Česky
English
 
HERPES SIMPLEX
Virologie
Epidemiologie
Klinický obraz
 
VAKCÍNY
Výroba
Farmakologie
Klinické údaje
SPC
Literatura
 
OSTATNÍ
Specifický léčebný program
 
 
TOPlist
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
VIROLOGIE
Určeno jen pro odbornou lékařskou veřejnost
M.Petráš, aktualizace: 24.01.2008





OBSAH  
1.1. Obecné informace 1.4. Patogeneze HSV
1.2. Virová struktura 1.5. Imunitní odpověď
1.3. Replikace 1.6. Experimentální vakcíny

Upozornění pro širokou laickou veřejnost - tyto informace vám nejsou určeny, proto je nečtěte!!!







TOPlist
1.1. Obecné informace
ZPĚT

Označení těchto virů vychází z řečtiny " Herpein" - tzn. plížit se - chronická (latentní) nebo rekurentní infekce. Epidemiologicky byly herpesvirové nákazy po mnoho let klinicky obtížně rozlišitelné. V roce 1950 Burnet a Buddingh prokázal, že HSV nákazy se stávají latentními po primoinfekci a znovu se aktivují po specifickém podnětu. Weller (1954) izoloval virus VZV (varicela zoster) z kuřecích neštovic a ukázal, že jde o stejného původce tohoto onemocnění jako u lidí. Dnes je známo 8 lidských forem herpetických virů.

Viry se replikují v jádře hostitelské buňky. Přestože je známo více než 80 druhů herpesvirů, u člověka bylo dosud zjištěno pouze 8 druhů. Lidské herpesviry (HHV), jejichž přehled je uveden v tabulce, mají jednu společnou vlastnost: způsobují vznik latentní perzistentní rekurentní infekce, která bývá aktivována při imunitní insuficienci infikované osoby.
HHV viry jsou rozděleny do tří podčeledí: alfaherpesvirinae, betaherpesvirinae a gammaherpesvirinae.

Tabulka: Přehled lidských herpesvirů
Alfaherpesvirinae
Simplexvirus HHV-1, HHV-2 lidský herpesvirus 1,2 (HSV1,HSV2)
Varicellovirus HHV-3 lidský herpesvirus 3 (VZV)
Betaherpesvirinae
Cytomegalovirus HHV-5 lidský herpesvirus 5 (CMV)
Muromegalovirus myší cytomegalovirus 1
Roseolovirus HHV-6, HHV-7 lidský herpesvirus 6,7 (HHV6, HHV7)
Gammaherpesvirinae
Lymfokryptovirus HHV-4 lidský herpesvirus 4 (EBV)
Rhadinovirus HHV-8 lidský herpesvirus 8 (HHV8)
1.2. Virová struktura
ZPĚT

Viry čeledi Herpesviridae jsou DNA viry střední velikosti (180 až 200 nm). Struktura herpesvirových částic je velmi komplexní. Jádro tvoří prstencový tvar DNA genomu s proteinovým obalem. Jádro je obklopeno kubickou (ikosahedrální) kapsidou s průměrem 95 až 105 nm, která je složena ze 162 hexagonálních kapsomér. Vně kapsidy se nachází tzv. tegument, prostor zaplněný proteinem. Vnější obálka virové částice je obohacena četnými glykoproteiny. Je zajímavé, že všechny herpesviry jsou v elektronovém mikroskopu téměř k nerozeznání.

Velké (genomy až 235 kbp DNA) a komplexní viry jsou tvořené zhruba 35 virionovými proteiny. DNA kóduje různorodost enzymů včetně enzymů látkové výměny, DNA syntézy a proteinových procesů (proteinová kináza). I když se herpesviry vzájemně liší v genomových sekvencích a proteinech, ve struktuře virionové částice a genomu jsou si velmi blízké.

Všechny genomy herpesvirů mají unikátní dlouhé (unique long, UL) a unikátní krátké (unique short, US) oblasti, ohraničené invertovaným opakováním. Opakování dovoluje přeskupení unikátních oblastí a herpesvirové genomy tak existují jako směs 4 izomerů.

Viry Herpes simplex, které patří do čeledi Herpesviridae a podčeledi alfa, jako simplexviry, existují ve dvou antigenně i biologicky odlišných typech, HSV-1 a HSV-2. Sérologicky oba dva typy antigenů reagují zkříženě, i když podléhají odlišným způsobům neutralizace a vyvolávají třeba i odlišné klinické symptomy.
I když člověk bývá nejčastějším přirozeným hostitelem obou typů HSV virů, ze zkušenosti se ukazuje, že HSV viry jsou schopné infikovat i zvířata, včetně hlodavců (tj. dobrý zvířecí model).

Velikost: 180-200 nm
Obálka: U všech herpesvirů, obsahuje glykoproteidy
Tegument: Proteinová výplň mezi kapsidem a obálkou
Kapsida: Ikosaherdální, 95-105 nm v průměru; 162 hexagonálních kapsomerů
Jádro: Toroidální (DNA obklopuje protein), zhruba 75 nm v průměru
Genom: Lineární, d/s DNA, 130-230 kbp
Replikace: Nukleární
Spojování: Nukleární
Běžné antigeny: Žádné

