Біологія вірусу папіломи людини

ЗМІСТ

 

 

 

 

 

Вступ

 

Актуальність курсової роботи. Інтенсивні темпи економічного розвитку, широке упровадження нових технологій не лише підвищують рівень життя людей, а й погіршують екологічні умови, знижують імунну опірність організму до інфекційних збудників та ін.

Особливості сексуальної поведінки  молоді, ранній початок статевого  життя у високо розвинутих країнах  призводить до зміни спектра сексуально-трансмісивних захворювань та їх збудників. Останніми роками відмічено зростання захворюваності на вірусну патологію (вірус простого герпесу, цитомегаловірус, вірус папіломи людини [ВПЛ] та ін.) більше, ніж у 5 разів.

Разом із тим вірусні ураження геніталій, особливо латентні форми, є надзвичайно складними для діагностики, при них важко визначити клінічні та морфологічні зміни в органах.

Історія виникнення цього захворювання сягає своїм корінням на далекі століття назад, де ще в Стародавній Греції лікарями була виявлена подібна інфекція, яку називали спочатку статевими бородавками.

Пізніше Вірусолог Гарольд Цур Хаузен працюючи в Німецькому центрі дослідження раку в Гейдельберзі в 1974 році, зробив відкриття, проте, що саме вірус викликає бородавчастий папіломатоз - папіломовірус людини [3, c. 21].

У 1976 році Гарольд цур Хаузен, вивчаючи проблему раку шийки матки, прийшов до висновку, що саме папіломовірус, а не вірус герпесу, як припускали раніше, сприяє появі нових вірусних генів, які призводять до утворення ракових пухлин. Учений припустив, що однією з частих причин виникнення раку шийки матки може бути вірус папіломи людини, і вперше в історії довів, що ракові захворювання можуть мати вірусний генез.

Робота над  вакциною проти ВПЛ почалася в  середині 1980-х років, коли паралельно працювали дослідники медичного центру університету Джоржтаун, університету Рочестера, університету Квінсленда в Австралії та Національного інституту раку США.

У 2006 р. Управління по санітарному нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів США дозволило перші профілактичні вакцину проти ВПЛ. В 2007 р. вакцина була дозволена в 80 країнах.

Нинішні профілактичні вакцини  захищають проти двох типів ВПЛ (16 і 18), які викликають приблизно 70% всієї захворюваності раком шийки  матки у світі.

Захворювання, викликані  ВПЛ, відносяться до найбільш розповсюдженої інфекційної патології у світі. При цьому їх поширення не обмежується  традиційною групою ризику (особами, які часто змінюють статевих партнерів, наркоманами тощо), а охоплюють всі верстви суспільства.

Розповсюдженість ВПЛ серед  населення варіює від 4 до 35% і безпосередньо  залежить від кількості статевих партнерів.

Максимальна захворюваність на ВПЛ-інфекцію спостерігається серед  пацієнтів репродуктивного віку. Інфікування цим вірусом супроводжується зниженням фертильності, розвитком хронічних захворювань, безпліддям і виникненням незворотних порушень в органах репродуктивної системи, впливає на розвиток патології вагітності та призводить до високих перинатальних утрат.

Труднощі діагностики і велика кількість латентних форм папіломавірусної інфекції (ПВІ) значно знижують ефективність терапії.

Мета курсової роботи. Визначити роль папіломавірусної інфекції та асоційованих з нею молекулярних форм вірусу папіломи людини.

Для досягнення поставленої мети планувалося вирішити такі завдання:

1. Дослідити біологію вірусу папіломи людини.

2.Розглянути молекулярні основи патогенності вірусу папіломи людини.

3. Дослідити наявність ДНК - ВПЛ типів високого онкогенного ризику, а також вивчити асоціацію виявлення декількох типів ВПЛ.

4. Описати прояви множинної папіломовірусної інфекції.

5.Описати структуру вірусного геному.

Ступінь розробленості проблеми. До теперішнього часу встановлена провідна роль папіломавірусів в патогенезі таких захворювань, як рак шийки матки, аденокарцинома, рак піхви, статевого члена і т.д. (Коломієць JT.A., Уразова Л.Н., 2003; Zur Housen Н., 1996; Chan Р.К. et al., 1999; Yamashita Т. Et al., 1999; Woodman CB, Collins et al., 2001). Не менш 95% неоплазій шийки матки містять різновиди HPV, що належать до т.зв. типам високого ризику (HPV 16, IIPV 18, HPV 31, HPV 33, HPV 45 і т.д.) (Аполіхін І.А., 2003; Munoz N. et al., 1992; Bosch FX et al., 1993; Eluf-Neto J. et al., 1999; Rolon PA et al., 2000).

