Med. Weter. 2016, 72 (5), 281-283 281
Artykuł przeglądowy Review
Pomimo iż wścieklizna jest zoonozą znaną ludzkości od starożytności, pozostaje nadal jedną z najbardziej przerażających i istotnych z punktu widzenia zdro-wia publicznego chorób we współczesnym świecie (> 60 000 śmiertelnych przypadków rocznie wśród ludzi) (http://www.who.int/rabies/human/en/). Choroba wywoływana jest przez neurotropowe wirusy należące do rodzaju Lyssavirus, które wraz z innymi rodzaja-mi (Ephemerovirus, Vesiculovirus, Novirhabdovirus,
Cytorhabdovirus, Nucleirhabdovirus) tworzą rodzinę Rhabdoviridae w obrębie rzędu Mononegavirales.
Lyssawirusy powodują ostre zapalenie mózgu u wszystkich ssaków, w tym także u człowieka. Do zakażenia dochodzi najczęściej poprzez bezpośredni kontakt ze śliną chorego zwierzęcia, w której znajduje się wirus. Możliwe są inne drogi zakażenia (oślinienia, zadrapania, inhalacja, transplantacja, droga wziewna, pokarmowa), jednakże przypadki transmisji lyssa-wirusów tymi drogami są rzadkie. Kiedy dojdzie do zakażenia i wystąpienia objawów klinicznych, choroba z reguły kończy się zejściem śmiertelnym (15).
Rys historyczny
Do lat 50. ubiegłego wieku uważano wirus wściek- lizny (RABV) za unikalny i jedyny w obrębie rodzaju
Lyssavirus. Pierwotnie klasyfikacji dokonywano na
podstawie właściwości antygenowych izolowanych wirusów z wykorzystaniem przeciwciał poliklonal-nych, wykonując krzyżową seroneutralizację. Badania wykazały, że izolowane wirusy wścieklizny nie są
jednorodne antygenowo i można je zaklasyfikować do odrębnych serotypów na podstawie reakcji z prze-ciwciałami poliklonalnymi. Odkrycie serologicznie pokrewnych wirusów, LBV (Lagos bat virus) w Nigerii (3) oraz MOKV (Mokola virus) w Afryce Południowej (13) potwierdziło, że grupa ta jest bardziej złożona niż dotąd uważano. Doprowadziło to do wprowadzenia w nazewnictwie terminów „wściekliznopodobny/ wściekliznopokrewny” – RRVs (rabies-related vi-rus) oraz „serogrupa wirusa wścieklizny” – rabies serogroup. W 1970 r. wyizolowano nowy wirus – Duvenhage, który sklasyfikowano jako czwarty serotyp (11). Wirusy izolowane od nietoperzy europejskich, w drugiej połowie lat 50. XX w. były serologicznie spokrewnione z wirusem Duvenhage i z tego powodu pierwotnie zaliczane do serotypu czwartego (12).
Wprowadzenie do badań przeciwciał monoklo-nalnych zdecydowanie poszerzyło wiedzę na temat zróżnicowania wirusów wywołujących wściekliznę. Ich zastosowanie pozwalało na wykrywanie niewiel-kich różnic antygenowych pomiędzy poszczegól-nymi szczepami lyssawirusów (14). Zastosowanie odpowiedniego zestawu przeciwciał monoklonalnych potwierdziło ich pokrewieństwo antygenowe w ob-rębie wcześniej już zidentyfikowanych serotypów lyssawirusów. Pozwoliło również na wyodrębnienie 5. serotypu, zaliczanego uprzednio do serotypu 4., występującego u nietoperzy europejskich oraz na wy-odrębnienie w nowym serotypie dwóch różniących się grup wirusa European bat lyssavirus typ 1 (EBLV 1)
Taksonomia rodzaju Lyssavirus
ANNA MARZEC, MARCIN SMRECZAK, JAN F. ŻMUDZIŃSKI
Zakład Wirusologii, Państwowy Instytut Weterynaryjny – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, Al. Partyzantów 57, 24-100 Puławy
Otrzymano 23.06.2015 Zaakceptowano 22.02.2016
Marzec A., Smreczak M., Żmudziński J. F.
