Batı Nil virüsü -West Nile virus

Batı Nil Virüsü
Batı Nil Virüsü Image.jpg
Batı Nil Virüsünün sarı renkte görünen bir mikrografı
Virüs sınıflandırması e
(rütbesiz): Virüs
Bölge : ribovirya
Krallık: ortornavirler
filum: Kitrinoviricota
Sınıf: flasuviricetes
Emir: Amarillovirales
Aile: Flaviviridae
cins: Flavivirüs
Türler:
Batı Nil Virüsü
Batı Nil virüsünün NS2B/NS3 proteazının şerit temsili

Batı Nil virüsü ( WNV ), Batı Nil ateşine neden olan tek sarmallı bir RNA virüsüdür . Bu aile üyesi olan Flaviviridae türünden, Flavivirüs da içeren, Zika virüsü , dang virüsü ve sarıhumma virüsü. Virüs öncelikle sivrisinekler , çoğunlukla Culex türleri tarafından bulaşır . BNV'nin birincil konakçıları kuşlardır, böylece virüs bir "kuş-sivrisinek-kuş" bulaşma döngüsü içinde kalır . Virüs, genetik olarak Japon ensefaliti virüs ailesi ile ilişkilidir .

İnsanlar ve atlar, virüsten kaynaklanan hastalık semptomları gösterir ve semptomlar diğer hayvanlarda nadiren görülür. İnsan hastalığının tanımlanması ilk olarak 1937'de Uganda'da yapılmış ve 20. yüzyılın ikinci yarısında dünyanın birçok yerine yayılmıştır.

Yapı

Diğer flavivirüslerin çoğu gibi, WNV de ikosahedral simetriye sahip zarflı bir virüstür . Elektron mikroskobu çalışmaları , nispeten pürüzsüz bir protein kabuğuyla kaplanmış 45-50 nm'lik bir virion ortaya çıkardı ; bu yapı , başka bir Flavivirüs olan dang humması virüsüne benzer . Protein kabuğu iki yapısal proteinden oluşur: glikoprotein E ve küçük zar proteini M. Protein E, reseptör bağlanması, viral bağlanma ve zar füzyonu yoluyla hücreye giriş dahil olmak üzere çok sayıda fonksiyona sahiptir .

Dış protein kabuk ev sahibi türevli ile kaplıdır lipid membranı , viral zarf . Flavivirüs lipid zarının kolesterol ve fosfatidilserin içerdiği bulunmuştur , ancak zarın diğer elemanları henüz tanımlanmamıştır. Lipid membran, viral enfeksiyonda , sinyal molekülleri olarak hareket etmek ve hücreye girişi arttırmak dahil olmak üzere birçok role sahiptir . Özellikle kolesterol, bir konak hücreye giren BNV'de ayrılmaz bir rol oynar . İki viral zarf proteini, E ve M, zara yerleştirilir.

RNA genomu, nükleokapsidi oluşturmak için 105 amino asit kalıntısı uzunluğundaki kapsid (C) proteinlerine bağlanır . Kapsid proteinleri, enfekte bir hücrede oluşturulan ilk proteinlerden biridir; kapsid proteini, asıl amacı RNA'yı gelişen virüslere paketlemek olan yapısal bir proteindir. Kapsidin, Akt yolunu etkileyerek apoptozu önlediği bulunmuştur .

Genetik şifre

Batı Nil virüsü genomu. Guzman ve ark. 2010.

WNV, pozitif anlamda, tek sarmallı bir RNA virüsüdür . Genomu yaklaşık 11.000 nükleotit uzunluğundadır ve 5' ve 3' kodlamayan kök halka yapıları ile çevrilidir . Genomun kodlama bölgesi , yeni virüslerin yapısına dahil edilmeyen proteinler olan üç yapısal protein ve yedi yapısal olmayan (NS) proteini kodlar . WNV genomu önce bir poliproteine çevrilir ve daha sonra virüs ve konak proteazları tarafından ayrı proteinlere (yani NS1, C, E) bölünür .

Yapısal proteinler

Yapısal proteinler (C, prM/M, E) sırasıyla kapsid, öncü zar proteinleri ve zarf proteinleridir. Yapısal proteinler genomun 5' ucunda bulunur ve hem konakçı hem de viral proteazlar tarafından olgun proteinlere bölünür.

