Cache Valley orthobunyavirus

Cache Valley orthobunyavirus
Virusklassificering
(orankad):	Virus
Rike :	Riboviria
Rike:	Orthornavirae
Provins:	Negarnaviricota
Klass:	Ellioviricetes
Beställa:	Bunyavirales
Familj:	Peribunyaviridae
Släkte:	Orthobunyavirus
Arter:	Cache Valley orthobunyavirus
Synonymer
Cache Valley-virus

Cache Valley orthobunyavirus (CVV) är en medlem av ordningen Bunyavirales , släktet Orthobunyavirus och serogruppen Bunyamwera, som först isolerades 1956 från Culiseta inornata- myggor samlade i Utahs Cache Valley . CVV är ett höljeförsett arbovirus , nominellt 80–120 nm i diameter, vars genom består av tre enkelsträngade RNA-segment med negativ känsla. Det stora segmentet av besläktade bunyavirus är ungefär 6800 baser långt och kodar för ett troligt viralt polymeras. Det mellersta CVV-segmentet har en 4463-nukleotidsekvens och det minsta segmentet kodar för nukleokapsiden och ett andra icke-strukturellt protein. CVV har varit känt för att orsaka utbrott av spontan abort och medfödda missbildningar hos idisslare som får och nötkreatur . CVV infekterar sällan människor, men när de är infekterade har det orsakat encefalit och multiorgansvikt .

Virologi

Genom

Cache Valley-virusgenomet är uppdelat i tre delar. De tre delarna kallas små, medelstora och stora segment, baserat på antalet baser. Det stora segmentet kodar för L-proteinet, som är det RNA-beroende RNA-polymeraset. Det lilla segmentet använder en öppen läsram med alternativa initieringsställen för att koda för två proteiner. Beroende på initieringsstället kan det antingen koda för proteinet som utgör nukleokapsiden, N , eller ett icke-strukturellt protein, NSs. Mediumsegmentet kodar för 2 typ 1 integrala transmembranglykoproteiner, Gn och Gc, såväl som ett icke-strukturellt protein Nsm. Gc- och Gn-proteinerna börjar som ett prekursorprotein och klyvs sedan cotranslationellt. De modifieras genom N-kopplad glykosylering.

Replikeringscykel

Fästningen, inträdet, replikeringen och frisättningen av CVV specifikt har inte studerats. Det finns dock information om replikationscykeln för släktet orthobunyavirus, som CVV är en del av. En heterodimer av integrala transmembranproteiner Gn och Gc bildar spikar på ytan av viruspartikeln. De är involverade i virusanslutning och cellfusion. Väl inne i cellen smälter det virala membranet ihop med det endosomala membranet och virusgenomet frisätts. Transkription involverar ett RNA-beroende RNA-polymeras , och det sker i cellens cytoplasma. Transkription av det tredelade genomet avslutas av en stark hårnålsöglesekvens i slutet av varje segment. När viruset väl har replikerats tillräckligt, inkapseras det. Golgi-apparatens membran .

Värdinteraktioner

När det gäller CVV enbart är mycket lite känt om regleringen av värdprocesser och interaktioner med värdceller. Emellertid spelar CVVs Bunyamwera serogroups två icke-strukturella proteiner en viktig roll vid infektion. Bunyamwera-virus (BUNV) kodar för två icke-strukturella proteiner: NSm på ​​medium-RNA-segmentet och NSs på det minsta RNA-segmentet. Bunyamwera virus NSs protein är en icke-essentiell gen som bidrar till viral patogenes. Det har visats att i däggdjursceller inducerar NSs avstängning av värdproteinsyntes, vilket leder till celldöd. Det motverkar också värdcellens antivirala svar och verkar vara den huvudsakliga virulensfaktorn, som verkar på transkriptionsnivån genom att hämma RNA-polymeras II-medierad transkription. I myggceller hämmas varken värdcellstranskription eller translation, och även om ingen funktion för orthobunyavirus NSs-proteinet hittills har hittats i myggceller, verkar det differentiella beteendet hos NSs kan vara en av de faktorer som är ansvariga för olika utfall av infektion i myggceller. däggdjurs- och myggcellinjer.

Mänskliga fall

Före 1956 fanns det inga kända fall av akuta infektioner av Cache Valley-virus (CVV) hos människor. Antikroppar mot CVV har dock rapporterats. En studie fann neutraliserande antikroppar mot CVV hos 12 % av 356 personer som undersöktes i Maryland och Virginia på 1960-talet. Dessa resultat och andra sådana seroundersökningar är baserade på icke-slumpmässigt urval och därför ofta svåra att tolka.

CVV-sjukdom är en neuroinvasiv sjukdom. Av de tre bekräftade humana fallen av CVV-sjukdom resulterade två i icke-dödlig meningit, endast det första fallet orsakade dödlig encefalit och multiorgansvikt.

Det första fallet var en 28-årig man från North Carolina 1995. Det är troligt att han infekterades med viruset via myggor under en hjortjaktsresa. Patientens första symtom var muskelsmärtor, feber, frossa och huvudvärk. Han började kräkas dagen efter att de första symtomen visade sig. Sex dagar efter sjukdomsdebuten uppträdde mer allvarliga symtom inklusive förvirring, takykardi (förhöjd hjärtfrekvens), utslag, bilateral konjunktivit och meningism. Nästa dag blev patienten hypotensiv och illamående. Senare inträffade andningssvikt, kramper och nekros av fingrar och tår. Ett ben amputerades på grund av omfattande muskel- och kutan nekros. Sju månader efter insjuknandet dog patienten av lungkomplikationer. Det orsakande medlet identifierades som ett virus i familjen Bunyaviridae genom elektronmikroskopi. Detta identifierades sedan genetiskt som CVV. Viremi registrerades sju dagar efter feberstart; detta är en längre period av viremi än vad som normalt observeras vid Bunyaviridae-infektioner.

Det andra mänskliga fallet av CVV var en 41-årig man från Wisconsin i oktober 2003. Han utvecklade en akut sjukdom med kraftigt illamående, kräkningar, trötthet och huvudvärk. Han fick diagnosen akut aseptisk meningit. Efter tre dagar släpptes patienten från sjukhuset; han rapporterade att han kände sig helt återställd fyra månader senare, även om han upplevde huvudvärk oftare än vanligt. Det orsakande medlet observerades med elektronmikroskopi som virioner som morfologiskt liknar bunyavirus. Nukleotidsekvensering identifierade viruset som CVV.

Det tredje mänskliga fallet av CVV var en 63-årig kvinna i New York i september 2011. När hon lades in på sjukhuset var hennes symtom feber, huvudvärk, nackstelhet och fotofobi. En vecka innan hade hon märkt en skada på armen, eftersom denna började blekna, utvecklades och spred sig ett utslag. Hon fick då feber och symtom på hjärnhinneinflammation. Patienten skrevs ut, men kom tillbaka dagen efter med illamående och kräkningar. Hon fick diagnosen aseptisk meningit. Hon skrevs ut fyra dagar senare. Två månader efter detta rapporterade hon pågående svårigheter att hitta ord och huvudvärk. CVV identifierades som det orsakande medlet genom PCR, sekvensanalys bekräftade denna identifiering.

Det är troligt att CVV-sjukdom är underrapporterad. Mycket få mänskliga fall har rapporterats trots dess breda geografiska spridning och det stora antalet myggarter som överför det. Sällsyntheten av CVV-sjukdomsdiagnos beror delvis på att laboratorier sällan testar för CVV. Därför är den verkliga förekomsten av CVV-sjukdom och dess hela kliniska intervall fortfarande okända. Med tanke på den utbredda spridningen av CVV och andra virus i samma serogrupp i USA är det möjligt att några oförklarade fall av allvarlig multiorgansvikt, medfödda anomalier och human viral encefalit kan bero på CVV eller liknande virus. Mer forskning av sådana fall behövs.

Andra djur

Cache Valley-viruset är det vanligaste Orthobunyaviruset i Nordamerika, och även om det isolerades 1956, var det bara kopplat till sjukdom i Texas 1987 under en stor förekomst av aborterade och missbildade lamm i en fårflock. Viruset infekterar dock inte bara får, eftersom en undersökning gjord i 22 stater 2002 visade att 28 % av nötkreatur uttryckte specifika antikroppar mot CVV. Cache Valley-virus har också identifierats som en orsak till fosteravvikelser hos getter. Andra serologiska undersökningar har också visat antikroppar mot CVV hos tama och vilda idisslare , tillsammans med hästar . Av vilda idisslare rådjur en mycket hög seroprevalens. Med viremi som varar i 1 till 3 dagar kan de lätt sprida viruset till vektorer inklusive Culicoides myggor och Aedes , Anopheles , Coquillettidia och Culiseta gruppmyggor . Därför tenderar rådjur att fungera som förstärkande värdar för viruset.

Symtom hos får

Även om viruset kan replikera i vuxna djur, förutom en lätt feberrespons i vissa fall, finns det inga kända symtom på infektion. Det finns en snabb period av viremi före serokonversion och infektionen rensas snabbt av djurets immunsystem . Men om djuret är dräktigt och inte skyddas av antikroppar från en tidigare infektion, kan Cache Valley-virus vara mycket dödligt för ett foster under utveckling.

Symtomen fostret utvecklar från CVV-infektion är till stor del åldersberoende. Vid mindre än 28 dagars dräktighet dör embryot vanligtvis och återupptas av modern. Mellan 28 och 45 dagars graviditet leder infektion till missbildningar hos fostret under utveckling och leder ibland till aborter. Tidigt i detta fönster, mellan 28 och 36 dagar, leder viruset till defekter i både centrala nervsystemet och rörelseorganen, medan infektion efter 36 dagars graviditet endast leder till deformiteter i rörelseapparaten. Fostrets död inträffar vanligtvis mellan 27 och 35 dagars graviditet, då vävnaderna i centrala nervsystemet är mest mottagliga. Efter 45–50 dagars graviditet förväntas CVV-infektion inte orsaka skadliga effekter. Efter 76 dagar har fostret ett fungerande immunförsvar och antikroppar mot viruset produceras.

Obduktioner av infekterade foster visar allvarliga lesioner i hjärnan och ryggraden, allt från mikroskopiska till att hela delar av hjärnan saknas. I ett laboratoriefall var hjärnhalvorna inget annat än vätskefyllda säckar som lätt gick sönder. De vanligaste muskuloskeletala deformationerna inkluderar arthrogryposis och kraftigt reducerad muskelmassa, med de allvarligaste fallen med torticollis , skolios och kyfos . Medan de flesta drabbade lammen är dödfödda, är de som överlever vanligtvis så svaga att de dör inom några minuter efter födseln. Under den tid som de lever, rapporteras dessa lamm agera onormalt, som att agera svagt, dåsig eller gå ostadigt.

Patologi

När tackor experimentellt infekterades med Akabane-virus , ett teratogent virus av släktet Orthobunyavirus nära besläktat med Cache Valley - virus, visade sig viruset replikera i placentans trofoblastiska celler . När viruset korsade moderkakan och infekterade fostret under utveckling, visade det en tropism för de omogna fostercellerna i centrala nervsystemet och skelettmuskulaturen. Hydranencefali har också identifierats hos getungar med presumtiv in utero-infektion med Cache Valley-virus.

Historia

Cache Valley-virus isolerades först från myggor i Utah 1956. Det har fått sitt namn från Cache Valley, en jordbruksdal som ligger i norra Utah och sydöstra Idaho. Det är endemiskt för Nordamerika, särskilt Kanada, Mexiko och USA. Det första bekräftade mänskliga fallet inträffade den 2 november 1995. I Texas 1987 beskrevs CVV som en möjlig orsak till sjukdom hos får. Populationen av vitsvanshjortar har identifierats som en potentiell naturlig reservoar .

Förebyggande

För närvarande finns det inget vaccin eller någon känd behandling tillgänglig för CVV. Den mest effektiva metoden för att skydda idisslare från CVV är att minimera deras exponering för myggangripna områden under och strax efter häckningssäsongen. När det gäller människors säkerhet, rekommenderas att nödvändiga försiktighetsåtgärder vidtas, såsom att ta på sig myggmedel eller lager av kläder när man exponeras för myggangripna områden.