Přehled vlastností HSV virů (typ 1 a typ 2)
Rezistence
k fyzikálním
a chemickým podmínkám
  • HSV viry jsou senzitivní vůči tukovým rozpouštědlům, nízkému pH a účinku tepla
  • tyto viry lze snadno inaktivovat běžnými dezinfekčními prostředky
Antigení složení
  • oba dva typy HSV se liší pouze antigenně, glykoproteiny, které mají různou afinitu k různým buňkám
Virová replikace
  • interakcí glykoproteinů s buněčnými receptory dochází k přímé fúzi obálky s buněčnou membránou
  • endocytóza se může uplatnit pouze jako alternativní způsob penetrace viru do buňky
  • kapsidy se ukládají v cytoplazmě, kde migrují k jádru, do kterého pronikají jadernými póry, kde je virový genom cirkularizován
  • transkripce je řízena kaskádou procesů; HSV replikace probíhá výlučně v buněčném jádru
  • časné restrukturální geny, přepisované buněčnou RNA polymerázou, kódují kromě jiného vznik regulačních polypetidů, které určují, zda infekce proběhne latentně, perzistentně nebo lyticky
  • tři významné mRNA jsou: IE (intermediate early mRNA), E (early mRNA) a L (late mRNA); vzniklé IE a E proteiny jsou nestrukturální proteiny a jsou nezbytné pro replikaci genomu, zatímco L proteiny jsou převážně strukturální a některé jsou produkovány nezávisle na genomové replikaci
Hostitelské buňky
  • HSV napadají buňky sliznice a kůže (primoinfekce)
  • rekurentní latentní infekce probíhá v regionálních senzorických ganglií
  • HSV viry napadají nejen lidské buňky, ale také zvířecí
1.3. Replikace
ZPĚT

Replikace herpes viru probíhá v zásadě stejně jako u ostatních virů. K multiplikaci dochází uvnitř buňky za přispění enzymů a replikačních mechanismů samotné hostitelské buňky. V prvním kroku virová částice ulpí na povrchu hostitelské buňky. Obal a tegument se spojí s buněčnou membránou a "nahý" nukleokapsid se dostane do volné cytoplazmy hostitelské buňky. Zde se nukleokapsid rozpustí a tím se uvolní virová DNA, která pronikne do jádra infikované buňky. Uvnitř jádra hostitelské buňky se spustí procesy transkripce a produkce kódování virovou DNA za použití replikačních komponent hostitelské buňky. Konečným výsledkem tohoto procesu je dokonalá kopie dvojité šroubovice virové DNA. Nově vzniklá molekula DNA se zavede do kapsidů tvořených proteiny, které jsou kódovány samotnou virovou DNA, a uvolní se z jádra hostitelské buňky zpět do cytoplasmy, kde se obohatí obálkou a následně glykoproteinovými strukturami. Takto vznikne nový herpes simplex virus, který je připraven opustit hostitelskou buňku a infikovat další buňky.

Glykoproteiny
Interakce glykoproteinů s buněčnými receptory (dosud neznámými, ale pravděpodobně odlišnými receptory v závislosti na typu buňky) vede k přímé fúzi obálky s buněčnou membránou. Endocytóza není nezbytně nutná, ale může k ní dojít (jako alternativní způsob penetrace). Povrch HSV je negativně polarizován a obvykle může reagovat s různými proteiny jako jsou např. cytokíny, extracelulární matrixové proteiny, enzymy a inhibitory (1). Minimálně 9 z 11 známých HHV-1 glykoproteinů má svůj význam při replikaci (2).

  • Během připojení, glykoprotein C (gC) interaguje s heparansulfátem (HS) na buněčné membráně (2, 3, 1). Tato interakce je labilní do chvíle, než se tohoto procesu účastní i glykoproteiny B a D (gB a gD). Navíc glykoprotein B tvoří "přístaviště" pro interakce s dalšími glykosaminoglykany, zatímco glykoprotein D zajistí stabilní připojení k buněčným receptorům např. pro herpesvirové vstupní mediátory (HVEM) (2, 3, 4).
  • Oba typy HSV se liší glykoproteinem gC, ale heparansulfát funguje jako receptor pro oba typy gykoproteinu gC (tj. typu 1 i typu 2) (3).
  • Pozdější adsorpce je spojena se změnou konformace glykoproteinu gD navázeného na vazebný receptor buněčné membrány, kterou provází interakce glykoproteinu gD s gH/gL heterodimérem (komplex).
  • Fúzi komplexu gH/gL a gB umožňuje buněčná penetrace nezávislá na pH.
  • Komplex gE/gI a gM interagují s receptory ve spojení s buňkou tak, aby usnadnily vstup viru do buňky polarizovaného nebo nepolarizovaného buněčného povrchu, aniž by došlo k uvolnění virionu z buněčné membrány.
  • Glykoprotein gK, známý pouze jako HSV kódovaný glykoprotein, který není inkorporován do virionu, hraje významnou roli při vytváření virového kapsidu během kompletování virionu v jaderné membráně a transportu virionu k buněčné membráně a v následném uvolnění viru z hostitelské buňky.
  • Úloha zbývajících dvou glykoproteinů gJ a gG není dosud známá; protože gG způsobuje jen mírnou zkříženou reaktivitu mezi HSV1 a HSV-2 má význam při sérologické typizaci obou HSV virů.
Povrchový protein Funkce
gC Počáteční připojení k heparansulfátu (nízká afinita) volného virionu, imunitní odpověď, váže C3b složku komplementu
gB Počáteční připojení (nízká afinita) volného virionu, penetrace, nutný pro produkci viru v buněčné kultuře
gD Sekundární vazba (vysoká afinita) volného virionu (pravděpodobně k receptoru s manózou-6-fosfátem), fúze s hostitelskou buňkou, penetrace, nutný pro produkci viru v buněčné kultuře
gE Imunitní odpověď (vazba IgG Fc), fúze s hostitelskou buňkou
gI Imunitní odpověď (vazba IgG Fc), fúze s hostitelskou buňkou
gH HSV fúze s hostitelskou buňkou, penetrace, nutný pro produkci viru v buněčné kultuře
gL HSV fúze s hostitelskou buňkou, penetrace, nutný pro produkci viru v buněčné kultuře
gG ?
gK Nutný pro produkci viru v buněčné kultuře, působí při buněčné fúzi
gJ ?
gM Fúze s hostitelskou buňkou

Transkripce a replikace HSV
Fúzí se kapsida uloží do cytoplasmy, kde migruje k jádru. Rychlost zpětného transportu dosahuje 2,2±0,26 µm/s (5). I když tento proces není dobře znám, předpokládá se, že transportovaný virus ztratí svou obálku a je obalen jen proteinem tegumentu, VP16 (5). Kapsid HSV se spojí fúzí s membránou jádra hostitelské buňky a d/s DNA je injikována do jádra přes póry (průduchy) (6). Zde DNA může iniciovat virovou produkci nebo může být zakonzervována (latence v neuronech).

