Parvovirus

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Parvovirus
clasificación cientifica
Grupo:virus [1]Reino:MonodnaviriaReino:ShotokuviraeTipo de:cosaviricotaClase:QuintoviricetesOrdenar:piccoviralesFamilia:Parvovirus
nombre científico internacional
Parvoviridae
subfamilias
  • Densovirinae
  • Parvovirinae
el grupo de baltimore
II: virus ssDNA

Parvovirus [2] ( lat.  Parvoviridae , de lat.  parvus  - pequeño) - una familia de los virus esféricos que contienen ADN más pequeños , desprovistos de una cubierta de lipoproteína. Los viriones tienen un diámetro de 18-26 nm y contienen 60 capsómeros, el tipo de simetría es icosaédrica T1. El genoma del virus contiene ADN monocatenario (alrededor de 5 kb de genoma), generalmente con dos marcos de traducción abiertos. El marco de lectura ubicado en el extremo 5' del genoma codifica proteínas no estructurales, mientras que las proteínas del virión se codifican más cerca del extremo 3' del genoma. Las estructuras de horquilla se forman en los extremos del genoma [3] [4] .

Edificio

Los viriones de parvovirus son partículas isométricas sin envoltura con simetría cúbica de 25 nm de diámetro. Estos son virus animales bastante pequeños. La cápside de los parvovirus consta de 32 capsómeros con un diámetro de 3-4 nm. Los parvovirus contienen ADN lineal monocatenario de 5,2 toneladas de tamaño (19-32% de la masa de los viriones). Los parvovirus contienen 63-81% de proteínas. Un análisis comparativo de algunos parvovirus autónomos reveló diferencias en sus proteínas estructurales. Los parvovirus de perros (PVA), cerdos (PVAv), gatos (PVA) y ratones (PVM) contienen tres polipéptidos estructurales VP1, VP2, VP3 con un peso molecular de 79-82, respectivamente; 65-66 y 62-63 kD. El parvovirus bovino contiene cuatro polipéptidos VP1, VP2, VP3 y VP4 con un peso molecular de 74,5, respectivamente; 67, 62 y 57 kD. Cabe señalar que también se encontraron cuatro polipéptidos estructurales (81, 70, 66 y 62 kD) en el parvovirus porcino aislado de la diarrea (cepa H-45). La proteína principal en los parvovirus de mamíferos es VP3, que representa alrededor del 80% de la masa de proteínas de virión.

La cápside contiene 60 moléculas de proteína VP2 (65 kD) y una pequeña cantidad de moléculas de VP1 (84 kD). VP1 y VP2 se forman mediante corte y empalme alternativo de un ARNm y la secuencia completa de VP2. La tercera proteína estructural, VP3, se forma en cápsides completas (que contienen ADN) por escisión de 15 a 20 aminoácidos del extremo amino terminal de VP2. La dependencia de la reproducción del parvovirus de la etapa del ciclo celular indica la dependencia de su replicación de la replicación del ADN celular. Los viriones no contienen una polimerasa, pero pueden codificar dicha enzima. En cambio, la polimerasa celular I se usa para transcribir el ADN viral en una estructura intermedia de doble cadena, que luego se usa como molde para otras enzimas celulares que catalizan la transcripción de los ARNm virales. El empalme alternativo de estructuras conduce a un aumento en los tipos individuales de ARNm , que se traducen en una gran cantidad de proteínas diferentes. El grupo más abundante está representado por ARNm codificados por la mitad 3' del genoma, que controla la síntesis de proteínas estructurales. La proteína no estructural NS1, codificada por la mitad 5' del genoma, también se produce en cantidades muy grandes y realiza muchas funciones: 1) está asociada con el ADN y es necesaria para la replicación del ADN viral; 2) actúa como helicasa; 3) sirve como endonucleasa; 4) interfiere con la replicación del ADN celular.

Esta actividad conduce a la detención de la división celular en la fase S. El mecanismo de replicación del genoma es notablemente complejo. El extremo 3' del (-)ADN genómico sirve como semicebador para iniciar la síntesis de ADN circular de doble cadena como precursor de la replicación. Una de las características de la replicación del ADN genómico fue la formación de una forma dimérica del precursor replicativo seguida de la síntesis de una estructura tetramérica que consiste en dos cadenas completamente positivas y dos completamente negativas de ADN viral, que se convierten por acción de la endonucleasa en cadenas sencillas. moléculas, incluida la progenie de ADN viral [5] .

