DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2024.1414224
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38863833
تاريخ النشر: 2024-05-28
المؤلف: Kamila Sagdat وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث فيروس الجدري وتفشيه
نظرة عامة
تقدم هذه القسم نظرة عامة على جدري القرود (mpox)، وهو مرض معدٍ تسببه فيروس جدري القرود (MPXV)، والذي يطرح تحديات تشخيصية كبيرة بسبب تشابه الأعراض مع عدوى أخرى. تؤكد المراجعة على مسببات المرض، وطرق الانتقال، والتجليات السريرية لجدري القرود، مع تسليط الضوء على أدوار البروتينات الفيروسية المختلفة، بما في ذلك فيروس مغلف خارج الخلية (EEV) وبروتينات الفيروس الناضج داخل الخلية (IMV)، بالإضافة إلى بروتينات شبيهة بالبروفيلاين. تناقش المراجعة التقدمات الحديثة في تقنيات التشخيص التي تستفيد من هذه البروتينات للكشف السريع عن MPXV، مثل اختبارات التدفق الجانبي (LFA)، واختبارات المناعة بتدفق جانبي (LFIA)، ورنين البلازما السطحية (SPR)، وطيف رامان المعزز بالسطح (SERS)، وطيف impedancia الكهروكيميائي (EIS).
في الختام، بينما كان هناك انخفاض في حالات جدري القرود المؤكدة، فإن احتمال ظهور الفيروس في مناطق غير متوطنة يستلزم تطوير طرق كشف سريعة ومحددة. تؤكد المراجعة على أهمية فهم الخصائص الهيكلية والوظيفية لبروتينات جدري القرود، مشيرة إلى أنه بينما تمتلك بعض البروتينات هياكل ثلاثية الأبعاد مثبتة، لا تزال أخرى غير مستكشفة. يقدم تقدم طرق الكشف عن الفيروس باستخدام الأبتاميرات الحمض النووي فرصًا واعدة للتشخيص الحساس والسريع. إن البحث المستمر في هياكل بروتينات جدري القرود أمر ضروري لتعزيز القدرات التشخيصية ومعالجة العدوى الفيروسية الناشئة بشكل فعال.
مقدمة
تناقش مقدمة الورقة جدري القرود، وهو مرض حيواني المنشأ تسببه فيروس جدري القرود (MPXV)، والذي ينتمي إلى جنس Orthopoxvirus ضمن عائلة Poxviridae. يظهر المرض بأعراض مثل الحمى، والصداع، وآلام الظهر، وطفح جلدي لاحق، مما يمكن أن يعقد التشخيص بسبب التشابه مع عدوى فيروسية أخرى، بما في ذلك تلك التي تسببها فيروسات الجدري واللقاح، بالإضافة إلى فيروس varicella-zoster المسؤول عن جدري الماء. يتمتع جدري القرود بمعدل وفيات يتراوح بين 1% إلى 10%، يتأثر بسلالة MPXV والوصول إلى الرعاية الصحية، ويفتقر حاليًا إلى علاج محدد، مع كون الرعاية الداعمة ضرورية لإدارة الأعراض. يوفر لقاح الجدري حماية جزئية ضد جدري القرود، لكن فعاليته متغيرة.
تؤكد الورقة على الحاجة إلى تحسين طرق الكشف عن MPXV، حيث تتطلب التقنيات الحالية مثل عزل الفيروس، والمجهر الإلكتروني، وPCR موارد متقدمة وخبرة، مما يعيق التشخيص في الوقت المناسب. يهدف المؤلفون إلى استكشاف مسببات المرض والخصائص البيولوجية لجدري القرود، مع التركيز على توصيف بروتينات غلاف MPXV المحددة (A29L، H3L، E8L، M1R، L1R، C19L، A35R، B6R، وA42R) كأهداف محتملة لطرق الكشف. بالإضافة إلى ذلك، تستعرض الورقة التقدمات الحديثة في تقنيات الكشف السريع عن جدري القرود، مع معالجة الحاجة الملحة للتعرف الموثوق على الأفراد المصابين للسيطرة على انتشار المرض.
نقاش
يوفر قسم النقاش في الورقة البحثية نظرة شاملة على علم الأوبئة، والميزات البيولوجية، ومسببات المرض، وخصائص البروتينات لفيروس جدري القرود (MPXV). تم التعرف عليه لأول مرة في عام 1970 في جمهورية الكونغو الديمقراطية، شهد MPXV زيادة كبيرة في التفشي، خاصة منذ مايو 2022، مع أكثر من 94,707 حالة مؤكدة عالميًا بحلول فبراير 2024. أعلنت منظمة الصحة العالمية عن MPXV حالة طوارئ صحية عامة في يوليو 2022 بسبب انتشاره السريع عبر 117 دولة، العديد منها لم يكن لديها حالات سابقة. يتم تصنيف الفيروس كفيروس DNA مزدوج السلسلة مغلف، بحجم جينوم يبلغ حوالي 197 كيلوبايت، يشفر ما يقرب من 190 بروتينًا. من الجدير بالذكر أن جينوم MPXV يحتوي على مناطق متغيرة مرتبطة بالضراوة ونطاق المضيف، مما يميزه عن الفيروسات الجدرية الأخرى.