Virový genom je doprovázen alfa-TIF proteinem, jehož funkce spočívá ve zvýšení okamžité časné virové transkripce s pomocí faktorů buněčné transkripce.

Infekce HSV-1 viry ostatních mimo neuronových buněk způsobí degradaci hostitelské mRNA a vypnutí hostitelské proteinové syntézy. Virionový protein způsobující vypnutí hostitelské proteinové syntézy (vhs-UL41) reguluje expresi virového genu a podporuje účinnou virovou replikaci během lytické replikace. Na vstupu vhs protein zůstává v cytoplasmě, kde způsobí disagregaci polyribosomů a degradaci buněčné a virové RNA. vhs se ukládá ve všech neurotropních herpesvirech (schází u lymfotropních herpesvirů) a může být uvolněn při vzniklé latenci. Kultivované neurony, na rozdíl od ostatních typů buněk, nevykazují žádnou redukci proteinové syntézy po infekci HSV-1. Rezistence neuronů vůči vhs může být významná pro vznik latentní infekce. Navíc tato skutečnost vede k využití těchto virů jako vektorů pro doručení cizích genů do neuronů.

V jádru je transkripce velkého komplexního genomu řízena kaskádou procesů. Zhruba 50 mRNA je produkováno hostitelskou buněčnou RNA polymerázou II. Tři odlišné třídy mRNA představují (7):

Alfa - okamžitě časná (IE) mRNA 5 trans-působící regulátory virové transkripce (produkce enzymů)
Beta - (zpožděná) časná mRNA Další nestrukturální proteinové regulátory a vedlejší strukturální proteiny
Gama - pozdní mRNA Hlavní strukturální proteiny


Exprese genu je koordinovaně řízená:

  • pokud je translace blokována ihned po infekci, IE mRNA se akumuluje v jádru, ale ostatní virové mRNA se netranskribují,
  • syntéza časného genu se vypne, pak IE produkuje a iniciuje genomovou replikaci,
  • některé pozdní strukturální proteiny (gama-1) vznikají nezávisle na genomové replikaci, ostatní (gama-2) jsou produkovány po replikaci.

Oba IE a E proteiny jsou vyžadovány pro genomovou replikaci. Virová kódovaná DNA, závislá na DNA polymeráze, a DNA kódující vázané proteiny jsou zapojeny do replikace spolu s dalšími enzymy (např. thymidinkinázou), které mění buněčnou biochemii. Navíc buněčné proteiny jsou nezbytné pro genomovou replikaci, a proto k replikaci HSV dochází výhradně v buněčném jádru.

Latence
Schopnost vytvářet latentní nákazu je charakteristickým rysem všech herpesvirů, pro které jsou typické tři fáze:
- vznik,
- uchování,
- reaktivace.

Po uskutečnění přirozené nákazy dochází k latenci HSV v senzorických neuronech, které inervují místo primární infekce. Nedostatek přístupnosti k minimálnímu množství senzorických neuronů způsobí poruchu produktivního cyklu genové exprese a selhání zahájení lytického cyklu. Neurony, v nichž dojde ke vzniku herpetické latence, bývají primárně v senzorických gangliích, i když byla prokázána přítomnost latentních virů i v centrálním nervovém systému. Transkripce během latence HSV bývá velmi limitovaná částí virového genomu. Aktivita takového virového promotoru vede ke generování četných jaderných RNA, které určují transkripce spojené s latencí (LATs - latency-associated transcripts) (8, 9). Funkce LATs není dosud dobře známá. Při eliminaci některých LAT dochází ke vzniku pomalé reaktivace nebo k latenci s redukovanou účinností. Navíc se předpokládá, že LAT sehrávají roli při protekci infikovaných neuronů (9).

HSV kóduje 75 proteinů, ale jen 37 proteinů je vyžadováno pro virový růst na buněčné kultuře. Zbývající geny mají důležité funkce na hostitelských buňkách, např. HSV pozdní (gama) protein ICP 34.5 defosforylát eIF-2-alfa zabrání interferonem zprostředkované vypnutí proteinové syntézy. Tento protein není vyžadován pro virovou replikaci in vitro na některých typech buněk, ale je nezbytný pro replikaci v buněčné linii neuronového původu.

Cílem úspěšných herpesvirových antivirotik je zabránit replikaci virové DNA (např. acyklovir, gancyklovir atd.). Replikace je souhrn procesů, zahrnující při nejmenším 3 potenciální původní reprodukce vedoucí k vytvoření vysokomolekulárních DNA řetězců. Virové částice (jádro a kapsida) se zkompletují v jádru - genomické řetězce se rozštípnou a zabalí do předběžné kapsidy. Obálka se vytvoří z vnitřní lamely jaderné membrány, a částečky se nahromadí v prostoru uvnitř vnitřních a vnějších lamel (10). Jak se částice přepraví k buněčnému povrchu není jasné a možná se tohoto procesu účastní i Golgiho aparát. Změny v určitých obálkových glykoproteinech interferují s transportem v cytoplasmě (11). Zbývající virové částice se uvolňují při buněčné lýze (zhruba po 24 hodinách po infekci). Jen asi 25 % virové DNA/proteinů se zabuduje do virionů. Zbývající část se hromadí v buňce, která nakonec umře.

