA16 3C, хотя и не такое эффективное, как соединение для HRV 3C. Чтобы исследовать специфический способ связывания рупинтривира с EV71 / CVA16 3C и, таким образом, обеспечить структурную основу для разработки EV71 / CVA16 3C-специфических ингибиторов, мы также определили структуры обеих протеаз в комплексе с рупинтривиром.

Таблица 3.

IC 50 s рупинтривира против EV71 3C и CVA16 3C

В целом рупинтривир можно описать как имитатор пептидов, содержащий лактам на P1, фторфенилаланин на P2, Val на P3, 5- метил-3-изоксазол в точке P4 и α, β-ненасыщенный эфир в точке P1 ‘(рис. 4) (23). В обеих протеазах соединение размещается в бороздке связывания субстрата с ковалентной связью с нуклеофильным Cys147 (рис. 5 A и B). В соответствии с чрезвычайно высоким структурным сходством между EV71 и CVA16 3C, рупинтривир демонстрирует одинаковый способ связывания в обеих структурах.Наложение двух сложных структур дает RMSD 0,221 Å для эквивалентных атомов Cα белковых молекул и 0,236 Å для всех атомов ингибиторной части (рис. 5C). В свете этих наблюдаемых сходств структура рупинтривира, связанного с CVA16 3C, была использована в качестве репрезентативной для последующих анализов.

Рис. 4.

Химическая структура рупинтривира. В целом рупинтривир можно описать как пептидоподобный ингибитор, содержащий лактам в точке P1, фторфенилаланин в точке P2, Val в точке P3, 5-метил-3-изоксазол в точке P4 и α, β-ненасыщенный сложный эфир в точке P1 ‘. .Указаны пять групп (от P4 до P1 ‘) ингибитора.

Рис. 5.

Рупинтривир демонстрирует одинаковый способ связывания с протеазами EV71 и CVA16 3C. (A и B) Общая структура комплекса фермент-ингибитор. Структуры рупинтривира, связанного с протеазами 3C из CVA16 и EV71, показаны на панелях A и B соответственно. Рупинтривир имеет оранжевый цвет, а Cys147 — голубой. Ковалентная связь, образованная между ингибитором и протеазой, выделена стрелкой. Ингибитор показан в виде стержня с цифрой 1.0-σ контурное отображение. В структуре рупинтривира, связанного с EV71 3C, на одно асимметричное звено приходится 8 молекул. Эти молекулы имеют по существу одинаковую структуру, и молекула A была выбрана для изображения или сравнения. (C) Наложение двух сложных структур показывает один и тот же способ связывания рупинтривира с протеазами EV71 (зеленый) и CVA16 (голубой) 3C. Фрагменты ингибитора в ферментах EV71 и CVA16 показаны оранжевыми и пурпурными палочками соответственно.

Как показано на рис.6, рупинтривир связывается с CVA16 3C через сеть обширных Н-связей и гидрофобных взаимодействий. К ним относятся три водородные связи, обеспечиваемые изоксазольной группой P4, две — P3-Ala, четыре — в положении P1 и одна — концевой сложноэфирной группой P1 ‘. Напротив, группа P2 и алифатическая часть P4 в основном вносят вклад во взаимодействие фермент-ингибитор, контактируя с гидрофобными S2 и S4 субсайтами протеазы. Кроме того, фторид на конце фторфенилаланина P2 может также иметь полярное взаимодействие с R39 белка (см. Результаты ниже).

Рис. 6.

Подробное описание взаимодействия рупинтривира и CVA16 3C. Взаимодействия водородных связей показаны пунктирными линиями. Пять групп ингибитора помечены от P1 ‘до P4 и окрашены в оранжевый цвет. Остатки фермента, которые взаимодействуют с рупинтривиром, показаны в виде тонких голубых палочек и помечены.

Подробные взаимодействия, включая Н-связи и гидрофобные контакты, между рупинтривиром и EV71 3C точно такие же, как наблюдаемые в CVA16 3C со структурой соединения. Таким образом, в целом рупинтривир проявляет структурную и химическую комплементарность как CVA16, так и EV71 3C.