Наукова новизна роботи.

- Розроблено методологію визначення молекулярного патогенезу вірусу папіломи людини;

- Встановлена асоціація ступеня  інтеграції ДНК вірусу в ДНК  людини зі ступенем неопластичних  змін при інфікуванні ВПЛ.

Структура курсової роботи складається з вступу, трьох розділів, підпунктів, висновків та списку використаних джерел.

 

Розділ 1. Біологія вірусу папіломи людини

 

Папіломавірусна інфекція (вірусні бородавки, гострокінцеві кондиломи, венеричний конділоматоз) - група вірусних інфекційних захворювань, що характеризуються розвитком папілломатозних утворень на шкірі і слизових оболонках, хронічним рецидивуючим перебігом, широким поширенням, високою контагіозністю.

Рис 1.1 Вірус папіломи людини [2, c. 21].

 

Папіломатоз - захворювання, що викликається вірусами папіломи людини. До папілломавірусам відносяться більше 70 різних видів вірусів, які об'єднує між собою те, що вони приголомшують переважно шкірні покриви і слизисті оболонки, викликаючи розростання тканин [6, c. 17].

Якщо вірус папіломи потрапляє  на шкіру - розвивається бородавка, а якщо на слизисту оболонку статевих органів, наприклад статевого члена, піхви або шийки матки - з'являються так звані "загострені кондиломи".

 

Етіологія

Вірус папіломи людини (далі ВПЛ) – широко розповсюджений інфекційний збудник, що викликає цілий ряд захворювань шкіри та слизових оболонок. При пов’язаних із ВПЛ патологіях сечостатевої системи порушуються показники загального та місцевого імунітету, що може бути причиною генералізації інфекційного процесу або загострення основних проявів хвороби.

Сьогодні доведено, що найбільш небезпечними є штами ВПЛ, які спричиняють  рак шийки матки. Значення ВПЛ  у розвитку передракових станів та злоякісних новоутворень статевих органів (внутрішньоепітеліальної неоплазії, раку шийки матки, вульви, піхви, статевого члена) було обґрунтовано ще у 80-ті роки минулого століття.

Так, експерти ВООЗ визнають онкологічну  небезпеку ВПЛ і констатують, що передрак і рак шийки матки  є сексуально-трансмісивними захворюваннями, яким можна повністю запобігти при ранньому виявленні вірусу (у преонкологічній стадії). При цьому зауважимо, що 20% різних форм раку в жінок і 10% у чоловіків виникають внаслідок попереднього зараження ВПЛ.

Захворювання, викликані ВПЛ, відносяться  до найбільш розповсюдженої інфекційної  патології у світі.

При цьому їх поширення не обмежується  традиційною групою ризику (особами, які часто змінюють статевих партнерів, наркоманами тощо), а охоплюють  всі верстви суспільства.

Розповсюдженість ВПЛ серед  населення варіює від 4 до 35% і безпосередньо залежить від кількості статевих партнерів (рис. 1.2) [32, c. 11].

 

Рис. 1.2 Розповсюдженність генітальних  кондилом серед населення Європи (1996 – 2010 рр.)

1.1 Класифікація вірусу папіломи людини

 

Віруси папіломи людини вважаються агентами, які опосередковують передракові ураження геніталій і плоскоклітинний рак у чоловіків і жінок. Родина Papillomaviridae включає наступні роди:

-Alphapapillomavirus, -Betapapillomavirus, -Gammapapillomavirus, -Deltapapillomavirus, -Epsilonpapillomavirus, -Zetapapillomavirus, -Etapapillomavirus, -Thetapapillomavirus, -Iotapapillomavirus, -Kappapapillomavirus, -Lambdapapillomavirus, -Mupapillomavirus, -Nupapillomavirus, -Xipapillomavirus, -Omikronpapillomavirus, Pipapillomavirus.

