Вирус на хепатит В

Хепатит B е инфекциозно заболяване при хората, характеризиращо се със селективно увреждане на черния дроб от вирус. Тази форма на хепатит е най-опасната по своите последици сред всички известни форми на вирусен хепатит. Неговият причинител е вирусът на хепатит B (HBV).

Антигенът на вируса на хепатит B е открит за първи път от Б. Блумберг през 1964 г. в кръвния серум на австралийски абориген, а самият патоген е открит през 1970 г. от Д. Дейн (и др.) и е наречен Дейнови частици, тъй като не е имало пълна сигурност, че това наистина е вирус, а не негови компоненти. Впоследствие всички съмнения изчезват, тъй като в състава на Дейновите частици са открити геномна ДНК и вирусна ДНК-зависима ДНК полимераза. Вирионът съдържа три основни антигена, за които през 1974 г. са въведени следните обозначения:

• HBsAg - повърхностен, или разтворим, или австралийски антиген.
• HBcAg - ядрен антиген (кор-антиген).
• HBeAg е е-антиген, локализиран в ядрото на вириона и, за разлика от HBcAg, не само присъства във вириона, но и циркулира в кръвта в свободна форма или като комплекс с анти-HBeAg антитялото. Той се освобождава в кръвта от хепатоцитите по време на активна репликация на HBV.

Повърхностният антиген, HBsAg, съществува в три морфологично различни варианта: 1) е суперкапсид на целия вирион; 2) намира се в големи количества под формата на сферични частици с диаметър 20 nm; 3) под формата на нишки с дължина 230 nm. Те са химически идентични. HBsAg съдържа един общ антиген, a, и две двойки взаимно изключващи се типово-специфични детерминанти: d/y и w/r, поради което съществуват четири основни подтипа на HBsAg (и съответно на HBV): adw, adr, ayw и ayr. Антиген a осигурява формирането на общ кръстосан имунитет към всички подтипове на вируса.

Самият вирион, частицата Дейн, е сферичен и с диаметър 42 nm. Суперкапсидът на вириона се състои от три протеина: основен (основен), голям и среден. Геномът е затворен в капсида и е представен от двуверижна кръгова ДНК с молекулно тегло 1,6 MD. ДНК се състои от приблизително 3200 нуклеотида, но нейната „плюс“ верига е с 20-50% по-къса от „минус“ веригата. Вирус-специфичният протеин е ковалентно свързан с 5' края на дългата верига. 5' краищата на двете вериги са комплементарни и образуват „лепкави“ последователности с дължина 300 нуклеотида, поради което веригите се затварят в пръстен. Съдържанието на G + C във вирионната ДНК е 48-49 mol%. В ядрото на вириона, освен геномната ДНК, има вирусна ДНК-зависима ДНК полимераза. Минус веригата на HBV ДНК съдържа само четири гена (S, C, P и X), но те са организирани много компактно. Гените S, C, P и X се припокриват значително и контролират синтеза на следните продукти. Генът S кодира синтеза на основния обвиващ протеин и съдържа цялата информация за повърхностния антиген HBsAg. Освен това, той кодира синтеза на средните и големите обвиващи протеини. Протеините съдържат общ COOH край, но транслацията им започва с три различни инициаторни кодона. Генът C кодира синтеза на капсидните протеини (HBcAg и HBeAg); въпреки че тези протеини са кодирани от един ген, техните пътища на транслация са различни. Генът P е най-големият. Той включва част от всичките три други гена и кодира ензими, необходими за вирусната репликация. По-специално, той кодира обратната транскриптаза, ензимния домейн RNase H и 5'-терминалния протеин на минус веригата. Генът X кодира протеини, които регулират експресията на всички вирусни гени, по-специално 17 kD протеин, който е трансактиватор на генната транскрипция.

Протеините, които образуват повърхностния антиген, съществуват в гликозилирана (gp) и негликозилирана форма. Гликозилирани са gp27, gp33, gp36 и gp42 (числата показват mw в kDa). Суперкапсидът на HBV се състои от основния, или ядрен, S протеин (92%); средния, M протеин (4%), и големия, или дълъг, L протеин (1%).

