Hepadnaviridae [a] es una familia de virus . [2] Los seres humanos, los simios y las aves sirven como huéspedes naturales. Actualmente hay 18 especies en esta familia, divididas en 5 géneros. [3] Su miembro más conocido es el virus de la hepatitis B . Las enfermedades asociadas con esta familia incluyen:infecciones hepáticas , como hepatitis, carcinomas hepatocelulares (infecciones crónicas) y cirrosis. [3] [4] Es la única familia del orden Blubervirales .
Hepadnaviridae | |
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Micrografía TEM que muestra viriones del virus de la hepatitis B | |
Clasificación de virus | |
(no clasificado): | Virus |
Reino : | Riboviria |
Reino: | Pararnavirae |
Filo: | Artverviricota |
Clase: | Revtraviricetes |
Pedido: | Blubervirales |
Familia: | Hepadnaviridae |
Géneros [1] | |
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Taxonomía
Se reconocen los siguientes géneros:
- Avihepadnavirus
- Orthohepadnavirus
- Herpetohepadnavirus
- Metahepadnavirus
- Parahepadnavirus
Además, se ha descrito el 'hepadnavirus cíclido africano' (ACHBV), pero no es una especie aceptada. [5]
Historia y descubrimiento
Aunque las enfermedades hepáticas transmisibles entre poblaciones humanas se identificaron temprano en la historia de la medicina, la primera hepatitis conocida con un agente etiológico viral fue la hepatitis A, de la familia Picornaviridae . El virus de la hepatitis B (VHB) se identificó como una infección distinta de la hepatitis A por su contaminación de las vacunas contra el sarampión, las paperas y la fiebre amarilla en las décadas de 1930 y 1940. Estas vacunas contenían suero humano infectado por VHB como agente estabilizador. El VHB fue identificado como un nuevo virus de ADN en la década de 1960, seguido un par de décadas más tarde por el descubrimiento del flavivirus hepatitis C. El VHB fue identificado por primera vez en el laboratorio como el "agente de Australia" por Blumberg y sus colegas en la sangre de un aborigen. paciente de transfusión. Este trabajo le valió a Blumberg el Premio Nobel de Medicina de 1976.
Genoma
Los hepadnavirus tienen genomas muy pequeños de ADN circular parcialmente bicatenario y parcialmente monocatenario (pdsDNA). El genoma consta de dos hebras, una hebra de sentido negativo más larga y una hebra de sentido positivo más corta y de longitud variable. En el virión, estas hebras están dispuestas de manera que los dos extremos de la hebra larga se encuentran pero no se unen covalentemente. La hebra más corta se superpone a esta división y está conectada a la hebra más larga a cada lado de la división a través de un segmento de repetición directa (DR) que empareja las dos hebras. En la replicación, el pdsDNA viral se convierte en el núcleo de la célula huésped en DNA circular cerrado covalentemente (cccDNA) por la polimerasa viral.
La replicación implica un intermedio de ARN , como en los virus que pertenecen al grupo VII de la clasificación de Baltimore . Se codifican cuatro marcos de lectura abiertos principales (ORF) y el virus tiene cuatro genes conocidos que codifican siete proteínas: la proteína de la cápside central, la polimerasa viral , los antígenos de superficie: preS1, preS2 y S, la proteína X y HBeAg. Se cree que la proteína X no es estructural. Su función y significado son poco conocidos, pero se sospecha que está asociado con la modulación de la expresión del gen del hospedador.
Polimerasa viral
Los miembros de la familia Hepadnaviridae codifican su propia polimerasa, en lugar de cooptar la maquinaria del huésped como lo hacen otros virus. Esta enzima es única entre las polimerasas virales porque tiene actividad de transcriptasa inversa para convertir ARN en ADN para replicar el genoma (la única otra familia de virus patógenos humanos que codifica una polimerasa con esta capacidad es Retroviridae ), actividad de ARNasa (utilizada cuando el genoma de ADN se sintetiza a partir de pgRNA que se empaquetó en viriones para la replicación para destruir la plantilla de RNA y producir el genoma de pdsDNA), y actividad ADN-polimerasa dependiente de DNA (utilizada para crear cccDNA a partir de pdsDNA en el primer paso del ciclo de replicación).