Características de la replicación

El ácido nucleico del parvovirus absorbido por la célula entrega su genoma al núcleo celular , donde el ADN monocatenario se convierte en ADN bicatenario mediante factores celulares y la ADN polimerasa celular. La versión de ADN de doble cadena del genoma viral es necesaria para la transcripción y replicación . La replicación ocurre solo en células en crecimiento. Las proteínas virales se sintetizan en el citoplasma y luego regresan al núcleo, donde se ensamblan los viriones. Como resultado, el núcleo y el citoplasma de la célula se degeneran. Los virus se liberan como resultado de la lisis celular.

De acuerdo con la capacidad de reproducirse en las células del huésped, los parvovirus se dividen en dos grupos: defectuosos (género Dependovirus ) y autónomos (otros virus de la familia Parvoviridae ). Los parvovirus autónomos son capaces de iniciar su reproducción de forma independiente, y para ello utilizan las enzimas apropiadas de la célula huésped, principalmente la ADN polimerasa celular [6] . La replicación de los parvovirus autónomos ocurre en los núcleos de las células que se encuentran en la fase S del ciclo celular, es decir, durante la duplicación del ADN celular. La replicación de los parvovirus generalmente se limita a los tejidos en proliferación activa, lo que puede causar anomalías en el desarrollo de los embriones y daños en los tejidos neonatales. En los adultos, la infección por parvovirus suele ser asintomática [7] . Muchos parvovirus pueden replicarse activamente solo en células transformadas y/o cancerosas, sin afectar las células normales del cuerpo [8] . Es esta propiedad la que permite considerar a los parvovirus como los virus que contienen ADN más simples con una actividad oncolítica pronunciada.

Acción oncolítica de los parvovirus

Con toda probabilidad, el oncotropismo de los parvovirus no está asociado con la penetración efectiva del virus en la célula transformada, sino que se debe a la replicación predominante del virus en las células cancerosas [9] . Al mismo tiempo, los parvovirus bloquean las vías de activación de los interferones tipo 1 , especialmente en los fibroblastos transformados [10] [11] . La principal proteína no estructural NS1 [12] juega un papel especial en la actividad oncolítica de los parvovirus . La actividad de la helicasa NS1 es esencial para la replicación viral [13] y también es el principal factor responsable de la actividad oncolítica y citotóxica. La proteína NS1 del parvovirus en una concentración relativamente baja puede causar la muerte de las células cancerosas, pero la misma concentración no es suficiente para inducir la apoptosis en células con un fenotipo normal [9] .

Los parvovirus también pueden modular la inmunidad antitumoral. Como resultado de la muerte de las células tumorales inducida por el parvovirus, a menudo se liberan antígenos característicos de las células cancerosas y sus complejos moleculares. Esto estimula la presentación de antígenos tumorales al sistema inmunitario del organismo y provoca la formación de una respuesta inmunitaria más pronunciada contra las células tumorales [9] [14] .

El uso de parvovirus oncolíticos y sistemas de vectores basados ​​en ellos contribuirá al desarrollo de enfoques para el tratamiento de una amplia gama de enfermedades humanas, principalmente enfermedades oncológicas. Los avances en esta área ya han permitido pasar a los ensayos clínicos para el tratamiento de enfermedades malignas.

Clasificación

La última revisión de la familia fue en 2013: se cambiaron los nombres de los ya existentes y se añadieron nuevos géneros y especies [15] .

Los virus de la familia de los parvovirus se dividen en dos subfamilias: Densovirinae y Parvovirinae , que parasitan a invertebrados y vertebrados, respectivamente. Según el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) , a partir de marzo de 2017, las subfamilias incluyen 5 y 8 géneros, respectivamente [16] :

Los parvovirus causan enfermedades en los animales, afectando principalmente al tracto gastrointestinal y al sistema hematopoyético. Algunos miembros de este género tienen propiedades oncolíticas (por ejemplo, el parvovirus H-1 , ahora incluido en la especie Roedor protoparvovirus 1 ). La especie Carnivore amdoparvovirus 1 (anteriormente virus de la enfermedad de los visones de las Aleutianas ) causa la enfermedad de los visones de las Aleutianas. El género Bocaparvovirus causa lesiones en los tractos respiratorio y gastrointestinal de humanos [17] , vacas y perros.