Lyssavirus taxonomy
Summary
The article presents the current state of knowledge on the taxonomy of the genus Lyssavirus. Viruses belonging to Rhabdoviridae family cause acute encephalitis (inflammation of the brain) which almost irrevocably results in death. The best known representative of this genus is the rabies virus, which until the 1950s was regarded as unique. The use of serological and molecular methods allowed for the discovery a number of new lyssaviruses and the introduction of new terminology regarding the genus Lyssavirus on the basis of various criteria proposed by ICTV was needed. Currently, the Lyssavirus genus includes 14 species, but taking into account the number of new species discovered in recent years it can be hypothesized that such variations may increase in the future, adding new members.
Med. Weter. 2016, 72 (5), 281-283 282
występującego u mroczków późnych i European bat lyssavirus typ 2 (EBLV 2) izolowanych od nietoperzy z rodziny mroczkowatych, rodzaju Myotis, określanych wówczas terminem „biotyp” (9).
Zastosowanie technik biologii molekularnej (sek- wencjonowanie, analiza filogenetyczna) do badań nad zróżnicowaniem genetycznym wirusów wściek- liznopodobnych dostarczyło nowych informacji, które stanowiły podstawę nowego podziału rodzaju
Lyssavirus. Badania te doprowadziły do powstania
no-wego terminu „genotyp”, który to termin przez wiele lat wykorzystywany był w publikacjach naukowych (4). Rozgraniczenie genotypów opierało się w głównej mie-rze na dystansie genetycznym pomiędzy sekwencjami badanych wirusów. Upowszechnienie sekwencjono-wania zaowocowało w kolejnych latach odkrywaniem nowych genotypów. Rosnąca liczba nowo odkrywa-nych wirusów wściekliznopodobodkrywa-nych spowodowała potrzebę dostosowania taksonomii rodzaju Lyssavirus zgodnie z kryteriami Międzynarodowego Komitetu ds. Taksonomii Wirusów (ICTV – International Committee on Taxonomy of Viruses). Istniejący już podział na genotypy posłużył jako podstawa dla tak-sonomii lyssawirusów, jednakże zasady klasyfikacji zostały uzupełnione o dodatkowe kryteria obowiązu-jące wg ICTV, dlatego też gatunki w obrębie rodzaju
Lyssavirus są rozgraniczane na podstawie
zróżnicowa-nych kryteriów, gdzie uwzględnia się (5):
1. Dystans genetyczny, identyczność sekwencji nukleotydowej dla genu N na poziomie 80-82%, lub sekwencji nukleotydowej połączonych regionów kodujących geny N+P+M+G+L wynosząca 80-81%. Wszystkie wirusy należące do tego samego gatunku wykazują wyższy poziom identyczności niż wynosi próg, wyjątek stanowią wirusy wchodzące w skład gatunku LBV.
2. Topologia oraz zgodność drzew filogenetycznych uzyskanych z wykorzystaniem różnych modeli ewo-lucyjnych.
3. Profile antygenowe uzyskane w reakcjach z prze-ciwciałami monoklonalnymi skierowanymi przeciwko białku nukleoproteiny.
4. Jeśli możliwe, dodatkowe cechy, takie jak: wła-ściwości środowiskowe, zakres gospodarza oraz zasięg występowania geograficznego, chorobotwórczość.
Obowiązująca taksonomia w obrębie rodzaju Lyssavirus
Obecnie do rodzaju Lyssavirus zalicza się 14 gatun-ków. Kolejny wirus Lleida bat lyssavirus (LLEBV) nie został jeszcze taksonomicznie przyporządkowany, znany jest jedynie fragment jego sekwencji, co w obec-nej chwili uniemożliwia jego klasyfikację zgodnie z wymogami ICTV (tab. 1). Liczba nowych gatunków w obrębie rodzaju Lyssavirus odkrytych w ostatnich la-tach pozwala wysunąć hipotezę, że zróżnicowanie tego rodzaju może jeszcze bardziej wzrosnąć w przyszłości.
