Virus de Marburg

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Viquipèdia:Com entendre les taules taxonòmiquesCom entendre les taules taxonòmiques
Virus de Marburg
Micrografia de microscòpia electrònica de transmissió de virions de virus de Marburg
Micrografia de microscòpia electrònica de transmissió de virions de virus de Marburg
Classificació científica
Ordre: Mononegavirales
Grup: v
Família: Filoviridae
Gènere: Marburgvirus
Espècie tipus
Marburg marburgvirus

El Virus de Marburg és un virus que causa una severa febre hemorràgica viral en humans. El virus de Marburg fou descrit per primer cop el 1967.[1] Avui dia, el virus és un dels dos membres del complex d'espècies Marburg marburgvirus, que s'inclou en el gènere Marburgvirus, família Filoviridae, a l'ordre Mononegavirales. El nom de virus de Marburg deriva de Marburg an der Lahn (la ciutat a Hessen, RFA, on el virus va ser descobert per primer cop) i el sufix taxonòmic virus.[2] D'acord amb les regles per a l'assignació de noms taxonòmics establert pel Comitè Internacional de Taxonomia de Virus (ICTV), el nom del virus Marburg sempre s'ha descriure en majúscules, però mai s'escriu en cursiva, i pot ser abreujada (essent MARV l'abreviatura oficial).

Fou descrit per primer cop en petits brots a les ciutats alemanyes de Marburg an der Lahn i Frankfurt del Main i la capital iugoslava de Belgrad el 1960. Els treballadors van estar exposats accidentalment als teixits de mones verdes (Chlorocebus aethiops) infectades a l'antiga planta industrial, Behringwerke, llavors depenent de l'empresa Hoechst, i avui de CSL Behring. Durant aquests brots, 31 persones es van infectar i set d'elles van morir. El virus de Marburg (MARV) causa una malaltia greu en els éssers humans i els primats no humans en forma de febre hemorràgica viral. Un virus que compleix els criteris per ser membre de les espècies Marburg marburgvirus és un virus de Marburg si el seu genoma difereix de la del prototip Marburg marburgvirus, variant del virus de Marburg Musoke (MARV/Mus), en menys d'un 10% dels seus nucleòtids.[2] Virus de Marburg va ser introduït per primera vegada amb aquest nom el 1967.[1] En 2005, el nom del virus va ser canviat a Marburgvirus Llac Victòria, que per desgràcia era la mateixa ortografia que les seves espècies Lake Victoria marburgvirus.[3][4] No obstant això, la majoria d'articles científics segueixen referint-se al virus de Marburg. En conseqüència, el 2010, el nom del virus de Marburg va ser reinstal·lat i el nom de l'espècie va canviar.[2] Una abreviatura anterior per al virus era MBGV.

MARV és considerat en diversos sistemes de control de la bioseguretat: un select agent (CDC),[5] segons l'OMS està adscrit al Grup 4 de patògens perillosos (que requereix un nivell 4 de bioseguretat), segons els NIH/National Institute of Allergy and Infectious Diseases[6] Patògens de Categoria Prioritat A,[7] segons els Centers for Disease Control and Prevention és un agent de categoria A bioterrorisme,[8] i està considerat com un agent biològic per al control de les exportacions per l'Australia Group.[9]

Patologia[modifica | modifica el codi]

MARV és un dels dos marburgvirus que causa la febre hemorràgica de Marburg (en anglès Marburg hemorrhagic fever, MHF o també Marburg virus disease, MVD) en els éssers humans. En el passat, MARV ha provocat els següents brots:


Brots de febre hemorràgica de Marburg deguts a infecció per virus de Marburg (MARV)
Data Localització índex de mortalitat (núm. morts/núm. casos)
1967 Marburg an der Lahn i Frankfurt del Main, RFA, i Belgrad, Iugoslàvia 7/31 (23%)[1][10][11][12][13][14][15][16]
1975 Rhodesia i Johannesburg, sud-àfrica 1/3 (33%)[17][18][19]
1980 Kenya 1/2 (50%)[20]
1987 Kenya 1/1 (100%)[21][22]
1988 Koltsovo, Oblast de Novosibirsk, URSS 1/1 (100%) [accident de laboratori][23]
1990 Koltsovo, Oblast de Novosibirsk, URSS 0/1 (0%) [accident de laboratori][24]
1998–2000 Durba i Watsa, República Democràtica del Congo  ? (es registraren un total de 154 casos i 128 morts deguts a la infecció per marburgvirus durant aquest brot. La taxa de mortalitat fou del 83%. Dos marburgvirus, MARV i virus de Ravn (RAVV), cocircularen i causaren el brot. No s'ha publicat quantes morts foren degudes a MARV o RAVV)[25][26][27]
2004–2005 Angola 227/252 (90%)[28][29][30][31][32][33][34]
2007 Uganda 1/3 (33%)[35][36]
2008 Uganda → Països Baixos (cas importat) 1/1 (100%)[37]
2012 Uganda 9/18 (50%)[38]

Estructura[modifica | modifica el codi]

Reconstrucció d'una secció de la nucleocàpside del virus de Marburg

Igual que tots els mononegavirus, els virions de Marburg contenen genomes d'ARN no infecciosos, lineals i sense fragmentar, de cadena simple i de polaritat negativa que tenen extrems 3' i 5' complementaris, sense caputxa 5', no poliadenilada, i no enllaçades covalentment a cap proteïna.[39] Marburgvirus aproximadament 19 kb de longitud i contenen set gens en l'ordre 3'-UTR-NP-VP35-VP40-GP-VP30-VP24-L-5'-UTR.[40] Els genomes dels dos marburgviruses diferents (MARV i RAVV) difereixen en la seqüència de nucleòtids.

Igual que la resta de filovirus, els virions de Marburg són partícules filamentoses que poden aparèixer en forma de bastó, o en forma d'"O" o "6", i poden estar enrotllades, en forma de toroides o ramificades.[40] Els virions de Marburg mesuren generalment 80 nm d'amplària, però varien una mica pel que fa a la llargada. En general, la longitud mitjana de les partícules de virus de Marburg de oscil·la entre els 795 i 828 nm (en contrast amb virions de l'ebola, de longitudmediana entre 974 i 1.086 nm), però 'han detectat partícules, de més de 14.000 nm en cultius tissulars.[41] Els virions de Marburg consten de set proteïnes estructurals. Al centre d'una ribonucleocàpside helicoïdal, que consisteix en l'ARN genòmic embolcallat al voltant d'un polímer de nucleoproteïnes (NP). Associat amb la ribonucleoproteïna hi ha l'ARN polimerasa depenent d'ARN (L) amb el cofactor de la polimerasa (VP35) i un activador de la transcripció (VP30). La ribonucleoproteïna està incrustada en una matriu, formada per la major (VP40) i (VP24) proteïnes de la matriu de menor importància. Aquestes partícules estan envoltades per una membrana lipídica derivada de la membrana de la cèl·lula hoste. La membrana àncora una glicoproteïna (GP1,2) que projecta espícules de 7 a 10 nm des de la seva superfície. Mentre que gairebé idèntica als virions d'ebola en l'estructura, els virions de Marburg són antigènicament diferents.

Cicle viral[modifica | modifica el codi]

La proteïna Niemann–Pick C1 (NPC1) sembla ser essencial per a la infecció pels virus Ébola i Marburg. Dos estudis independents publicats en la mateixa edició de la revista Nature van mostrar que l'entrada a la cèl·lula el virus Ebola i la replicació requereix la NPC1 proteïna transportadora de colesterol. .[42][43] Quan les cèl·lules de pacients de Niemann-Pick de tipus C1 foren exposades al virus d'Ebola al laboratori, les cèl·lules van sobreviure i semblaven immunes al virus, el que indica, a més, que l'Ébola usa la proteïna NPC1 per entrar a les cèl·lules. Això podria implicar que les mutacions genètiques en el gen NPC1 en humans podrien fer que algunes persones fossin resistents a un dels virus més mortals que afecten els éssers humans. Els mateixos estudis descriuen resultats similars amb el “cosí” de l'Ébola en el grup dels filovirus, el virus de Marburg, demostrant que aquest també necessita el NPC1 per entrar a les cèl·lules.[42][43] A més, NPC1 ha demostrat ser fonamental per a permetre la infecció pels filovirus perquè intervé en la infecció mitjançant la unió directament a la glicoproteïna de l'embolcall víric.[43] Un estudi posterior va confirmar les troballes que NPC1 és un receptor de filovirus crític que mitja la infecció mitjançant la unió directament a la glicoproteïna de l'embolcall víric i que el segon domini lisosomal de NPC1 intervé en aquesta unió.[44]