El género Dependoparvovirus incluye virus adenoasociados en humanos , ganado, caballos, ovejas, perros y aves. A diferencia de otros parvovirus, los miembros de este género se reproducen solo en presencia de virus auxiliares. Los adenovirus pueden servir como virus auxiliares completos , los herpesvirus también pueden realizar algunas de las funciones necesarias de un virus auxiliar, sin embargo, en este caso no se forman partículas infecciosas completas de parvovirus.

Notas

  1. ↑ Taxonomy of Viruses  en el sitio web del Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) .
  2. ↑ Atlas de Microbiología Médica, Virología e Inmunología: Libro de texto para estudiantes de medicina / Ed. A. A. Vorobieva , A. S. Bykova . - M.  : Agencia de Información Médica, 2003. - S. 114. - ISBN 5-89481-136-8 .
  3. ↑ Maxwell IH, Terrell KL, Maxwell F. (2002). Vectores autónomos de parvovirus. Métodos 28 (2): 168-181.
  4. ↑ Tattersall P. (2006). La evolución de la taxonomía parvoviral. En los parvovirus. edición JR Kerr, ME Bloom, RM Linden et al. Hodder Arnold: Londres P. 5-14.
  5. ↑ Parvovirus. La estructura y tipos de parvovirus. Archivado el 16 de diciembre de 2013 en Wayback Machine // MedUniver .
  6. ↑ Berns KI (1990). Replicación de parvovirus. Microbiol Rev. 54 (3): 316-329.
  7. ↑ Rommelaere J., Giese N., Cziepluch C., Cornelis JJ Parvovirus como agentes anticancerígenos. (2005). En Terapia viral de cánceres humanos. edición JG Sinkovics, JC Horvath. Marcel Dekker: Nueva York Pág. 627-675.
  8. ↑ Rommelaere J., Cornelis JJ (1991). Actividad antineoplásica de los parvovirus. Métodos J Virol 33 (3): 233-251.
  9. ↑ 1 2 3 Cornelis JJ, Deleu L., Koch U. et al. (2006). Oncosupresión por parvovirus en Los parvovirus. Hodder Arnold: Londres R. 365-384.
  10. ↑ Randall RE, Goodbourn S. (2008). Interferones y virus: una interacción entre la inducción, la señalización, las respuestas antivirales y las contramedidas virales. J Gen Virol. 89 (1): 1-47.
  11. ↑ Rommelaere J., Geletneky K., Angelova AL et al. (2010). Parvovirus oncolíticos como agentes terapéuticos contra el cáncer. Factor de crecimiento de citoquinas Rev. 21 (2-3): 185-195.
  12. ↑ Cotmore SF, Tattersall P. (1987). Los parvovirus de replicación autónoma de vertebrados. Res. antivirus avanzada 33 :91-174.
  13. ↑ Niskanen EA, Ihalinen TO, Kalliolinna O. et al. (2010). Efecto de la unión e hidrólisis de ATP sobre la dinámica del parvovirus canino NS1. J Virol. 84 (10): 5391-5403.
  14. ↑ Moehler MH, Zeidler M., Wilsberg V. et al. (2005). La muerte de las células tumorales inducida por el parvovirus H-1 mejora la respuesta inmunitaria humana in vitro a través del aumento de la fagocitosis, la maduración y la presentación cruzada de las células dendríticas. Hum Gene Ther. 16 (8): 996-1005.
  15. ↑ Racionalización y extensión de la taxonomía de la familia Parvoviridae  : [ ing. ] // TICVonline. — Código asignado: 2013.001a-aaaV. - 2013. - 65 págs.
  16. ↑ Taxonomy of Viruses  en el sitio web del Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) . (Consultado: 26 de marzo de 2017) .
  17. ↑ Chow BD, EsperFP (2009). Los bocavirus humanos: una revisión y discusión de su papel en la infección. Clínica Laboratorio Med. 29 (4): 695-713.

Literatura