Poza klasyfikacją lyssawirusów w oparciu o kryteria ICTV zróżni-cowanie lyssawirusów określano, biorąc pod uwagę ich właściwości genetyczne (dystans genetycz-ny), immunogenne oraz choro-botwórcze. Analiza powyższych właściwości wykazała istnienie dwóch genetycznie i immunogen-nie odrębnych filogrup: należące do pierwszej filogrupy RABV, DUVV, EBLV 1 i 2, ABLV, ARAV, KHUV, IRKV, BBLV mają zasięg ogólnoświatowy i są patogenne dla myszy po podaniu domięśniowym, zaś należące do filogrupy II LBV, MOKV, SHIBV (Shimoni bat vi-rus) występują w Afryce i nie są patogenne dla myszy po podaniu domięśniowym.
Jak dotąd większość znanych gatunków lyssawirusów zalicza się do filogrupy I, tylko LBV, MOKV, SHIBV zostały przypo-rządkowane do filogrupy II (6, 10). WCBV(West Caucasian bat virus), IKOV (Ikoma lyssavirus) oraz LLEBV stworzą najpraw-dopodobniej odrębną filogrupę
Ryc. 1. Drzewo filogenetyczne rodzaju Lyssavirus stworzone na podstawie sekwencji nukleotydowych obecnych w bazie GenBank
Med. Weter. 2016, 72 (5), 281-283 283
(jedną lub więcej). Pomimo bliskiego pokrewieństwa pomiędzy IKOV oraz WCBV nie zaobserwowano u nich krzyżowej neutralizacji (8). Rozdzielenie to oparte jest na relacjach filogenetycznych: 74% lub więcej identyczności w sekwencji kodującej białko G w przypadku jednej filogrupy, mniej niż 64% pomiędzy wirusami z różnych grup filogenetycznych (1). Drugi aspekt dotyczy krzyżowej neutralizacji serologicznej, która występuje pomiędzy gatunkami z jednej grupy, ale jest jej brak w przypadku różnych grup. Jest to zjawisko bardzo ważne z punktu widzenia zdrowia publicznego, jak i zdrowia zwierząt.
Szczepionki obecne na rynku oparte są o szcze-py wirusa wścieklizny należące do filogruszcze-py I. Ze względu na różnice antygenowe szczepionki oparte na gatunku pierwszym indukują bardzo słabą odpowiedź immunologiczną lub nie zabezpieczają w ogóle przed gatunkami lyssawirusów należącymi do filogrupy II- -IV. Sytuacja taka ma ogromne implikacje zarówno dla zdrowia publicznego, jak i zdrowia zwierząt w przy-padku ekspozycji na wirusy należące do powyższych filogrup (7).
Jest wysoce prawdopodobne, że w kolejnych latach nowe lyssawirusy będą nadal odkrywane, co niewąt-pliwie będzie miało swoje konsekwencje i duże zna-czenie dla zdrowia publicznego. Innym zagrożeniem mogą być transmisje lyssawirusów od nietoperzy do ssaków nielatających. Prowadzić to może do adaptacji i ustalenia się gatunków lyssawirusów występujących u nietoperzy u zwierząt nielatających, co mogłoby spowodować wystąpienie epizootii wścieklizny w tej grupy zwierząt, dlatego też tak ważny jest stały nadzór nad wścieklizną i dokładna charakterystyka genetyczna izolowanych wirusów oraz antygenowa nowo odkry-tych gatunków.
Tab. 1. Wykaz gatunków należących do rodzaju Lyssavirus (2)
Data Państwo/Region Wirus Filogrupa Potencjalne rezerwuary/żywiciele Cały świat RABV – Rabies virus I Mięsożerne – cały świat
Nietoperze – Ameryka 1956 Nigeria LBV – Logos bat virus II Nietoperze owocożerne 1968 Nigeria MOKV – Mokola virus II Ryjówkowate, koty, psy, gryzonie 1968 Niemcy EBLV-1 – European bat lyssavirus (typ 1) I Nietoperze owadożerne 1970 Południowa Afryka DUVV – Duvenhage virus I Nietoperze owadożerne 1985 Finlandia EBLV-2 – European bat lyssavirus (typ 2) I Nietoperze owadożerne 1991 Kirgistan ARAV – Aravan virus I Nocek ostrouchy
1996 Australia ABLV – Australian bat lyssavirus I Nietoperze owocożerne, owadożerne 2001 Tadżykistan KHUV – Khujand virus I Nocek wąsatek
2002 Wschodnia Syberia IRKV – Irkut virus I Nietoperze owadożerne 2002 Rosja Wschodni Kaukaz WCBV – West Caucasian bat virus III ? Nietoperze owadożerne 2009 Kenia SHIBV – Shimoni bat virus II Hipposideros commersoni 2009 Tanzania IKOV – Ikoma lyssavirus IV ? Cyweta
2010 Niemcy BBLV – Bokeloh bat lyssavirus I Nocek Natterera 2012 Hiszpania LLEBV – Lleida bat lyssavirus IV ? Podkasaniec Schreibersa
Piśmiennictwo
1. Badrane H., Bahloul C., Perrin P., Tordo N.: Evidence of two Lyssavirus phylogroups with distinct pathogenicity and immunogenicity. J. Virol. 2001, 75, 3268-3276.