Yapısal Protein İşlev
C Kapsid proteini; RNA genomunu çevreler, RNA'yı olgunlaşmamış viryonlara paketler.
prM/A M proteinli virüsler bulaşıcıdır: M proteininin varlığı, hücreye viral girişte yer alan proteinlerin aktivasyonuna izin verir. prM (prekürsör membran) proteini olgunlaşmamış viryonlarda bulunur, furin tarafından M proteinine daha fazla bölünme yoluyla viryonlar bulaşıcı hale gelir.
E Viral zarfı oluşturan bir glikoprotein, hücreye girmek için konak hücre yüzeyindeki reseptörlere bağlanır.

yapısal olmayan proteinler

Yapısal olmayan proteinler NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B ve NS5'ten oluşur. Bu proteinler esas olarak viral replikasyona yardımcı olur veya proteaz görevi görür. Yapısal olmayan proteinler, genomun 3' ucuna yakın bir yerde bulunur.

yapısal olmayan protein İşlev
NS1 NS1, viral replikasyon için, özellikle replikasyon kompleksinin düzenlenmesi için bir kofaktördür.
NS2A NS2A'nın çeşitli işlevleri vardır: viral replikasyon, viryon oluşumu ve konakçı hücre ölümünün indüklenmesinde yer alır.
NS2B NS3 için bir kofaktör ve birlikte NS2B-NS3 proteaz kompleksini oluşturur. Proteazı hücre içi zarlara bağlayan transmembran alanları içerir .
NS3 Olgun proteinler üretmek için poliproteinin parçalanmasından sorumlu olan bir serin proteaz ; aynı zamanda bir sarmal görevi görür .
NS4A NS4A, viral replikasyon için bir kofaktördür, özellikle NS3 helikazının aktivitesini düzenler.
NS4B İnhibe interferon sinyalizasyon.
NS5 WNV'nin en büyük ve en çok korunan proteini olan NS5 , düzeltme okuma özelliklerinden yoksun olmasına rağmen, bir metiltransferaz ve bir RNA polimeraz görevi görür .

Yaşam döngüsü

BNV, bir konukçu hayvanın kan dolaşımına başarılı bir şekilde girdiğinde, zarf proteini E, konukçu hücrede glikozaminoglikanlar adı verilen bağlanma faktörlerine bağlanır . Bu bağlanma faktörleri hücreye girişe yardımcı olur, ancak birincil reseptörlere bağlanma da gereklidir. Birincil reseptörler arasında DC-SIGN , DC-SIGN-R ve integrin α v β 3 bulunur . Bu birincil reseptörlere bağlanarak, BNV hücreye klatrin aracılı endositoz yoluyla girer . Endositozun bir sonucu olarak, BNV hücreye bir endozom içinde girer .

Endozomun asiditesi, endozomal ve viral membranların füzyonunu katalize ederek genomun sitoplazmaya salınmasına izin verir. Pozitif anlamda tek sarmallı RNA'nın çevirisi endoplazmik retikulumda meydana gelir ; RNA, daha sonra hem konakçı hem de viral proteazlar NS2B-NS3 tarafından olgun proteinler üretmek üzere bölünen bir poliproteine ​​çevrilir.

Bir RNA polimeraz olan NS5, genomunu kopyalamak için, bir ara negatif-duyu tek iplikli RNA üretmek için diğer yapısal olmayan proteinlerle bir replikasyon kompleksi oluşturur ; negatif anlamlı iplik, son pozitif anlamlı RNA'nın sentezi için bir şablon görevi görür. Pozitif anlamda RNA sentezlendikten sonra, kapsid proteini C, RNA ipliklerini olgunlaşmamış viryonlar içine alır. Virüsün geri kalanı, endoplazmik retikulum boyunca ve Golgi aygıtı yoluyla toplanır ve bulaşıcı olmayan olgunlaşmamış viryonlarla sonuçlanır. E proteini daha sonra glikosile edilir ve prM , bir konakçı hücre proteazı olan furin tarafından M proteinine bölünür, böylece bulaşıcı bir olgun virion üretilir. Olgun virüsler daha sonra hücreden salgılanır.

filogeni

Virüsün tam genom dizilimi sırasında zarf geninin dizilenmesine dayanan Batı Nil virüslerinin filogenetik ağacı