Rekurentní HSV nákazy vznikají reaktivací latentních DNA. I když mechanismus není dosud dobře znám, reaktivace bývá přiřazována těmto vnějším faktorům: chlad, teplota, sluneční opalování, fyzická zátěž, emocionální poruchy, trauma, gastrointestinální poruchy, menstruace, těhotenství, oslabující onemocnění, potravinová alergie atd. (12, 13).
Fyziologicky může být aktivita latentního viru spuštěna minimálně oxidačním procesem, tj. např. podáváním léčivých přípravků, které stimulují syntézu prostaglandinů. I když tento postup reaktivace není dobře prozkoumán, množství LAT v neuronech je dostatečné k reaktivaci HSV nákazy (10). Sekundární reinfekce může způsobit vznik rekurentních lézí, pokud je imunitní odpověď nedostatečná.


1.4. Patogeneze HSV
ZPĚT

Herpes simplex virus (HSV) izoloval v roce 1938 doktor Dodd z úst dítěte, které mělo významné manifestace herpetické nákazy (12). HSV se přenáší mnoho způsoby, orálně, genitálně, orálně-genitálně a injekčně. Jak HSV-1 tak HSV-2 může způsobit jakoukoli z patologií související obecně s herpes simplex nákazou. Rozdíl je jen v místě jejich nákazy. Vzájemná obdoba obou typů virů jim umožňuje stejným způsobem manifestovat a projevovat se stejnými klinickými příznaky. Odlišují se jen místem, kde převažuje jejich působení, a tedy i manifestace vyvolaného infekčního onemocnění. HSV-1 je virus, který způsobuje infekční onemocnění manifestující v orofaciální oblasti a oblastí očí, zatímco HSV-2 se soustřeďuje převážně v oblastech genitálií. Přesto oba dva typy HSV viru mohou způsobit genitální léze, orofaciální nákazy (gingivostomatitidu, labialis, faryngitidu), kožní nákazy (herpetická nákaza nehtu, herpes gladiatorum), oční nákazy, neonatální herpes, herpetickou encefalitidu, diseminovanou nákazu a multiformní erytém (14).
Léze primárního herpes simplex viru souvisí s výskytem oparů a/nebo puchýřků (12). V souvislosti s těmito lézemi HSV způsobuje nejen primární patologii, ale je spojen i s rekurentní patologií, která bývá zpravidla méně závažná a to v důsledku již vytvořené imunitní ochrany. HSV léze jsou doprovázeny HSV-1 a HSV-2 klinickými symptomy, které se projevují svědivým pocitem, bolestí v krku nebo ústech, teplotou/horečkou, malátností, bolestivostí genitálií, brněním, střídavě otupělostí a podrážděností, příznaky chřipky a obecně bolestivostí zejména dolních končetin v souvislosti s genitálním herpes (12, 15). Tyto symptomy se mohou vyskytovat s rozdílnou četností a intenzitou. Horečka obvykle přetrvává po dobu 1 týdne, ale může následovat i druhý týden. Postižené sliznice bývají extrémně citlivé a bolestivé, aftózní vředy se objevují v celé dutině ústní a hltanu v případě orofaciálního herpes nebo postihují celé plochy genitálních oblastí v případě genitálního herpes. Genitální léze se mohou vyskytovat na ženských zevních pohlavních orgánech, pochvě, vagině, močové trubici, a/nebo perineu (15). V případě orálního herpes může dojít k zanícení, otoku a krvácení dásní (12). Léze se lokalizují v přední části a zpravidla postihují rty, dásně, přední část jazyka a tvrdé patro. Tyto charakteristické puchýřky zvyšují riziko vzniku sekundární infekce jako např. autoinokulace projevující se jako herpes nehtu, oční herpes, kožní léze (na krku, nohou, uchu) nebo častěji zvyšují riziko možnosti přenosu HSV nákazy orální nebo genitální cestou.


Během primární infekce se mohou objevit inkluzní tělíska (Lipschutz tělíska) typu A v jádrech buněk herpetického vředu ve fázi aktivního infekčního onemocnění.
V nakažených oblastech byla rovněž zjištěna přítomnost mnohojaderných syncycií. Každé jádro obsahuje inkluzní tělísko. Byla také prokázána existence intracelulárního a extracelulárního edému, který vzniká jako součást imunitní odpovědi (12). Klíčovým faktorem obsaženým v intracelulárním edému jsou keratinocyty středních a bazálních vrstev, které jsou infikované a podstupují cytolýzu, což má za následek tvorbu intraepidermálních lézí, označovaných jako papulový stupeň, které se rychle mění v epidermální léze vyplněné tekutinou nažloutlou díky uvolněnému chromatinu (13). Tyto léze přetrvávají obvykle 3-4 dny.


V tomto stupni patogeneze jsou HSV viriony obsaženy v puchýřcích ve vysoké koncentraci a stádium je vysoce nakažlivé (12). Pupen na kůži následně praskne a vytváří se vřídek se zarudlým okolím případně s krustou hnisavého exudátu (12, 16). Exudát obsahuje fibrin a polymorfní leukocyty (13). Vředy se hojí 7-10 dní bez vzniku jizvy.

Počáteční infekce buněk je doprovázená replikací viru v periferálních místech, odkud viry vstupují do zakončení nervových vláken a šíří se axony do některých neuronů regionálních senzorických ganglií, kde virová DNA latentně perzistuje, což umožňuje virové infekci zůstat bez imunitní odpovědi. K transportu dochází retrográdně (zpětně). Obvykle se dostávají do trigeminálních a sakrálních ganglií, kde dochází k opětovné replikaci viru nebo k jeho latenci (7, 17). V některých případech může šířící se virus proniknout až do míchy a dosáhnout dorsálního kořene ganglia (17). Během latentní infekce nervových buněk, je virová DNA uchovávána jako episom (není do buňky integrována), s limitovanou expresí specifických virových genů, které jsou nutné pro zachování latence (28, 29, 30).