• Основният протеин, p24/gp27, или ядрен протеин (протеин S), е основният компонент на обвивката на HBV. При липса на други обвивни протеини, той полимеризира, за да образува сферични частици с диаметър 20 nm, съставени от 100 полипептидни молекули.
• Големият протеин, p39/gp42, или дългият протеин (протеин L), присъства и в трите форми на HBsAg. Той играе важна роля в морфогенезата на вирионите и в излизането им от клетката. L протеинът съдържа последователността на протеин M, която е допълнена в N-края от последователности от 108 (ayw) или 119 (adw, adr, ayr) аминокиселинни остатъка, кодирани от npe-Sl региона на S гена.
• Средният протеин, gp33/gp36, или M протеин, също присъства и в трите морфологични форми на HBsAg. M протеинът съдържа в N-края си регион от 55 аминокиселинни остатъка, кодиран от pre-52 региона на S гена. Предполага се, че този регион играе важна роля в разпознаването на чернодробните клетки на ограничен кръг гостоприемници (хора, маймуни и шимпанзета) от вируса на хепатит B. Последователностите на протеините, кодирани от npe-S регионите на S гена, са силно имуногенни и техните детерминанти са разположени на повърхността на вириона. Следователно, антителата срещу тези антигени играят важна роля във формирането на имунитет срещу хепатит B.

Синтезът на вирусни протеини е строго контролиран на ниво транскрипция и транслация. По време на транскрипцията на вирусния геном се синтезират два вида иРНК:

• по-малкият - 2100 нуклеотида - кодира основните и средните протеини на мембраната;
• голяма - 3500 нуклеотида, т.е. по-дълга от самата геномна ДНК; съдържа терминални повторения с дължина 100 нуклеотида.

Този тип иРНК кодира капсидния протеин и продуктите на P гена. Той е и матрица за репликация на вирусната ДНК. Геномът съдържа енхансери (транскрипционни усилватели) - регулаторни елементи, които активират експресията на всички вирусни гени и действат предимно в чернодробните клетки. В частност, S генът се експресира на много високо ниво само в чернодробните клетки и под влияние на стероидни хормони. Това обстоятелство обяснява защо хроничният хепатит B и ракът на черния дроб (хепатом) се наблюдават по-често при мъжете, отколкото при жените, чиито нива на стероидни хормони са по-ниски.

Други регулаторни елементи на вируса на хепатит B модулират (контролират) нивата на синтез на отделни протеини. Например, големият протеин се синтезира само в малки количества. По-голямата част от него е на повърхността на инфекциозните вириони. Но основният протеин и в по-малка степен средният протеин се синтезират в огромни количества и напускат клетките като част от повърхностни антигенни частици, които са многократно по-изобилни в кръвния серум от зрелите вириони. Броят на повърхностните антигенни частици може да бъде 1011 -1013 на 1 ml кръв (няколкостотин μg).

Вирусът на хепатит B е изолиран в ново семейство вируси - Hepadnaviridae, род Orthohepadnavirus. Подобни хепаднавируси са открити при различни животни (земни катерици, мармоти, бурундуци, пекински патици).

Хепаднавирусите се размножават по донякъде необичаен начин. В частност, репликацията на геномната ДНК се осъществява чрез междинна връзка - РНК, т.е. с механизма на обратната транскрипция.

Жизнен цикъл на вируса на хепатит B.

• Адсорбция върху клетката.
• Проникване в клетката чрез механизма на рецептор-медиирана ендоцитоза (покрита ямка -> покрита везикула -> лизозома -> освобождаване на нуклеокапсида и проникване на вирусния геном в ядрото на хепатоцита).
• Вътреклетъчно размножаване.

