Virusi vya Polio

Virusi vya polio, vikolezo visababishavyo ugonjwa wa polio, ni virusi vya tumbo la binadamu na ni wanachama wa familia ya pikonaviridi.

Vinaundwa na RNA aina ya jenomu na protini ya kapsidi. Jenomu ni single-Stranded na chanya-hisia RNA jenomu ambazo ni ndefu mara 7500 zaidi ya nukleotidi. Kipenyo cha virusi hivi ni kama mara 30 ya nanomita katika icosahedral symmetry. Kwa sababu ya ufupi wa jenomu na muundo wake rahisi inaundwa na RNA na haina kigamba kinachozingira protini hizi  - Virusi vya polio ndivyo muhimu zaidi.

Vilitengwa mara ya kwanza katika mwaka wa 1909 na Karl Landsteiner na Erwin Popper.  

Katika mwaka wa 1981, jenomu ya virusi vya polio ilichapishwa na timu mbili tofauti za watafiti: Vincent Racaniello na David Baltimore katika chuo cha MIT na Naomi Kitamura na wengine katika Chuo Kikuu cha Jimbo la New York, Stony Brook.  Ni kati ya virusi vyenye sifa zaidi, na vimekuwa muundo muhimu ili kuelewa biolojia ya virusi vya RNA.

Mzunguko wa maisha 

Virusi vya polio huambukiza seli za binadamu kwa kuungana na immunoglobulin kama kipokezi cha, CD155, (pia inajulikana kama  kipokezi cha (PVR))   juu ya uso wa kiini.  Mwingiliano wa  na CD155 inawezesha ukubalifu wa mabadiliko ya chembe za virusi kwa Malena  kuwezesha virusi kuingia.    ni mfumo wa matumizi sahihi kuingia katika kiini jeshi haikuwa imara haifahamiki. <ref name="Baron">{{cite book |  title = Picornaviruses: The Enteroviruses: Polioviruses in: Baron's Medical Microbiology (Baron S et al., eds.)| edition = 4th | publisher = Univ of Texas Medical Branch | year = 1996 | url= http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=mmed.section.2862 | isbn = 0-9631172-1-1 |  author = ed. by Samuel Baron }}</ref>  utando wa seli, kuingia ya virusi nucleic asidi ilikuwa dhana ya kutokea moja ya njia mbili: via wa malezi ya pore katika utando Utegili njia ambayo RNA ni basi "hudungwa" ndani ya seli cytoplasm jeshi, au kwamba virusi ni kupelekwa kwa-mediated endocytosis receptor.  Ushahidi kutoka majaribio ya hivi karibuni inasaidia dhanio la mwisho na kupendekeza kwamba virusi ya polio hugandana na CD155 na kupelekwa kupitia endocytosis. Mara baada ya chembe kuwekwa ndani, virusi ya RNA ni huru.  Hata hivyo, mbinu zozote ambazo viini vya polio huingia seli   ni fanisi sana; nakiambukizo kinaanzishwa ni juhudi kadiri 1% ya wakati huo. 

Ni virusi vya RNA ambavyo ni chanya Stranded. Kwa hivyo jenomu iliyoambatanishwa katika chembe ya virusi inaweza kutumika kama mtume wa RNA na mara inatafsiriwa na seli jeshi. Viingiapo, virusi huchukua nyara nguvu za kimashine za kutafsiri za seli, na husababisha athari za kuzuia usanisi wa protini za seli  kwa ajili ya virusi ya uzalishaji maalum protini. Tofauti na jeshi la kiini mRNAs, mwisho wa 5' ya RNA inachukua muda mrefu sana- zaidi ya 700 nukleotidi-na ni muundo sana. Ukanda huu wa virusi ya jenomu unaitwa kuingia ndani ya enoe kwa ribosomu tovuti (IRES) na anaongoza tafsiri ya virusi ya RNA. jeni kubadilika katika eneo hili huzuia uzalishaji wa virusi vyo protini.   

