Virus hepatitisa B

Hepatitis B je zarazna bolest ljudi koju karakterizira selektivno oštećenje jetre virusom. Ovaj oblik hepatitisa je najopasniji po svojim posljedicama među svim poznatim oblicima virusnog hepatitisa. Njegov uzročnik je virus hepatitisa B (HBV).

Antigen virusa hepatitisa B prvi je otkrio B. Blumberg 1964. godine u krvnom serumu australskog Aboridžina, a sam patogen otkrio je 1970. godine D. Dane (i sur.) i nazvan je Dane česticama, budući da nije bilo potpune sigurnosti da se doista radi o virusu, a ne o njegovim komponentama. Nakon toga, sve sumnje su nestale, budući da su u sastavu Dane čestica otkrivene genomska DNA i virusna DNA-ovisna DNA polimeraza. Virion sadrži tri glavna antigena, za koje su 1974. godine uvedene sljedeće oznake:

• HBsAg - površinski, ili topljivi, ili australski antigen.
• HBcAg - središnji antigen (kor-antigen).
• HBeAg je e antigen lokaliziran u jezgri viriona i, za razliku od HBcAg, nije prisutan samo u virionu već i cirkulira u krvi u slobodnom obliku ili kao kompleks s anti-HBeAg antitijelom. Oslobađa se u krv iz hepatocita tijekom aktivne replikacije HBV-a.

Površinski antigen, HBsAg, postoji u tri morfološki različite varijante: 1) je superkapsida cijelog viriona; 2) nalazi se u velikim količinama u obliku sfernih čestica promjera 20 nm; 3) u obliku niti dugih 230 nm. Kemijski su identični. HBsAg sadrži jedan zajednički antigen, a, i dva para međusobno isključivih tipskih specifičnih determinanti: d/y i w/r, zbog čega postoje četiri glavna podtipa HBsAg (i, prema tome, HBV): adw, adr, ayw i ayr. Antigen a osigurava stvaranje opće unakrsne imunosti na sve podtipove virusa.

Sam virion, Daneova čestica, je sferičnog oblika i promjera 42 nm. Virionska superkapsida sastoji se od tri proteina: glavnog (osnovnog), velikog i srednjeg. Genom je zatvoren u kapsidi i predstavljen je dvolančanom kružnom DNA molekularne težine 1,6 MD. DNA se sastoji od približno 3200 nukleotida, ali njezin "plus" lanac je 20-50% kraći od "minus" lanca. Virus-specifični protein kovalentno je vezan na 5' kraj dugog lanca. 5' krajevi oba lanca su komplementarni i tvore "ljepljive" sekvence duge 300 nukleotida, zbog čega se lanci zatvaraju u prsten. Sadržaj G + C u virionskoj DNA je 48-49 mol%. U jezgri viriona, osim genomske DNA, nalazi se i virusna DNA-ovisna DNA polimeraza. Minus lanac HBV DNA sadrži samo četiri gena (S, C, P i X), ali su organizirani vrlo kompaktno. Geni S, C, P i X značajno se preklapaju i kontroliraju sintezu sljedećih produkata. Gen S kodira sintezu glavnog proteina ovojnice i sadrži sve informacije o površinskom antigenu HBsAg. Osim toga, kodira sintezu proteina srednje i velike ovojnice. Proteini sadrže zajednički COOH kraj, ali njihova translacija počinje s tri različita inicijatorska kodona. Gen C kodira sintezu kapsidnih proteina (HBcAg i HBeAg); iako su ovi proteini kodirani jednim genom, njihovi putevi translacije su različiti. Gen P je najveći. Uključuje dio sva tri druga gena i kodira enzime potrebne za replikaciju virusa. Posebno kodira reverznu transkriptazu, domenu enzima RNase H i 5'-terminalni protein minus lanca. Gen X kodira proteine koji reguliraju ekspresiju svih virusnih gena, posebno proteina od 17 kD koji je transaktivator transkripcije gena.

Proteini koji tvore površinski antigen postoje u glikoziliranim (gp) i neglikoziliranim oblicima. Glikozilirani su gp27, gp33, gp36 i gp42 (brojevi označavaju mw u kDa). HBV superkapsida sastoji se od glavnog, ili središnjeg, S proteina (92%); srednjeg, M proteina (4%) i velikog, ili dugog, L proteina (1%).