По време на проникването в клетката, късата („плюс“) ДНК верига се удължава (допълва). В ядрото, клетъчната ДНК-зависима РНК полимераза синтезира РНК от 3500 нуклеотида (прегеном) и иРНК, които са с по-малък размер, за синтеза на вирусни протеини. След това прегеномът и вирусната ДНК полимераза се пакетират в новосинтезиран капсид, който се пренася в цитоплазмата. Тук се осъществява обратна транскрипция на прегенома. Върху него се синтезира нова „минус“ ДНК верига. След като синтезът на „минус“ ДНК веригата е завършен, прегеномната РНК се разрушава. Вирионната ДНК полимераза синтезира „плюс“ верига върху „минус“ веригата. Вирусната ДНК, вече двуверижна, може да съществува в клетката доста дълго време и да се върне в ядрото за следващия цикъл на репликация. Ако новата вирусна частица не претърпи по-нататъшна репликация, тогава образуваният нуклеокапсид, преминавайки през клетъчната мембрана, се покрива от суперкапсид, отделя се от клетката и удължаването на късата „плюс“ ДНК верига незабавно спира. Ето защо дължината на тази нишка варира. При типична остра форма на хепатит B, следните серологични маркери се появяват в кръвта последователно: HBsAg, HBeAg и антитела (IgM, IgG): анти-HBcAg, анти-HBeAg и анти-HBsAg.

Вирусът на хепатит B не съдържа онкоген, но е установено, че когато се въведе в клетъчна хромозома (в различни нейни части), вирусната ДНК може да индуцира различни генетични пренареждания в тях - делеции, транслокации, амплификации, които могат да причинят развитието на рак на черния дроб - едно от най-тежките последици от вирусния хепатит B.

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

Резистентност към вируса на хепатит B

Вирусът на хепатит B е силно резистентен. Той остава жизнеспособен в продължение на 3 месеца при стайна температура и в продължение на няколко години, когато е замразен. Вирусът се инактивира напълно чрез автоклавиране (120 °C), варене в продължение на 30 минути, суха топлина при 180 °C в продължение на 60 минути и при 60 °C в продължение на 10 часа. Той е резистентен в киселинна среда, но се унищожава в алкална среда. Вирусът умира при третиране с H2O2, хлорамин, формалин, фенол и UV облъчване.

Патогенеза и симптоми на хепатит B

Вирусът се пренася директно в черния дроб по хематогенен път. Автоимунните хуморални и клетъчни реакции играят важна роля в патогенезата на хепатита. Предполага се, че увреждането на хепатоцитите е свързано не толкова с директното действие на самия вирус, колкото с имунологичните реакции на гостоприемника, възникващи във връзка с модификацията на клетъчната мембрана от вирусни протеини, които индуцират появата на автоантитела към чернодробните клетки. Следователно, развиващите се хроничен хепатит и цироза на черния дроб могат да се считат за автоимунно заболяване.

Клетъчните автоимунни реакции към вирусните протеини, съдържащи се в хепатоцитната мембрана, се медиират от Т-цитотоксични лимфоцити и други чернодробни клетки-убийци. Следователно, острата чернодробна дистрофия може да се разглежда като реакция на отхвърляне на един вид хетеротрансплантат.

Инкубационният период трае от 45 до 180 дни, средно е 60-90 дни. Клиничният ход на хепатит B се характеризира с голямо разнообразие; заболяването може да протича: в латентна форма, откривана само чрез лабораторни методи, в типична иктерична форма и в злокачествена форма, завършваща със смърт. Продължителността на предиктеричния стадий е от един ден до няколко седмици. Иктеричният период, като правило, е дълъг и се характеризира с добре изразени симптоми (жълтеница, хипербилирубинемия, потъмняване на урината, пожълтяване на склерата). Продължителната форма се наблюдава при 15-20% от пациентите, като 90% от тях развиват хроничен хепатит B. Пациентите с продължителна форма често имат автоимунни процеси, придружени от повишено съдържание на антихепатални антитела, които се откриват с помощта на имуносорбентен анализ (ИАМ). При децата хепатит B протича в по-лека форма и често без развитие на жълтеница, при по-малките деца - предимно асимптоматично.

Постинфекциозният имунитет (хуморален и клетъчен) е дълготраен, доживотен и се причинява от вирус-неутрализиращи антитела (анти-HBsAg) при липса на повърхностен антиген в кръвта. Латентна имунизация често се наблюдава поради многократен контакт с HBV, което е причина за широко разпространения имунитет към вируса сред населението. Обикновено пациентите с остър хепатит B се възстановяват напълно, тъй като се натрупват антитела към него. В някои случаи обаче, въпреки високото ниво на вирусен антиген в кръвта (обстоятелството, което обяснява защо парентералната инфекция се случва най-често), антитела към него не се произвеждат. Вирусът остава в черния дроб и човек става хроничен носител за дълго време, понякога за цял живот. Това обстоятелство очевидно е свързано със слаб имунен отговор. Един от най-честите резултати от хроничния хепатит B е чернодробна цироза и рак на черния дроб, които се развиват след латентен период до 30-50 години.