Папіломавіруси людини (human papillomaviruses, ВПЛ) складають своєрідну групу ДНК-вірусів, що характеризуються тропізмом до епітелію і викликають субклінічні форми інфекції, яка, однак, може призводити до такого серйозного наслідку, як рак шийки матки, тому невипадково одним з найважливіших досягнень у вивченні етіології раку прийнято вважати встановлення факту причинного зв'язку між папіломавірусною інфекцією і раком шийки матки.

Всі папіломавіруси людини поділяють  на «шкірні» і «слизові». До першої групи відноситься більшість типів ВПЛ (близько 20), асоційованих з epidermodysplasia verruciformis (наприклад, ВПЛ-5, -8), і ще близько 15 типів, які пов'язані з іншими шкірними патологіями, зокрема бородавками (наприклад, ВПЛ-1,-2).

Серед папіломавірусів, що інфікують  слизові оболонки, широко відомі типи, що індукують папіломатоз ротової порожнини (наприклад, ВПЛ-7, -2), назофарингеальні неоплазії (наприклад, ВПЛ-13, -30). Однак найбільший науковий і практичний інтерес представляє група слизових ВПЛ, що переважно інфікують аногенітальну ділянку (понад 30 типів). Аногенітальні ВПЛ прийнято розділяти на віруси «низького» і «високого» онкогенного ризику. ВПЛ «низького ризику» (наприклад, ВПЛ-6, -11, -40, -42, -43, -44) зазвичай асоційовані з доброякісними екзофітним генітальними бородавками, тоді як ВПЛ «високого ризику» (ВПЛ-16, -18, -31, -33, -39, -45, -52, -56, -58) виявляються у 95-100% преінвазивних і інвазивних форм раку шийки матки.

В даний час умовно виділяють  папіломи з екзофітним (гострі папіломи) і ендофітним зростанням (плоскі, інвертовані атипові папіломи).

Вірус розмножується тільки у високодиференційованому  епітелії, що зумовлює труднощі при  отриманні його в культурі. За допомогою  реакції гібридизації in situ показано, що у верхніх шарах шиповатого шару відбувається синтез вірусної ДНК, а в клітинах зернистого – повне складання капсидів.

Віріони позбавлені оболонки, їх діаметр  становить близько 55 нм. Капсид має  форму ікосаедра та складається  із 72 капсомерів. Близько 88% маси віріону  становлять структурні білки (основний білок і 10 додаткових поліпептидів) (рис. 1.3) [2, c. 10].

Рис. 1.3 Мікрофотографія ВПЛ

 

На сьогоднішній день ідентифіковано більше 300 нових папіломавірусів, які  ще не увійшли в таксономію. Ідентифіковано та введено в таксономію більше 140 різних його типів, 75 з них молекулярно клоновані і повністю секвеновані. Типування ВПЛ засноване на ДНК-гомології. Вони кваліфікуються відповідно до послідовності нуклеотидів в ДНК, де кожен тип більш ніж на 10% відрізняється від найближчого генетичного родича. Типи ВПЛ пронумеровані в порядку ідентифікації. В межах кожного типу є підтипи, які відрізняються на 2-10%, і варіанти, що відрізняються лише на 1-2%.

За послідовністю нуклеотидів  і антигенними властивостями  капсидів розрізняють близько 100 типів  ВПЛ. Збудники папіломавірусної інфекції мають видову і тканинну специфічність. Вони здатні інфікувати клітини плоского епітелію і виявляти всередині них реплікативну активність. Крім того, ВПЛ виявляються на шкірі, слизових оболонках порожнини рота, кон’юнктиви, стравоходу, бронхів, гортані, прямої кишки, в статевих органах.

Для поширення ПВ - інфекції значення мають лібералізація статевих зв'язків і високаконтагіозність (для будь-якого типу ВПЛ). Але основну небезпеку представляють не косметичні дефекти, а здатність ВПЛ ініціюватизлоякісні процеси нижніх відділів статевих шляхів жінки.

Доведено, що при раку шийки матки більш ніж у 90% випадків виявляють найбільш онкогенні типи ВПЛ (типи 16 і 18). 46 - 67% хворих передають ВПЛ сексуального партнера, у гомосексуалістів передача інфекції відзначається в 5 - 10 разів частіше, ніж у гетеросексуалів [17, c. 7].

При масовому дослідженні ВПЛ виявлявся у 40-50% молодихжінок, але в більшості випадків вірус спонтанно зникає, лише у 5-15% викликає хронічну інфекцію шийки матки, рідше - вульви іпіхви.