Virusi vya polio vimetafsiriwa kama polipeptidi moja ndefu. Polypeptide hii basi auto-cleaved na proteases ndani ndani ya mtu 10 virusi protini ca, ikiwa ni pamoja na:</ref> 

 3D pol,  na RNA tegemezi RNA kizidisha polima ambayo kazi yake ni kutoa nakala na kuongeza virusi ya RNA jenomu.
 2A pro  na 3C pro / 3CD pro,  protisi  ambazo zinaungana na virusi ya polipeptidi .
 VPg  (3B), protini ndogo ambayo hufunga virusi ya RNA  na ni muhimu kwa ajili ya usanisi wa virusi chanya na hasi strand RNA.
 2BC, 2B, 2C, 3AB, 3A, 3B  protini zilizochangamano zinahitajika kwa kuiga virusi.
 VP0, VP1, VP2, VP3, VP4  protini za virusi kapsidi.

Mkusanyiko wa virusi vipya vya chembe, (yaani ya ufungaji wa jenomu vizazi katika kapsidi ambazo inaweza kuishi nje ya jeshi seli) hazifahamiki.  Virusi ya polio vikikutana kikamilifu hutoka ndani mwa kiini cha kimelea kwa muda wa masaa 4 hadi 6 baada ya maambukizi kufundwa katika seli iliyokuzwa za binadamu.  Utaratibu wa ambapo virusi hutoka katika kiini si wazi, lakini kila kiini kikifa kinaweza kutoa juu ya virioni za polio 10,000. 

 Asili na serotaipu 
Muundo wa virusi vya polio ni sawa na enterovirusi wengine wa binadamu (coxsackievirus es na [[echovirus es), ikiwa ni pamoja na rhinovirus wa binadamu, ambazo pia hutumia molekuli imunoglobulini za kutambua na kuingia seli jeshi. Uchambuzi wa filojenetiki wa RNA na Mwandamano wa protini wa virusi wa polio unaonyesha kwamba virusi ya polio huweza tolewa ulipatikana kutoka kwa nguzo ya C coxsackie A virusi babu, zilizotokea kwa njia ya kubadilika kwa jeni ndani ya kapsidi. Tofauti katika virusi ya polio pengine kilitokea kwa ajili ya matokeo ya mabadiliko katika kipokezi cha seli kutoka kati mwa seli ya molekuli-1 (ICAM-1), ambayo hutumiwa na nguzo za C coxsackie A virusi, na CD155, na kusababisha mabadiliko katika pathogenicity, na kuruhusu virusi kuambukiza tishu za neva.

Kuna serotaipu tatu za virusi ya polio, PV1, PV2,  na PV3; kila na tofauti ndogo protinikapsidi. Protini Kapsidi hueleza seli kipokezi kwa umaalum na uwezo wa kinga wa virusi. PV1'' ni aina inayojulikana zaidi kwa kiasiri asili, hata hivyo aina zote tatu ni hatari zaidi kwa maambukizi sana.  Virusi ya polio wa poli vinaweza kupatikana katika nchi takriban 10. PV1 imejanibisha sana katika nchi za India, Pakistan, Afghanistan, na Misri, lakini kufuatia kuzuka kwa poliomeyletis mwaka 2003-2004 bado ni kubwa katika Afrika Magharibi na Kati. Virusi ya polio mwitu vya aina 2 pengine vimemalizwa, lakini ilionekana mwisho katika Oktoba 1999 Uttar Pradesh, India. PV3 mwaitu hupatikana katika maeneo ya nchi tano tu (Nigeria, Niger, Pakistan, India, na Sudan). 

Matatizo maalumu ya kila serotype hutumika kuandaa chanjo dhidi ya polio. Chanjo ya polio (IPV) iliyafanywa kuwa tuli hutayari kwa  kufanya kuwa tuli formalini ya sumu kali na yakurejerea Matatizo, Mahoney au Brunenders (PV1), MEF-1/Lansing (PV2), na Saukett / Leon (PV3). Chanjo ya polio ya mdomo (OPV) ina  straini zilizodhoofishwa (dhaifu) kati ya serotaipu tatu za virusi ya polio. Kupitisha virusi Matatizo katika seli ya epithalama ya figo ya nyani hutanguliza seli kubadilika kwingi katika virusi IRES, na huzuia (au hupunguza) uwezo wa virusi kuambukiza tishu neva. 