En un dels estudis originals, una molècula petita ha demostrat inhibir la infecció pel virus d'Ébola evitant que la glicoproteïna del virus s'uneixi a NPC1.[43][45] En l'altre estudi, els ratolins heterozigots per al gen NPC1, revelà que aquests estaven protegits de la letalitat amb el ratolí adaptat virus Ebola.[42] En conjunt, aquests estudis suggereixen que l'NPC1 pot ser una potencial diana terapèutica per a un medicament antiviral contra l'Ebola.

El cicle viral del Marburg comença amb la fixació del virió a receptors específics de la superfície cel·lular, seguida de la fusió de l'embolcall del virió amb les membranes cel·lulars i l'alliberament concomitant de la nucleocàpside del virus en el citosol. La RdRp del virus de desplega parcialment la nucleocàpside i transcriu els gens en els ARNm de cadena positiva, que després es tradueixen en proteïnes estructurals i no estructurals. El virus de Marburg L s'uneix a un únic promotor localitzat en l'extrem 3' del genoma. Durant la transcripció els gens prop de l'extrem 3' del genoma es transcriuen amb major intensitat, mentre que cap a l'extrem 5' són menys propensos a ser transcrits. D'aquesta manera, l'ordre dels gens és una forma senzilla però eficaç de regulació de la transcripció. La proteïna més abundant produïda és la nucleoproteïna, la concentració en la cèl·lula determina quan L canvia de la transcripció de gens cap a la replicació del genoma. La replicació forma antigenomes integrals, de cadena positiva que al seu torn es transcriuen en còpies del genoma de la progènie de virus de cadena negativa. Les proteïnes i els genomes estructurals recentment sintetitzats s'autoacoblen i s'acumulen prop de l'interior de la membrana cel·lular. Els virions emergeixen de la cèl·lula, obtenint els seus embolcalls a partir de la membrana cel·lular on s'han acumulat les ribonucleoproteïnes. Les partícules madures llavors infecten altres cèl·lules per tal de repetir el cicle.[3]

Ecologia[modifica | modifica el codi]

El 2009 es produí l'aïllament de MARV a partir d'individus sans de Rousettus aegyptiacus.[35] Aquest aïllament, així com l'aïllament de RAVV infecciosa,[35] suggereix fermament que els ratpenats frugívors del Vell Món estan involucrats en el manteniment natural de virus de Marburg. Són necessaris més estudis per establir si Rousettus aegyptiacus són els hostes reals de MARV i RAVV o si s'infecten per contacte amb un altre animal i per tant només serveixen com a hostes intermediaris. Recentment, el primer estudi d'infecció experimental de Rousettus aegyptiacus amb MARV proporciona una major comprensió de la possible participació d'aquests ratpenats en l'ecologia del MARV.[46] Els ratpenats infectats experimentalment desenvoluparen una relativa baixa virèmia durant almenys 5 dies, però es mantingueren sans i no desenvoluparen cap patologia general notable. Els virus també es repliquen fins a títols elevats en els òrgans principals (fetge i melsa), i en els òrgans que possiblement podrien estar implicats en la transmissió del virus (pulmó, intestí, òrgans reproductors, glàndules salivals, ronyó, bufeta i glàndula mamària). El relativament llarg període de virèmia observat en aquest experiment podria també facilitar la transmissió mecànica per artròpodes xucladors de sang o infecció d'hostes vertebrats susceptibles per contacte directe amb sang infectada.