• Glavni protein, p24/gp27, ili središnji protein (protein S), glavna je komponenta ovojnice HBV-a. U nedostatku drugih proteina ovojnice, polimerizira i tvori sferne čestice promjera 20 nm sastavljene od 100 molekula polipeptida.
• Veliki protein, p39/gp42, ili dugi protein (protein L), prisutan je u sva tri oblika HBsAg. Igra važnu ulogu u morfogenezi viriona i njihovom izlasku iz stanice. L protein sadrži sekvencu proteina M, koja je na N-terminusu nadopunjena sekvencama od 108 (ayw) ili 119 (adw, adr, ayr) aminokiselinskih ostataka kodiranih npe-Sl regijom S gena.
• Srednji protein, gp33/gp36 ili M protein, također je prisutan u sva tri morfološka oblika HBsAg. M protein na svom N-terminusu sadrži regiju od 55 aminokiselinskih ostataka kodiranih pre-52 regijom S gena. Pretpostavlja se da ova regija igra važnu ulogu u prepoznavanju stanica jetre ograničenog raspona domaćina (ljudi, majmuni i čimpanze) od strane virusa hepatitisa B. Sekvence proteina kodiranih npe-S regijama S gena su visoko imunogene, a njihove determinante nalaze se na površini viriona. Stoga antitijela protiv ovih antigena igraju važnu ulogu u stvaranju imuniteta protiv hepatitisa B.

Sinteza virusnih proteina strogo je kontrolirana na razini transkripcije i translacije. Tijekom transkripcije virusnog genoma sintetiziraju se dvije vrste mRNA:

• manji - 2100 nukleotida - kodira glavne i srednje proteine membrane;
• velika - 3500 nukleotida, tj. dulja od same genomske DNA; sadrži terminalne ponavljanja dugačke 100 nukleotida.

Ova vrsta mRNA kodira kapsidni protein i produkte gena P. Također je matrica za replikaciju virusne DNA. Genom sadrži pojačivače (transkripcijske pojačala) - regulatorne elemente koji aktiviraju ekspresiju svih virusnih gena i djeluju prvenstveno u stanicama jetre. Konkretno, gen S se eksprimira na vrlo visokoj razini samo u stanicama jetre i pod utjecajem steroidnih hormona. Ova okolnost objašnjava zašto se kronični hepatitis B i rak jetre (hepatom) češće opažaju kod muškaraca nego kod žena, čije su razine steroidnih hormona niže.

Drugi regulatorni elementi virusa hepatitisa B moduliraju (kontroliraju) razine sinteze pojedinačnih proteina. Na primjer, veliki protein sintetizira se samo u malim količinama. Većina se nalazi na površini zaraznih viriona. Ali glavni protein i, u manjoj mjeri, srednji protein sintetiziraju se u ogromnim količinama i napuštaju stanice kao dio površinskih antigenskih čestica, koje su u krvnom serumu mnogostruko obilnije od zrelih viriona. Broj površinskih antigenskih čestica može biti 1011 -1013 na 1 ml krvi (nekoliko stotina μg).

Virus hepatitisa B izoliran je u novu porodicu virusa - Hepadnaviridae, rod Orthohepadnavirus. Slični hepadnavirusi pronađeni su u raznim životinjama (zemljane vjeverice, svizci, vjeverice, pekinške patke).

Hepadnavirusi se razmnožavaju na pomalo neobičan način. Konkretno, replikacija genomske DNA događa se putem međuveze - RNA, tj. mehanizmom reverzne transkripcije.

Životni ciklus virusa hepatitisa B.

• Adsorpcija na stanici.
• Prodiranje u stanicu mehanizmom receptorom posredovane endocitoze (obložena jama -> obložena vezikula -> lizosom -> oslobađanje nukleokapside i prodiranje virusnog genoma u jezgru hepatocita).
• Unutarćelijska reprodukcija.