У табл. 1 наведено найпоширеніші клінічні прояви папіломавірусної інфекції[32, c. 39].

Таблиця 1.1

Клінічні прояви та локалізація  ПВІ

 
В аногенітальній ділянці зазвичай виявляють ВПЛ типів 6, 11, 16, 18, 31, 33, 35, 41 й 42, причому в одного хворого  можлива наявність кількох типів вірусу одночасно.

 

1.2 Життєвий цикл вірусу папіломи людини

 

Зараження ВПЛ відбувається після контакту із хворою людиною або твариною, або вірусоносієм, що не має клінічних проявів інфекції. Віруси зберігають життєздатність на поверхні неживих об’єктів. Інфікування можливе в басейнах, лазнях, спортзалах тощо. Люди, що займаються обробленням м’яса та риби, часто мають клінічні прояви ПВІ. Місцем проникнення вірусу в організм у цьому випадку є дрібні дефекти порушення цілісності шкіри та слизових оболонок. Рис. 1.4 [2, c. 8] .

Рис. 1.4 Гістологічна картина нормальної шкіри і бородавки

 

Інший шлях зараження ВПЛ – автоінокуляція (самозараження) – реалізується під час гоління, епіляції, обкушування нігтів, розчухах шкіри.

 У разі вираженого імунодефіциту поширеність бородавок може набувати системного характеру. Проявам ПВІ аногенітальної локалізації нерідко передують негенітальні форми папілом.

Питання ймовірності  нестатевої передачі вірусу папіломи людини більш суперечливе. У кількох дослідженнях описано кондиломи зовнішніх статевих органів у малят і дітей без будь-яких доказів сексуальних дій з дітьми [26, 27]. У таких випадках це пояснюється тим, що може відбуватися аутоінокуляція через пальці дитини або інших людей, оскільки до 25 % бородавок зовнішніх статевих органів у дітей спричинені вірусом папіломи людини типу 2 або це вульгарні бородавки шкіри [28, 29].

Решта 75 % спричинені генітальними типами вірусів папіломи людини, найчастіше типами 6 і 11, і вони пояснюються можливим існуванням вертикальної передачі (від матері дитині). Однак кілька досліджень засвідчили, що перинатальна передача вірусів папіломи людини є надзвичайно рідкісним явищем у дітей [30]. Якщо таке відбувається, типи вірусів папіломи людини зазвичай не знаходять у дітей з кондиломами, а саме типи 16 і 18. І на останнє, кондиломи у дітей, про яких відомо, що з ними здійснювали сексуальні дії, містять переважно типи вірусів папіломи людини 6 і 11, за якими йдуть віруси 16 і 18, підтверджуючи роль статевої передачі вірусів кондилом, виявлених у дітей [32, c. 15].

 

Рис. 1.5. Оцінка поширеності папілома вірусної інфекції геніальної локалізації (за Koutsky). Передруковано з American Journal of Medicine, 102 (5a). Koutsky L.A. Epidemiology of genital human papillomavirus infection, 3-8, 1997, за дозволом від Excerpta Medica, Inc.

 

Можливим є зараження ВПЛ немовлят під час пологів від матері, в якої є кондиломи. У таких дітей з часом можуть розвиватися папіломи гортані, що спричинюють закупорювання дихальних шляхів і потребують хірургічного втручання. Крім того, кондиломи значних розмірів можуть зумовлювати обструктивні та геморагічні ускладнення під час пологів. Є повідомлення про наявність ВПЛ в амніотичній рідині. Зареєстровано випадки народження дітей шляхом операції кесарева розтину з папіломатозом гортані, що розглядають як наслідок інфікування плода в період гестації. Можливо також перенесення ВПЛ від батьків до дітей. Зазначено випадки масових захворювань серед школярів, захворювання кількох дітей у родині.

Збільшення кількості проявів кондилом у хворих із синдромом набутого імунодефіциту (СНІД) у вагітних і їх подальше зникнення після пологів підтверджують опортуністичний характер ВПЛ-інфекції.

Генітальні прояви ВПЛ можуть поєднуватися з екстрагенітальними. Появу бородавок зазначають у людей різного віку, однак діти частіше хворіють на вульгарні та юнацькі бородавки. ГК спостерігають в основному у осіб 16-30 років і старших.

Інкубаційний період варіює від 3 тиж до 9 міс (у середньому – 3 міс). Вірус, потрапляючи на шкіру або слизову оболонку, проникає в клітину та вкорінюється в ядро. Він може залишатися там у неактивному стані тривалий період. За зниження захисних сил організму вірус починає розмножуватися в ядрі, зумовлюючи проліферацію епітеліальної тканини, та проникає в інші клітини.

Під час морфологічних досліджень проявів ПВІ встановлено наявність  папіломатозу, гіпер- і паракератозу. Клітини верхніх відділів шипоподібного  та зернистого шарів епідермісу вакуолізовані, не містять гранул кератогіаліну, їхні ядра оточені світлим обідком (койлоцити), відбувається екзоцитоз лімфоїдних елементів.

Койлоцити розглядають як маркер ПВІ  при цитологічній і морфологічній  діагностиці. Вони є специфічними клітинами  – деструктивно зміненими епітеліоцитами з різко зниженим метаболізмом. У їхній цитоплазмі практично немає рибонуклеїнової кислоти (РНК), глікогену, а в ядрах – ДНК. Койлоцити можуть перетворюватися в балоноподібні клітини. У разі патогенного впливу вірусу вміст клітини «викидається» у міжклітинний простір разом з вірусними частками, що потрапляють у макрофаги, проникають у дерму, судини капілярного сплетення, утворюючи резервуар ПВІ [10, c. 43].

У наукових дослідженнях для визначення білків вірусної оболонки всіх типів  ВПЛ застосовують імунологічні методи з використанням пероксидазної й антипероксидазної реакцій. Для ідентифікації типу вірусу використовують методи молекулярної біології, в тому числі ДНК-гібридизації та полімеразно-ланцюгової реакції (ПЛР). Точне визначення фізичного статусу ДНК ВПЛ у клітині надзвичайно важливе для прогнозування розвитку неопластичних процесів.

У разі зараження  першою клітиною, що вступає в боротьбу зі збудником, є тканинний макрофаг. Він поглинає збудників і представляє  антигенні пептиди Т- і В-клітинам й ініціює розвиток клітинної та гуморальної імунної відповіді. При цьому макрофаг виділяє цитокіни, що активують фактори неспецифічної резистентності: нейтрофіли, моноцити/макрофаги, NK-клітини, а також діють на Т- і В-лімфоцити, включаючи специфічну імунну відповідь. З огляду на виклади, для активації імунітету при вірусних інфекціях показані лікарські засоби, що впливають на клітини моноцитарно-макрофагальної системи.

Для папіломавірусів  постійний зв'язок з клітиною організму-господаря  –невід'ємна частина їхнього життєвого  циклу, а онкогенність варіабельна. Віруси папіломи людини здатні переключатися з інфекції «непродуктивного» типу до інфекції «продуктивного» типу і навпаки. У першому випадку вірус реплікується синхронно з клітиною, не приносячи їй шкоди, у другому випадку він швидко розмножується і вбиває клітину. Папіломавіруси здатні підпорядковувати клітинну систему синтезу ДНК, а вірусні гени, що здійснюють цю функцію можуть діяти як онкогени.

 Онкогенність  папіломавірусів обумовлена особливостями  будови геному, представленого кільцевою дволанцюговою ДНК. У клітинах бородавок та інших доброякісних утворень геном вірусу стабільно існує у вигляді плазміди, що самостійно реплікується. Лише в окремих випадках (під впливом невідомих факторів) вірусний геном може вбудовуватися в хромосому господаря [17, c. 20].

При цьому змінюється оточення вірусних генів і порушується  контроль експресії клітинних генів. Безконтрольний синтез білків, що регулюють  клітинний цикл, «підштовхує» клітину  до вступу в S-фазу клітинного циклу, сприяючи тим самим виникненню пухлинного росту.

1.3 Організація геному вірусу папіломи людини

 

Геном представлений кільцеподібною замкненою двохланцюговою ДНК з  молекулярною масою близько 5,0×10⁶ дальтон. Розмір геному різних типів папіломавірусів становить 8000 нуклеотидних пар (геном ВПЛ-16 – 7904 пари основ) і містить 9 відкритих рамок зчитування.

Геном містить 9 генів, з яких 2 кодують структурні білки віріону L1 і L2, а решта (Е1-Е7) належать до так званих ранніх генів (60-70% геному) і кодують білки, необхідні  для здійснення характерних для даного вірусу функцій. Гени Е6 і Е7 є ключовими при перетворенні нормальних клітин у пухлинні  і завжди виявляються в пухлинних клітинах заражених ВПЧ, в той час як інші фрагменти вірусного генома можуть бути загублені в процесі його тривалої персистенції в пухлинних клітинах.

Геном ВПЛ розділений на три функціонально-активних регіони: LCR (long control region), earty (E) і late (L). Область LCR бере участь у регуляції транскрипції вірусних генів. Регіон Е включає  гени Е1, Е2, Е4, Е6, Е7, які кодують білки, що відповідають за процеси вірусної реплікації. Гени L1 і L2 регіону L кодують структурні білки вірусного капсиду. У нормальній клітині геном ВПЛ знаходиться в епісомальній формі, тоді як інтеграція ВПЛ-ДНК в хромосому клітини-господаря призводить до пухлинної прогресії клітин цервікального епітелію.

Незважаючи на досить просту організацію геному, ВПЛ являє собою особливу небезпеку, що обумовлено його вираженими онкогенними  потенціями. ВПЛ здатний існувати як у вільній епісомальній, так і в інтегрованій формі. При включенні вірусної ДНК в ядерний матеріал клітини господаря говорять про інтеграцію в клітину господаря. Встановлено, що тільки інтегрована форма ВПЛ здатна до злоякісної трансформації, тому що вірусна ДНК здійснює контроль над клітинним генетичним матеріалом, що необхідно для виробництва ВПЛ-кодованих білків. Неінтегрована інфекція є продуктивною інфекцією, тому що в цьому випадку виробляються неушкоджені вірусні частинки [21, c. 67].

 У разі  інтеграції ДНК ВПЛ вірусні частинки не виробляються, і це називається непродуктивною ВПЛ-інфекцією. Продуктивна інфекція призводить до утворення гострих кондилом, які мають дуже низьку ймовірність розвитку в передрак або рак, а непродуктивні плоскі кондиломи, які зазвичай не видно неозброєним оком, є набагато більш небезпечним ураженням.

Міцність утвореного зв'язку, ступінь інактивації зазначених супресорних білків визначає вираженість  подальшої трансформації клітини. Відзначено, чим міцніше встановлений зв'язок і вище ступінь інактивації, тим більш ймовірно переродження папіломи в злоякісне новоутворення. Папіломавіруси – єдина група вірусів, для яких доведено, що вони індукують утворення пухлин у людини в природних умовах.

Успіхи у вивченні молекулярної біології вірусу папіломи людини пояснюють його роль у розвитку плоскоклітинних внутрішньоепітеліальних ушкоджень і ракових утворень. Визначено кілька провідних шляхів, які сприяють онкогенезу. Геном вірусу папіломи людини ділиться на три ділянки: ранню (early-E), пізню (late-L) і вхідну регулюючу (upstream regulatory region-URR), яку також називають ділянкою довгочасного контролю (long control region-LCR). Білки ділянки Е пов’язані з реплікацією клітини та її трансформацією, які виконують важливі функції в онкогенезі. Ділянка L, що поділяється на L1 і L2, потрібна для складання елементів вірусів. LCR розташована між ділянками Е і L і є важливою для регуляції транскрипції вірусного гена (синтезу вірусних білків). З білків ранньої ділянки білки Е6 і Е7 вважають найважливішими вірусними білками для розвитку злоякісних утворень. Вони здатні стимулювати перетворення клітини, приєднуючись до пухлинопригнічувальних генів р53 і Rb, які відповідають за регуляцію нормального клітинного росту, за відновлення та реплікацію клітин. За нормальних фізіологічних умов ушкодження ДНК часто відбуваються у процесі реплікації клітини (тобто природна випадковість). Клітини звичайно програмуються в такий спосіб, щоб припинити реплікацію для виправлення ушкоджень за допомогою генів Rb і р53. Коли функціонуванню р53 і Rb заважає приєднання до них білків Е6 і Е7 вірусу папіломи людини, аномальна реплікація клітини завершується злоякісними змінами.

