Hepatit B-virus

Hepatit B är en infektionssjukdom hos människor som kännetecknas av selektiv leverskada orsakad av ett virus. Denna form av hepatit har den farligaste konsekvenserna bland alla kända former av viral hepatit. Dess orsakande agens är hepatit B-viruset (HBV).

Hepatit B-virusantigenet upptäcktes först av B. Blumberg 1964 i blodserumet hos en australisk aborigin, och själva patogenen upptäcktes 1970 av D. Dane (et al.) och kallades Dane-partiklar, eftersom det inte fanns någon fullständig säkerhet om att det verkligen var ett virus och inte dess komponenter. Därefter försvann alla tvivel, eftersom genomiskt DNA och viralt DNA-beroende DNA-polymeras upptäcktes i Dane-partiklarnas sammansättning. Virionet innehåller tre huvudantigener, för vilka följande beteckningar introducerades 1974:

• HBsAg - ytligt, eller lösligt, eller australiskt antigen.
• HBcAg - kärnantigen (kor-antigen).
• HBeAg är ett e-antigen lokaliserat i virionets kärna och, till skillnad från HBcAg, finns det inte bara i virionet utan cirkulerar även i blodet i fri form eller som ett komplex med anti-HBeAg-antikroppen. Det frisätts till blodet från hepatocyter under aktiv HBV-replikation.

Ytantigenet, HBsAg, existerar i tre morfologiskt distinkta varianter: 1) är en superkapsid av hela virionen; 2) finns i stora mängder i form av sfäriska partiklar med en diameter på 20 nm; 3) i form av 230 nm långa trådar. De är kemiskt identiska. HBsAg innehåller ett gemensamt antigen, a, och två par av ömsesidigt uteslutande typspecifika determinanter: d/y och w/r, vilket är anledningen till att det finns fyra huvudsubtyper av HBsAg (och därmed HBV): adw, adr, ayw och ayr. Antigen a säkerställer bildandet av generell korsimmunitet mot alla subtyper av viruset.

Själva virionet, Dane-partikeln, är sfäriskt och 42 nm i diameter. Virionets superkapside består av tre proteiner: major (bas), large och medium. Genomet är inneslutet i kapsiden och representeras av dubbelsträngat cirkulärt DNA med en molekylvikt på 1,6 MD. DNA:t består av cirka 3200 nukleotider, men dess "plus"-sträng är 20-50% kortare än "minus"-strängen. Det virusspecifika proteinet är kovalent kopplat till 5'-änden av den långa strängen. 5'-ändarna av båda strängarna är komplementära och bildar "klibbiga" sekvenser 300 nukleotider långa, vilket gör att strängarna sluter sig till en ring. G + C-halten i virion-DNA:t är 48-49 mol%. I virionens kärna finns, förutom genomiskt DNA, viralt DNA-beroende DNA-polymeras. Minus-strängen av HBV-DNA innehåller endast fyra gener (S, C, P och X), men de är mycket kompakt organiserade. S-, C-, P- och X-generna överlappar varandra avsevärt och kontrollerar syntesen av följande produkter. S-genen kodar för syntesen av det huvudsakliga höljesproteinet och innehåller all information om ytantigenet HBsAg. Dessutom kodar den för syntesen av de mellersta och stora höljesproteinerna. Proteinerna innehåller en gemensam COOH-ände, men deras translation börjar med tre olika initiatorkodoner. C-genen kodar för syntesen av kapsidproteinerna (HBcAg och HBeAg); även om dessa proteiner kodas av en enda gen, är deras translationsvägar olika. P-genen är den största. Den inkluderar en del av alla tre andra gener och kodar för enzymer som är nödvändiga för virusreplikation. I synnerhet kodar den för omvänt transkriptas, RNase H-enzymdomänen och det 5'-terminala proteinet i minussträngen. Gen X kodar för proteiner som reglerar uttrycket av alla virusgener, i synnerhet ett 17 kD-protein som är en transaktivator av gentranskription.

Proteinerna som bildar ytantigenet finns i glykosylerade (gp) och icke-glykosylerade former. Glykosylerade är gp27, gp33, gp36 och gp42 (siffrorna anger molekulärvikt i kDa). HBV-superkapsiden består av huvudproteinet, eller kärnproteinet, S (92 %); mittproteinet, M (4 %) och det stora, eller långa, L-proteinet (1 %).

