Virus de la hepatitis B

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virus de la hepatitis B

Micrografía TEM que muestra viriones del virus de la hepatitis B
clasificación cientifica
Grupo:virus [1]Reino:riboviriaReino:PararnaviraeTipo de:arteverviricotaClase:RevtraviricetesOrdenar:BluberviralesFamilia:HepadnavirusGénero:ortohepadnavirusVista:virus de la hepatitis B
nombre científico internacional
virus de la hepatitis B
el grupo de baltimore
VII: virus dsDNA-RT

El virus de la hepatitis B (virus de la hepatitis b, "b"; virus de la hepatitis B en inglés  , HBV) es un virus que contiene ADN de la familia de los hepadnavirus , el agente causal de la hepatitis viral B. En el mundo, según diversas estimaciones, del 3 al 6% de las personas están infectadas por el virus de la hepatitis B. La portación del virus no necesariamente va acompañada de hepatitis, pero el portador del virus puede contagiar a otras personas, así como a animales

Enfermedad

Aunque existe una vacuna para prevenir la hepatitis B, el virus de la hepatitis B sigue siendo un problema de salud pública mundial. La hepatitis B puede ser aguda y luego volverse crónica, dando lugar a otras enfermedades y condiciones de salud [2] . Además de causar hepatitis, la infección por el virus de la hepatitis B puede provocar cirrosis y carcinoma hepatocelular [3] .

También se ha sugerido que la enfermedad puede aumentar el riesgo de cáncer de páncreas [4] .

Clasificación

El virus de la hepatitis B se clasifica en el género Orthohepadnavirus , que contiene otras 11 especies. El género se clasifica como parte de la familia Hepadnaviridae , que incluye otros cuatro géneros: Avihepadnavirus , Herpetohepadnavirus , Metahepadnavirus y Parahepadnavirus [5] . Esta familia de virus es el único miembro del orden viral Blubervirales [5] .

Se han encontrado virus similares a la hepatitis B en todos los grandes simios ( orangutanes , gibones , gorilas y chimpancés ), monos del Viejo Mundo [6] y monos lanudos del Nuevo Mundo (virus de la hepatitis B del mono lanudo), lo que sugiere un origen antiguo. en primates.

El virus se clasifica en cuatro serotipos principales (adr, adw, ayr, ayw) según los epítopos antigénicos presentes en las proteínas de su envoltura . Estos serotipos se basan en un determinante común (a) y dos pares de determinantes mutuamente excluyentes (d/y y w/r). Las cepas de virus también se dividieron en diez genotipos (AJ) y cuarenta subgenotipos de acuerdo con la variación general en la secuencia de nucleótidos del genoma [7] . Los genotipos tienen una distribución geográfica clara y se utilizan para rastrear la evolución y transmisión del virus. Las diferencias entre los genotipos afectan la gravedad de la enfermedad, el curso y la probabilidad de complicaciones y la respuesta al tratamiento [8] [9] . Los serotipos y los genotipos no necesariamente coinciden.

Especies sin clasificar

En murciélagos, se han aislado varias especies aún no clasificadas similares a la hepatitis B [10] .

Morfología

Estructura de una partícula de virus

El virus de la hepatitis B es un miembro de la familia de los hepadnavirus [11] . La partícula viral, llamada partícula de Dane [12] ( virión ), consta de una envoltura lipídica exterior y un núcleo de nucleocápside icosaédrico , que está compuesto de proteína . La nucleocápside contiene ADN viral y ADN polimerasa , que tiene una actividad de transcriptasa inversa similar a la de los retrovirus [13] . La cubierta exterior contiene proteínas incrustadas que intervienen en la unión del virus a las células susceptibles y la penetración en ellas. El virus es uno de los virus animales envueltos más pequeños con un diámetro de virión de 42 nm, pero también existen formas pleomórficas , incluidos cuerpos filamentosos y esféricos que carecen de núcleo. Estas partículas no son infecciosas y consisten en un lípido y una proteína que forman parte de la superficie del virión llamado antígeno de superficie ( HBsAg ) y se produce en exceso durante el ciclo de vida del virus [14] .

Componentes

El virus está compuesto por:

El virus de la hepatitis D requiere que las partículas de la cubierta del VHB se vuelvan virulentas [25] .

