Вирус иммунодефицита крупного рогатого скота ( BIV ) — это ретровирус , принадлежащий к роду Lentivirus . Он похож на вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и поражает крупный рогатый скот . В первую очередь поражаются лимфоциты и моноциты / макрофаги . [1]
BIV был обнаружен в конце 1960-х годов в ходе поиска инфекционного агента, вызывающего лейкемию / лимфосаркому крупного рогатого скота. Этот поиск привел к выделению и идентификации трех различных классов ретровирусов крупного рогатого скота. BIV был специально идентифицирован доктором Кэмероном Сегером, ветеринаром Сельскохозяйственного центра Университета штата Луизиана , когда он изучал молочный скот на Юго-восточной экспериментальной станции Луизианы во Франклинтоне, штат Луизиана . У коров наблюдалось высокое количество лейкоцитов в крови, называемое постоянным лимфоцитозом (ПЛ), которое связано с развитием лейкемии/лимфосаркомы крупного рогатого скота. [ необходима цитата ]
Первым исследованным животным была восьмилетняя корова голштинской породы (R-29), у которой был повышен уровень лейкоцитов в крови , а ее физическое состояние неуклонно ухудшалось; после рождения теленка она ослабла и сильно истощилась. Ее пришлось усыпить и провести вскрытие . Диагноз был поставлен: лимфосаркома, однако ни одна из опухолей, обычно связанных с этими заболеваниями, не была обнаружена при вскрытии. Образцы тканей были отправлены доктору Ван дер Маатену в Национальный центр болезней животных; доктор Ван дер Маатен смог выделить BIV. [ необходима цитата ]
Когда изолированный BIV был инокулирован молодым телятам, лишенным молозива , у них развилось повышенное количество лейкоцитов . Лимфоцитоз сохранялся в течение нескольких месяцев, а лимфаденопатия была очевидна в подкожных лимфатических узлах . Это было похоже на коровий R-29. Однако эти телята не ухудшились, как R-29, что заставило исследователей поверить, что изолированный BIV не был возбудителем лейкемии/лимфосаркомы крупного рогатого скота. Он был помещен на хранение и оставался неизученным до открытия, что синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) вызывается ВИЧ. [2]
Одной из отличительных характеристик лентивирусов является способность инфицировать неделящиеся клетки. BIV, будучи лентивирусом, обладает этой характеристикой. [3] BIV, как и ВИЧ, имеет две фазы в своем цикле репликации. Первая фаза - фаза входа ; она инициируется высоким сродством гликопротеина оболочки вируса к специфическому клеточному рецептору. Прикрепленный вирус проникает в клетку одним из двух способов: рецептор-опосредованным эндоцитозом или слиянием вирусной оболочки с клеточной мембраной . Попав в клетку, вирус теряет оболочку, и геном РНК подвергается обратной транскрипции в ДНК . [2] Некоторые исследования показали, что обратная транскриптаза имеет более высокую активность при низких концентрациях ионов Mn2+ по сравнению с ионами Mg2+; это открытие полезно для классификации вируса. [4] Затем ДНК (провирус) транспортируется в ядро, где она интегрируется в геном клетки-хозяина. Вторая фаза цикла репликации - экспрессия вируса . Во время этой фазы провирус транскрибируется . Транскрипт сплайсируется , и вирусная мРНК транспортируется в цитоплазму , где она затем транслируется . После трансляции вирусные структурные белки собирают вирусную частицу на плазматической мембране и образуют комплекс с вирусной РНК, когда вирус отпочковывается и высвобождается из клетки. Вирус созревает после протеолитической обработки вирусной протеазой (PR). Затем вирус готов заразить другую клетку и повторить процесс. [2]
Размер зрелого вируса составляет около 110–130 нм, а размер генома — 8,4 кб. Геном содержит обычные ретровирусные структурные гены, включая gag, pol и env. Эти гены окружены 5' и 3' LTR. Он также содержит по крайней мере пять неструктурных дополнительных генов открытых рамок считывания (ORF). Они находятся в области между pol и env ORF. Другие дополнительные гены включают vif (вирусный фактор инфекционности), tat (активатор транскрипции) и rev (регулятор экспрессии белка). У лентивирусов приматов обычно есть ORF для nef (отрицательный фактор); этого нет у BIV. BIV имеет структуру, как и все ретровирусы, и содержит две копии своего положительного одноцепочечного генома РНК. Он имеет два отсека: оболочку и ядро. Оболочка происходит из плазматической мембраны клетки-хозяина, вирус берет мембрану по мере отпочкования, а затем вставляет вирусные гликопротеины в свою оболочку. Ядро вируса содержит полипротеины Gag и Gag-Pol . Эти полипротеины расщепляются в зрелом вирусе до их функциональных форм. [4]
Как упоминалось ранее, лейкоцитоз и лимфаденопатия связаны с ранним инфицированием. Исследователи не знают, как долго корова R-29 была инфицирована BIV, поэтому часть патогенеза неизвестна . В конечном итоге симптомы напоминают симптомы СПИДа у людей. [3]
Как и другие ретровирусы, BIV распространяется через обмен жидкостями организма . При рассмотрении распространенности инфекции BIV было обнаружено, что BIV более распространен на юге Соединенных Штатов и наиболее распространен в Южной Америке. [5] Когда у животного положительный результат теста, многие животные в стаде также положительны. Часть распространения объясняется повторным использованием зараженных игл, используемых при вакцинации, общим использованием молозива телятами и неспособностью полностью стерилизовать инструменты после инвазивных процедур. [2]