B-hepatiittivirus

Hepatiitti B on tartuntatauti, jolle on ominaista maksan selektiivinen vaurio viruksen vuoksi. Tämä hepatiitin muoto on seurauksiltaan vaarallisin kaikista tunnetuista virushepatiitin muodoista. Sen aiheuttaja on hepatiitti B -virus (HBV).

Hepatiitti B -viruksen antigeenin löysi ensimmäisenä B. Blumberg vuonna 1964 australialaisen aboriginaalin veriseerumista, ja itse taudinaiheuttajan löysivät vuonna 1970 D. Dane (ym.), ja sitä kutsuttiin Dane-hiukkasiksi, koska ei ollut täyttä varmuutta siitä, että kyseessä oli todella virus eikä sen komponentteja. Myöhemmin kaikki epäilykset katosivat, kun Dane-hiukkasten koostumuksesta löydettiin genomista DNA:ta ja viruksen DNA:sta riippuvaa DNA-polymeraasi. Virioni sisältää kolme pääantigeeniä, joille annettiin seuraavat nimitykset vuonna 1974:

• HBsAg - pinnallinen, liukoinen tai australialainen antigeeni.
• HBcAg - ydinantigeeni (kor-antigeeni).
• HBeAg on virionin ytimessä sijaitseva e-antigeeni, ja toisin kuin HBcAg, se ei ole ainoastaan virionissa, vaan sitä esiintyy myös veressä vapaassa muodossa tai kompleksina anti-HBeAg-vasta-aineen kanssa. Se vapautuu vereen maksasoluista aktiivisen HBV-replikaation aikana.

Pinta-antigeeni HBsAg esiintyy kolmena morfologisesti erilaisena varianttina: 1) on koko virionin superkapsidi; 2) sitä esiintyy suurina määrinä pallomaisina hiukkasina, joiden halkaisija on 20 nm; 3) 230 nm pitkinä säikeinä. Ne ovat kemiallisesti identtisiä. HBsAg sisältää yhden yhteisen antigeenin, a:n, ja kaksi paria toisensa poissulkevia tyyppispesifisiä determinantteja: d/y ja w/r, minkä vuoksi HBsAg:llä (ja vastaavasti HBV:llä) on neljä pääalatyyppiä: adw, adr, ayw ja ayr. Antigeeni a varmistaa yleisen ristiimmuniteetin muodostumisen kaikkia viruksen alatyyppejä vastaan.

Itse virioni, Dane-hiukkanen, on pallomainen ja halkaisijaltaan 42 nm. Virionin superkapsidi koostuu kolmesta proteiinista: pääproteiinista (emäksisestä), suuresta ja keskikokoisesta. Genomi on kapsidin sisällä ja sitä edustaa kaksijuosteinen pyöreä DNA, jonka molekyylipaino on 1,6 MD. DNA koostuu noin 3200 nukleotidista, mutta sen "plus"-juoste on 20-50 % lyhyempi kuin "miinus"-juoste. Virukselle ominainen proteiini on kovalenttisesti sitoutunut pitkän juosteen 5'-päähän. Molempien juosteiden 5'-päät ovat komplementaarisia ja muodostavat 300 nukleotidin pituisia "tahmeita" sekvenssejä, joiden seurauksena juosteet sulkeutuvat renkaaksi. Virionin DNA:n G + C-pitoisuus on 48-49 mol-%. Virionin ytimessä on genomisen DNA:n lisäksi viruksen DNA:sta riippuva DNA-polymeraasia. HBV:n DNA:n miinusjuoste sisältää vain neljä geeniä (S, C, P ja X), mutta ne ovat järjestäytyneet hyvin kompaktisti. S-, C-, P- ja X-geenit ovat merkittävästi päällekkäisiä ja säätelevät seuraavien tuotteiden synteesiä. S-geeni koodaa päävaippaproteiinin synteesiä ja sisältää kaikki tiedot pinta-antigeenista HBsAg. Lisäksi se koodaa keskimmäisen ja suuren vaippaproteiinin synteesiä. Proteiineilla on yhteinen COOH-pää, mutta niiden translaatio alkaa kolmella eri initiaattorikodonilla. C-geeni koodaa kapsidiproteiinien (HBcAg ja HBeAg) synteesiä; vaikka näitä proteiineja koodaa yksi geeni, niiden translaatioreitit ovat erilaiset. P-geeni on suurin. Se sisältää osan kaikista kolmesta muusta geenistä ja koodaa viruksen replikaatiolle välttämättömiä entsyymejä. Se koodaa erityisesti käänteiskopioijaentsyymiä, RNase H -entsyymidomeenia ja miinusjuosteen 5'-terminaalista proteiinia. Geeni X koodaa proteiineja, jotka säätelevät kaikkien virusgeenien ilmentymistä, erityisesti 17 kD:n proteiinia, joka on geenitranskription transaktivaattori.