• Huvudproteinet, p24/gp27, eller kärnproteinet (protein S), är huvudkomponenten i HBV-höljet. I frånvaro av andra höljesproteiner polymeriserar det och bildar sfäriska partiklar med en diameter på 20 nm, bestående av 100 polypeptidmolekyler.
• Det stora proteinet, p39/gp42, eller det långa proteinet (protein L), finns i alla tre formerna av HBsAg. Det spelar en viktig roll i virionernas morfogenes och i deras utträde ur cellen. L-proteinet innehåller sekvensen av protein M, som vid N-terminalen kompletteras av sekvenser av 108 (ayw) eller 119 (adw, adr, ayr) aminosyrarester kodade av npe-Sl-regionen i S-genen.
• Mellanproteinet, gp33/gp36, eller M-protein, finns också i alla tre morfologiska former av HBsAg. M-proteinet innehåller vid sin N-terminal en region med 55 aminosyrarester som kodas av pre-52-regionen i S-genen. Det antas att denna region spelar en viktig roll i igenkänningen av leverceller från ett begränsat antal värddjur (människor, apor och schimpanser) av hepatit B-viruset. Sekvenserna av proteiner som kodas av npe-S-regionerna i S-genen är mycket immunogena, och deras determinanter finns på virionytan. Därför spelar antikroppar mot dessa antigener en viktig roll i bildandet av immunitet mot hepatit B.

Syntesen av virala proteiner är noggrant kontrollerad vid transkriptions- och translationsnivån. Under transkriptionen av det virala genomet syntetiseras två typer av mRNA:

• den mindre - 2100 nukleotider - kodar för membranets huvud- och mellersta proteiner;
• stor - 3500 nukleotider, dvs. längre än själva genomiska DNA:t; den innehåller terminala upprepningar som är 100 nukleotider långa.

Denna typ av mRNA kodar för kapsidproteinet och produkterna från P-genen. Det är också en matris för replikationen av viralt DNA. Genomet innehåller förstärkare (transkriptionsförstärkare) - reglerande element som aktiverar uttrycket av alla virala gener och verkar primärt i leverceller. I synnerhet uttrycks S-genen på en mycket hög nivå endast i leverceller och under påverkan av steroidhormoner. Denna omständighet förklarar varför kronisk hepatit B och levercancer (hepatom) observeras hos män oftare än hos kvinnor, vars steroidhormonnivåer är lägre.

Andra reglerande element hos hepatit B-viruset modulerar (kontrollerar) syntesnivåerna av enskilda proteiner. Till exempel syntetiseras det stora proteinet endast i små mängder. Det mesta finns på ytan av infektiösa virioner. Men huvudproteinet och, i mindre utsträckning, det mellersta proteinet syntetiseras i enorma mängder och lämnar cellerna som en del av ytantigenpartiklar, vilka är många gånger mer rikliga i blodserumet än mogna virioner. Antalet ytantigenpartiklar kan vara 10^11-10^13 per 1 ml blod (flera hundra μg).

Hepatit B-viruset har isolerats till en ny virusfamilj - Hepadnaviridae, släktet Orthohepadnavirus. Liknande hepadnavirus har hittats hos olika djur (jordekorrar, murmeldjur, jordekorrar, pekingankor).

Hepadnavirus reproducerar sig på ett något ovanligt sätt. I synnerhet sker replikeringen av genomiskt DNA via en mellanliggande länk - RNA, dvs. med mekanismen för omvänd transkription.

Livscykeln för hepatit B-viruset.

• Adsorption på cellen.
• Penetration in i cellen via mekanismen för receptormedierad endocytos (belagd grop -> belagd vesikel -> lysosom -> frisättning av nukleokapsiden och penetration av virusgenomet in i hepatocytkärnan).
• Intracellulär reproduktion.