تتوسع هذه القسم في شرح آليات انتقال MPXV، والعرض السريري، والتحديات في تمييزه عن الجدري. يمكن أن ينتقل الفيروس من خلال الاتصال المباشر ويظهر مسببات مرض معقدة تشمل دخول الفيروس عبر الجهاز التنفسي أو الجلد. يبرز النقاش دور بروتينات MPXV المحددة، مثل A29، H3L، وA35R، في دخول الفيروس، والاستجابة المناعية، وتطوير اللقاحات المحتملة. على سبيل المثال، يعتبر A35R حاسمًا للضراوة، بينما تم تحديد H3L كهدف للاستجابات المناعية لدى الأفراد الملقحين. تؤكد النتائج على الحاجة إلى أدوات تشخيصية مبتكرة واستراتيجيات علاجية لمكافحة تفشي جدري القرود المستمر، مع التأكيد على أهمية فهم الخصائص البيولوجية والهيكلية لـ MPXV للتدخل الفعال.
DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2024.1414224
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38863833
Publication Date: 2024-05-28
Author(s): Kamila Sagdat et al.
Primary Topic: Poxvirus research and outbreaks
Overview
The section provides an overview of monkeypox (mpox), an infectious disease caused by the mpox virus (MPXV), which poses significant diagnostic challenges due to symptom similarities with other infections. The review emphasizes the pathogenesis, transmission, and clinical manifestations of mpox, highlighting the roles of various viral proteins, including extracellular enveloped virus (EEV) and intracellular mature virus (IMV) proteins, as well as profilin-like proteins. It discusses recent advancements in diagnostic techniques that leverage these proteins for rapid detection of MPXV, such as lateral flow assays (LFA), lateral flow immunoassays (LFIA), surface plasmon resonance (SPR), surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS).
In conclusion, while there has been a decrease in confirmed mpox cases, the potential for the virus to emerge in non-endemic areas necessitates the development of rapid and specific detection methods. The review underscores the importance of understanding the structural and functional characteristics of mpox proteins, noting that while some proteins have established 3D structures, others remain unexplored. The advancement of viral detection methods utilizing nucleic acid aptamers presents promising opportunities for sensitive and rapid diagnosis. Continued research into mpox protein structures is essential for enhancing diagnostic capabilities and effectively addressing emerging viral infections.
Introduction
The introduction of the paper discusses Mpox, a zoonotic disease caused by the monkeypox virus (MPXV), which is part of the Orthopoxvirus genus within the Poxviridae family. The disease presents with symptoms such as fever, headache, back pain, and a subsequent rash, which can complicate diagnosis due to similarities with other viral infections, including those caused by the variola and vaccinia viruses, as well as the varicella-zoster virus responsible for chickenpox. Mpox has a mortality rate ranging from 1% to 10%, influenced by the MPXV strain and healthcare access, and currently lacks a specific treatment, with supportive care being essential for symptom management. The smallpox vaccine offers partial protection against Mpox, but its efficacy is variable.
The paper emphasizes the need for improved detection methods for MPXV, as existing techniques like viral isolation, electron microscopy, and PCR require advanced resources and expertise, hindering timely diagnosis. The authors aim to explore the pathogenesis and biological characteristics of Mpox, focusing on the characterization of specific MPXV envelope proteins (A29L, H3L, E8L, M1R, L1R, C19L, A35R, B6R, and A42R) as potential targets for detection methods. Additionally, the paper reviews recent advancements in rapid detection techniques for Mpox, addressing the urgent need for reliable identification of infected individuals to control disease spread.
Discussion
The discussion section of the research paper provides a comprehensive overview of the epidemiology, biological features, pathogenesis, and protein characteristics of the monkeypox virus (MPXV). Initially identified in 1970 in the Democratic Republic of Congo, MPXV has seen a significant rise in outbreaks, particularly since May 2022, with over 94,707 confirmed cases globally by February 2024. The World Health Organization declared MPXV a public health emergency in July 2022 due to its rapid spread across 117 countries, many of which had no prior cases. The virus is classified as an enveloped double-stranded DNA virus, with a genome size of approximately 197 kb, encoding nearly 190 proteins. Notably, MPXV’s genome contains variable regions associated with virulence and host range, distinguishing it from other poxviruses.
The section further elaborates on MPXV’s transmission mechanisms, clinical presentation, and the challenges in differentiating it from smallpox. The virus can be transmitted through direct contact and exhibits a complex pathogenesis involving viral entry through the respiratory tract or skin. The discussion highlights the role of specific MPXV proteins, such as A29, H3L, and A35R, in viral entry, immune response, and potential vaccine development. For instance, A35R is crucial for virulence, while H3L has been identified as a target for immune responses in vaccinated individuals. The findings underscore the need for innovative diagnostic tools and therapeutic strategies to combat the ongoing mpox outbreak, emphasizing the importance of understanding MPXV’s biological and structural characteristics for effective intervention.