V ranném stupni pozorovaného klinického stádia rekurentních herpetických puchýřků dochází již k intenzivní imunitní odpovědi spočívající především v tvorbě makrofágů a CD4 T lymfocytů (16). Nejčastějším místem manifestace rekurentní nákazy bývá zpravidla primární místo nákazy. Rekurentní nákaza může být spuštěna mnoha vnějšími i vnitřními podněty jako jsou chlad, horečka, silné sluneční opalování, fyzická únava, emotivní poruchy, trauma, gastrointestinální poruchy, menstruace, těhotenství, oslabení po jiném onemocnění nebo alergie na některou potravinu (12, 13).

První příhoda (objevení) manifestace genitálního herpes bývá zpravidla nejintenzivnější, která může začít jako brnění, svědění nebo pálení na nebo v okolí genitálií. Později je doprovázená bolestí při močení, spontánní bolestí, vznikem puchýřků na nebo v okolí genitálií (15).

Hlavní důsledky:
- Bolest a diskomfort v souvislosti s lézemi;
- Systémové komplikace jako např. zadržování moči nebo aseptická meningitida;
- Ojedinělé komplikace vzniku diseminované nákazy, která bývá nejčastěji pozorovaná u imunosuprimovaných pacientů;
- Vzácné komplikace vzniku prenatálního přenosu z matky na plod a možnost vzniku neonatální nákazy;
- Zvýšené riziko HIV nákazy při její expozici;
- Neurologické poruchy: meningitida, latentní nákaza neuronů a nákaza očních neuronů (17, 18).

1.5. Imunitní odpověď
ZPĚT

Primární infekce je definována jako infekce, která se objeví při absenci detekovatelných protilátek specifických vůči virům Herpes simplex (18). Při počáteční imunitní odpovědi se tvoří specifické protilátky během 4-8 dní po nákaze. První protilátky jsou IgM a po nich se objevují IgG protilátky, které přetrvávají po delší dobu (18). V místě epidermální infekce jsou virové antigeny vystaveny dendritickým buňkám a makrofágům s CD4+Th1 buňkami. Tyto CD4+Th1 lymfocyty zahajují virovou clearens (klírens) tím, že uvolňují cytokíny jako např. IFN-gama, stimulují soustřeďování a aktivaci makrofágů a NK buněk (natural killer buněk). Imunitní odpověď indukuje dezintegraci a rozpad (lýzu) infikovaných buněk, které uvolňují virové antigeny, jednotným mechanismem, kterého se společně účastní: CD4+T buňky, CD8+T buňky, NK buňky a ADCC systém (buněčná cytotoxicita závislá na protilátkách) (18). Humorální (protilátková) imunita zahrnuje IgG1, IgG3 a IgA, jejichž přítomnost byla prokázána u pacientů s primární i rekurentní infekcí, zatímco IgG4 byly detekovány jen u 74% osob s rekurentní infekcí a IgG2 nebyly u nakažených pacientů pozorované vůbec. IgM protilátky byly zjištěny u 100% pacientů s primární infekcí a u 68% pacientů s rekurentní infekcí. IgA vykazuje pík obdobně jako je tomu u IgM protilátek (18).

Sekundární imunitní odpověď
U rekurentních lézí se předpokládá, že HSV antigen se vylučuje Langerhanovými buňkami a prezentuje se MHC II, který efektivně stimuluje specifickou rezidentní paměť CD4+Th buněk, které jsou rovněž stimulovány interferonem gama (16). Langerhanovy buňky pracují v souladu s ostatními cytokíny, vylučovanými pravděpodobně keratinocyty, epidermálními buňkami, infiltrujícími makrofágy a stejně tak Langerhanovými buňkami, a koordinují tak vlastní Th1 imunitní odpověď (16, 19). Dokonce před restimulací imunitních T-buněk, byla na počátku časné fáze rekurentních lézí zjištěna přítomnost navázaného cytokínu, TNF-alfa, na makrofágy, keratinocyty a/nebo T-lymfocyty (16). Dalším ranným dobře detekovatelným cytokínem byl i IFN-beta, který je vylučován fibroblasty efektivně inhibující virovou replikaci (19, 18). Přesto T lymfocyty spolu s makrofágy patří mezi hlavní mediátory protektivní imunitní odpovědi vůči rekurentní HSV nákaze (19). Specificky CD4+ a CD8+ T lymfocyty spolu s makrofágy bývají přítomné v mononukleárních infiltrátech v okolí infikovaných epidermálních buněk a keratinocytů (19, 20, 21).

Antivirová funkce těchto infiltrujících T-buněk zahrnuje cytotoxicitu, inhibici virového růstu, sekreci lymfokínů a podporu CD8+ a humorální imunitní odpověd. Cytotoxická odpověď se předpokládá, že je zprostředkována rannou infiltrací CD4+ T lymfocytů, které jsou zodpovědné za sekreci IFN-gama jako u počáteční primární infekce spojené s Th-1 imunitní odpovědí (16, 19). Sekrece IFN-gama může rovněž napomoci při překonávání regulace MHC I ovlivněné TAP, který se účastní lýzy zprostředkované CD8+ T lymfocyty. Bylo zjištěno, že infiltrované CD8+ T buňky vyvolávají velmi slabou cytotoxicitu vůči HSV infikovaným fibroblastům díky korelaci snížené exprese MHC I způsobené inhibicí TAP (19). Na druhé straně IFN-gama napomáhá regulovat MHC II na HSV infikovaných keratinocytech tím, že je dovoluje rozpoznávat cytolytickými CD8+ T buňkami (21). Velmi důležité je, že IFN-gama uvnitř lézí stimuluje indukci antigenů MHC třídy II na povrchu epidermálních buněk během prvních dvou dní trvání lézí (19). Navíc díky rozpoznávání CD4+ T buňkami dochází k zesílení Th1 buněčné odpovědi vyplývající z přítomnosti cytokínů v tekutině rekurentních puchýřků. Tato analýza potvrzuje skutečnost, proč u osob se slabou nebo poškozenou T-buněčnou imunitou dochází k častým HSV onemocněním (22).


