Vírus hepatitídy B

Hepatitída B je infekčné ochorenie ľudí charakterizované selektívnym poškodením pečene vírusom. Táto forma hepatitídy je z hľadiska svojich následkov najnebezpečnejšia spomedzi všetkých známych foriem vírusovej hepatitídy. Jej pôvodcom je vírus hepatitídy B (HBV).

Antigén vírusu hepatitídy B prvýkrát objavil B. Blumberg v roku 1964 v krvnom sére austrálskeho domorodca a samotný patogén objavil v roku 1970 D. Dane (a kol.) a nazval ho časticami Dane, pretože neexistovala úplná istota, že ide skutočne o vírus a nie o jeho zložky. Následne všetky pochybnosti zmizli, keďže v zložení častíc Dane bola objavená genomická DNA a DNA-dependentná DNA polymeráza závislá od vírusovej DNA. Virión obsahuje tri hlavné antigény, pre ktoré boli v roku 1974 zavedené nasledujúce označenia:

• HBsAg - povrchový, alebo rozpustný, alebo austrálsky antigén.
• HBcAg - jadrový antigén (kor-antigén).
• HBeAg je e-antigén lokalizovaný v jadre viriónu a na rozdiel od HBcAg nie je prítomný len vo virióne, ale cirkuluje aj v krvi vo voľnej forme alebo ako komplex s protilátkou anti-HBeAg. Do krvi sa uvoľňuje z hepatocytov počas aktívnej replikácie HBV.

Povrchový antigén HBsAg existuje v troch morfologicky odlišných variantoch: 1) je superkapsidou celého viriónu; 2) nachádza sa vo veľkom množstve vo forme sférických častíc s priemerom 20 nm; 3) vo forme vlákien dlhých 230 nm. Chemicky sú identické. HBsAg obsahuje jeden spoločný antigén, a, a dva páry vzájomne sa vylučujúcich typovo špecifických determinantov: d/y a w/r, a preto existujú štyri hlavné podtypy HBsAg (a teda aj HBV): adw, adr, ayw a ayr. Antigén a zabezpečuje vznik všeobecnej skríženej imunity voči všetkým podtypom vírusu.

Samotný virión, Daneova častica, je guľovitý a má priemer 42 nm. Viriónová superkapsida pozostáva z troch proteínov: hlavného (základného), veľkého a stredného. Genóm je uzavretý v kapside a je reprezentovaný dvojvláknovou kruhovou DNA s molekulovou hmotnosťou 1,6 MD. DNA pozostáva z približne 3200 nukleotidov, ale jej „plus“ vlákno je o 20 – 50 % kratšie ako „mínus“ vlákno. Vírusovo špecifický proteín je kovalentne viazaný na 5' koniec dlhého vlákna. 5' konce oboch vlákien sú komplementárne a tvoria „lepkavé“ sekvencie dlhé 300 nukleotidov, vďaka čomu sa vlákna uzatvárajú do kruhu. Obsah G + C vo viriónovej DNA je 48 – 49 mol %. V jadre viriónu sa okrem genomickej DNA nachádza aj vírusová DNA-dependentná DNA polymeráza. Mínusové vlákno HBV DNA obsahuje iba štyri gény (S, C, P a X), ale sú organizované veľmi kompaktne. Gény S, C, P a X sa významne prekrývajú a riadia syntézu nasledujúcich produktov. Gén S kóduje syntézu hlavného obalového proteínu a obsahuje všetky informácie o povrchovom antigéne HBsAg. Okrem toho kóduje syntézu stredného a veľkého obalového proteínu. Proteíny obsahujú spoločný COOH koniec, ale ich translácia začína tromi rôznymi iniciačnými kodónmi. Gén C kóduje syntézu kapsidových proteínov (HBcAg a HBeAg); hoci tieto proteíny sú kódované jedným génom, ich translačné dráhy sú odlišné. Gén P je najväčší. Zahŕňa časť všetkých troch ďalších génov a kóduje enzýmy potrebné pre replikáciu vírusu. Kóduje najmä reverznú transkriptázu, doménu enzýmu RNázy H a 5'-terminálny proteín mínusového vlákna. Gén X kóduje proteíny, ktoré regulujú expresiu všetkých vírusových génov, najmä 17 kD proteínu, ktorý je transaktivátorom génovej transkripcie.

Bielkoviny, ktoré tvoria povrchový antigén, existujú v glykozylovanej (gp) a neglykozylovanej forme. Glykozylované sú gp27, gp33, gp36 a gp42 (čísla označujú molekulovú hmotnosť v kDa). Superkapsida HBV pozostáva z hlavného alebo jadrového proteínu S (92 %), stredného proteínu M (4 %) a veľkého alebo dlhého proteínu L (1 %).

• Hlavný proteín, p24/gp27 alebo jadrový proteín (proteín S), je hlavnou zložkou obalu HBV. V neprítomnosti iných obalových proteínov polymerizuje za vzniku sférických častíc s priemerom 20 nm zložených zo 100 polypeptidových molekúl.
• Veľký proteín, p39/gp42 alebo dlhý proteín (proteín L), je prítomný vo všetkých troch formách HBsAg. Zohráva dôležitú úlohu v morfogenéze viriónov a v ich výstupe z bunky. Proteín L obsahuje sekvenciu proteínu M, ktorá je na N-konci doplnená sekvenciami 108 (ayw) alebo 119 (adw, adr, ayr) aminokyselinových zvyškov kódovaných oblasťou npe-Sl génu S.
• Stredný proteín, gp33/gp36 alebo M proteín, je tiež prítomný vo všetkých troch morfologických formách HBsAg. M proteín obsahuje na svojom N-konci oblasť s 55 aminokyselinovými zvyškami kódovanými pre-52 oblasťou génu S. Predpokladá sa, že táto oblasť hrá dôležitú úlohu pri rozpoznávaní pečeňových buniek obmedzeného rozsahu hostiteľov (ľudia, opice a šimpanzy) vírusom hepatitídy B. Sekvencie proteínov kódovaných oblasťami npe-S génu S sú vysoko imunogénne a ich determinanty sa nachádzajú na povrchu viriónu. Preto protilátky proti týmto antigénom hrajú dôležitú úlohu pri tvorbe imunity proti hepatitíde B.

Syntéza vírusových proteínov je prísne kontrolovaná na úrovni transkripcie a translácie. Počas transkripcie vírusového genómu sa syntetizujú dva typy mRNA:

• menší - 2100 nukleotidov - kóduje hlavné a stredné proteíny membrány;
• veľká - 3500 nukleotidov, t. j. dlhšia ako samotná genomická DNA; obsahuje terminálne opakovania dlhé 100 nukleotidov.

Tento typ mRNA kóduje kapsidový proteín a produkty génu P. Je tiež matricou pre replikáciu vírusovej DNA. Genóm obsahuje enhancery (transkripčné zosilňovače) - regulačné prvky, ktoré aktivujú expresiu všetkých vírusových génov a pôsobia primárne v pečeňových bunkách. Najmä gén S je exprimovaný na veľmi vysokej úrovni iba v pečeňových bunkách a pod vplyvom steroidných hormónov. Táto okolnosť vysvetľuje, prečo sa chronická hepatitída B a rakovina pečene (hepatóm) pozorujú u mužov častejšie ako u žien, ktorých hladiny steroidných hormónov sú nižšie.

Ďalšie regulačné prvky vírusu hepatitídy B modulujú (kontrolujú) hladiny syntézy jednotlivých proteínov. Napríklad veľký proteín sa syntetizuje len v malých množstvách. Väčšina z neho sa nachádza na povrchu infekčných viriónov. Hlavný proteín a v menšej miere aj stredný proteín sa však syntetizujú vo veľkých množstvách a opúšťajú bunky ako súčasť povrchových antigénových častíc, ktoré sú v krvnom sére mnohonásobne hojnejšie ako zrelé virióny. Počet povrchových antigénových častíc môže byť 1011 -1013 na 1 ml krvi (niekoľko stoviek μg).

Vírus hepatitídy B bol izolovaný do novej čeľade vírusov - Hepadnaviridae, rod Orthohepadnavirus. Podobné hepadnavírusy boli nájdené u rôznych zvierat (syseľ, svišť, veverička, pekinská kačica).

Hepadnavírusy sa rozmnožujú trochu nezvyčajným spôsobom. Najmä replikácia genomickej DNA prebieha prostredníctvom medzičlánku - RNA, teda mechanizmom reverznej transkripcie.

Životný cyklus vírusu hepatitídy B.

• Adsorpcia na bunke.
• Penetrácia do bunky mechanizmom receptorom sprostredkovanej endocytózy (potiahnutá jamka -> potiahnutý vezikul -> lyzozóm -> uvoľnenie nukleokapsidy a penetrácia vírusového genómu do jadra hepatocytu).
• Intracelulárna reprodukcia.

