Papillomvirus (ibland papillomavirus)Information om klamydia, gonorré och papillomavirus (pdf), KI.se, läst 3 juli 2019 är en mångfaldig familj av så kallade nakna och parasiterande dubbelsträngade DNA-virus vars värdar sträcker sig från fåglar och reptiler till däggdjur och människor. Virusen klassificeras baserat på värdart, vävnadsspecificitet, histologi och gensekvens. Papillomvirus som infekterar människor kallas humant papillomvirus (HPV).
Virusfamiljens evolutionära framgång och stora variation kopplas till en för virusen lyckad samevolution med sina värdar. Varje typ av papillomvirus är generellt sett artspecifik och dessutom ofta vävnadsspecifik, vilket innebär att typerna har evolutionära nischer där risken för konkurrens minskas. Virusen lyckas hålla sig ”före” sina värdar eftersom de molekylärt evolverar snabbare än sin värdart.
Papillomvirus infekterar olika typer av epitelceller och kan orsaka vårtor eller benigna tumörer. De kan även ligga latenta i värdceller utan att orsaka symtom. Vissa typer av papillomvirus klassificeras däremot som högrisktyper och kan orsaka cancer, exempelvis humant papillomvirus av typ 16 och 18.
Taxonomi Papillomaviridae-familjen omfattar 53 släkten som delas in i två underfamiljer: Firstpapillomavirinae och Secondpapillomavirinae. Det som ytterst skiljer släktena är faktorer som olikheter inom genomen, värdorganismer, vävnadspecificitet och histologi.
Papillomvirus som tillhör underfamiljen Firstpapillomavirinae har amnioter som värdar. Virus inom underfamiljen har koden för de väsentliga virala proteinerna (E1, E2, L1 och L2) samt minst ett accessoriskt protein (E5, E6 eller E7) i sin arvsmassa.
Underfamiljen Secondpapillomavirinae har endast ett beskrivet virus och har isolerats hos en fisk. Det är det minsta papillomviruset, och arvsmassan består endast av de väsentliga virala proteinerna (E1, E2, L1 och L2).
De första papillomvirusen som beskrevs hittades hos däggdjur (framför allt hos kaniner, nötkreatur och i vårtor hos människa). Virusen fick sina engelska namn efter sin värdart: exempelvis cottontail rabbit papillomavirus (CRPV), bovine papillomavirus (BVP) och human papillomavirus (HPV). Vid upptäckter av fler typer av viruset hos en och samma art adderades ett nummer efter dess namn och förkortning: exempelvis human papillomavirus 1 (HPV1).
Humant papillomvirus Humant papillomvirus, HPV, är en smittsam virusinfektion som överförs sexuellt från en individ till en annan vid sexuella kontakter. Cirka 70 procent av män och kvinnor av den vuxna populationen i världen är smittade med HPV-infektioner. HPV finns i många typer, man har identifierat nära 200 HPV-typer som infekterar människor. Till exempel kan HPV-infektioner drabba epitelcellerna i öppningen av urinvägarna som ombildas till cancerceller i livmoderhalsen, vilket kan resultera i livmoderhalscancer. 90 procent av alla cervixcancerfall tros vara orsakade av HPV-infektioner, och HPV kan även orsaka andra cancerformer i tonsiller, vulva, vagina, anus och penisen.
Papillomvirus och cancer hos människor De flesta HPV-infektioner orsakar en mild sjukdom eller helt symptomfria infektioner. Cancer räknas inte som ett typiskt resultat av infektion av papillomvirus, utan förekommer endast sällsynt och då med specifika typer av papillomvirus. Hos människan är humant papillomvirus (HPV) 6 och 11 förknippade med cancerrisk. Båda dessa virus kännetecknas av genitala infektioner i form av vårtor. Från infektion kan de ligga vilande i många år i hud eller slemhinna innan de aktiveras och då leda till genitala vårtor eller cervixdysplasi (en form av pre-cancer i livmodern orsakad av okontrollerad celltillväxt). Vissa HPV-typer har onkogen potential (kan orsaka cancer) som HPV-16 och HPV-18 vilka båda är förknippade med cancer i livmoderhalsen.
Utvecklingen av cancerogen papillomvirusinfektion tar vanligtvis flera år. Papillomvirus har associerats med utveckling av olika cancerformer såsom cervixcancer, peniscancer och oral cancer. miniatyr|HPV som orsakar livmoderhalscancer
Livmoderhalscancer Humant papillomvirus HPV är en viktig orsak till utveckling av livmoderhalscancer, då infektion i sällsynta fall kan leda till onormal celltillväxt och cancer, ibland även med förmågan att metastasera sig till andra delar av kroppen. HPV16 och HPV18 utgör tillsammans cirka 70 procent av fallen av HPV-inducerad cancer och HPV31 och HPV41 utgör cirka 10 procent av fallen; resterande 20 procent orsakas av andra HPV-typer. De flesta HPV-infektionerna botas och självläker, men vissa har en persisterande förmåga som kan resultera i dysplasi och utvecklas till cancer genom inducering av onkogena transformationer där de inaktiverar tumörsuppressorgener.
Kondylom och peniscancer Kondylom är en smittsam könssjukdom som orsakas av humant papillomvirus. Den kallas även för genital papillomvirusinfektion och är den vanligaste typen av sexuellt överförbara sjukdomar. Kondylom kan orsakas av många olika HPV-typer och symptomen varierar i intensitet och i varaktighet. Även om orsaken till peniscancer fortfarande är okänd finns en koppling med HPV: att bära HPV ökar risken att man drabbas av cancer, särskilt om man smittats med de virus som orsakar könsvårtor. Generellt, om man bär på HPV-högrisktyperna (HPV-16,18,31,59 och 66) och samtidigt är smittad med kondylom, då ökar risken att infektionen utvecklas till cancer.