BNV, Japon ensefalit virüsü, Murray Valley ensefalit virüsü , Saint Louis ensefalit virüsü ve diğer bazı flavirüslerle birlikte, virüslerin Japon ensefalit antijenik serokomplekslerinden biridir . Filogenetik soy çalışmaları, BNV'nin yaklaşık 1000 yıl önce ayrı bir virüs olarak ortaya çıktığını belirlemiştir. Bu ilk virüs iki farklı soy halinde gelişti. Lineage 1 ve çoklu profilleri, Afrika'da ve tüm dünyada salgın bulaşmanın kaynağıdır. Lineage 2, bir Afrika zoonoz olarak kabul edildi . Bununla birlikte, 2008 yılında, daha önce sadece Sahra altı Afrika ve Madagaskar'daki atlarda görülen soy 2, bilinen ilk salgının Macaristan'da 18 hayvanı etkilediği Avrupa'daki atlarda ortaya çıkmaya başladı. Lineage 1 West Nile virüsü 2010 yılında Güney Afrika'da bir kısrakta ve onun abort edilen fetüsünde tespit edildi ; daha önce, Güney Afrika'daki atlarda ve insanlarda yalnızca soy 2 Batı Nil virüsü tespit edilmişti. Kunjin virüsü , Okyanusya'ya özgü Batı Nil virüsünün bir alt tipidir . 2007'de Teksas'ta bir katil balinada meydana gelen ölümcül bir vaka , Batı Nil virüsünün bilinen konak aralığını deniz memelilerini de içerecek şekilde genişletti .

1999'daki ilk Kuzey Amerika vakalarından bu yana, virüs Amerika Birleşik Devletleri, Kanada, Meksika, Karayipler ve Orta Amerika'da rapor edilmiştir. İnsan vakaları ve at vakaları oldu ve birçok kuş enfekte oldu. Berberi makak , Maçaca sylvanus , ilk insan dışı oldu primat sözleşme WNV'ye için. Hem Amerikan hem de İsrail türleri, enfekte olmuş kuş popülasyonlarında yüksek ölüm oranlarıyla dikkat çekiyor; Ölü kuşların, özellikle de Corvidae'nin varlığı , virüsün gelişinin erken bir göstergesi olabilir.

Ana bilgisayar aralığı ve iletim

Culex pipiens sivrisinekleriBNV içinbir vektördür .

BNV'nin doğal konukçuları kuşlar ve sivrisineklerdir. 300'den fazla farklı kuş türünün virüsle enfekte olduğu gösterilmiştir. Dahil olmak üzere bazı kuşlar, Amerikan karga ( Corvus brachyrhynchos ), mavi alakarga ( Cyanocitta cristata ) ve daha büyük adaçayı-tavuğu ( Centrocercus urophasianus ), enfeksiyon tarafından öldürülen, ama diğerleri hayatta edilir. Amerikan robin ( Turdus migratorius ) ve serçe ( Passer domesticus ) N. Amerika ve Avrupa kentlerinin en önemli rezervuar türler arasında olduğu düşünülmektedir. Kahverengi thrashers ( Toxostoma rufum ), gri kedi kuşları ( Dumetella carolinensis ), kuzey kardinalleri ( Cardinalis cardinalis ), kuzey alaycı kuşları ( Mimus polyglottos ), ardıç kuşları ( Hylocichla mustelina ) ve güvercin ailesi diğer yaygın Kuzey Amerika kuşlarıdır. WNV'ye karşı antikor seviyeleri bulunmuştur.

BNV, çok sayıda sivrisinek türünde gösterilmiştir, ancak viral bulaşma için en önemli olanı , Culex pipiens , C. restuans , C. salinarius , C. quinquefasciatus , C. nigripalpus , C. erraticus dahil olmak üzere kuşlarla beslenen Culex türleridir. ve C. tarsalis . Yumuşak kene vektörleri ile deneysel enfeksiyon da gösterilmiştir , ancak doğal bulaşmada önemli olması olası değildir.

BNV'nin geniş bir konak yelpazesi vardır ve ayrıca insanlar, bazı insan olmayan primatlar, atlar, köpekler ve kediler dahil olmak üzere en az 30 memeli türünü enfekte edebildiği bilinmektedir . Bazı enfekte insanlar ve atlar hastalığa yakalanır, ancak köpekler ve kediler nadiren semptom gösterir. Bazı timsah türleri, timsahlar, yılanlar, kertenkeleler ve kurbağalar da dahil olmak üzere sürüngenler ve amfibiler de enfekte olabilir. Memeliler , virüs için tesadüfi veya çıkmaz konaklar olarak kabul edilir : genellikle kanda , üzerlerinden beslenen başka bir sivrisinek bulaştıracak ve bulaşma döngüsünü sürdürecek kadar yüksek düzeyde virüs ( viremi ) geliştirmezler; bazı kuşlar da çıkmaz ev sahipleridir.

