Picornavirus

Kurs: Basvetenskap 6

Vad är det?

• En stor familj av mycket små (“pico”) RNA-virus utan hölje.
• Innehåller några av de vanligaste och mest betydelsefulla humanpatogenerna: rhinovirus, enterovirus (inklusive poliovirus, coxsackievirus, echovirus, enterovirus D68 och A71), hepatit A-virus och parechovirus.
• Modellsystem för molekylär virologi — mycket av kunskapen om viral translationskontroll kommer från poliovirusforskning.

Struktur

• Nakna (höljelösa) virus, cirka 30 nm, ikosaedral kapsid uppbyggd av proteinerna VP1–VP4.
• VP1–VP3 utgör ytan (immunologiska epitoper), VP4 ligger inuti och medierar membranpenetration.
• Många har en “canyon” i kapsiden där cellulär receptor binder.
• Höljelösheten gör dem stabila i miljön, resistenta mot detergenter, gallsalter, alkohol och magsyra — därav fekal-oral smitta och behovet av tvål/klorbaserad desinfektion.

Genom och replikation

• Positivt enkelsträngat RNA (+ssRNA), cirka 7,5 kb — genomet fungerar direkt som mRNA.
• Saknar 5’-kapp; i stället sitter proteinet VPg kovalent bundet i 5’-änden, och en lång 5’-UTR innehåller en IRES (internal ribosome entry site).
• Translation ger ett enda polyprotein som klyvs autokatalytiskt av virusets egna proteaser 2A och 3C/3CD.
• RNA-beroende RNA-polymeras 3D replikerar genomet via en negativ mellanstreng; saknar korrekturläsning → hög mutationsfrekvens och kvasispecies.
• Replikationen sker helt i cytoplasman på ombildade membranblåsor från ER/Golgi.
• Frisättning genom cellys (litiskt) — höljelösa virus behöver inte knoppas.

Immunevasion — värdcellsavstängning

• Proteas 2A klyver eIF4G, vilket slår ut cap-beroende translation av värdcellens mRNA medan viralt IRES-drivet uttryck fortsätter ostört (“host shutoff”).
• 3C klyver transkriptionsfaktorer och komponenter i medfödd immunitet (bland annat i RIG-I/MAVS-vägen), vilket dämpar interferonsvaret.
• Viralt dsRNA aktiverar ändå PKR och andra sensorer — virus motverkar detta genom nedbrytning av PKR.

Kliniska syndrom

• Rhinovirus: vanlig förkylning, den vanligaste orsaken; utlöser exacerbationer av astma och KOL. Replikerar bäst vid 33–35 °C (näsan).
• Poliovirus: oftast asymtomatisk eller lindrig gastroenterit; hos <1 % invasion av främre hornceller i ryggmärgen → asymmetrisk slapp pares.
• Coxsackie A: herpangina, hand-fot-mun-sjuka (särskilt A16 och enterovirus A71).
• Coxsackie B: myokardit, perikardit, Bornholmssjuka (pleurodyni).
• Echovirus och parechovirus: aseptisk meningit — vanligaste orsaken hos barn; svår neonatal sepsisliknande sjukdom.
• Enterovirus D68: svår luftvägsinfektion och akut slapp myelit hos barn.
• Hepatit A-virus: fekal-oralt smittad akut hepatit, aldrig kronisk.

Smittvägar

• Enterovirus och hepatit A: fekal-oral smitta, förorenat vatten och livsmedel (skaldjur), god överlevnad i miljön.
• Rhinovirus: droppsmitta och kontaktsmitta via händer/ytor.
• Utsöndring i avföring kan pågå i veckor efter tillfrisknande.

Diagnostik och behandling

• PCR är förstahandsmetod: på likvor vid meningit, nasofarynxprov vid luftvägsinfektion, avföring och svalg vid enterovirusutredning.
• Serologi används främst för hepatit A (anti-HAV IgM).
• Specifik antiviral behandling saknas i praktiken; pleconaril och pocapavir är experimentella kapsidhämmare.
• Intravenöst immunglobulin används vid svår neonatal enterovirusinfektion och hos agammaglobulinemiker.
• Vaccin finns mot polio (IPV inaktiverat, OPV levande försvagat) och hepatit A — inte mot rhinovirus (>160 serotyper).

Klinisk pärla

Höljelösa virus tål alkoholbaserad handdesinfektion dåligt — vid enterovirus- och hepatit A-utbrott gäller tvål och vatten, inte handsprit.

Tenta-fokus

Kunna mekanismen för host shutoff: proteas 2A klyver eIF4G → cap-beroende translation stängs av → viral IRES-driven translation fortsätter. Kunna också att genomet är +ssRNA som direkt fungerar som mRNA, att VPg ersätter kapp och att polioparalys drabbar främre hornceller.

Kopplingar

• VPg — viralt kapsidförankrat protein
• eIF4G — klyvs av viralt 2A-proteas, nyckeln till host shutoff
• Poliovirus — släktets mest kända medlem, orsak till slapp pares
• Rhinovirus — vanligaste orsaken till förkylning
• Hepatit A-virus — picornavirus med fekal-oral smitta och levertropism
• PKR — cellulär dsRNA-sensor som virus motverkar