Pinta-antigeenin muodostavat proteiinit esiintyvät glykosyloituneissa (gp) ja ei-glykosyloituneissa muodoissa. Glykosyloituneita ovat gp27, gp33, gp36 ja gp42 (numerot osoittavat molekyylipainon kDa:na). HBV-superkapsidi koostuu pää- eli ydinproteiinista S (92 %), keskimmäisestä M-proteiinista (4 %) ja suuresta eli pitkästä L-proteiinista (1 %).

• Pääproteiini, p24/gp27 eli ydinproteiini (proteiini S), on HBV-vaipan pääkomponentti. Muiden vaippaproteiinien puuttuessa se polymeroituu muodostaen 20 nm:n halkaisijaltaan olevia pallomaisia hiukkasia, jotka koostuvat 100 polypeptidimolekyylistä.
• Suuri proteiini, p39/gp42 eli pitkä proteiini (proteiini L), esiintyy kaikissa kolmessa HBsAg-muodossa. Sillä on tärkeä rooli virionin morfogeneesissä ja niiden poistumisessa solusta. L-proteiini sisältää M-proteiinin sekvenssin, jota N-terminaalissa täydentävät S-geenin npe-Sl-alueen koodaamat 108 (ayw) tai 119 (adw, adr, ayr) aminohappotähteen sekvenssit.
• Keskimmäinen proteiini, gp33/gp36 eli M-proteiini, esiintyy myös kaikissa kolmessa HBsAg:n morfologisessa muodossa. M-proteiini sisältää N-terminaalissaan 55 aminohappotähteen alueen, jota koodaa S-geenin pre-52-alue. Tämän alueen oletetaan olevan tärkeässä roolissa hepatiitti B -viruksen tunnistaessa maksasoluja tietyillä isännillä (ihmiset, apinat ja simpanssit). S-geenin npe-S-alueiden koodaamat proteiinisekvenssit ovat erittäin immunogeenisiä, ja niiden determinantit sijaitsevat virionin pinnalla. Siksi näitä antigeenejä vastaan suunnatuilla vasta-aineilla on tärkeä rooli hepatiitti B:tä vastaan suojaavan immuniteetin muodostumisessa.

Virusproteiinien synteesi on tiukasti kontrolloitua transkription ja translaation tasolla. Viruksen genomin transkription aikana syntetisoidaan kahdenlaisia mRNA:ita:

• pienempi - 2100 nukleotidia - koodaa kalvon pää- ja keskiproteiineja;
• suuri - 3500 nukleotidia eli pidempi kuin itse genominen DNA; se sisältää 100 nukleotidin pituisia terminaalisia toistoja.

Tämän tyyppinen mRNA koodaa kapsidiproteiinia ja P-geenin tuotteita. Se toimii myös matriisina virus-DNA:n replikaatiolle. Genomi sisältää tehostajia (transkription vahvistimia) - säätelyelementtejä, jotka aktivoivat kaikkien virusgeenien ilmentymistä ja toimivat pääasiassa maksasoluissa. Erityisesti S-geeni ilmentyy erittäin korkealla tasolla vain maksasoluissa ja steroidihormonien vaikutuksen alaisena. Tämä seikka selittää, miksi kroonista hepatiitti B:tä ja maksasyöpää (hepatoomaa) havaitaan miehillä useammin kuin naisilla, joiden steroidihormonitasot ovat alhaisemmat.