Hapo zamani virusi vya polio vilikuwa katika kundi la aina ya jenasi ya virusi tumbo  katika ya familia pikonaviridi. Katika mwaka wa 2008 virusi ya polio viliondolewa kutoka jenasi ya virusi tumbo na serotaipu zile tatu kuajiliwa katika familia ya virusi ya tumbo wa Binadamu, katika jenasi ya virusi tumbo katika familia ya pikonaviridi. Spishi ya aina ya jenasi virusi ya tumbo ilipitishwa kutoka virusi ya polio hadi virusi wa tumbo wa Binadamu C.

Pathojenesisi 

Kiamuzi msingi cha uambukizaji cha virusi wowote ni uwezo wake wa kuingia kiini na kuzalisha chembe ya ziada ya kuambukiza. Uwepo wa CD155 ni wazo kutambua wanyama na tishu ambazo zinaweza kuambukizwa kwa virusi ya polio. CD155 hupatikana (nje ya maabara) pekee kwa chembechembe za binadamu, jamii ya nyani ya juu, na nyani wa s. Kale Virusi ya polio hata hivyo husababisha magonjwa katika binadamu, na haina asili kuambukiza wengine aina yoyote (ingawa  sokwe na nyani wa Dunia wazee wanaweza  kuambukizwa). 

Virusi vya polio ni virusi vya tumbo. Maambukizo hutokea kupitia njia ya kinyesi-njia ya mdomo ya, maana kuwa mtu hula virusi na huzalishana katikanjia ya mdomo.  Virusi humwaga katika kinyesi cha watu walioathirika. Katika 95% ya kesi ya msingi tu, muda mfupi mbele ya viremia (virusi mwilini mwako) hutokea, na maambukizi  ni dalili tu. Katika  5% ya kesi, virusi huenea na huiga katika maeneo mengine kama vile mafuta, retikuloendothelia tishu kahawia, na misuli. Replicationi endelevu ya virusi inasababisha viremia sekondari na inaongoza kwa maendeleo ya dalili za mabadiliko madogo kama vile homa, kuumwa na kichwa na koo.  Polio ya kupooza hutokea katika chini ya 1% ya maambukizi ya virusi ya polio. Ugonjwa wa kupooza hutokea wakati virusi vinaingia mfumo mkuu wa neva (mifumo mingi) na replicates katika neuroni ya mwendo ndani ya uti wa mgongo, shina ubongo, au gamba ya mwenda, kusababisha uharibifu wa kuchagua neurons motor inayoongoza kwa muda au wa kudumu kupooza. Katika matukio machache, kupooza kwa polio kunaletwa na  shinda za kupumua na kisha kifo. Katika kesi ya ugonjwa wa kupooza, maumivu ya misuli na mkazo wa mara kwa mara kabla ya kuanza kwa udhaifu na kupooza. Ulemavu huendelea kutoka siku hadi wiki kabla ya kupona.  

Kwa namna nyingi neva awamu ya kuambukizwa ni wazo kuwa ni ajali ya kawaida kutoka uambukizo wagastrointestinal. Mifumo ambazo virusi ya polio huingia CNS hazifahamiki. Maswali matatu yasiyo ya pande kipekee yamekuwa yakipendekezwa kueleza kuingia kwake. Nadharia zote zinahitaji viremia ya msingi. Dhanio ya kwanza anatabiri kwamba virioni hupita moja kwa moja kutoka damu katika mfumo wa neva na kuvuka kikwazo cha damu ya ubongo huru ya CD155.  Dhanio la pili unaonyesha kwamba virioni husafirishwa kutoka tishu pembeni ambazo zilizosafishwa katika damu ya viremia, kwa mfano tishu misuli, na uti wa kupitia na  usafiri wa mkongo kurudi nyuma. dhanio la tatu ni kwamba virusi hupita katika mfumo kati wa neva na monositi zilizoambukizwa au maikrofaji. 