Normal kırsal veya enzootik bulaşma döngüsünde virüs, kuş rezervuarı ve sivrisinek vektörü arasında değişir. Doğrudan temas yoluyla, enfekte bir kuş karkasını yiyerek veya enfekte su içerek kuşlar arasında da bulaşabilir. Sivrisineklerde dişi ve yavru arasında dikey geçiş mümkündür ve kışlamada potansiyel olarak önemli olabilir. Kentsel veya yayılma döngüsünde, enfekte kuşlarla beslenen enfekte sivrisinekler virüsü insanlara bulaştırır. Bu, köprü vektörleri olarak adlandırılan hem kuşları hem de insanları ısıran sivrisinek türlerini gerektirir. Virüs ayrıca nadiren kan nakli, organ nakli veya hamilelik, doğum veya emzirme sırasında anneden bebeğe bulaşabilir. Kuşların aksine, doğrudan insanlar arasında yayılmaz.

Hastalık

insanlar

Batı Nil Virüsü

Batı Nil ateşi , tipik olarak sivrisinekler tarafından yayılan Batı Nil virüsünün bir enfeksiyonudur . Enfeksiyonların yaklaşık %80'inde insanlar çok az semptom gösterir veya hiç semptom göstermez . İnsanların yaklaşık %20'sinde ateş , baş ağrısı, kusma veya kızarıklık gelişir . İnsanların %1'inden daha azında , ilişkili boyun sertliği, konfüzyon veya nöbetlerle birlikte ensefalit veya menenjit oluşur. İyileşme haftalar ila aylar sürebilir. Sinir sisteminin etkilendiği kişilerde ölüm riski yüzde 10 civarındadır.

Batı Nil virüsü (WNV), genellikle hastalığı taşıyan enfekte kuşlarla beslendiklerinde enfekte olan sivrisinekler tarafından yayılır . Nadiren virüs kan nakli, organ nakli veya hamilelik, doğum veya emzirme sırasında anneden bebeğe bulaşır, ancak bunun dışında doğrudan insanlar arasında yayılmaz. Şiddetli hastalık riskleri arasında 60 yaşın üzerinde olmak ve başka sağlık sorunlarına sahip olmak yer alır. Tanı tipik olarak semptomlara ve kan testlerine dayanır.

İnsan aşısı yoktur . Enfeksiyon riskini azaltmanın en iyi yolu sivrisinek ısırıklarından kaçınmaktır. Sivrisinek popülasyonları, eski lastikler, kovalar, oluklar ve yüzme havuzları gibi duran su birikintileri ortadan kaldırılarak azaltılabilir. Sivrisineklerden kaçınılamadığı zaman, sivrisinek kovucu , pencere perdeleri ve cibinlikler ısırılma olasılığını azaltır. Hastalığın spesifik bir tedavisi yoktur; ağrı kesici ilaçlar semptomları azaltabilir.

Virüs 1937'de Uganda'da keşfedildi ve ilk olarak 1999'da Kuzey Amerika'da tespit edildi. BNV, Avrupa, Afrika, Asya, Avustralya ve Kuzey Amerika'da meydana geldi. Amerika Birleşik Devletleri'nde, çoğu Ağustos ve Eylül aylarında olmak üzere, yılda binlerce vaka rapor edilmektedir. Hastalık salgınlarında ortaya çıkabilir. Aşısı bulunan atlarda da ağır hastalık görülebilir. Kuşlarda bir sürveyans sistemi, potansiyel bir insan salgınının erken tespiti için faydalıdır.

Atlar

Atlarda da ağır hastalık görülebilir. Bu hayvanlar için çeşitli aşılar artık mevcuttur. Veteriner aşılarının bulunmasından önce, Kuzey Amerika'da enfekte olan atların yaklaşık %40'ı öldü.

epidemiyoloji

Hastalık Kontrol Merkezi'ne göre, Batı Nil Virüsü enfeksiyonu ılıman bölgelerde mevsimseldir. Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'dakiler gibi ılıman iklimlerde Temmuz'dan Ekim'e kadar en yoğun sezon görülür. Zirve mevsimi coğrafi bölgeye bağlı olarak değişir ve daha sıcak ve nemli iklimler daha uzun zirve mevsimleri görebilir. Her yaştan eşit derecede enfekte olma olasılığı vardır, ancak 60-89 yaşlarındaki insanlarda daha yüksek miktarda ölüm ve nöroinvaziv Batı Nil Virüsü vardır. Daha büyük yaştaki kişilerin olumsuz etkilere sahip olma olasılığı daha yüksektir.

Birkaç bulaşma yolu vardır, ancak insanlarda enfeksiyonun en yaygın nedeni, enfekte bir sivrisinek tarafından ısırılmaktır. Diğer bulaşma yolları arasında kan nakli, organ nakli, emzirme, transplasental bulaşma ve laboratuvar edinimi yer alır. Bu alternatif iletim modları son derece nadirdir.