Muut hepatiitti B -viruksen säätelyelementit moduloivat (kontrolloivat) yksittäisten proteiinien synteesin tasoja. Esimerkiksi suurta proteiinia syntetisoidaan vain pieniä määriä. Suurin osa siitä on tarttuvien virionien pinnalla. Mutta pääproteiinia ja vähäisemmässä määrin keskimmäistä proteiinia syntetisoidaan valtavia määriä ja ne poistuvat soluista osana pinta-antigeenihiukkasia, joita on veriseerumissa monta kertaa enemmän kuin kypsiä virioneja. Pinta-antigeenihiukkasten määrä voi olla 1011–1013 per 1 ml verta (useita satoja μg).

Hepatiitti B -virus on eristetty uuteen virusperheeseen - Hepadnaviridae-virusryhmään, Orthohepadnavirus-sukuun. Samankaltaisia hepadnaviruksia on löydetty useista eläimistä (oravat, murmelit, maaoravat, Pekingin ankat).

Hepadnavirukset lisääntyvät hieman epätavallisella tavalla. Erityisesti genomisen DNA:n replikaatio tapahtuu välittäjäaineen, RNA:n, kautta eli käänteiskopioinnin mekanismilla.

Hepatiitti B -viruksen elinkaari.

• Adsorptio solun pinnalle.
• Tunkeutuminen soluun reseptorivälitteisen endosytoosin mekanismin kautta (päällystetty kuoppa -> päällystetty vesikkeli -> lysosomi -> nukleokapsidin vapautuminen ja virusgenomin tunkeutuminen maksasolun tumaan).
• Solunsisäinen lisääntyminen.

Soluun tunkeutumisen aikana lyhyt ("plus") DNA-ketju pidentyy (valmistuu). Tumassa solun DNA:sta riippuva RNA-polymeraasi syntetisoi 3500 nukleotidin RNA:ta (pregenomi) ja kooltaan pienempiä mRNA:ta virusproteiinien synteesiä varten. Sitten pregenomi ja viruksen DNA-polymeraasi pakataan vasta syntetisoituun kapsidiin, joka siirretään sytoplasmaan. Tässä tapahtuu pregenomin käänteiskopiointi. Sen päälle syntetisoidaan uusi "miinus"-DNA-juoste. Kun "miinus"-DNA-juosteen synteesi on valmis, pregenominen RNA tuhoutuu. Virionin DNA-polymeraasi syntetisoi "plus"-juosteen "miinus"-juosteelle. Nyt kaksijuosteinen virus-DNA voi olla solussa melko pitkään ja palata tumaan seuraavaa replikaatiosykliä varten. Jos uusi viruspartikkeli ei jatka replikaatiota, muodostunut nukleokapsidi, joka kulkee solukalvon läpi, peittyy superkapsidilla, irtoaa solusta ja lyhyen "plus"-DNA-ketjun pidentyminen pysähtyy välittömästi. Siksi tämän säikeen pituus vaihtelee. Tyypillisessä akuutissa hepatiitti B -muodossa veressä ilmestyvät peräkkäin seuraavat serologiset markkerit: HBsAg, HBeAg ja vasta-aineet (IgM, IgG): anti-HBcAg, anti-HBeAg ja anti-HBsAg.

Hepatiitti B -virus ei sisällä onkogeeniä, mutta on todettu, että kun virus-DNA viedään solukromosomiin (sen eri osiin), se voi aiheuttaa niissä erilaisia geneettisiä uudelleenjärjestelyjä - deleetioita, translokaatioita, amplifikaatioita, jotka voivat aiheuttaa maksasyövän kehittymisen - yhden virushepatiitti B:n vakavimmista seurauksista.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Hepatiitti B -viruksen vastustuskyky

Hepatiitti B -virus on erittäin vastustuskykyinen. Se pysyy elinkelpoisena 3 kuukautta huoneenlämmössä ja useita vuosia pakastettuna. Virus inaktivoituu kokonaan autoklavoimalla (120 °C), keittämällä 30 minuuttia, kuivalla lämmöllä 180 °C:ssa 60 minuuttia ja 60 °C:ssa 10 tuntia. Se on vastustuskykyinen happamassa ympäristössä, mutta tuhoutuu emäksisessä ympäristössä. Virus kuolee, kun sitä käsitellään H2O2:lla, kloramiinilla, formaliinilla, fenolilla ja UV-säteilyllä.