Rovněž byla zkoumána úloha humorální imunitní odpovědi. Bylo zjištěno, že B lymfocyty se v lézích vyskytují vzácně, proto protilátková odpověď není postačující. Nicméně vysoké hladiny již existujících neutralizačních protilátek mohou hrát svou roli v prevenci HSV nákaz. Mohou tak například zabránit jejímu dalšímu šíření jak u neonatálního herpes tak v prevenci virémie (19). Jedna z úvah vychází z předpokladu, že HSV specifické protilátky snižují množství volného viru, a tím zabraňují jeho volnému šíření do okolní tkáně, a tak efektivně zmenšují velikost herpetické léze a pravděpodobnost další diseminace HSV (16).

Antigenita HSV specifických CD4+ T buněk není dosud kompletně známa. Některé výzkumy ukázaly, že existují CD4+ T buněčné epitopy odpovídající glykoproteinům HSV obalu: gB, gC, gD a gH (21), což prokázalo tvrzení, že cytotoxicita CD4+ T lymfocytů je nasměrována na většinu pozdních strukturálních proteinů, gB, gD, gC, a příležitostně na hlavní protein tegumentu VP16. Rovněž byly prokázáné i reakce s dalšími proteiny tegumentu UL21 (unique long 21), VP22 kodovaným UL49 genem a dUTP kodovaným UL 50 genem (21). Naopak cytotoxicita CD8+ T lymfocytů byla zjištěná pouze v přítomnosti keratinocytů stimulovaných IFN-gama (19).

Běžné sérové protilátky IgM a podtřídy IgG (IgG1, IgG2 a IgG3) se vážou na cizorodé patogeny (23). Specificky iniciují komplement zprostředkovanou lýzu (CML) pomocí klasické cesty (antigen-protilátka) a opsonizaci, které napomáhají eliminaci cizorodých patogenů. Obvykle každá z těchto imunitních odpovědí je řízena interakcemi s imunoglobulíny přes Fc vazebnou oblast. Typická Fc vazebná oblast imunoglobulínu váže buď C1q nebo Fc receptor fagocytované buňky při efektivním spuštění CML nebo funkci opsoninu. HSV virus však získal schopnost vyhnout se takto popsané imunitní odpovědi tím, že blokuje specifické Fc interakce. Toho HSV virus dosahuje použitím povrchových glykoproteinů gE a gI, které vytvářejí heterooligomerní komplexy, které fungují jako Fc receptory pro IgG. HSV povrchový glykoprotein gI má homologní sekvenci se savčími Fc receptory, což vede k předpokladu, že tuto schopnost získal evoluční rekombinací (24, 25).
Komplex HSV gE/gI receptoru váže jak neimunní tak imunní IgG. Imunní IgG protilátky jsou vyřazeny bipolární přemostěním, kdy se část Fab imunoglobulínu váže na HSV antigen (např. glykoprotein gD) a gE/gI komplex se naváže na část Fc (24, 25). V důsledku toho dojde k inhibici klasické cesty aktivace komplementu a blokuje se opsonizace. Současně není známo, zda HSV glykoproteiny nejsou inkorporovány do membrány hostitelské buňky, aby zabránily případnému ADCC systému.


Většina buněk má schopnost prezentovat vnitřní peptidy na buněčném povrchu tak, aby existoval jakýsi dohled imunitního systému. To se uskutečňuje procesem zprostředkovaným transportním proteinem TAP (transporter associated with antigen processing) (23). TAP je složen ze dvou jednotek, TAP1 a TAP2, které tvoří heterodimerní membránový komplex, jenž slouží jako vrátný pro transport peptidů z cytosolu do RER. Transportované peptidy se spojí s MHC I a jsou tak prezentované na buněčném povrchu (23). Po primární penetraci se HSV protein, ICP47, naváže na TAP, který blokuje peptidovou vazbu a peptidovou translokaci, a tím se zamezí spojení mnoha peptidických epitopů s klíčovou pozicí MHC I molekuly (19, 26, 27, 24, 22). V důsledku toho ICP47 zamezuje imunitnímu rozpoznávání virem infikované buňky pomocí CD8+ T lymfocytů, které jsou právě regulovány interakcí s MHC I.

Apoptóza je stěžejní mechanismus kontroly virové infekce CTL buňkami, a proto její vyřazení představuje ztrátu imunitní odpovědi. Obvykle bývá apoptóza zprostředkována CTL buňkami ať už složkami jejich lytických granulí nebo vazbou s cílovými buněčnými Fac ligandami. HSV virus prokazuje schopnost inhibovat smrtící účinnost CD8+ T buněk dosud neznámým mechanismem (22). Podle některých hypotéz lze předpokládat, že HSV s největší pravděpodobností kóduje anti-apoptické proteiny (22).

Tabulka: Vývoj imunitní odpovědi
Progrese (rekurence) Buňky imunitního systému MHC komplex Cytokíny
Den 1 CD4+ T lymfocyty, Makrofágy, B lymfocyty (ojediněle), CD8+ MHC II

Vysoká koncentrace (>20 ng/mol):
IFN-Gama, IL-1 Beta IL-6
Průměrná koncentrace (>4 ng/mol):
IL-1 alfa, IL-19
Aktivní hladina (0.5 ng/mol):
IL-12, MIP1-alfa, MIP1-beta, RANTES