Рупинтривир не так хорошо усваивается в CVA16 / EV71 3C, как в HRV 3C. По сравнению с ранее описанной структурой рупинтривира в HRV 3C (23), соединение связывается с CVA16 и HRV 3C аналогичными способами. Наложение двух сложных структур выявляет хорошо выстроенные ферментные образования, а также молекулы-ингибиторы в положениях P4, P3 и P1, где находится большинство (9 из 10) контактов Н-связи с ферментом. Однако большие расхождения наблюдались для двух других групп соединения в структуре CVA16 3C: (i) группа P2 совершает вращательное движение (вокруг атома C-5 в качестве оси вращения) на ∼1.7 Å из кармана S2 и (ii) группа P1 ‘принимает наклонную конформацию, подвергая свою сложноэфирную цепь воздействию растворителя (рис. 7 A). Последнее различие крайне неожиданно, потому что группа P1 ‘может быть хорошо приспособлена к субсайту S1’ ВСР 3C. В положении «лежа» группа P1 ‘рупинтривира образует две Н-связи с оксианионной дыркой (амид основной цепи G145 и C147) HRV 3C. Однако в контексте протеазы 3C из CVA16 наклоненная группа P1 ‘рупинтривира поддерживает только одно взаимодействие Н-связи с ферментом (рис.7Б). Следовательно, несмотря на комплементарность рупинтривира CVA16 / EV71 3C, соединение более стабильно связывает протеазу 3C ВСР, что хорошо объясняет наблюдаемую более низкую эффективность рупинтривира в отношении EV71 / CVA16, чем для ВСР (23). Затем мы решили изучить структурную основу этих наблюдаемых различий путем сравнения S2 и S1 ‘субсайтов в протеазах 3C HRV и CVA16 / EV71.

Рис. 7.

Рупинтривир не так хорошо усваивается в CVA16 3C, как в HRV 3C. (A) Сравнение рупинтривира в протеазах CVA16 (пурпурный) и HRV (голубой) 3C.Показаны 1,7-Å подъем группы P2 и наклонной сложноэфирной цепи P1 ‘ингибитора в CVA16 3C по сравнению с таковыми соединения в HRV 3C. (B) Вклад группы P1 ‘во взаимодействие фермент-ингибитор. Две Н-связи образуются между сложноэфирной группой и белком, когда соединение связывается с HRV 3C (пурпурный), тогда как в случае CVA16 3C (голубой) наблюдается только одна. Фрагмент ингибитора ферментов CVA16 и HRV показан как зеленые и оранжевые палочки соответственно.

Конструктивная основа модификации рупинтривира.Примечательно, что в структуре CVA16-3C-рупинтривир остаток с длинной боковой цепью (K130) расположен на дистальном конце субсайта S2. С его атомами боковой цепи, наполовину закрывающими карман, группа P2 рупинтривира не могла быть глубоко захоронена в субсайте S2 CVA16 3C и, таким образом, приняла относительно наклонную конформацию. Этот наклонный P2-фторфенилаланин был дополнительно стабилизирован за счет обширных полярных взаимодействий между группой и R39 CVA16 3C, остатком, расположенным в верхнем правом углу субсайта S2.К ним относятся прямое полярное притяжение группы P2 из остатка R39 (~ 3,6 Å) и непрямое взаимодействие между двумя объектами через сеть водородных связей, опосредованную водой (рис. 8 A). Однако в риновирусной протеазе остатки R39 и K130 заменены на T39 и N130 соответственно. Эти замещения не только оставляют субсайт S2 полностью открытым для растворителя, но также нарушают потенциальный контакт T39 с фторидом рупинтривира. Когда карман полностью открыт для растворителя, группа P2 рупинтривира легко закапывается глубоко в субсайте S2 HRV 3C.Эта лежащая конформация для группы P2 ингибитора была дополнительно стабилизирована за счет слабой Н-связи (3,5 Å), вносимой находящейся внизу глутаминовой кислотой (E71) (рис. 8B).

Рис. 8.

Полузакрытый узел S2 и карман S1 ′ уменьшенного размера в CVA16 3C. (A и B) Поверхностное представление субсайтов S2 в протеазах CVA16 (A) и HRV (B) 3C. Остатки, упомянутые в тексте, представлены тонкими палочками и помечены. Группы Р2 рупинтривира в ферментах CVA16 и HRV показаны как зеленые и оранжевые палочки соответственно.Пунктирными линиями обозначены водородные связи или полярные взаимодействия. Красные шары представляют собой молекулы воды. (C) Наложение протеаз 3C из CVA16 (пурпурный) и HRV (голубой) на субсайте S1 ‘. Указаны остатки, составляющие карман специфичности в соответствующих протеазах. Выделен сдвиг на 0,9 Å, наблюдаемый для карбонила основной цепи His24 в CVA16 3C, по сравнению с соответствующим остатком (Lys24) в риновирусной протеазе. Группа P1 ‘рупинтривира, которая демонстрирует большие конформационные различия в соответствующих протеазах, показана в виде палочки (зеленый для рупинтривира в CVA16-3C и оранжевый для соединения в HRV-3C).(D) Структурные особенности, ведущие к уменьшенному размеру подсайта CVA16 3C S1 ‘. Указаны вовлеченные остатки и петля aII-bII (петля, соединяющая цепи aII и bII).