Епидемиология на хепатит B

Източник на инфекция с вируса на хепатит В е само човек. Противно на предишните схващания, че инфекцията с вируса на хепатит В се случва изключително парентерално, сега е доказано, че той се намира в различни секрети и екскременти: в слюнка, назофарингеални секрети, изпражнения, слъзна течност, в сперма, менструална кръв и др. По този начин инфекцията се случва не само парентерално, но и по полов и вертикален път (от майката на плода), т.е. инфекцията с вируса на хепатит В е практически възможна по различни начини.

Хепатит B е убил толкова хора по света, колкото през всичките години на Втората световна война. Според СЗО броят на носителите на HBV варира от 0,1 до 20% от населението на различните страни или региони.

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

Диагностика на хепатит В

В момента основният метод за диагностициране на хепатит B е използването на обратен пасивен хемаглутинационен тест (RPHA) за откриване на вируса или неговия повърхностен антиген, HBsAg. Както вече беше отбелязано, кръвта съдържа многократно повече повърхностен антиген от самия вирус (100-1000 пъти). За RPAHA реакцията се използват еритроцити, сенсибилизирани с антитела срещу вируса на хепатит B. Ако антигенът присъства в кръвта, протича хемаглутинационна реакция. RPAHA е прост, удобен и много специфичен. Различни имунологични методи (RSK, RPHA, IFM, RIM и др.) се използват за откриване на антитела срещу вирусния антиген HBsAg. Освен това, PCR варианти се използват за откриване на HBV и неговите антигени.

За откриване на антитела срещу вирусния антиген (HBsAg) в серума на пациента могат да се използват различни имунологични методи (CSC, RPGA, реакция на преципитация, IFM, RIM и др.).

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

Специфична профилактика на хепатит B

Като се има предвид високата честота на хепатит B, както и фактът, че в света има много носители на HBV, СЗО препоръчва ваксинациите срещу хепатит B да са задължителни и да се прилагат през първата година от живота. За ваксинация се предлагат два вида ваксини. За приготвянето на едната от тях като суровина се използва плазмата на вирусоносителите, тъй като тя съдържа вирусния антиген в количества, достатъчни за приготвяне на ваксината. Основното условие за приготвяне на този вид ваксина е нейната пълна безопасност, т.е. пълно инактивиране на вируса, което се осигурява от технологията за приготвяне на ваксината. За приготвяне на друг вид ваксина се използват методи на генно инженерство, по-специално, за получаване на антигенния материал се използва рекомбинантен клонинг на дрожди, произвеждащ повърхностния антиген на вируса на хепатит B.

И двете ваксини са високоефективни (предпазват 95% от ваксинираните). Продължителността на постваксиналния имунитет е поне 5-6 години. Създадени са ваксини за възрастни, новородени и малки деца - най-важният компонент от борбата срещу хепатит B в световен мащаб. Пълният курс на ваксинация се състои от три инжекции:

I доза - веднага след раждането; II доза - след 1-2 месеца; III доза - до края на първата година от живота.

Тези ваксинации са включени в разширената програма за имунизация на СЗО и са комбинирани с нейния календар за изпълнение (според препоръките на СЗО, ваксинации срещу туберкулоза, полиомиелит, хепатит B, морбили, тетанус, дифтерия и магарешка кашлица се прилагат през първата година от живота).

Гамаглобулин, съдържащ антитела срещу HBV, се използва за спешна пасивна имунопрофилактика на лица, които са били в контакт с пациент с хепатит B.

Интерферон и амиксин (за индуциране на ендогенния му синтез) се използват за лечение на хепатит B (остра и хронична форма). Новото лекарство ламивудин (синтетичен нуклеозид) е ефективно при лечение на хроничен хепатит B.