Den 2 CD4+ T lymfocyty, CD8+ MHC II IFN-Gama
Den 3 CD4+ T lymfocyty, CD8+ MHC II TNF-Alfa (průměrné hladiny), IL-12
Den 4 ? MHC II IL-12, IL-1, IL-6 IL-10
Den 5 ? MHC II IL-1, IL-6 IL-10
Tabulka: Imunitní odpověd na individuální HSV povrchové glykoproteiny u myší
Imunogen
Protekce vůči úmrtí
Neutralizační protilátky
IL-2 odpověď (Th1)
IL-4 odpověď (Th2)
IFN-gama odpověď (Th1)
IL-6 odpověď (Th2)
TNF-alfa odpověď
gK
Žádná
Žádné
Vysoká
Vysoká
Vysoká
Vysoká
Vysoká
gG
Žádná
Žádné
Nízká
Mírná
-
Vysoká
Nízká
gD
Úplná
Vysoké
Vysoká
Nízká
Žádná
Vysoká
Vysoká
Mock
Žádná
Žádné
Nízká
Mírná
Mírná
Vysoká
Nízká
1.6. Experimentální vakcíny
ZPĚT

Stávajícím cílem HSV vakcín je prevence onemocnění nikoli nákazy, přestože i prevence nákazy by byly žádoucí. To by však vyžadovalo takovou vakcínu, která by byla schopná "sterilizovat imunitu" ve všech přístupových místech tohoto viru: očích, genitáliích, nosní a orofaciální sliznici (83, 84). Ze stejného důvodu by nejvhodnějším způsobem podání takové vakcíny mělo být intranazální podání, aby došlo k tvorbě rozsáhlé mukózní ochrany (87, 85, 86). Tento předpoklad není možné zajistit, dokud není splněna podmínka neuronové ochrany (83).

Vzhledem k mimořádným schopnostem viru HSV vyhnout se imunitní odpovědi a vytvořit latenci jako intracelulární virus, je pro hostitele obtížné se HSV efektivně zbavit. Aby byla navozena protekce před HSV, je třeba vyvolat takovou imunitní odpověď, která by zahrnovala Th1 lymfocyty a především cytotoxické CTL buňky (89). Současné bádání zjistilo, že sérové IgG protilátky a další vlastnosti T lymfocytů mají význam pro virovou klírens, která zamezuje neuronové invazi (87, 86). Přestože imunita vůči HSV není dosud známá, výsledky ukazují, že se na ní hlavní měrou podílí epitopy CD4+ T lymfocytů. Vedle povrchových glykoproteinů gB, gC, gD a gH byl jako imunogen zkoumán rovněž hlavní protein tegumentu (VP16).

Živé vakcíny
Živé atenuované vakcíny byly nadějí pro překonání HSV infekcí již ve 20. letech 20. století. Tehdy se aplikovaly živé neoslabené viry získané přímo z herpetické léze pacienta. V 90. letech 20. století anglická farmaceutická společnost Cantab Pharmaceuticals připravila tzv. geneticky inaktivovanou živou vakcínu, která je odvozena z původního divokého kmene HSV-2, který se liší od původního tím, že je zbaven genu, kódujícího glykoprotein H (gH), který je nezbytný pro virovou replikaci v hostitelské buňce. Aby se kompenzovala tato deficience HSV viru pro první infekční cyklus, oslabený virus je pomnožen na buňkách opičích ledvin s tímto vynechaným genem. Takto modifikovaný virus si pamatuje pouze proteinové produkty, ale nepamatuje si, jak je vytvořit (68). Geneticky inaktivovaná vakcína s DISC ("Disabled Infectious Single Cycle") virem, může dokončit pouze jeden replikační cyklus v normálních buňkách, a tak stimulovat humorální a buněčnou antivirovou imunitní odpověď, aniž by došlo k virémii (69).

Imunogenita geneticky inaktivované živé vakcíny s DISC virem byla ověřena na morčatech (69). Zvířata očkována DISC HSV-2 virem prokázala úplnou ochranu vůči primární HSV-2 infekci i po 6 měsíční reinfekci divokým kmenem HSV-2. Ve skupině zvířat, která byla před očkováním primárně infikována divokým HSV-2 virem, se rekurentní infekce neobjevila, což potvrzuje také terapeutickou účinnost této vakcíny. Vysoká účinnost očkování je zajištěna již při nízkých koncentracích vakcinační dávky. Další preklinické studie vyvrátily teoretické riziko možné reaktivace modifikovaného DISC viru v hostitelské buňce.

Klinická studie (70), ověřující imunogenitu a bezpečnost očkování s DISC vakcínou, byla provedena u 72 osob, rozdělěných do dvou skupin podle séronegativity a séropozitivity vůči HSV-1 nebo HSV-2. Očkovaní dobrovolníci byli imunizováni 2 vakcinačními dávkami (103, 104 a 105 PFU/dávka a placebo), podávanými v časovém intervalu 8 týdnů. Buněčná imunita, zahrnující lymfoproliferaci, tvorbu interferonu gama a aktivaci CTL buněk, byla dosažena již při nízkých vakcinačních dávkách. Významně vyšší imunitní odpověď byla zjištěna u séronegativních osob imunizovaných vakcínou s největší koncentrací, která přetrvávala ještě dalších 16 týdnů po podání druhé dávky. U žádné očkované osoby nebyla zjištěna přítomnost protilátek specifických vůči HSV, což je závěr, který potvrzuje zjištění z preklinických studií, že absence protilátkové odpovědi zajistí vysokou protekci očkovaného zvířete. Naopak u séropozitivních osob (s HSV-1 a/nebo HSV-2) očkování nevedlo k tvorbě významné imunitní odpovědi. Pouze u některých z nich došlo k mírnému zvýšení lymfoproliferace. Tento nedostatek se přičítá pravděpodobně nižším koncentračním dávkám pro imunizaci již infikovaných osob. Během 48 hodin po očkování a dále během celé studie, trvající 6 měsíců, se neobjevily žádné závažné nežádoucí účinky, a proto bylo toto očkování hodnoceno jako velmi bezpečné.