Arma biològica[modifica | modifica el codi]

La Unió Soviètica tenia un extens programa per al l'estudi del MARV com a arma biològica, tant ofensivament com defensivament.[47] Almenys tres instituts d'investigació soviètics tenien programes d'investigació de MARV: Centre de Virologia de l'Institut d'Investigació Científica de Microbiologia a Zagorsk (avui Sergiev Posad), l'Associació Científic - Producció "Vektor" (avui el Centre Estatal d'Investigació de Virologia i Biotecnologia "Vektor") a Koltsovo, i l'Institut Anti-Epidèmic de Recerca Científica d'Irkutsk de Sibèria i l'Extrem Orient a Irkutsk. Com que la investigació més representada va ser informació classificada, no està clar què tan reeixit va ser el programa MARV. No obstant això, desertor soviètic Ken Alibek va afirmar que una arma plena de MARV es va posar a prova a la Base Stepnogorsk Experimental Ciència i Producció en Stepnogorsk, República Socialista Soviètica del Kazakhstan (avui Kazakhstan),[47] cosa que suggereix que el desenvolupament d'una arma biològica basada en MARV havia aconseguit etapes avançades. Confirmació independent d'aquesta afirmació és insuficient. Almenys hi ha hagut un accident de laboratori amb MARV, resultant en la mort de l'investigador Nikolai Ustinov de Koltsovo, va ocórrer durant els temps ofensius a la Unió Soviètica i va ser descrita per primera vegada en detall per Alibek.[47] Després del col·lapse de la Unió Soviètica, la investigació en MARV va continuar als tres instituts, però a jutjar pel material publicat aquesta investigació ha estat de caràcter defensiu.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. 1,0 1,1 1,2 PubMed
  2. 2,0 2,1 2,2 PubMed
  3. 3,0 3,1 Feldmann, H.; Geisbert, T. W.; Jahrling, P. B.; Klenk, H.-D.. «Family Filoviridae». A: Virus Taxonomy—Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. San Diego, USA: Elsevier/Academic Press, 2005, p. 645–653. ISBN 0-12-370200-3. 
  4. Mayo, M. A. «ICTV at the Paris ICV: results of the plenary session and the binomial ballot». Archives of Virology, 147, 11, 2002, pàg. 2254–60. DOI: 10.1007/s007050200052.
  5. US Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS) and US Centers for Disease Control and Prevention (CDC). «National Select Agent Registry (NSAR)».
  6. US Department of Health and Human Services. «Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories (BMBL) 5th Edition».
  7. US National Institutes of Health (NIH), US National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID). «Biodefense — NIAID Category A, B, and C Priority Pathogens».
  8. US Centers for Disease Control and Prevention (CDC). «Bioterrorism Agents/Diseases».
  9. The Australia Group. «List of Biological Agents for Export Control».
  10. PMID 4168558 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  11. PMID 4296724 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  12. PMID 4966280 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  13. PMID 4966281 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  14. PMID 5005859 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  15. PMID 5748997 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  16. Stojkovic, L.; Bordjoski, M.; Gligic, A.; Stefanovic, Z. «Two Cases of Cercopithecus-Monkeys-Associated Haemorrhagic Fever». A: Marburg Virus Disease. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 1971, p. 24–33. ISBN 978-0-387-05199-4. 
  17. PMID 811315 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  18. PMID 406394 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  19. PMID 569445 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  20. PMID 6122054 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  21. Marburg and Ebola viruses; Advances in Virus Research; Volume 47, 1996, Pages 1–52
  22. Known Cases and Outbreaks of Marburg Hemorrhagic Fever, in Chronological Order