Under penetrationen in i cellen förlängs (fullbordas) den korta ("plus") DNA-kedjan. I kärnan syntetiserar det cellulära DNA-beroende RNA-polymeraset RNA med 3500 nukleotider (pregenom) och mRNA, vilka är mindre i storlek, för syntesen av virala proteiner. Därefter paketeras pregenomet och viralt DNA-polymeras i en nysyntetiserad kapsid, som överförs till cytoplasman. Här sker omvänd transkription av pregenomet. En ny "minus" DNA-sträng syntetiseras på den. Efter att syntesen av "minus" DNA-strängen är fullbordad förstörs det pregenomiska RNA:t. Virion DNA-polymeras syntetiserar en "plus" sträng på "minus" strängen. Det virala DNA:t, nu dubbelsträngat, kan existera i cellen under ganska lång tid och återvända till kärnan för nästa replikationscykel. Om den nya viruspartikeln inte genomgår ytterligare replikering, täcks den bildade nukleokapsiden, som passerar genom cellmembranet, av en superkapsid, knoppas av från cellen, och förlängningen av den korta "plus"-DNA-kedjan upphör omedelbart. Det är därför längden på denna tråd varierar. Vid en typisk akut form av hepatit B uppträder följande serologiska markörer i blodet sekventiellt: HBsAg, HBeAg och antikroppar (IgM, IgG): anti-HBcAg, anti-HBeAg och anti-HBsAg.

Hepatit B-viruset innehåller ingen onkogen, men det har fastställts att viralt DNA, när det introduceras i en cellkromosom (i olika delar av den), kan inducera olika genetiska omarrangemang i dem - deletioner, translokationer, amplifieringar, vilket kan orsaka utveckling av levercancer - en av de allvarligaste konsekvenserna av viral hepatit B.

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

Resistens mot hepatit B-virus

Hepatit B-viruset är mycket resistent. Det förblir livskraftigt i 3 månader vid rumstemperatur och i flera år vid frysning. Viruset inaktiveras fullständigt genom autoklavering (120 °C), kokning i 30 minuter, torr värme vid 180 °C i 60 minuter och vid 60 °C i 10 timmar. Det är resistent i en sur miljö, men förstörs i en alkalisk miljö. Viruset dör vid behandling med H2O2, kloramin, formalin, fenol och UV-bestrålning.

Patogenes och symtom på hepatit B

Viruset transporteras direkt till levern via hematogen väg. Autoimmuna humorala och cellulära reaktioner spelar en viktig roll i patogenesen av hepatit. Det antas att skadorna på hepatocyter inte så mycket är förknippade med virusets direkta verkan, utan med värdens immunologiska reaktioner, som uppstår i samband med modifieringen av cellmembranet av virala proteiner, vilket inducerar uppkomsten av autoantikroppar mot leverceller. Därför kan utvecklingen av kronisk hepatit och levercirros betraktas som en autoimmun sjukdom.

Cellulära autoimmuna reaktioner på virala proteiner som finns i hepatocytmembranet medieras av T-cytotoxiska lymfocyter och andra leverdödarceller. Därför kan akut leverdystrofi betraktas som en avstötningsreaktion av en typ av heterotransplantation.

Inkubationsperioden varar från 45 till 180 dagar, i genomsnitt 60–90 dagar. Det kliniska förloppet av hepatit B kännetecknas av stor mångfald; sjukdomen kan förlöpa: i latent form, som endast upptäcks med laboratoriemetoder, i typisk ikterisk form och i malign form, som slutar med döden. Varaktigheten av det pre-ikteriska stadiet är från en dag till flera veckor. Ikterisk period är som regel lång och kännetecknas av väldefinierade symtom (gulsot, hyperbilirubinemi, mörkfärgning av urinen, gulfärgning av senhinnan). Den utdragna formen observeras hos 15–20 % av patienterna, och 90 % av dem utvecklar kronisk hepatit B. Patienter med en utdragen form har ofta autoimmuna processer, åtföljda av ett ökat innehåll av antihepatiska antikroppar, som detekteras med hjälp av immunosorbentanalys (IFM). Hos barn förlöper hepatit B i en mildare form och ofta utan utveckling av gulsot, hos yngre barn - mestadels asymptomatisk.