У нормі Е6 і Е7 регулюються іншими білками з ділянок Е і LCR. Інтегрування ДНК вірусів папіломи людини в  клітину-хазяїна вважають ключовою подією канцерогенезу, як наслідок, відбувається втрата регуляторних білків для Е6 і Е7, а отже, і збільшена транскрипція Е6 і Е7. Згодом інтегрування вірусів до клітини може посилювати функціонування Е6 і Е7, що завершується порушенням її функціонування. Відмінності в біологічній дії цих білків знайдено для типів вірусу папіломи людини високого і низького ризику. Підвищену експресію Е7 знайдено в тканинах, інфікованих типами ВПЛ високого ризику порівняно з типами низького ризику [30, c. 51] .

Білки Е6 типу ВПЛ високого ризику приєднуються до гена р53 ефективніше, ніж типи ВПЛ низького ризику. Виявлено також більш високий потенціал перетворення клітин ВПЛ типу 18 порівняно з ВПЛ типу 16 in vitro.

Однак оскільки більшість  інфекційних уражень вірусами папіломи людини, включаючи спричинені типами високого ризику, не прогресують до злоякісних новоутворень, для виникнення раку мають існувати інші чинники. Наприклад, елементи довгочасного контролю відповідають за регуляторні чинники росту, такі як трансформуючі чинники росту (transforming growth factors-TGFs) бета 1 і 2, які пригнічують проліферацію нормальних епітеліальних клітин, однак водночас вони функціонують як регулятори експресії генів вірусів папіломи людини в інфікованих клітинах.

 Останній і, звичайно, найменш зрозумілий чинник — імунна реакція хазяїна на первинну інфекцію вірусів папіломи людини — є, найімовірніше, провідним щодо усунення інфекції або її латентного перебігу.

Більшість даних щодо молекулярної біології ВПЛ отримано з досліджень вірусів папіломи людини типу 16 і меншою мірою типу 18, а також типів «низького ризику» 6 і 11.

Важливо пам’ятати про  це, узагальнюючи дані щодо ролі вірусів  папіломи людини. Розбіжності можуть пояснюватися відмінностями в молекулярній біології штамів, які достатньо не досліджувалися.

 

 

 

 

Розділ 2. Молекулярні основи патогенності вірусу папіломи людини

2.1 Інфікування молекулярними варіантами вірусу папіломи людини

 

Інфекція ВПЛ служить передумовою  раку шийки матки, пухлин статевих органів  і заднепроходного каналу, гострокінцевих кондилом і папіломатоз горла. Раз на рік в світі, в основному в країнах, що розвиваються, приблизно 250 000 дам гине від раку шийки матки.

 На цьому  тлі пошук дієвих способів  зцілення інфекції ВПЛ стає  дуже принциповим. В даний момент описано приблизно сто типів ВПЛ. При цьому різні типи ВПЛ асоціюються з різними хворобами.

Наприклад, ВПЛ  типу 16 і 18 викликають рак шийки матки, ВПЛ типу 2 і 27 - звичайні бородавки, ВПЛ типу 6 і 11 - гострокінцеві кондиломи  і папіломатоз горла. ВПЛ характеризується незвичайним і складним циклом розвитку, що ускладнює його дослідження і розробку дієвих способів зцілення. ВПЛ вражає тільки епітеліальні клітини. Цикл розвитку ВПЛ залежить від часу і ступеня диференціювання клітин. Реплікація вірусу відбувається в базальному шарі епідермісу.

Експресія білків та збирання вірусів відбувається в  диференціюються клітинах шиповатого і зернистого шарів епідермісу. In vitro створити умови для активної генерації ВПЛ не вдалося. Геном  ВПЛ маленький.

Він наданий двухцепочечной кільцеподібної ДНК, що містить приблизно 8000 пар основ. У ВПЛ 8 генів, з яких 6 (E1, E2, E4, E5, E6 і E7) кодують неструктурні білки, 2 гена (L1 і L2) кодують структурні білки. Експресія генів відбувається в процесі циклу розвитку ВПЛ і залежить від часу і ступеня диференціювання епітеліальних клітин [12, c. 41].

 Онкобелкі  Е6 і Е7 инактивируют білки-супресори  пухлинного росту P53 і Rb. Білки  Е1 і Е2 регулюють реплікацію  вірусної ДНК і експресію генів.  Білок L1 формує капсомери. Уже одна родзинка ВПЛ - можливість латентної інфекції. ВПЛ може перебувати внутрішньоклітинно в неактивному стані до або після активної інфекції. При всьому цьому відбувається транскрипція і експресія, але інфекційних вірусів не з'являється.