Subjednotkové vakcíny
Nejdéle zkoušeny jsou subjednotkové vakcíny, připravené na bázi rekombinantních obalových proteinů HSV-2 virionů, které se adsorbují na adjuvantní nosiče. Společnosti Chiron Vaccines a GlaxoSmithKline připravily rekombinantní vakcíny ze specifických povrchových glykoproteinů HSV-2 virionu, označovaných jako gD2 a gB2 (vakcína GSK obsahuje pouze gD2), které jsou nezbytné pro vstup viru do buňky. Rozdíl těchto vakcín je dán použitím adjuvantního nosiče, jako imunostimulačního prostředku. Chiron Vaccines použil MF59 (emulze oleje ve vodě) zatímco GlaxoSmithKline monofosforyl lipid A (MPL). Preklinické zkoušky potvrdily významnou funkci zvoleného nosiče, který může spolu s glykoproteinem stimulovat i buněčnou imunitní odpověď, která je významná zejména pro eliminaci latentní infekce (71-74). Společnost Cel-Sci vyvinula jinou tzv. heterokonjugovanou vakcínu, kterou připravila konjugací peptidů (přiřazených HSV) na T-buněčné ligandy.

Subjednotková vakcína s rekombinantními gB2 a gD2 glykoproteiny nebo pouze s gD2, vázanými na imunostimulační nosič MF59 nebo MPL byly ověřovány v řadě klinických studií u osob séronegativních i séropozitivních na HSV-2 infekci. V průběhu těchto studií se hodnotila jak koncentrace vakcinační dávky (30 µg, 50 µg, 100 µg), tak očkovací schéma (0.,1.,6. měsíc, 0.,4.,22.den nebo 0.,1.,2.,12.měsíc) (79-82). Imunogenita se testovala přítomností vytvořených neutralizačních protilátek specifických vůči HSV-2 a proliferací stimulovanou anti-HSV-2 imunizací.
Všechny očkované osoby, bez ohledu na jejich séropozitivitu či séronegativitu vůči oběma typům HSV, si vytvořily zvýšené hladiny specifických protilátek. Navíc u nich byla prokázána také zvýšená buněčná odpověď v podobě proliferace T buněk specifických k oběma glykoproteinům (77). Předpokládá se, že neutralizační protilátky mohou působit také ADCC mechanismem, který umožňuje další cytotoxické zneškodňování infikovaných buněk (78) prostřednictvím aktivovaných NK buněk. V klinických studií prováděných u malého souboru osob (zhruba 100 pacientů, obvykle s rekurentní infekcí) byly zaznamenány úspěšné výsledky, které potvrdily účinnost očkování, neboť došlo ke snížení četnosti ročních rekurentních infekcí, zhruzba o 30%, tj. z průměrných 6 na 4 rekurentní infekce. Ve velké klinické studii fáze III (s více než 2000 osobami) se ovšem tyto výsledky nepotvrdily (79). Přestože očkování subjednotkovou vakcínou (2 x 30 µg obou gB2 a gD2; intramuskulárně podaná vakcína v 0., 1., 6. měsíci) stimulovalo vysoké hladiny specifických neutralizačních protilátek, nedošlo k významnému snížení četnosti rekurentních infekcí ve skupině očkovaných osob ve srovnání s placebo skupinou. Pouze v prvních 5 měsících od zahájení imunizace došlo k 50% snížení výskytu rekurentních infekcích u očkovaných osob.

DNA vakcíny
Zatím byla klinicky zkoušena pouze jediná vakcína (GENEVAX), obsahující plasmid DNA, který kóduje glykoprotein gD2. Jako facilitátor obsahuje bupivicain, který zvyšuje přilnavost DNA na svalové buňky očkované osoby. Jiné prototypy DNA vakcín se teprve zkoušejí na zvířatech a jsou založeny na plasmidu, který také kóduje gD2, ale mají na rozdíl od vakcíny GENEVAX jiné nosiče (1,25-dihydroxyvitamin D, myoD - protein v podobě myotrubiček, apod.). Obecně plasmid DNA je v buňce schopen produkovat protein, který DNA kóduje, což umožňuje jeho intracelulární expresi hostitelských buněk při antigenní prezentaci CTL buňkám prostřednictvím MHC-I komplexu. Tento typ vakcín je vhodný pro dosažení nejen humorální imunitní odpovědi, ale i buněčné (75,76). Dosavadní preklinické studie ukazují, že předpoklady se vyplňují. U imunizovaných zvířat dochází až k trojnásobně nižší četnosti výskytu rekurentních infekcí.
Dosud byla klinicky zkoušena pouze jediná DNA vakcína (GENEVAX HSV) u 40 zdravých dobrovolníků, z nichž 20 bylo séropozitivních na HSV-1 infekci.

Tabulka: Požadavky na vakcínu
TERAPEUTICKÉ VAKCÍNY
PROFYLAKTICKÉ VAKCÍNY
  • Redukuje klinické rekurence a intenzitu
  • Redukuje šíření viru (88)
  • Akutní prevence klinického onemocnění
  • Prevence nákazy (virové replikace)
  • Prevence nebo redukce latence HSV
  • Prevence nebo redukce následných rekurencí (88)
  • Prevence vstupu HSV do periferálního nervového systému
Tabulka: Přehled připravených a zkoušených očkovacích látek vůči HSV infekci
Typ vakcíny Princip vakcíny Adjuvantní látka Stádium vývoje
Živá vakcína DISC virus, zbavený gH genu Není Fáze II
Subjednotková vakcína rekombinantní protein gD2 MPL imunostimulační monofosforyl lipid A Fáze III
rekombinantní protein gD2 a gB2 MF59 imunostimulační adjuvans Fáze III
heterokonjugát peptidů asociovaných s HSV navázaných na ligandy T buněk Není Preklinické studie
DNA vakcína DNA kodujícící gD2 glykoprotein (GENEVAX) bupivicain (facilitátor) Fáze I
DNA kodující gD2 s použitím nového promotoru - myoD Není Preklinické studie
DNA kodující gD2 Není Preklinické studie