Počas prenikania do bunky sa krátky („plus“) reťazec DNA predlžuje (dopĺňa). V jadre bunková DNA-dependentná RNA polymeráza syntetizuje RNA s 3500 nukleotidmi (pregenóm) a mRNA, ktoré sú menšie, pre syntézu vírusových proteínov. Potom sa pregenóm a vírusová DNA polymeráza zabalia do novo syntetizovanej kapsidy, ktorá sa prenesie do cytoplazmy. Tu dochádza k reverznej transkripcii pregenómu. Na nej sa syntetizuje nový „mínus“ reťazec DNA. Po dokončení syntézy „mínus“ reťazca DNA sa pregenómová RNA zničí. Viriónová DNA polymeráza syntetizuje „plus“ reťazec na „mínus“ reťazci. Vírusová DNA, teraz dvojvláknová, môže v bunke existovať pomerne dlho a vrátiť sa do jadra na ďalší replikačný cyklus. Ak nová vírusová častica nepodlieha ďalšej replikácii, vytvorená nukleokapsida, prechádzajúca bunkovou membránou, je pokrytá superkapsidou, odpúči sa od bunky a predlžovanie krátkeho „plus“ reťazca DNA sa okamžite zastaví. Preto sa dĺžka tohto vlákna líši. Pri typickej akútnej forme hepatitídy B sa v krvi postupne objavujú nasledujúce sérologické markery: HBsAg, HBeAg a protilátky (IgM, IgG): anti-HBcAg, anti-HBeAg a anti-HBsAg.

Vírus hepatitídy B neobsahuje onkogén, ale zistilo sa, že po zavedení do bunkového chromozómu (do jeho rôznych častí) môže vírusová DNA v nich vyvolať rôzne genetické prestavby - delécie, translokácie, amplifikácie, ktoré môžu spôsobiť rozvoj rakoviny pečene - jeden z najzávažnejších následkov vírusovej hepatitídy B.

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

Rezistencia na vírus hepatitídy B

Vírus hepatitídy B je vysoko rezistentný. Pri izbovej teplote zostáva životaschopný 3 mesiace a pri zmrazení niekoľko rokov. Vírus sa úplne inaktivuje autoklávovaním (120 °C), varom počas 30 minút, suchým teplom pri 180 °C počas 60 minút a pri 60 °C počas 10 hodín. Je rezistentný v kyslom prostredí, ale v alkalickom prostredí sa ničí. Vírus hynie pri pôsobení H2O2, chlóramínu, formalínu, fenolu a UV žiarenia.

Patogenéza a príznaky hepatitídy B

Vírus sa do pečene prenáša priamo hematogénnou cestou. Autoimunitné humorálne a bunkové reakcie zohrávajú dôležitú úlohu v patogenéze hepatitídy. Predpokladá sa, že poškodenie hepatocytov nie je spojené ani tak s priamym pôsobením samotného vírusu, ako skôr s imunologickými reakciami hostiteľa, ktoré vznikajú v súvislosti s modifikáciou bunkovej membrány vírusovými proteínmi, ktoré indukujú výskyt autoprotilátok proti pečeňovým bunkám. Preto možno rozvoj chronickej hepatitídy a cirhózy pečene považovať za autoimunitné ochorenie.

Bunkové autoimunitné reakcie na vírusové proteíny obsiahnuté v membráne hepatocytov sú sprostredkované T-cytotoxickými lymfocytmi a inými bunkami zabíjačmi pečene. Preto možno akútnu pečeňovú dystrofiu považovať za odmietnutie heterotransplantátu.

Inkubačná doba trvá od 45 do 180 dní, v priemere je to 60 – 90 dní. Klinický priebeh hepatitídy B sa vyznačuje veľkou rozmanitosťou; ochorenie môže prebiehať: v latentnej forme, detekovanej iba laboratórnymi metódami, v typickej ikterickej forme a v malígnej forme, ktorá končí smrťou. Trvanie predikterického štádia je od jedného dňa do niekoľkých týždňov. Ikterické obdobie je spravidla dlhé a vyznačuje sa dobre definovanými príznakmi (žltačka, hyperbilirubinémia, stmavnutie moču, žltnutie bielka). Dlhotrvajúca forma sa pozoruje u 15 – 20 % pacientov a u 90 % z nich sa vyvinie chronická hepatitída B. Pacienti s dlhotrvajúcou formou majú často autoimunitné procesy sprevádzané zvýšeným obsahom antihepatálnych protilátok, ktoré sa detegujú pomocou imunosorbentného testu (IFM). U detí prebieha hepatitída B v miernejšej forme a často bez vzniku žltačky, u mladších detí – väčšinou asymptomaticky.

Postinfekčná imunita (humorálna a bunková) je dlhotrvajúca, celoživotná a je spôsobená protilátkami neutralizujúcimi vírus (anti-HBsAg) v neprítomnosti povrchového antigénu v krvi. Latentná imunizácia sa často pozoruje v dôsledku opakovaného kontaktu s HBV, čo je dôvodom rozšírenej imunity voči vírusu v populácii. Pacienti s akútnou hepatitídou B sa zvyčajne úplne zotavia, pretože sa proti nej hromadia protilátky. V niektorých prípadoch sa však napriek vysokej hladine vírusového antigénu v krvi (okolnosť, ktorá vysvetľuje, prečo sa parenterálna infekcia vyskytuje najčastejšie) protilátky proti nemu netvoria. Vírus zostáva v pečeni a človek sa stáva chronickým nosičom na dlhý čas, niekedy na celý život. Táto okolnosť je zjavne spojená so slabou imunitnou odpoveďou. Jedným z najčastejších výsledkov chronickej hepatitídy B je cirhóza pečene a rakovina pečene, ktoré sa vyvíjajú po latentnom období až 30 – 50 rokov.