Hepatiitti B:n patogeneesi ja oireet

Virus kulkeutuu suoraan maksaan hematogeenista reittiä pitkin. Autoimmuuni humoraalisilla ja solureaktioilla on tärkeä rooli hepatiitin patogeneesissä. Oletetaan, että maksasolujen vauriot eivät liity niinkään itse viruksen suoraan toimintaan, vaan isännän immunologisiin reaktioihin, jotka johtuvat solukalvon modifioinnista virusproteiineilla, jotka indusoivat autovasta-aineiden muodostumista maksasoluille. Siksi kroonisen hepatiitin ja maksakirroosin kehittymistä voidaan pitää autoimmuunisairautena.

Solujen autoimmuunireaktiot maksasolukalvon sisältämiin virusproteiineihin välittyvät T-sytotoksisten lymfosyyttien ja muiden maksan tappajasolujen kautta. Siksi akuuttia maksadystrofiaa voidaan pitää eräänlaisena heterosiirteen hyljintäreaktiona.

Itämisaika kestää 45–180 päivää, keskimäärin se on 60–90 päivää. Hepatiitti B:n kliininen kulku on hyvin monimuotoinen; tauti voi edetä: piilevässä muodossa, joka havaitaan vain laboratoriomenetelmin, tyypillisessä keltaisessa muodossa ja pahanlaatuisessa muodossa, joka päättyy kuolemaan. Preikterisen vaiheen kesto on yhdestä päivästä useisiin viikkoihin. Keltainen vaihe on yleensä pitkä ja sille on ominaista selkeät oireet (keltaisuus, hyperbilirubinemia, virtsan tummuminen, kovakalvon keltaisuus). Pitkittynyttä muotoa havaitaan 15–20 %:lla potilaista, ja 90 %:lla heistä kehittyy krooninen hepatiitti B. Pitkittynyttä muotoa sairastavilla potilailla on usein autoimmuuniprosesseja, joihin liittyy lisääntynyt antihepaattisten vasta-aineiden pitoisuus, jotka havaitaan immunosorbenttimäärityksellä (IFM). Lapsilla hepatiitti B etenee lievemmässä muodossa ja usein ilman keltaisuuden kehittymistä, nuoremmilla lapsilla se on enimmäkseen oireeton.

Infektion jälkeinen immuniteetti (humoraalinen ja soluimmuniteetti) on pitkäaikainen, elinikäinen ja sen aiheuttavat virusta neutraloivat vasta-aineet (anti-HBsAg) ilman veren pinta-antigeeniä. Latentti immunisaatio havaitaan usein toistuvan HBV-kontaktin seurauksena, mikä on syynä laajalle levinneeseen immuniteettiin virusta vastaan väestön keskuudessa. Yleensä akuuttia hepatiitti B:tä sairastavat potilaat toipuvat kokonaan, koska vasta-aineita sitä vastaan kertyy. Joissakin tapauksissa, huolimatta korkeasta virusantigeenipitoisuudesta veressä (seikka, joka selittää, miksi parenteraalinen infektio esiintyy useimmiten), vasta-aineita sitä vastaan ei kuitenkaan tuoteta. Virus jää maksaan, ja henkilöstä tulee krooninen kantaja pitkäksi aikaa, joskus koko elämän ajan. Tämä seikka liittyy ilmeisesti heikkoon immuunivasteeseen. Yksi kroonisen hepatiitti B:n yleisimmistä seurauksista on maksakirroosi ja maksasyöpä, jotka kehittyvät jopa 30–50 vuoden piilevän jakson jälkeen.

Hepatiitti B:n epidemiologia

Hepatiitti B -viruksen tartunnan lähde on vain ihminen. Toisin kuin aiemmin on käsitetty, että hepatiitti B -virustartunta tapahtuu yksinomaan parenteraalisesti, nyt on todistettu, että sitä esiintyy erilaisissa eritteissä ja eritteissä: syljessä, nenänielun eritteissä, ulosteissa, kyynelnesteessä, siittiöissä, kuukautisveressä jne. Tartunta tapahtuu siis paitsi parenteraalisesti, myös seksuaalisesti ja vertikaalisesti (äidistä sikiöön), eli hepatiitti B -viruksen tartunta on käytännössä mahdollista eri tavoin.