Proteínas de envoltura
Las proteínas de la envoltura de la hepatitis están compuestas por subunidades formadas por los genes virales preS1, preS2 y S. La proteína de la envoltura L (para "grande") contiene las tres subunidades. La proteína M (para "media") contiene solo preS2 y S. La proteína S (para "pequeña") contiene solo S. Las porciones del genoma que codifican estas proteínas de envoltura subuntis comparten el mismo marco y el mismo codón de terminación (generando transcripciones anidadas en un solo marco de lectura abierto. El pre-S1 se codifica primero (el más cercano al extremo 5 '), seguido directamente por el pre-S2 y el S. Cuando se realiza una transcripción desde el comienzo de la región pre-S1, todos se incluyen tres genes en la transcripción y se produce la proteína L. Cuando la transcripción comienza después de la pro-S1 al comienzo de la pre-S2, la proteína final contiene solo las subunidades pre-S2 y S y, por lo tanto, es una proteína M. La proteína de envoltura más pequeña que contiene solo la subunidad S se produce más porque está codificada más cerca del extremo 3 'y proviene de la transcripción más corta. Estas proteínas de envoltura pueden ensamblarse independientemente de la cápside viral y el genoma en partículas similares a virus no infecciosas que dar al virus un aspecto pleomórfico acelera y promueve una fuerte respuesta inmune en los huéspedes.
Replicación
Los hepadnavirus se replican a través de un intermedio de ARN (que vuelven a transcribir en ADNc mediante transcriptasa inversa ). La transcriptasa inversa se une covalentemente a un cebador corto de 3 o 4 nucleótidos. [6] La mayoría de los hepadnavirus solo se replican en huéspedes específicos, y esto hace que los experimentos con métodos in vitro sean muy difíciles.
El virus se une a receptores específicos en las células y la partícula central ingresa al citoplasma celular . Esto luego se transloca al núcleo, donde el ADN parcialmente bicatenario es 'reparado' por la polimerasa viral para formar un genoma de ADN bicatenario circular completo (llamado ADN circular covalentemente cerrado o ADNcc). Luego, el genoma se somete a la transcripción por parte de la ARN polimerasa de la célula huésped y el ARN pregenómico (pgRNA) se envía fuera del núcleo. El pgRNA se inserta en una cápside viral ensamblada que contiene la polimerasa viral. Dentro de esta cápside, el genoma se convierte de ARN en pdsDNA a través de la actividad de la polimerasa como una ADN polimerasa dependiente de ARN y, posteriormente, como una ARNasa para eliminar la transcripción de pgRNA. Estos nuevos viriones abandonan la célula para infectar a otros o se desmantelan inmediatamente para que los nuevos genomas virales puedan ingresar al núcleo y magnificar la infección. Los viriones que abandonan la célula salen por gemación.
Género | Detalles del anfitrión | Tropismo tisular | Detalles de la entrada | Detalles de lanzamiento | Sitio de replicación | Sitio de montaje | Transmisión |
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Avihepadnavirus | Aves | Hepatocitos | Endocitosis del receptor celular | En ciernes | Núcleo | Citoplasma | Vertical: parental; sexo; sangre |
Orthohepadnavirus | Humanos; mamíferos | Hepatocitos | Endocitosis del receptor celular | En ciernes | Núcleo | Citoplasma | Vertical: parental; sexo; sangre |
Estructura
Los virus en Hepadnaviridae están envueltos, con geometrías esféricas y simetría T = 4. El diámetro ronda los 42 nm. Los genomas son circulares, de alrededor de 3,2 kb de longitud. El genoma codifica 7 proteínas. [3] [4]
Género | Estructura | Simetría | Cápside | Arreglo genómico | Segmentación genómica |
---|---|---|---|---|---|
Avihepadnavirus | Icosaédrico | T = 4 | Envuelto | Circular | Monopartita |
Orthohepadnavirus | Icosaédrico | T = 4 | Envuelto | Circular | Monopartita |
Evolución
Según la presencia de genomas virales en el ADN de las aves, parece que los hepadnavirus evolucionaron hace más de 82 millones de años . [7] Las aves pueden ser los hospedadores originales de Hepadnaviridae y los mamíferos se infectan después de un ave (ver cambio de hospedador ).
Se han descrito genomas endógenos del virus de la hepatitis B en genomas de cocodrilos , serpientes y tortugas . [8] Esto sugiere que estos virus han infectado a los vertebrados hace más de 200 millones de años .
También se han descrito hepadnavirus en peces y anfibios. [5] Esto sugiere que esta familia ha evolucionado conjuntamente con los vertebrados.