Polio ni ugonjwa wa mfumo mkuu wa neva. Hata hivyo, CD155 inaaminika kuwa iko juu ya uso wa zaidi au seli zote za binadamu wote. Basi kipokezi hakijielezi ya kwamba virusi ya polio huambukiza tishu fulani. Hii inaonyesha kwamba tishu hugeuka na inaamuliwa baada ya kuambukizwa kwa seli. kazi ya karibuni imependekeza kuwa aina ya kwanza ya vikundi vyovyote vya glaikoprotini zinazotolewa na aina mbalimbali za seli mwitikio wa (hasa vile vya vikundi vyovyote vya glaikoprotini zinazotolewa na aina mbalimbali za selialpha na beta) ni jambo muhimu ambalo linafafanua aina ya seli inayoegemeza kuiga kwa virusi ya polio.   Katika panya kutoa CD155 (kwa njia ya uhandisi wa kimaumbile) lakini kukosa aina ya kwanza ya kipokezi vikundi vyovyote vya glaikoprotini zinazotolewa na aina mbalimbali za seli, virusi ya polio sio tu kuzalishana katika kupanua Répertoire ni ya aina ya tishu, lakini hawa panya pia wana uwezo wa kuambukizwa kwa mdomo na virusi hivi.

Mfumo wa kinga kuepusha 
Virusi vya polio vinatumia njia mbili muhimu ili kuepukamfumo wa kinga. Kwanza, vina uwezo wa kuishi katika hali ya asidi kali sana iliyo katika ufereji wa utumbo , na kuruhusu virusi kuambukiza seli jeshi na kuenea katika mwili kupitia mfumo limfu. Pili, kwa sababu inaweza kuiga haraka sana, virusi hivi hulemea viungo jeshi kabla mwitikio wa kinga unaweza kuwa vyema. 

Watu ambao ni wazi kwa virusi ya polio, aidha kwa njia ya kuambukiza au kwa kinga ya chanjo ya polio, hupata  kinga. Katika watu wenye kinga, zindiko dhidi ya virusi ya polio zipo katika [[findo na njia ya utumbo (hasa [[Iga zindiko) na wana uwezo wa kuzuia virusi ya polio kuiga; zindiko za IgG na IgM dhidi ya virusi ya polio wanaweza kuzuia kuenea kwa virusi katika neuroni ya mwendo wa mfumo mkuu wa neva. Maambukizi na serotype moja ya virusi ya polio haitoi kinga dhidi ya serotaipu zingine, hata hivyo mashambulizi ya pili ndani ya mtu binafsi huo ni nadra mno.

PVR transgenic kipanya 
Ingawa binadamu ndio majeshi ya asili ya virusi vya polio inayojulikana, nyani wanaweza kuambukizwa kisayansi na wamekuwa wakitumika kujifunza virusi ya polio kwa muda mrefu. Katika 1990-1991, mfano wa mnyama mdogo wa polio ilianzishwa na maabara mbili. Panya walitengenezwa kueleza kipokezi cha binadamu hadi virusi ya polio (hPVR).

Tofauti na panya kawaida, kipokezi vya virusi ya polio vilivyogeuzwa (TgPVR) panya huathirika kwa urahisivirusi ya polio vilivyodungwa ndani ya mshipa au ndani ya nyama, na wakati sindano ya moja kwa moja kwenye uti wa mgongo au ya ubongo. Inapoambukizwa, TgPVR panya huonyesha dalili za kupooza kwamba ambazo hufanana na zile za polio wa binadamu na nyani, na mfumo wa neva wa kati wa panya uliopooza histocytochemically sawa na wale wa binadamu na nyani. Mtindo huu wa panya wa maambukizi ya virusi ya polio vya binadamu una thibitisha kuwa chombo cha thawabu nyingi katika kuelewa baiolojia ya virusi ya polio na pathogenicity. 

Aina tatu tofauti za panya TgPVR wamekuwa pia wakitafitiwa: 

 Katika panya TgPVR1 usimbaji wa transgene wa PVR wa binadamu mara uliingizwa kwenye kromosomu cha kipanya 4. Hizi panya hueleza ngazi ya juu ya transgene na unyeti juu ya virusi ya polio. Panya TgPVR1 wanaathirika kwa urahisi na virusi ya polio kupitia njia ya intraspinal, ndani ya ubongo, intramuscular, na ndani ya ubongo, lakini si kwa njia ya mdomo.
 Panya TgPVR21 hupata binadamu PVR katika kromosomu13. Hawa panya hawaathiriwi kwa urahisi na maambukizi ya virusi ya polio kupitia njia ya ndani ya ubongo, huenda kwa sababu wao hukamua ngazi ya hPVR iliyopungua. Panya TgPVR21  wamekuwa wakionyesha kuwa wanahusika na maambukizi ya virusi ya polio kupitia chanjo ya ndani mwa pua, na inaweza kuwa na manufaa kama mtindo maambukizi ya mucosal.
 Katika panya TgPVR5 transgene ya binadamu iko juu ya kromosomu 12. Hawa panya huonyesho ngazi ya chini ya kujieleza hPVR na haiathiriki kwa urahisi na maambukizi ya virusi ya polio.