Hepatiitti B on tappanut maailmanlaajuisesti yhtä monta ihmistä kuin toisen maailmansodan aikana yhteensä. WHO:n mukaan HBV:n kantajien määrä vaihtelee 0,1–20 prosentista eri maiden tai alueiden väestöstä.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Hepatiitti B:n diagnoosi

Tällä hetkellä tärkein menetelmä hepatiitti B:n diagnosoimiseksi on käänteisen passiivisen hemagglutinaatiomäärityksen (RPHA) käyttö viruksen tai sen pinta-antigeenin, HBsAg:n, havaitsemiseksi. Kuten jo todettiin, veri sisältää moninkertaisesti enemmän pinta-antigeenia kuin itse virus (100–1000 kertaa). RPAHA-reaktiossa käytetään hepatiitti B -virusta vastaan herkistettyjä punasoluja. Jos antigeenia on veressä, hemagglutinaatioreaktio tapahtuu. RPAHA on yksinkertainen, kätevä ja erittäin spesifinen. Viruksen antigeenin HBsAg vasta-aineiden havaitsemiseksi käytetään erilaisia immunologisia menetelmiä (RSK, RPHA, IFM, RIM jne.). Lisäksi PCR-variantteja käytetään HBV:n ja sen antigeenien havaitsemiseen.

Viruksen antigeenin (HBsAg) vasta-aineiden havaitsemiseksi potilaan seerumista voidaan käyttää erilaisia immunologisia menetelmiä (CSC, RPGA, saostusreaktio, IFM, RIM jne.).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Hepatiitti B:n spesifinen estohoito

Ottaen huomioon hepatiitti B:n korkean esiintyvyyden sekä sen, että maailmassa on paljon HBV:n kantajia, WHO suosittelee, että hepatiitti B -rokotteet ovat pakollisia ja ne tulisi antaa ensimmäisen elinvuoden aikana. Rokotukseen ehdotetaan kahdenlaisia rokotteita. Toisen valmistuksessa käytetään raaka-aineena viruksenkantajien plasmaa, koska se sisältää virusantigeeniä riittävästi rokotteen valmistamiseksi. Tämän tyyppisen rokotteen valmistuksen tärkein edellytys on sen täydellinen turvallisuus eli viruksen täydellinen inaktivointi, jonka rokotteen valmistustekniikka varmistaa. Toisen tyyppisen rokotteen valmistuksessa käytetään geenitekniikan menetelmiä, erityisesti antigeenimateriaalin saamiseksi käytetään hepatiitti B -viruksen pinta-antigeeniä tuottavan hiivan rekombinanttikloonia.

Molemmat rokotteet ovat erittäin tehokkaita (suojaavat 95 % rokotetuista). Rokotuksen jälkeisen immuniteetin kesto on vähintään 5–6 vuotta. Rokotteita on kehitetty aikuisille, vastasyntyneille ja pienille lapsille – ne ovat tärkein osa hepatiitti B:n vastaista taistelua maailmanlaajuisesti. Täysi rokotusohjelma koostuu kolmesta injektiosta:

I annos - heti syntymän jälkeen; II annos - 1-2 kuukauden kuluttua; III annos - ensimmäisen elinvuoden loppuun asti.

Nämä rokotukset sisältyvät WHO:n laajennettuun immunisaatio-ohjelmaan ja yhdistetään sen toteutuskalenteriin (WHO:n suositusten mukaan rokotukset tuberkuloosia, polioa, hepatiitti B:tä, tuhkarokkoa, jäykkäkouristusta, kurkkumätää ja hinkuyskää vastaan annetaan ensimmäisenä elinvuotena).

Gammaglobuliinia sisältäviä HBV-vasta-aineita käytetään hätätilanteessa passiivisena immunoprofylaksiana henkilöillä, jotka ovat olleet tekemisissä hepatiitti B -potilaan kanssa.

Interferonia ja amiksiinia (sen endogeenisen synteesin indusoimiseksi) käytetään hepatiitti B:n (akuutti ja krooninen muoto) hoitoon. Uusi lääke lamivudiini (synteettinen nukleosidi) on tehokas kroonisen hepatiitti B:n hoidossa.