Для субсайта S1 ‘как в CVA16, так и в HRV 3C карман специфичности образован атомами основной цепи дырочных остатков оксианиона (G145 — C147), атомами основной цепи h34 / K24 и боковой цепью F25. . Наложение субсайтов показывает, что эти остатки хорошо выровнены, за исключением пары h34 / K24, где карбонильная группа h34 в CVA16 3C перемещена на ∼0.9 Å в карман относительно K24 в HRV 3C (рис. 8C). Это приводит к тому, что у CVA16 3C карман S1 ‘меньше, чем у риновирусного фермента. Дальнейший анализ показывает, что остатки Q19, E107 и h208 расположены в стерической близости к h34 в CVA16 3C. Окружая боковую цепь h34 как кэп, эти остатки ограничивают остаток гистидина в ограниченном пространстве. Они также образуют три водородные связи с h34 и тем самым помогают стабилизировать его наблюдаемую конформацию. Однако в HRV 3C эти 3 остатка заменены на T19, N107 и Q108 (соответственно), и из-за другой ориентации петли aII-bII (петли, соединяющей цепи aII и bII) остаток K24 легко обнажается. в растворитель (рис.8D). Ограничение, возникающее из-за остатков Q19, E107 и h208 в CVA16 3C, может вызывать сдвиг на 0,9 Å для карбонильной группы основной цепи остатка 24 по сравнению с таковой фермента HRV.

Следует отметить, что группа ингибитора P2 увеличена на ~ 1,7 Å по сравнению с группой в HRV 3C. Принимая во внимание жесткость препарата, этот сдвиг следует перенести на противоположную сторону ингибитора, перемещая группы P1 и P1 ‘в сторону тела фермента. В подтверждение этого, соединение действительно вставляет свой лактам P1 глубже в субсайт S1 CVA16 3C.Для субсайта S1 ‘, который меньше по размеру и лишен пластичности, сложноэфирная цепь в положении P1’ противоречила бы CVA16 3C, если бы она сохранялась в конформации, наблюдаемой в комплексе HRV 3C-рупинтривир. Вместе эти факторы заставляют P1 ‘цепь ингибитора принимать альтернативную (в данном случае наклонную) конформацию, когда она связывается с CVA16 3C.

Идентичные режимы взаимодействия рупинтривир-фермент на участках S2 и S1 ‘наблюдались в структуре ингибитора в EV71 3C.Следовательно, полузакрытые субсайты S2 и S1 ‘с уменьшенным размером также являются типичными особенностями фермента EV71. Мы полагаем, что особые признаки субсайтов S2 и S1 ‘в ферменте EV71 / CVA16 вместе заставляют рупинтривир наклонять как его группы P2, так и P1’, и что менее активное связывание рупинтривира с EV71 / CVA16 3C является результатом неполного соответствие соединения протеазе как на S2, так и на S1 ‘субсайтах.

ОБСУЖДЕНИЕ

EV71 и CVA16 филогенетически тесно связаны (25).В целом протеазы 3C из различных штаммов EV71 и CVA16 демонстрируют идентичность последовательностей от 90 до 98%. Соответственно, две протеазы в этом исследовании продемонстрировали сходную способность к расщеплению in vitro и и не показали предпочтения пептидам, полученным из соответствующих вирусов. Было неожиданным, что соединение Vp2 / Vp3 у EV71 намного более эффективно обрабатывается, чем соединение CVA16, особенно в контексте, когда неструктурные соединения (2A-2C и 3A-3D) обоих вирусов расщепляются параллельно EV71 / CVA16. 3С (таблица 2).Несмотря на то, что нам не удалось определить скорости расщепления двух протеаз для пептидов, представляющих соединения Vp3 / Vp1 EV71 и CVA16, все же можно было ожидать более эффективного процессинга in vivo области капсида для EV71, чем для CVA16. Это может привести к быстрой сборке и продуцированию потомства вируса EV71 у инфицированных людей. Подтверждающие доказательства получены из отчета Zhang et al. (44), которые продемонстрировали, что CVA16 может иметь более низкую скорость эволюции, чем EV71.Для подтверждения этого вывода необходимы дальнейшие эксперименты.