Evolución

La evolución temprana del virus de la hepatitis B, como todos los demás virus, es difícil de determinar. La identificación de hepadnavirus en una amplia gama de vertebrados sugiere una larga coevolución. La identificación de elementos endógenos de los hepadnaviridae comunes a varias especies de aves indica la presencia de este virus en las aves durante al menos 70 millones de años [26] . Aunque se carece de evidencia similar para los mamíferos, la posición filogenética de los ortohepadnavirus como clado hermano de los avigepadnavirus sugiere la presencia del virus en los ancestros de los amniotas y la subsiguiente coevolución con aves y mamíferos después de que divergieron (hace más de 300 millones de años). También se ha sugerido que el hepadnavirus del murciélago del Nuevo Mundo puede ser la fuente de los hepadnavirus de los primates [27] . Los avichepadnavirus carecen de una proteína X, pero el genoma del hepadnavirus de pato tiene un marco de lectura X rudimentario [28] . La proteína X puede haberse originado a partir de la ADN glicosilasa.

Recientemente, la reconstrucción de los genomas del virus de la hepatitis B a partir de restos humanos antiguos ha permitido un estudio más detallado de la evolución de este virus en humanos [29] [30] [31] . En 2021, un estudio reconstruyó 137 genomas antiguos del virus de la hepatitis B y demostró la presencia del virus en humanos desde hace al menos 10 000 años [29] . El ancestro común más reciente de todas las líneas humanas conocidas del virus de la hepatitis B data de hace 20.000 a 12.000 años. Sin embargo, no se puede decir si el virus estuvo presente en humanos mucho antes o si se adquirió poco antes de otra especie animal. Se ha demostrado que la evolución del virus de la hepatitis B en humanos refleja eventos bien conocidos en la historia humana, como el primer asentamiento de las Américas a fines del Pleistoceno y la transición del Neolítico en Europa [29] . Estos estudios también han demostrado que algunas cepas antiguas del virus de la hepatitis B todavía infectan a los humanos, mientras que otras han desaparecido [29] [30] [31] . Las cepas del VHB que se encuentran en los monos africanos y del sudeste asiático (chimpancés, gorilas, orangutanes y gibones) parecen estar relacionadas con las cepas del VHB humano, lo que puede reflejar una transmisión entre especies pasada [32] [29] .

Un estudio de aislamientos de la población humana del Ártico circumpolar mostró que el ancestro es el subgenotipo B5 (el tipo endémico que se encuentra en esta población), que el virus ancestral se originó en Asia hace unos 2000 años (95% HPD 900 aC - 830 dC e.) [33] . La fusión tuvo lugar alrededor del año 1000 d.C. mi. Este subgenotipo se extendió desde Asia inicialmente a Groenlandia y luego se extendió hacia el oeste durante los últimos 400 años.

La estructura del genoma

Tamaño

El genoma del virus de la hepatitis B se compone de ADN circular , pero esto es inusual porque el ADN no es completamente bicatenario. Un extremo de la hebra de longitud completa está unido a la polimerasa de ADN viral . La longitud del genoma es de 3020 a 3320 nucleótidos (para una cadena completa) y de 1700 a 2800 nucleótidos (para una cadena corta) [34] .

Codificación

La hebra negativa (no codificante) es complementaria al ARNm viral. El ADN viral se encuentra en el núcleo poco después de la infección de la célula. El ADN parcialmente bicatenario se convierte completamente en bicatenario completando la cadena con sentido (+) mediante polimerasas de ADN celular (la ADN polimerasa viral se usa en una etapa posterior) y eliminando la proteína polimerasa viral (P) de la cadena con sentido (-) y la secuencia corta de ARN del hilo semántico (+). Las bases no codificantes se eliminan de los extremos de la hebra con sentido (-) y los extremos se unen.

Los genes virales son transcritos por la ARN polimerasa II celular en el núcleo celular con ADN circular cerrado covalentemente (cccDNA). Se han identificado dos potenciadores en el genoma del VHB, denominados potenciador I (EnhI) y potenciador II (EnhII). Ambos potenciadores son muy activos en las células de origen hepático y juntos impulsan y regulan la expresión de transcritos virales completos [35] [36] [37] .

Hay cuatro genes conocidos codificados por el genoma, llamados C, P, S y X. La proteína central está codificada por el gen C (HBcAg) y su codón de inicio está precedido por un codón de inicio AUG, a partir del cual se produce una proteína precoordinada. . El HBeAg se forma como resultado del procesamiento proteolítico de la proteína que precede al núcleo. La ADN polimerasa está codificada por el gen P. El gen S es el gen que codifica el antígeno de superficie (HBsAg). El gen HBsAg es un marco de lectura largo y abierto, pero contiene tres codones de "inicio" (ATG) en el marco que dividen el gen en tres secciones: pre-S1, pre-S2 y S. Debido a la gran cantidad de codones de inicio, el Los polipéptidos son de tres tamaños diferentes que se denominan grandes, medianos y pequeños (pre-S2).-S1 + pre-S2+ S, pre-S2+ S o S se producen) [38] .