Önleme

BNV'ye karşı önleme çabaları, esas olarak, enfekte sivrisineklerle insan temasını ve ısırılmasını önlemeye odaklanır. Bu iki yönlüdür, birincisi kişisel koruyucu eylemler ve ikincisi sivrisinek kontrol eylemleridir. Bir kişi BNV'si olan bir bölgedeyken, açık hava aktivitelerinden kaçınması önemlidir ve dışarı çıkarsa DEET'li bir sivrisinek kovucu kullanmalıdır. Bir kişi ayrıca uzun kollu ve pantolon gibi daha fazla cildi kaplayan giysiler giyebilir. Sivrisinek kontrolü topluluk düzeyinde yapılabilir ve böcek ilaçları ve sivrisinek habitatlarının azaltılması dahil gözetim programları ve kontrol programlarını içerir. Bu, duran suyun tahliye edilmesini içerir. Kuşlarda gözetim sistemleri özellikle yararlıdır. Bir mahallede ölü kuşlar bulunursa, olay yerel yetkililere bildirilmelidir. Bu, sağlık departmanlarının gözetim yapmasına ve kuşların Batı Nil Virüsü ile enfekte olup olmadığını belirlemesine yardımcı olabilir.

Atlar için dört veteriner aşısının ticari olarak bulunmasına rağmen, hiçbir insan aşısı , faz II klinik denemelerinin ötesine geçmedi . İnsan kullanımı için bir aşı üretmek için çaba sarf edilmiş ve birkaç aday üretilmiştir, ancak hiçbiri kullanım için lisanslı değildir. Enfeksiyon riskini azaltmanın en iyi yolu sivrisinek ısırıklarından kaçınmaktır. Bu, eski lastikler, kovalar, oluklar ve yüzme havuzları gibi duran su birikintilerini ortadan kaldırarak yapılabilir. Sivrisinek kovucu , pencere perdeleri , cibinlikler ve sivrisineklerin bulunduğu yerlerden kaçınmak da faydalı olabilir.

İklim değişikliği

CDC'den Batı Nil Virüsünün küresel dağılımı

İklim değişikliği nedeniyle yayılmasının artması beklenen diğer tropikal hastalıklar gibi, değişen hava koşullarının Batı Nil Virüsü yayılımını artıracağı endişesi var. İklim değişikliği hastalık oranlarını, aralıklarını, mevsimselliği ve Batı Nil Virüsünün dağılımını etkileyecektir.

Taşkın sıklığı ve şiddetinde öngörülen değişiklikler , kentsel alanlarda sivrisinek popülasyonlarının artmasına izin vererek, taşkın risk yönetiminde yeni zorluklar getirebilir . Sıcaklık, yağış ve rüzgar gibi iklim değişikliğinden etkilenen hava koşulları, sivrisineklerin hayatta kalma ve üreme oranlarını, uygun habitatları, dağılımı ve bolluğu etkileyebilir. Ortam sıcaklıkları, sivrisineklerin en yoğun olduğu mevsimi ve coğrafi varyasyonları etkileyerek sivrisinek çoğalma oranlarını ve BNV'nin bulaşmasını yönlendirir. Örneğin, artan sıcaklıklar virüs replikasyon hızını etkileyebilir, virüs evrim hızını ve viral bulaşma verimliliğini hızlandırabilir. Ayrıca, daha yüksek kış sıcaklıkları ve daha sıcak bahar, daha büyük yaz sivrisinek popülasyonlarına yol açarak BNV riskini artırabilir. Benzer şekilde, yağış da sivrisinek çoğalma oranlarını artırabilir ve virüsün mevsimselliğini ve coğrafi varyasyonlarını etkileyebilir. Çalışmalar, yoğun yağış ile bildirilen BNV'nin daha yüksek insidansı arasında bir ilişki olduğunu göstermektedir. Aynı şekilde rüzgar da sivrisinekler için bir dağılma mekanizması görevi gören başka bir çevresel faktördür.

Sivrisinekler, Antarktika ve İzlanda dışındaki tüm büyük kara kütlelerinde mevcut olan, son derece geniş çevresel toleranslara ve neredeyse her yerde bulunan bir coğrafi dağılıma sahiptir. Bununla birlikte, ekolojik zaman çizelgelerinde iklim ve arazi kullanımındaki değişiklikler, dağıtım modellerini çeşitli şekillerde genişletebilir veya parçalayabilir, bu da insan sağlığı için sonuç olarak endişelere yol açabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar