Replicatie & pathogenese
Het rotavirus wordt opgenomen via de orale weg en heeft een tropisme voor epitheelcellen van de dunne darm (Figuur 1A). Na passage doorheen de maag, wordt het virus in het darmlumen blootgesteld aan het spijsverteringsenzyme trypsine (Figuur 1B). Dit enzyme knipt het VP4 eiwit op het oppervlak van het viruspartikel en zorgt ervoor dat de infectiviteit van het virus verhoogd wordt. Vervolgens zal het virus blijven hangen aan het oppervlak van de epitheelcellen of de mucuslaag (Figuur 1C) en de cel binnentreden via endocytose om de replicatiecyclus te starten (Figuur 1D).
Figuur 1. Replicatie van het rotavirus in het varken.
De verschillende stappen van de replicatiecyclus van het rotavirus worden hieronder weergegeven in Figuur 2. Nadat het virus is blijven plakken in de mucus en de receptor heeft gebonden (Stap 1 en 2), wordt het geïnternaliseerd door middel van endocytose (Stap 3). In het endosoom treedt een daling van de calciumconcentratie op die ervoor zorgt dat de buitenste kapsiedlaag VP7 en VP4 ontmantelt. Het resultaat is dat een dubbellagig partikel wordt vrijgegeven in het cytoplasma van de cel (Stap 4). Dit partikel is transcriptioneel actief en begint RNA kopijen van het genoom te kopiëren, die vrijgesteld worden via kanelen in het dubbellagig partikel (Stap 5) en gebruikt worden voor de translatie tot virale proteïnen (Stap 6). Een aantal van deze virale eiwitten, zoals NSP2 en NSP5 spelen een cruciale rol bij de vorming van zogenaamde viroplasmen (Stap 7a).
Viroplasmen zijn een soort van intracytoplasmatische lichaampjes die de virusreplicatie afschermen van de rest van het cytoplasma. Op deze manier kan het virus de cellulaire afweermechanismen ontwijken. Hierin zullen transcriptioneel actieve dubbellagige partikels RNA produceren (Stap 7b en 8) dat als basis dient voor de vorming van nieuwe virale partikels. Uit de viroplasmen worden nieuwgevormde dubbellagige partikels vrijgesteld (Stap 9), die maturatie ondergaan door het endoplasmatisch reticulum (Stappen 10a, 10b en 11). Finaal resulteert dit in mature drielagige partikels die vrijgesteld worden in het darmlumen via cellyse of exocytose (Stap 12).
Figuur 2. Replicatiecyclus van het rotavirus.
De viruspartikels die vrijgegeven worden in het darmlumen (Figuur 3A) worden vervolgens uitgescheiden via de feces (Figuur 3B). In sommige gevallen gaat dit gepaard met diarree. Het is het doel van het IWT LA traject om deze types rotavirussen te identificeren die gepaard gaan met klinische tekenen van diarree of subklinische groeivertraging.
Rotavirusdiarree kan op verschillende manieren geïnduceerd worden en hierbij speelt de productie van het virale enterotoxine NSP4 een belangrijke mechanistische rol:
Rotavirusdiarree kan op verschillende manieren geïnduceerd worden en hierbij speelt de productie van het virale enterotoxine NSP4 een belangrijke mechanistische rol:
- malabsorptie: door verminderde aanwezigheid van de enzymen op het oppervlak van de enterocyten
- hypersecretie: door stimulatie van de watersecretie in de crypten
- nerveus: door stimulatie van het enterisch zenuwstelsel, hetgeen leidt tot een hogere motiliteit van de darmwand
Figuur 3. Uitscheiding van het rotavirus.
Terug naar Het virus
Naar Immunologie