Tijekom prodiranja u stanicu, kratki ("plus") lanac DNA se produžuje (dovršava). U jezgri, stanična DNA-ovisna RNA polimeraza sintetizira RNA od 3500 nukleotida (pregenom) i mRNA, koje su manje veličine, za sintezu virusnih proteina. Zatim se pregenom i virusna DNA polimeraza pakiraju u novo sintetiziranu kapsidu, koja se prenosi u citoplazmu. Ovdje se događa reverzna transkripcija pregenoma. Na njemu se sintetizira novi "minus" lanac DNA. Nakon što je sinteza "minus" lanca DNA završena, pregenomska RNA se uništava. Virionska DNA polimeraza sintetizira "plus" lanac na "minus" lancu. Virusna DNA, sada dvolančana, može postojati u stanici prilično dugo i vratiti se u jezgru za sljedeći ciklus replikacije. Ako nova virusna čestica ne prođe daljnju replikaciju, tada nastala nukleokapsida, prolazeći kroz staničnu membranu, prekriva se superkapsidom, odvaja se od stanice i elongacija kratkog "plus" lanca DNA odmah prestaje. Zato duljina ove niti varira. U tipičnom akutnom obliku hepatitisa B, sljedeći serološki markeri se sekvencijalno pojavljuju u krvi: HBsAg, HBeAg i antitijela (IgM, IgG): anti-HBcAg. anti-HBeAg i anti-HBsAg.

Virus hepatitisa B ne sadrži onkogen, ali je utvrđeno da, kada se unese u stanični kromosom (u njegove različite dijelove), virusna DNA može izazvati različite genetske preinake u njima - delecije, translokacije, amplifikacije, što može uzrokovati razvoj raka jetre - jedne od najtežih posljedica virusnog hepatitisa B.

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

Otpornost na virus hepatitisa B

Virus hepatitisa B je vrlo otporan. Ostaje održiv 3 mjeseca na sobnoj temperaturi i nekoliko godina kada se zamrzne. Virus se potpuno inaktivira autoklaviranjem (120 °C), kuhanjem 30 minuta, suhom toplinom na 180 °C 60 minuta i na 60 °C 10 sati. Otporan je u kiseloj sredini, ali se uništava u alkalnoj sredini. Virus umire kada se tretira s H2O2, kloraminom, formalinom, fenolom i UV zračenjem.

Patogeneza i simptomi hepatitisa B

Virus se hematogenim putem prenosi izravno u jetru. Autoimune humoralne i stanične reakcije igraju važnu ulogu u patogenezi hepatitisa. Pretpostavlja se da oštećenje hepatocita nije toliko povezano s izravnim djelovanjem samog virusa, koliko s imunološkim reakcijama domaćina, koje nastaju u vezi s modifikacijom stanične membrane virusnim proteinima, koji potiču pojavu autoantitijela na stanice jetre. Stoga se razvoj kroničnog hepatitisa i ciroze jetre može smatrati autoimunom bolešću.

Stanične autoimune reakcije na virusne proteine sadržane u membrani hepatocita posredovane su T-citotoksičnim limfocitima i drugim stanicama ubojicama jetre. Stoga se akutna distrofija jetre može smatrati reakcijom odbacivanja svojevrsnog heterotransplantata.

Inkubacija traje od 45 do 180 dana, u prosjeku 60-90 dana. Klinički tijek hepatitisa B karakterizira velika raznolikost; bolest može teći: u latentnom obliku, koji se otkriva samo laboratorijskim metodama, u tipičnom ikteričnom obliku i u malignom obliku, koji završava smrću. Trajanje predikterične faze je od jednog dana do nekoliko tjedana. Ikterično razdoblje je, u pravilu, dugo i karakteriziraju ga dobro definirani simptomi (žutica, hiperbilirubinemija, potamnjenje urina, žutilo bjeloočnice). Protrahirani oblik opaža se kod 15-20% pacijenata, a 90% njih razvija kronični hepatitis B. Pacijenti s protrahiranim oblikom često imaju autoimune procese, praćene povećanim sadržajem antihepatičnih antitijela, koja se otkrivaju imunosorbentnim testom (IFM). U djece hepatitis B protiče u blažem obliku i često bez razvoja žutice, u mlađe djece - uglavnom asimptomatski.

Postinfektivni imunitet (humoralni i stanični) je dugotrajan, doživotan, a uzrokovan je antitijelima koja neutraliziraju virus (anti-HBsAg) u odsutnosti površinskog antigena u krvi. Latentna imunizacija se često opaža zbog ponovljenog kontakta s HBV-om, što je razlog široko rasprostranjenog imuniteta na virus među populacijom. Obično se pacijenti s akutnim hepatitisom B potpuno oporave jer se antitijela na njega nakupljaju. Međutim, u nekim slučajevima, unatoč visokoj razini virusnog antigena u krvi (okolnost koja objašnjava zašto se parenteralna infekcija najčešće javlja), antitijela na njega se ne proizvode. Virus ostaje u jetri, a osoba postaje kronični nositelj dugo vremena, ponekad doživotno. Ova okolnost očito je povezana sa slabim imunološkim odgovorom. Jedan od najčešćih ishoda kroničnog hepatitisa B je ciroza jetre i rak jetre, koji se razvija nakon latentnog razdoblja do 30-50 godina.