  23. PMID 10024977 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  24. PMID 7941853 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  25. PMID 10546197 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  26. PMID 14720391 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  27. PMID 16943403 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  28. PMID 16038348 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  29. PMID 15917379 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  30. PMID 16775337 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  31. PMID 17940944 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  32. PMID 17940945 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  33. PMID 18838150 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  34. PMID 20441515 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  35. 35,0 35,1 35,2 PMID 19649327 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  36. PMID 21987753 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  37. PMID 19751577 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  38. «Marburg hemorrhagic fever outbreak continues in Uganda», October 2012.
  39. Pringle, C. R.. «Order Mononegavirales». A: Virus Taxonomy—Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. San Diego, USA: Elsevier/Academic Press, 2005, p. 609–614. ISBN 0-12-370200-3. 
  40. 40,0 40,1 PMID 7118520 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  41. PMID 8837880 (PubMed)
    La citació es completarà automàticament d'aquí a uns minuts. Passeu al davant o expandiu-la manualment
  42. 42,0 42,1 42,2 Carette JE, Raaben M, Wong AC, Herbert AS, Obernosterer G, Mulherkar N, Kuehne AI, Kranzusch PJ, Griffin AM, Ruthel G, Dal Cin P, Dye JM, Whelan SP, Chandran K, Brummelkamp TR. «Ebola virus entry requires the cholesterol transporter Niemann-Pick C1». Nature, 477, 7364, September 2011, pàg. 340–3. DOI: 10.1038/nature10348. PMC: 3175325. PMID: 21866103.
  43. 43,0 43,1 43,2 43,3 Côté M, Misasi J, Ren T, Bruchez A, Lee K, Filone CM, Hensley L, Li Q, Ory D, Chandran K, Cunningham J. «Small molecule inhibitors reveal Niemann-Pick C1 is essential for Ebola virus infection». Nature, 477, 7364, September 2011, pàg. 344–8. DOI: 10.1038/nature10380. PMC: 3230319. PMID: 21866101.
  44. Miller EH, Obernosterer G, Raaben M, Herbert AS, Deffieu MS, Krishnan A, Ndungo E, Sandesara RG, Carette JE, Kuehne AI, Ruthel G, Pfeffer SR, Dye JM, Whelan SP, Brummelkamp TR, Chandran K. «Ebola virus entry requires the host-programmed recognition of an intracellular receptor». EMBO Journal, 31, 8, March 2012, pàg. 1947–60. DOI: 10.1038/emboj.2012.53. PMC: 3343336. PMID: 22395071.
  45. Flemming A. «Achilles heel of Ebola viral entry». Nat Rev Drug Discov, 10, 10, October 2011, pàg. 731. DOI: 10.1038/nrd3568. PMID: 21959282.
  46. Paweska JT, Jansen van Vuren P, Masumu J, Leman PA, Grobbelaar AA, et al. Virological and Serological Findings in Rousettus aegyptiacus Experimentally Inoculated with Vero Cells-Adapted Hogan Strain of Marburg Virus. PLoS ONE (2012) 7(9): e45479. doi:10.1371/journal.pone.0045479
  47. 47,0 47,1 47,2 Alibek, Steven; Handelman. Biohazard: The Chilling True Story of the Largest Covert Biological Weapons Program in the World — Told from Inside by the Man Who Ran It. New York, USA: Random House. ISBN 0-385-33496-6. 

Bibliografia[modifica | modifica el codi]

  • Klenk, Hans-Dieter. Marburg and Ebola Viruses. Current Topics in Microbiology and Immunology, vol. 235. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 1999. ISBN 978-3-540-64729-4. 
  • Klenk, Hans-Dieter; Feldmann, Heinz. Ebola and Marburg Viruses: Molecular and Cellular Biology. Wymondham, Norfolk, UK: Horizon Bioscience, 2004. ISBN 978-0-9545232-3-7. 
  • Kuhn, Jens H. Filoviruses: A Compendium of 40 Years of Epidemiological, Clinical, and Laboratory Studies. Archives of Virology Supplement, vol. 20. Vienna, Austria: SpringerWienNewYork, 2008. ISBN 978-3-211-20670-6. 
  • Martini, G. A.; Siegert, R. Marburg Virus Disease. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 1971. ISBN 978-0-387-05199-4. 
  • Ryabchikova, Elena I.; Price, Barbara B. Ebola and Marburg Viruses: A View of Infection Using Electron Microscopy. Columbus, Ohio, USA: Battelle Press, 2004. ISBN 978-1-57477-131-2. 

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Virus de Marburg