Также следует отметить, что одиночная мутация P2-Thr в P2-Lys в пептиде SP-1 может приводить к снижению эффективности расщепления примерно в 6 раз (таблица 2). С точки зрения 17-кратной разницы в скорости обработки 3C между пептидами SP-1 и SP-2, которые отличаются друг от друга только в двух положениях (P2 и P2 ‘), естественным выводом является то, что F-to- Мутация I в положении P2 ‘также должна влиять на скорость расщепления пептида примерно в 3 раза.

Мы также сообщили о структурах комплекса рупинтривир-фермент в этом исследовании. По сравнению с рупинтривиром в HRV 3C, группа P1 ‘ингибитора ориентирована в сторону основного растворителя после связывания с CVA16 / EV71 3C. Мы предполагаем, что такая наклонная ориентация сложноэфирной группы снижает аффинность связывания рупинтривира с CVA16 / EV71 3C. Хотя сложноэфирная группа может взаимодействовать с молекулой фермента, образуя одну Н-связь, переключение из Z-конформации (как наблюдается в комплексе HRV 3C-рупинтривир) в наклонную конформацию (как наблюдается в наших структурах) требует энергии.В подтверждение этого недавний отчет сравнил способность двух соединений (различающихся только в положении P1 ‘) ингибировать протеазу EV71 3C и продемонстрировал, что замещение сложноэфирной цепи альдегидом повышает эффективность соединения примерно в 100 раз. (18).

Основываясь на результатах этого исследования, мы предполагаем, что модификации рупинтривира в положениях P2 и P1 ‘позволят соединению более прочно связываться с EV71 / CVA16 3C. Вариант модификации P1 ‘состоит в замене всей сложноэфирной цепи альдегидом.Для группы P2 фторфенилаланиновая цепь слишком велика, чтобы ее можно было разместить на полузакрытом субсайте S2. Следовательно, немодифицированное бензильное кольцо, вероятно, лучше подходит для кармана S2.

Также примечательно, что остатки, образующие указанные S2 и S1 ‘субсайты в наших ферментных структурах, являются высококонсервативными (либо без вариаций, либо с одной вариацией на h208) среди основных протеаз вирусов из группы A энтеровирусов человека, но не протеаз из группы энтеровирусов человека. другие группы (например, группы энтеровирусов человека B, C и D) (рис.9). Разумный вывод состоит в том, что полузакрытый субсайт S2 и карман S1 ‘с уменьшенным размером являются общими характеристиками энтеровирусных протеаз 3C группы А. Более того, помимо EV71 и CVA16, многие другие энтеровирусы группы A, такие как вирусы Коксаки A4, A5, A8 и A10, также клинически вызывают HFMD. Следовательно, мы считаем, что структуры, представленные в этом исследовании, обеспечивают прочную основу для разработки препаратов против вируса HFMD на основе 3C.

Рис. 9.

Выравнивание множественных последовательностей протеаз 3C из энтеровирусов человека от A до D по сравнению с таковым из HRV 3C.Спиральные линии обозначают α-спирали, а горизонтальные стрелки обозначают β-тяжи. Номера остатков для CVA16 3C указаны над последовательностью. Каталитическая триада обозначена красными стрелками. Остатки, составляющие полузакрытый субсайт S2 и меньший карман S1 ‘в CVA16 3C, отмечены синими треугольниками и окрашены в голубой цвет, чтобы подчеркнуть их сохранность среди вирусных протеаз группы A энтеровируса человека. Четыре вида (человеческие энтеровирусы от A до D), к которым относятся энтеровирусы, обозначены слева как A, B, C и D соответственно.CVA, вирус Коксаки А человека; CVB, вирус Коксаки В человека; EV, энтеровирус человека; HRV, человеческий риновирус 2. Выбор штаммов был следующим: CVA16, Beijing0907; EV71, Аньхой1-09-Китай; CVA4, CA4; CVA5, Swartz; CVA8, Донован; CVA10, Ковалик; EV90, F950027; EV91, BAN00-10406; EV92, RJG7; CVB2, OH; CVB3, 28; CVB5, 2000 / CSF / KOR; CVA13, Флорес; CVA15, G-9; CVA17, BAN01-10577; EV68, Фермон; и EV94, 19/04.

% PDF-1.4 % 1 0 obj > поток конечный поток эндобдж 2 0 obj > поток х +

Энтеровирус

Энтеровирус

Энтеровирусы

Какие вирусы составляют группу энтеровирус?