Epidemiologija hepatitisa B

Izvor zaraze virusom hepatitisa B je isključivo čovjek. Suprotno dosadašnjim shvaćanjima da se infekcija virusom hepatitisa B događa isključivo parenteralno, sada je dokazano da se nalazi u raznim sekretima i izlučevinama: u slini, nazofaringealnom sekretu, stolici, suznoj tekućini, u spermi, menstrualnoj krvi itd. Dakle, infekcija se ne događa samo parenteralno, već i spolno i vertikalno (s majke na fetus), tj. infekcija virusom hepatitisa B praktički je moguća na različite načine.

Hepatitis B ubio je jednako ljudi diljem svijeta kao tijekom svih godina Drugog svjetskog rata. Prema WHO-u, broj nositelja HBV-a kreće se od 0,1 do 20% stanovništva različitih zemalja ili regija.

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

Dijagnoza hepatitisa B

Trenutno je glavna metoda za dijagnosticiranje hepatitisa B korištenje testa reverzne pasivne hemaglutinacije (RPHA) za detekciju virusa ili njegovog površinskog antigena, HBsAg. Kao što je već navedeno, krv sadrži mnogo puta više površinskog antigena nego sam virus (100-1000 puta). Za RPAHA reakciju koriste se eritrociti senzibilizirani antitijelima protiv virusa hepatitisa B. Ako je antigen prisutan u krvi, dolazi do reakcije hemaglutinacije. RPAHA je jednostavan, praktičan i vrlo specifičan. Različite imunološke metode (RSK, RPHA, IFM, RIM itd.) koriste se za detekciju antitijela na virusni antigen HBsAg. Osim toga, PCR varijante se koriste za detekciju HBV i njegovih antigena.

Za otkrivanje antitijela na virusni antigen (HBsAg) u serumu pacijenta mogu se koristiti različite imunološke metode (CSC, RPGA, reakcija precipitacije, IFM, RIM itd.).

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

Specifična profilaksa hepatitisa B

Uzimajući u obzir visoku incidenciju hepatitisa B, kao i činjenicu da u svijetu postoji mnogo nositelja HBV-a, WHO preporučuje da je cijepljenje protiv hepatitisa B obavezno i da se treba primijeniti u prvoj godini života. Za cijepljenje se predlažu dvije vrste cjepiva. Za pripremu jednog od njih, kao sirovina koristi se plazma nositelja virusa, budući da sadrži virusni antigen u količinama dovoljnim za pripremu cjepiva. Glavni uvjet za pripremu ove vrste cjepiva je njegova potpuna sigurnost, tj. potpuna inaktivacija virusa, što je osigurano tehnologijom pripreme cjepiva. Za pripremu druge vrste cjepiva koriste se metode genetskog inženjeringa, posebno se za dobivanje antigenskog materijala koristi rekombinantni klon kvasca koji proizvodi površinski antigen virusa hepatitisa B.

Oba cjepiva su vrlo učinkovita (štite 95% cijepljenih). Trajanje imuniteta nakon cijepljenja je najmanje 5-6 godina. Cjepiva su stvorena za odrasle, novorođenčad i malu djecu - najvažnija komponenta borbe protiv hepatitisa B u svijetu. Potpuni ciklus cijepljenja sastoji se od tri injekcije:

I doza - odmah nakon rođenja; II doza - nakon 1-2 mjeseca; III doza - do kraja prve godine života.

Ova cijepljenja uključena su u prošireni program imunizacije WHO-a i kombiniraju se s njegovim kalendarom provedbe (prema preporukama WHO-a, cijepljenje protiv tuberkuloze, poliomielitisa, hepatitisa B, ospica, tetanusa, difterije i hripavca provodi se u prvoj godini života).

Gamaglobulin koji sadrži antitijela protiv HBV-a koristi se za hitnu pasivnu imunoprofilaksu osoba koje su bile u kontaktu s oboljelim od hepatitisa B.

Interferon i amiksin (za poticanje njegove endogene sinteze) koriste se za liječenje hepatitisa B (akutni i kronični oblici). Novi lijek lamivudin (sintetski nukleozid) učinkovit je u liječenju kroničnog hepatitisa B.