Hivi karibuni mfano wa panya TgPVR ulitengenezwa. Hawa "cPVR" panya hubeba hPVR cDNA, inayoendeshwa na kuadhiminiwa na a-actin β, na kuthibitika kuwa huathirika kwa urahisi na virusi ya polio kupitia, ndani ya misuli, na ndani ya mapua na ndani mwa ubongo. Pia, panya hawa wana uwezo wa kuendeleza aina  ya balbu ya polio baada ya chanjo ya ndani ya pua. 

Maendeleo ya panya TgPVR imekuwa na madhara makubwa kwa uzalishaji wa chanjo ya virusi ya polio  ya mdomo OPV) (. Hapo awali, ufuatiliaji wa usalama wa OPV ulikuwa ukifanywa kwa kutumia nyani, kwa sababu jamii ya nyani tu wanahusika na virusi hivi. Mwaka 1999 Shirika la Afya Duniani kupitisha matumizi ya panya TgPVR  kama njia mbadala ya kutathmini ufanisi wa chanjo dhidi ya virusi ya polio aina-3. Katika 2000 mtindo wa panya huo ulipitishwa kwa ajili ya vipimo ya chanjo dhidi ya aina-1 na aina 2 -.

Kuhamisha nukliasi na tathmini 
Katika 1981 Racaniello na Baltimore walitumia teknolojia ya DNA iliyoungana tena  kuzalisha kuambukizi cha kwanza cha kuhamisha nuklasi ya wanyama ya virusi ya RNA, virusi ya polio. Usimbaji wa DNA wa jenomu RNA ya virusi ya polio ililetwa katika seli za kukuza viini za binadamu na maambukizo ya virusi ya polio yalitayarishwa.  Uumbaji wa kloni ya kuambukiza iliendesha kuelewa kwa baiolojia ya virusi ya polio , na imekuwa ni teknolojia ya kiwango kutumika kujifunza virusi wengine wengi.

Mwaka wa 2002 watafiti katika SUNY Stony Brook wamefanikiwa katika synthesizing virusi ya polio kutoka kanuni zake za kemikali, na kutengeneza virusi ya sintetiki vya kwanza duniani.  Wanasayansi kwanza waliongofu virusi ya polio na kuchapishwa kwa RNA mlolongo, 7,741 msingi kwa muda mrefu, hadi kwenye mlolongo DNA, kama DNA ilikuwa rahisi kwa kuunganisha. Vipande vifupi vya mlolongo huu wa DNA zilipatikana kwa njia ya barua na kuungana. Virusi jenomu kamilifu kisha zilizokusanywa na kampuni za usanisi wa jeni. Mchakato huu wote wenye maumivu makubwa ulichukua miaka miwili. Viweka alama kumi na tisa viliingizwa katika DNA iliyosanisiwa, na hivyo inaweza kuwa tofauti na virusi ya polio asili. Vienya vilitumika kubadili DNA nyuma hadi RNA, hali yake ya asili. Vienya vingine vilitumika kutafsiri RNA hadi polipeptidi, na kuzalisha chembe za virusi kamilifu. Virusi sanisi wapya hudungwa katika panya PVR aliyegeuzwa ili kuamua kama toleo sanisi alikuwa na uwezo wa kusababisha ugonjwa. Virusi vya sintetiki vilikuwa na uwezo wa kuiga, kuambukiza, na kusababisha ulemavu au kifo katika panya. Hata hivyo, toleo sanisi lilikuwa mara kati ya 1,000 na 10,000 chini katika kusababisha mauti kuliko virusi ya asili.

Marejeo (Kwa lugha ya Kingereza)

Viungo vya nje 
 MWALIMU ICTV SPISHI ORODHA 2009 UGEUZI 4 
 Virusi ICTVdb Uainishaji 2006
 Nyumba ya Picornaviruses (toleo jipya la aina za, spishi, serotaipu, & mabadiliko yaliopendekezwa) 

Virusi