Los árboles filogenéticos sugieren que los virus de las aves se originaron a partir de los que infectaron a los reptiles. Los que afectan a los mamíferos parecen estar más estrechamente relacionados con los que se encuentran en los peces. [9]
Se ha aislado de peces una familia propuesta de virus, los Nackednaviridae . [10] Esta familia tiene una organización genómica similar a la de los miembros de la familia Hepadnaviridae . Estas dos familias se separaron hace más de 400 millones de años, lo que sugiere un origen antiguo para la familia Hepadnaviridae .
Tropismo celular
Los hepadnavirus, como su nombre "hepa" lo indica, infectan las células del hígado y causan hepatitis. Esto es cierto no solo para el virus de la hepatitis B, patógeno humano, sino también para los hepadnavirus que infectan a otros organismos. El paso de "adhesión" de la fase dinámica, en la que una proteína viral exterior interactúa de manera estable con una proteína de la célula huésped, determina el tropismo celular. En el caso del VHB, el receptor del huésped es el receptor de taurocolato de sodio humano ( NTCP ), un mediador de la captación de ácidos biliares, y el antirreceptor del virus es la abundante proteína de la envoltura HB-AgS. [11]
Notas
- ^ Etimología: acrónimo de hepa (hígado: referencia a la hepatitis B, el miembro humano principal) delvirus del ADN .
Ver también
- Transmisión de hepadnavirus
Referencias
- ^ "Taxonomía de virus: versión 2018b" . Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) . Febrero de 2019 . Consultado el 14 de marzo de 2019 .
- ^ Magnius, L; Mason, WS; Taylor, J; Kann, M; Glebe, D; Dény, P; Sureau, C; Norder, H; Consorcio de informes de ICTV (junio de 2020). "Perfil de taxonomía de virus ICTV: Hepadnaviridae " . La Revista de Virología General . 101 (6): 571–572. doi : 10.1099 / jgv.0.001415 . PMC 7414443 . PMID 32416744 .
- ^ a b c "Informe ICTV Hepadnaviridae" .
- ^ a b "Zona Viral" . EXPASY . Consultado el 15 de junio de 2015 .
- ^ a b Dill JA, Camus AC, Leary JH, Di Giallonardo F, Holmes EC, Ng TF (septiembre de 2016). "Distintos linajes virales de peces y anfibios revelan la compleja historia evolutiva de los hepadnavirus" . Revista de Virología . 90 (17): 7920–33. doi : 10.1128 / JVI.00832-16 . PMC 4988138 . PMID 27334580 .
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- ^ Suh A, Brosius J, Schmitz J, Kriegs JO (2013). "El genoma de un paleovirus mesozoico revela la evolución de los virus de la hepatitis B" . Comunicaciones de la naturaleza . 4 : 1791. Bibcode : 2013NatCo ... 4.1791S . doi : 10.1038 / ncomms2798 . PMID 23653203 .
- ^ Suh A, Weber CC, Kehlmaier C, Braun EL, Green RE, Fritz U, Ray DA, Ellegren H (diciembre de 2014). "Coexistencia mesozoica temprana de amniotes y hepadnaviridae" . PLOS Genetics . 10 (12): e1004559. doi : 10.1371 / journal.pgen.1004559 . PMC 4263362 . PMID 25501991 .
- ^ Lauber C, Seitz S, Mattei S, Suh A, Beck J, Herstein J, Börold J, Salzburger W, Kaderali L, Briggs JA, Bartenschlager R (septiembre de 2017). "Descifrando el origen y la evolución de los virus de la hepatitis B por medio de una familia de virus de pescado no envuelto" . Anfitrión celular y microbio . 22 (3): 387–399.e6. doi : 10.1016 / j.chom.2017.07.019 . PMC 5604429 . PMID 28867387 .
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- ^ Yan H, Zhong G, Xu G, He W, Jing Z, Gao Z, Huang Y, Qi Y, Peng B, Wang H, Fu L, Song M, Chen P, Gao W, Ren B, Sun Y, Cai T , Feng X, Sui J, Li W (noviembre de 2012). "El polipéptido cotransportador de taurocolato de sodio es un receptor funcional para el virus humano de la hepatitis B y D" . eLife . 1 : e00049. doi : 10.7554 / eLife.00049 . PMC 3485615 . PMID 23150796 .
enlaces externos
- Informe de ICTV: Hepadnaviridae
- Zona viral : Hepadnaviridae
- " Hepadnaviridae " . Navegador de taxonomía NCBI . 10404.