  • вирус Коксаки

  • эховирус

  • полиовирус

В каком сезоне вы встречаете энтеровирусные инфекции?

Энтеровирусные инфекции обнаружены во время конец лета и начало осени.

Какая возрастная группа наиболее восприимчива к энтеровирусные инфекции?

Заболеваемость наиболее высока у детей младше 1 года. Старый.

Каковы общие режимы клинических презентация при энтеровирусных инфекциях?

  • Многие типы энтеровирусов могут вызывать асептические менингит.

  • Миокардит, перикардит и плевродиния связаны с вирус Коксаки группы B.

  • Полиовирусы обычно вызывают паралич (обычно асимметричный), но, к счастью, полиовирус дикого типа был искоренен Американцы. (редкие случаи полиомиелита, связанного с вакцинацией, привели к изменению ИПВ до ОПВ в календарях плановой иммунизации детей).

  • Герпетическая ангина (везикулярные язвы в полости рта) и заболевания рук, ягодиц и ротовой полости являются классическими причинами вирусами Коксаки группы А.

  • Различные вирусы Коксаки и эховирусы имеют были связаны с доброкачественными вирусными экзантемами, имитирующими корь или краснуху.

Что известно о патогенезе инфекция?

Каков режим проникновения вирусов в люди?

  • Верхние дыхательные пути, ротоглотка и кишечник являются входными воротами для энтеровирусы.

Опишите их прогресс после получения доступ к людям?

  • Вирионы невосприимчивы к желудочной кислоте, протеазам и желчь.

  • Вирус инициирует репликацию в слизистой и лимфоидной ткани миндалины и глотка, а затем поражает лимфоидные клетки пейеровых бляшек лежащая под слизистой оболочкой кишечника.

  • Первичная виремия — переносчик вируса к тканям-мишеням, несущим рецепторы, где происходит вторая фаза вирусного может произойти репликация, что приведет к появлению симптомов и вторичной виремии.

  • Вирус линьку из ротоглотки можно обнаружить за короткое время до симптомы начинаются, тогда как производство вируса и выделение из кишечника могут длится 30 дней или дольше, даже при наличии гуморального иммунитета отклик.

  • Вирусы Коксаки и эховирусы распознают рецепторы экспрессируются на многих типах клеток и тканях и вызывают широкий репертуар болезни.

  • Эти и другие энтеровирусы распознают рецепторы на клетки центральной нервной системы, сердца, легких, поджелудочной железы и др. ткани.

Каковы последствия для клеток-мишеней?

Что такое защитный механизм человека?

  • Антитело является основным защитным иммунным ответ на энтеровирусы.

  • Секреторные антитела могут предотвратить начальное установление инфекции в ротоглотке и желудочно-кишечном тракте, и сывороточные антитела предотвращают распространение вируса в ткани-мишени и, следовательно, болезнь.

  • Сывороточные антитела обычно наблюдаются через 7-10 дней после заражения.

Рисунок 1. Патогенез энтеровирусов. Ткань-мишень, инфицированная энтеровирусом, определяет преобладающую заболевание, вызванное вирусом.

Какие выводы CSF с этим вирусная инфекция?

  • Нейтрофилы часто обнаруживаются на ранних стадиях вирусный менингит, но преобладают мононуклеарные клетки позже в болезни.

  • Уровни глюкозы в спинномозговой жидкости нормальный

  • Посев вируса спинномозговой жидкости может подтвердить диагностика вирусного менингита.

Как определяется вирусная инфекция?

  • Посев на вирус: Да

  • Вирусный антиген

  • Вирусные антитела

Какое лечение подходит для это вирусная инфекция?

  • Ведение пациентов с Энтеровирусные инфекции включают поддерживающую терапию.

  • Новый препарат, препятствующий отслаиванию частицы пикорнавируса проходят клинические испытания.

  • Уменьшает головную боль

  • Сокращает продолжительность болезни

Какие меры инфекционного контроля?

  • Пациентам следует вводить кишечные изоляция.

  • Энтеровирусы передаются в основном фекально-оральным путем, но некоторые серотипы могут передаваться через респираторные выделения или фомиты.

  • Меры инфекционного контроля рекомендуются пациентам и их семьям для прерывания передачи вирус для других, которые могут быть восприимчивы.

  • Сюда входит мытье рук.

  • Это особенно важно в детских садах, где распространяются агенты фекально-оральным путем вызывают особую озабоченность.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *