Epizootisk hemorragisk sjukdom virus

Epizootisk hemorragisk sjukdom virus
Klassificering av virus
(orankad):	Virus
Rike :	Riboviria
Rike:	Orthornavirae
Provins:	Duplornaviricota
Klass:	Resentoviricetes
Beställa:	Reovirales
Familj:	Reoviridae
Släkte:	Orbivirus
Arter:	Epizootisk hemorragisk sjukdom virus

Epizootisk hemorragisk sjukdom virus , ofta förkortat till EHDV , är en art av släktet Orbivirus , en medlem av familjen Reoviridae . Det är orsaken till epizootisk hemorragisk sjukdom , en akut, smittsam och ofta dödlig sjukdom hos vilda idisslare. I Nordamerika är den svårast drabbade idisslaren vitsvanshjorten ( Odocoileus virginianus ), även om den också kan infektera mulehjort , svartsvanshjortar , älg , trollhornsfår och pronghornsantilop . Det kallas ofta felaktigt för "blåtungavirus" (BTV), ett annat orbivirus som liksom EHDV får värden att utveckla en karakteristisk blå tunga på grund av systemisk blödning och brist på syre i blodet. Trots att de visar kliniska likheter är dessa två virus genetiskt distinkta.

Över hela världen har åtta serotyper av EHDV identifierats. Historiskt sett har endast serotyperna EHDV-1 och EHDV-2 hittats i Nordamerika, men nyare forskning har upptäckt minst en till i Mellanvästern och södra USA. EHDV kan endast spridas av en insektsvektor. I Nordamerika är den vanliga vektorn den bitande myggen ( Culicoides variipennis ) . Det första identifierade utbrottet av EHDV i USA 1955 fick flera hundra vitsvanshjortar att dö i New Jersey och Michigan. Fall av EHDV-liknande die-offs har rapporterats före 1955 (så långt tillbaka som 1890), men EHDV identifierades inte i dessa fall, eftersom dess existens ännu inte var känd.

Viral klassificering

Epizootisk hemorragisk sjukdomsvirus tillhör familjen Reoviridae , en familj av dubbelsträngade RNA-virus som inkluderar välbekanta släkten Rotavirus (den vanligaste orsaken till viral gastroenterit hos barn), Coltivirus (orsakande medel för Colorado fästingfeber) och Orbivirus . Förutom EHDV och BTV inkluderar andra orbivirus hästencefalosvirus och afrikansk hästpestvirus .

Genom och struktur

Epizootisk hemorragisk sjukdom viruss genom är cirka 18-31 kDa långt och består av 10 segment, där varje segment kodar för ett enda protein. Dessa proteiner kan vara ett av de sju strukturella proteinerna (VP1-VP7) eller ett av de fyra icke-strukturella proteinerna (NS1, NS2, NS3a eller NS3b). De icke-strukturella proteinerna kodas av gensegment 6, 8 och 10 och har visat sig vara mycket konserverade. Det segmenterade genomet av EHDV underlättar omsortering inom arter, och kan vara anledningen till att EHDV-utbrott inträffar varje år.

Virionets yttre skikt består främst av VP2- och VP5-trimerer som också är involverade i virusets förmåga att fästa till och penetrera en värdcell. Det yttre kärnskiktet bildas av VP7, som ger en yta för VP2- och VP5-fästning, medan det inre underkärnskiktet bildas av VP3. Det inre VP3-underkärnskiktet monteras själv för att kontrollera storleken och organisationen av kapsidstrukturen. VP3-skiktet omger VP1, VP4 och VP6, förutom de 10 linjära dubbelsträngade RNA-segmenten.

Åtta serotyper av EHDV föreslås. Serotyperna EHDV-1 (New Jersey-stam) och EHDV-2 (Alberta-stam) är de dominerande formerna av EHDV i USA, förutom 2012, då ett utbrott av EHDV-6 stod för 63 % av de insamlade isolaten från döende eller döda vitsvanshjortar i miljön. EHDV-6 tros vara en hybridform där vart och ett av de insamlade typ-6-virusen alla var reassortanter innehållande VP2 och VP5 härledda från en exotisk EHDV-6, medan de återstående strukturella och icke-strukturella proteinerna erhölls från det inhemska EHDV-2. EHDV-6 beskrevs ursprungligen som att det härstammar från Australien, men det har erkänts som en framväxande patogen bland nötkreatur i flera länder och betraktas nu som en endemisk stam i vissa delar av USA

Interaktion med värden och associerade sjukdomar

Epizootisk hemorragisk sjukdom virus måste överföras via bett från Culicoides mygg ( C. verripennis ) och kan inte överföras direkt från rådjur till rådjur. EHDV manifesterar sig som epizootisk hemorragisk sjukdom (EHD), som har liknande symtom som adenovirus hemorragisk sjukdom (AHD), "bluetongue"-sjukdom och malign katarralfeber. Istället för att spridas av en vektor som EHDV, sprids AHD från djur till djur genom direktkontakt och kroppsvätskor. EHDV skiljer sig också antigeniskt från "bluetongue" men de kliniska tecknen på varje sjukdom är mycket lika. EHDV får rådjur att förlora sin rädsla för människor och orsakar svaghet, överdriven salivutsöndring, blodig diarré, feber, snabb puls och snabb andningsfrekvens. Blödning och syrebrist i blodet resulterar i ett blått utseende på munslemhinnan. Kroppar av infekterade rådjur finns ofta i vattendrag, där de lägger sig i ett försök att sänka sin kroppstemperatur innan de blir medvetslösa och dör. Dessa symtom utvecklas cirka 7 dagar efter att djuret exponerats för viruset och 8–36 timmar efter början av initiala observerbara tecken; rådjur går in i ett chockliknande tillstånd, kollapsar och dör.

Undersökningar av infekterade rådjur tyder på att viruset stör normal blodcirkulation och normala blodkoaguleringsmekanismer. Den karakteristiska blödningen hos alla EHDV-offer orsakas av en störning av blodkoaguleringsmekanismerna tillsammans med degenerationen av blodkärlsväggar i många organ och vävnader i hela kroppen. Varje förändring i proteinerna såsom fibrin som gör dem oförmögna att få blodplättar att samlas i en propp längs ett brutet område av blodkärlsväggen kommer att resultera i överdriven blödning utanför det kärlet. Allt detta blod som lämnar blodkärlen skapar blödningar i samband med denna sjukdom. Ökad perikardvätska och generaliserat ödem som konsekvent återfinns i alla fall av EHDV tyder starkt på att det stör den normala blodcirkulationen.

Eftersom EHDV överförs av knott, kan även boskap exponeras för viruset. Hittills visar boskap som har exponerats för denna sjukdom sällan tecken på infektion. I fall där boskap har visat kliniska symtom är de vanligtvis begränsade till symtom som feber, aptitlöshet, hälta och sår och skorpiga sår på näsa, mun och spenar.

Ibaraki-virus, som är en stam av EHDV serotyp 2, orsakar Ibarakis sjukdom hos nötkreatur i Japan.

Tropism

Studier som undersöker överföringen av sjukdomen har funnit att den kan överföras till mottagliga rådjur genom att ympa dem med infekterat material från sjuka rådjur genom subkutan, intramuskulär, intravenös eller oral väg i experimentella miljöer. De specifika vävnader och organ som visar blödningar från EHDV varierar från djur till djur. De vanligaste inkluderar hjärta, lever, mjälte, njure, lunga och tarmkanalen. Virusprover kan isoleras från många typer av vävnader från infekterade djur, inklusive blod, lever, mjälte, njure, lungor, hjärta och andra muskler.

Inträde

Infekterande viruspartiklar kan komma in i cellen via en endosmal väg. Den trodda mekanismen för detta har att göra med en försurning av endosomen, liknande det som görs i influensaviruset. Tidig försurning av endosomen tros frigöra komponenter från viruskärnan. Dessa komponenter frisätts sedan till värdcellens cytoplasma. VP5 katalyserar ofta cellfusion, vilket underlättar penetrationen av det endosomala membranet och följaktligen frisättningen av yttre kapsidkomponenter. Även om EHDV inte innehåller stora koncentrationer av VP5, kan det fortfarande infektera cellsystem. EHDV kan vara infektiöst på grund av närvaron av VP7, vilket antyds av bindningen av antikroppar till det yttre kärnproteinet VP7. Bindningen av EHDV till cellytan via interaktion av VP7 med glykosaminoglykaner förutom andra receptorer är den mest sannolika inträdesmekanismen.

Replikering och överföring

Eftersom EHDV är ett dubbelsträngat RNA-virus måste det övervinna en specifik uppsättning problem, det viktigaste är det faktum att dubbelsträngat RNA inte kan användas som mallsträng under mRNA-translation med hjälp av värdcellsmaskineri. Därför måste EHDV föra in sina egna transkriptionsenzymer in i cellen för att överleva och syntetisera viralt RNA och proteiner. Men antivirala försvarsmekanismer kan lätt känna igen och eliminera naket dubbelsträngat RNA i cellen. Närvaron av dubbelsträngat RNA skulle utlösa antivirala mekanismer såsom apoptos och interferonproduktion. För att kringgå dessa värdförsvar "gömmer" dubbelsträngade RNA-virus som EHDV sitt genom och andra translationsmaskineri inom slutna proteinkapsider. Dessa kapsider levereras sedan till värdcellens cytoplasma, där de initierar transkription. Avlägsnandet av virala proteiner VP5 och VP2 under cellinträde underlättar transkriptionsfunktionerna av kärnan, vilket gör att EHDV kan syntetisera och täcka fullängds mRNA-kopior av upp till 10 genomsegment medan de fortfarande är säkert förpackade med i kärnan.

Släpp

EHDV-genomet är sammansatt i EHDV-subkärnan, och kärnpartiklarna är sammansatta i proteinkapsider inuti cytoplasman hos infekterade celler. Frisättningen av EHDV sker genom två huvudmekanismer: den vanliga virala vägen för knoppning och genom direkt cellmembranpenetrering. Det senare skadar cellen, vilket ofta leder till cellys. Budding förmedlas av NS3.