2. Banyard A. C., Evans J. S., Luo T. R., Fooks A. R.: Lyssaviruses and Bats: Emergence and Zoonotic Threat. Viruses 2014, 6, 2974-2990.
3. Boulger L. R., Porterfield J. S.: Isolation of a virus from Nigerian fruit bats. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 1958, 52, 421-424.
4. Bourhy H., Kissi B., Tordo N.: Taxonomy and evolutionary studies on lyssavi-ruses with special reference to Africa. Onderstepoort J. Vet. 1993, 60, 277-282. 5. Dietzgen R. G., Calisher C. H., Kurath G., Kuzmin I. V., Rodriguez L. L.,
Stone D. M.: Family Rhabdoviridae. In Virus Taxonomy: Classification and Nomenclature of Viruses – Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses 2012, 686-713.
6. Freuling C. M., Beer M., Conraths F. J., Finke S., Hoffmann B., Keller B., Kliemt J., Mettenleiter T. C., Muhlbach E., Teifke J. P., Wohlsein P., Müller T.: Novel Lyssavirus in Natterer’s Bat, Germany. Emerg. Infect. Dis. 2011, 17, 1519-1522.
7. Hanlon C. A., Kuzmin I. V., Blanton J. D., Weldon W. C., Manangan J. S., Rupprecht C. E.: Efficacy of rabies biologics against new lyssaviruses from Eurasia. Virus Res. 2005, 111, 44-54.
8. Horton D. L., Banyard A. C., Marston D. A., Wise E., Selden D., Nunez A., Hicks D., Lembo T., Cleaveland S., Peel A. J., Kuzmin I. V., Rupprecht C. E., Fooks A. R.: Antigenic and genetic characterization of a divergent African virus, Ikoma lyssavirus. J. Gen. Virol. 2014, 95, 1025-1032.
9. King A., Davis P., Lawrie A.: The rabies viruses of bats. Vet. Microbiol. 1990, 23, 165-174.
10. Kuzmin I. V., Mayer A. E., Niezgoda M., Markotter W., Agwanda B., Breiman R. F., Rupprecht C. E.: Shimoni bat virus, a new representative of the Lyssavirus genus. Virus Res. 2010, 149, 197-210.
11. Meredith C. D., Rossouw A. P., van Praag Koch H.: An unusual case of human rabies thought to be of Chiropteran origin. S. Afr. Med. J. 1971, 45, 767-769. 12. Schneider L. G.: Antigenic variants of rabies virus. Comp. Immunol. Microbiol.
Infect. Dis. 1982, 5, 101-107.
13. Shope R. E., Murphy F. A., Harrison A. K., Causey O. R., Kemp G. E., Simpson D. I., Moore D. L.: Two African viruses serologically and morphologically related to rabies virus. J. Virol. 1970, 6, 90-692.
14. Wiktor T. J., Koprowski H.: Monoclonal antibodies against rabies virus pro-duced by somatic cell hybridization: detection of antigenic variants. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1978, 75, 3938-3942.
15. World Health Organisation: Expert Consultation on Rabies. First report. World Health Organ. Tech. Rep. Ser. 2005, 931, 1-121.
Adres pierwszego autora: mgr Anna Marzec, Al. Partyzantów 57, 24-100 Puławy; e-mail: anna.marzec@piwet.pulawy.pl