Epidemiológia hepatitídy B

Zdrojom infekcie vírusom hepatitídy B je iba človek. Na rozdiel od doterajších predstáv, že infekcia vírusom hepatitídy B prebieha výlučne parenterálne, je teraz dokázané, že sa nachádza v rôznych sekrétoch a exkrétoch: v slinách, nosohltanových sekrétoch, stolici, slznej tekutine, v spermiách, menštruačnej krvi atď. K infekcii teda dochádza nielen parenterálne, ale aj sexuálne a vertikálne (z matky na plod), t. j. infekcia vírusom hepatitídy B je prakticky možná rôznymi spôsobmi.

Hepatitída B zabila na celom svete toľko ľudí ako počas všetkých rokov druhej svetovej vojny. Podľa WHO sa počet nosičov HBV pohybuje od 0,1 do 20 % populácie rôznych krajín alebo regiónov.

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

Diagnóza hepatitídy B

V súčasnosti je hlavnou metódou diagnostiky hepatitídy B použitie reverznej pasívnej hemaglutinačnej analýzy (RPHA) na detekciu vírusu alebo jeho povrchového antigénu HBsAg. Ako už bolo uvedené, krv obsahuje mnohonásobne viac povrchového antigénu ako samotný vírus (100 – 1 000-krát). Pre RPAHA reakciu sa používajú erytrocyty senzibilizované protilátkami proti vírusu hepatitídy B. Ak je antigén prítomný v krvi, dochádza k hemaglutinačnej reakcii. RPAHA je jednoduchá, pohodlná a veľmi špecifická. Na detekciu protilátok proti vírusovému antigénu HBsAg sa používajú rôzne imunologické metódy (RSK, RPHA, IFM, RIM atď.). Okrem toho sa na detekciu HBV a jeho antigénov používajú PCR varianty.

Na detekciu protilátok proti vírusovému antigénu (HBsAg) v sére pacienta možno použiť rôzne imunologické metódy (CSC, RPGA, precipitačná reakcia, IFM, RIM atď.).

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

Špecifická profylaxia hepatitídy B

Vzhľadom na vysoký výskyt hepatitídy B, ako aj na skutočnosť, že na svete existuje veľa nosičov HBV, WHO odporúča, aby bolo očkovanie proti hepatitíde B povinné a malo by sa podávať v prvom roku života. Na očkovanie sa navrhujú dva typy vakcín. Na prípravu jednej z nich sa ako surovina používa plazma nosičov vírusu, pretože obsahuje vírusový antigén v množstve dostatočnom na prípravu vakcíny. Hlavnou podmienkou prípravy tohto typu vakcíny je jej úplná bezpečnosť, t. j. úplná inaktivácia vírusu, ktorú zabezpečuje technológia prípravy vakcíny. Na prípravu iného typu vakcíny sa používajú metódy genetického inžinierstva, najmä na získanie antigénového materiálu sa používa rekombinantný klon kvasiniek produkujúcich povrchový antigén vírusu hepatitídy B.

Obe vakcíny sú vysoko účinné (chránia 95 % zaočkovaných). Trvanie postvakcinačnej imunity je najmenej 5 – 6 rokov. Vakcíny boli vytvorené pre dospelých, novorodencov a malé deti – najdôležitejšiu súčasť boja proti hepatitíde B na celom svete. Celá očkovacia kúra pozostáva z troch injekcií:

I. dávka - ihneď po narodení; II. dávka - po 1-2 mesiacoch; III. dávka - do konca prvého roka života.

Tieto očkovania sú zahrnuté v rozšírenom imunizačnom programe WHO a sú kombinované s jeho implementačným kalendárom (podľa odporúčaní WHO sa očkovanie proti tuberkulóze, detskej obrne, hepatitíde B, osýpkam, tetanu, záškrtu a čiernemu kašľu podáva v prvom roku života).

Gamaglobulín obsahujúci protilátky proti HBV sa používa na núdzovú pasívnu imunoprofylaxiu osôb, ktoré boli v kontakte s pacientom s hepatitídou B.

Na liečbu hepatitídy B (akútnej a chronickej formy) sa používa interferón a amixín (na vyvolanie jeho endogénnej syntézy). Nový liek lamivudín (syntetický nukleozid) je účinný pri liečbe chronickej hepatitídy B.