Postinfektiös immunitet (humoral och cellulär) är långvarig, livslång och orsakas av virusneutraliserande antikroppar (anti-HBsAg) i frånvaro av ytantigen i blodet. Latent immunisering observeras ofta på grund av upprepad kontakt med HBV, vilket är orsaken till den utbredda immuniteten mot viruset bland befolkningen. Vanligtvis återhämtar sig patienter med akut hepatit B helt då antikroppar mot det ackumuleras. I vissa fall, trots den höga nivån av viralt antigen i blodet (den omständighet som förklarar varför parenteral infektion förekommer oftast), produceras dock inga antikroppar mot det. Viruset stannar kvar i levern, och en person blir kronisk bärare under lång tid, ibland hela livet. Denna omständighet är uppenbarligen förknippad med ett svagt immunsvar. Ett av de vanligaste utfallen av kronisk hepatit B är levercirros och levercancer, som utvecklas efter en latent period på upp till 30-50 år.

Epidemiologi för hepatit B

Smittkällan med hepatit B-virus är endast en människa. I motsats till tidigare uppfattningar om att infektion med hepatit B-virus sker uteslutande parenteralt, har det nu bevisats att det finns i olika sekret och utsöndringar: i saliv, nasofaryngeala sekret, avföring, tårvätska, i spermier, menstruationsblod etc. Således sker infektion inte bara parenteralt, utan även sexuellt och vertikalt (från mor till foster), dvs. infektion med hepatit B-virus är praktiskt möjlig på olika sätt.

Hepatit B har dödat lika många människor världen över som under alla år av andra världskriget. Enligt WHO varierar antalet HBV-bärare från 0,1 till 20 % av befolkningen i olika länder eller regioner.

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

Diagnos av hepatit B

För närvarande är den huvudsakliga metoden för att diagnostisera hepatit B användningen av omvänd passiv hemagglutinationsanalys (RPHA) för att detektera viruset eller dess ytantigen, HBsAg. Som redan nämnts innehåller blodet många gånger mer ytantigen än själva viruset (100-1000 gånger). För RPAHA-reaktionen används erytrocyter som sensibiliserats med antikroppar mot hepatit B-viruset. Om antigenet finns i blodet sker hemagglutinationsreaktionen. RPAHA är enkel, bekväm och mycket specifik. Olika immunologiska metoder (RSK, RPHA, IFM, RIM, etc.) används för att detektera antikroppar mot det virala antigenet HBsAg. Dessutom används PCR-varianter för att detektera HBV och dess antigener.

För att detektera antikroppar mot virusantigenet (HBsAg) i patientens serum kan olika immunologiska metoder användas (CSC, RPGA, utfällningsreaktion, IFM, RIM, etc.).

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

Specifik profylax mot hepatit B

Med tanke på den höga förekomsten av hepatit B, samt det faktum att det finns många HBV-bärare i världen, rekommenderar WHO att hepatit B-vaccinationer är obligatoriska och bör administreras under det första levnadsåret. Två typer av vacciner föreslås för vaccination. För att framställa ett av dem används plasma från virusbärare som råmaterial, eftersom det innehåller virusantigenet i tillräckliga mängder för att framställa vaccinet. Huvudvillkoret för att framställa denna typ av vaccin är dess fullständiga säkerhet, dvs. fullständig inaktivering av viruset, vilket säkerställs av vaccinframställningstekniken. För att framställa en annan typ av vaccin används gentekniska metoder, i synnerhet används en rekombinant jästklon som producerar ytantigenet för hepatit B-viruset för att erhålla antigenmaterialet.

Båda vaccinerna är mycket effektiva (skyddar 95 % av de vaccinerade). Immuniteten varar minst 5–6 år efter vaccination. Vacciner har skapats för vuxna, nyfödda och små barn – den viktigaste delen av kampen mot hepatit B globalt. Hela vaccinationsprogrammet består av tre injektioner:

I dos - omedelbart efter födseln; II dos - efter 1-2 månader; III dos - fram till slutet av det första levnadsåret.

Dessa vaccinationer ingår i WHO:s utökade vaccinationsprogram och kombineras med dess implementeringskalender (enligt WHO:s rekommendationer ges vaccinationer mot tuberkulos, polio, hepatit B, mässling, stelkramp, difteri och kikhosta under det första levnadsåret).

Gammaglobulin som innehåller antikroppar mot HBV används för akut passiv immunprofylax hos personer som har haft kontakt med en patient med hepatit B.

Interferon och amixin (för att inducera dess endogena syntes) används för att behandla hepatit B (akuta och kroniska former). Det nya läkemedlet lamivudin (syntetisk nukleosid) är effektivt vid behandling av kronisk hepatit B.