La función de la proteína codificada por el gen X no se comprende completamente [39] , pero algunas pruebas sugieren que puede funcionar como un transactivador transcripcional. Curiosamente, la proteína de fusión del núcleo X de 40 kDa está codificada por un transcrito viral largo de 3,9 kb, cuya función aún no está clara [40] . La síntesis de ARN de 3,9 kb se inicia en la región promotora del gen X y el transcrito se poliadenila solo después de la segunda ronda de transcripción. Un comportamiento similar es típico para otros tipos de ARN pregenómicos/prenucleares (pg/pc) largos. Por lo tanto, el mecanismo de transcripción viral debe ignorar la señal poli(A) en la primera ronda de transcripción.

Se han identificado varios elementos de ARN no codificantes en el genoma del VHB . Estos incluyen: HBV PREalpha , HBV PREbeta y la señal de encapsidación de ARN épsilon de HBV [41] [42] .

Genotipos

Se conocen ocho genotipos, designados de la A a la H [8] . Se ha descrito un posible nuevo genotipo "I" [43] , pero la aceptación de esta designación no es universal [44] .

Las diferencias entre genotipos superan el 8%. Los genotipos A y D son ubicuos; los genotipos C y B son típicos del sudeste asiático y Japón. El genotipo E se distribuye predominantemente en África. El genotipo F se ha encontrado entre las poblaciones nativas de América del Sur y Alaska. El genotipo G ocurre esporádicamente en varias partes del mundo, particularmente en los Estados Unidos de América y Francia. Los genotipos E y G se caracterizan por una baja variabilidad en la secuencia de nucleótidos en el genoma en comparación con otros genotipos.

Los genotipos del virus de la hepatitis B pueden tener diferentes propiedades biológicas. Recientemente, el genotipo del virus ha sido cada vez más importante en los aspectos clínicos del curso de una infección viral, así como la sensibilidad a los fármacos antivirales. Hasta la fecha, se ha establecido que la infección causada por los genotipos B y C del virus de la hepatitis B se correlaciona con el daño hepático; y la infección causada por el genotipo A del virus de la hepatitis B se cura eficazmente mediante métodos terapéuticos que utilizan interferón.

El genotipo D tiene 10 subgenotipos [45] [7] .

Replicación de virus

El ciclo de vida del virus de la hepatitis B es complejo. La hepatitis B es uno de los pocos virus no retrovirales conocidos que utilizan la transcripción inversa como parte del proceso de replicación.

Adhesión El virus entra en la célula uniéndose a receptores en la superficie celular y entra por endocitosis mediada por clatrina o caveolina-1 [46] . El VHB se une inicialmente al proteoglicano de sulfato de heparina . El segmento pre-S1 de la proteína L del VHB luego se une fuertemente al polipéptido de taurocolato de sodio cotransportador (NTCP) codificado por el gen slc10a1 [47] . El NTCP se encuentra principalmente en la membrana sinusoidal de las células hepáticas . La presencia de NTCP en las células hepáticas se correlaciona con la especificidad tisular de la infección por VHB [46] . Penetración Después de la endocitosis, la membrana viral se fusiona con la membrana de la célula huésped, liberando la nucleocápside en el citoplasma [48] . Removiendo la cubierta Dado que el virus se replica con la ayuda del ARN producido por la enzima huésped, el ADN genómico viral debe transferirse al núcleo celular. Se cree que la cápside se transporta a través de microtúbulos al poro nuclear . Las proteínas centrales se disocian del ADN viral parcialmente bicatenario, que luego se vuelve completamente bicatenario (por las polimerasas de ADN del huésped) y se convierte en ADN circular covalentemente cerrado ( cccDNA ), que sirve como plantilla transcripcional para los cuatro ARNm virales . replicación El ARNm más grande (que es más largo que el genoma viral) se usa para hacer nuevas copias del genoma y para producir la proteína del núcleo de la cápside y la ADN polimerasa dependiente del ARN viral . Asamblea Estas cuatro transcripciones virales se someten a un procesamiento adicional y continúan produciendo viriones de progenie que se liberan de la célula o se devuelven al núcleo y se reciclan para hacer aún más copias [38] [49] . Liberar Luego, el mRNA largo se transporta de vuelta al citoplasma, donde la proteína del virión P sintetiza DNA a través de su actividad de transcriptasa inversa.

Genes transactivados

El VHB tiene la capacidad de transactivar FAM46A [50] .

Prevención

El antígeno de superficie HBsAg mencionado anteriormente, ubicado en la cubierta exterior, se usa para producir una vacuna profiláctica altamente efectiva .

Véase también

Notas

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