Oral cancer Oral cancer, även känd som muncancer, drabbar munhålan och svalget. HPV kan infektera munhålan och svalget vilket i sin tur kan leda till orofarynxcancer (bakdelen av svalget samt tungbasen och halsmandlarna/tonsiller). Den här typen av cancer kallas för orofaryngeal cancer. Cirka 80 procent av orofaryngeal cancer i Sverige tros bero på HPV-infektion. I likhet med cancer i könsdelarna är det främst HPV-16 och 18 som är förknippade med förhöjd cancerrisk i mun-halsregionen. Orofarynxcancer ökar i förekomst och en orsak som föreslagits är ändrade sexualvanor. Tidigare har det rapporterats att risken för HPV-infektion ökar och blir allt mer riskabel hos personer med flera sexpartners under en period, vilket ökar risken att drabbas av orofarynxcancer, särskilt hos unga män vid sexdebut och vid mer än 5 sexpartners.
Animala papillomvirus Papillomvirus är generellt artspecifika, men släktet har ett brett värdspektrum och har identifierats hos flera arter av ryggradsdjur, fåglar och reptiler. Störst fokus från forskningen har legat på humana papillomvirus och 193 olika HPV-typer som infekterar människor har beskrivits att jämföras med 183 virus från andra djurarter. Introduktionen av nya metoder för amplifiering och analys av viralt DNA har lett till att antalet kategoriserade varianter av animala papillomvirus ökat drastiskt.
Bovine papillomvirus – BPV miniatyr|Bovin papillomviruskapsid i en tredimensionell struktur Det finns 23 olika typer av Bovine papillomvirus (BPV) beskrivna från klövdjur. Baserat på genetiskt släktskap klassificeras de i fyra grupper. BPV utvecklar oftast godartade tumörer och orsakar inga medicinska komplikationer för värdarten. Dock kan BPV orsaka hyperplastiska hudflikar och papillom på slemhinnor, vilka kan vara potentiella kooperativa faktorer till cancer i matspjälkningskanalen och urinblåsan En studie som undersökt BPV-typer hos mjölkkor i Turkiet fann att i 35 BPV-positiva prover kunde BPV -1, -2, -3, -4, -6, -7, -9, och -10 identifieras. Tillika kunde nya förmodade typer av BPV upptäckas i proverna och möjligen kooperativa infektioner mellan de olika typerna, det antagandet behövdes styrkas med typspecifika primers. Studien har använt sig av PCR-analyser (Polymeraskedjereaktion) som ökar mängden av en viss DNA-sekvens hos viruset. Det innebär att flera typer av BPV kan infektera en och samma värdart. BPV-viruset kan också infektera hästdjur och ge upphov till fibroplastiska tumörer (sarkoider).
Exempel på papillomvirus hos djur TaxonomiVärdartPapillomvirusFörkortningKlassifikationArtiodactylaEuropeisk älg - Alces alcesAlces AlcesAaPV1DeltapapillomvirusCarnivoraGolden retriver - Canis canisCanis familiarisCPV2 (CfPV2)TaupapillomvirusCarnivoraShar pei - Canis lupusCanis familiaris oralCPV1 (COPV)LambdapapillomvirusCetaceaSadeldelfin - Delphinus delphisDelphinus delphisDdPV1UpisilonpapillomvirusErinacemorphaEuropeisk igelkott - Erinaceus europaeusErinaceus europaeusEePV1DyoetapapillomvirusPsittaciformesAfrikansk grå jako - Psittacus erithacusPsittacus erithacusPePV1ThetapapillomvirusSquamataRutpyton - Morelia spilota spilota Morelia spilotaMsPV1Dyomupapillomvirus
Evolution Papillomvirusen är generellt artspecifika då spridningsvägen ofta sker via sexuella kontakter, vilket innebär att spridningen inte förekommer mellan arter. Det har inneburit att papillomvirus har samevolverat med sin värdart och följt med sin värdart vid artbildning. Dock råder det delade meningar kring spridningen, då vissa studier tyder på att överföringar av viruset sker mellan arter.
Oavsett har papillomviruset evolverat framgångsrikt genom många olika mekanismer, vilka har påverkat virusets omfattande fylogenetiska träd. Genom att papillomviruset har utvecklat flera ekologiska nischer för värdarter har de kunnat evolvera, dessutom har samevolution, adaptiv radiering och rekombination varit avgörande faktorer för papillomfamiljens historiska utveckling.
Evolution HPV58 I östra Asien finns det HPV-58 typer som orsakar livmoderhalscancer, de typerna är ovanliga i resten av världen. 747 varianter av HPV-58 är kända och av dessa är A1, A2, och A3 vanligast i Asien medan i Europa och Amerika domineras bilden av A2 och andra varianter än A.Om man med hjälp av fylogeni analyserar evolutionen av HPV-58 ser man att den första delningen ägde rum för cirka 478 600 år sedan. Den tidsperioden överensstämmer med artbildningen mellan homo sapiens, neandertalare och denisova. Neandertalarna kan ha burit på en tidig variant av HPV vid migrationen från Afrika. Neandertalarna levde i Europa och västra Asien och där de kommit i kontakt med moderna människan i mellanöstern. Korsning mellan parterna har medfört sexuell överföring av virus. Dagens geografiska skillnader i HPV58-förekomster hos befolkningen kan då vara ett resultat av en tidig spridning av HPV-58. I och med att papillomvirus infekterar basal lamina i epitelceller är det omöjligt att studera virus från fossil från förfäder av homininer.
Struktur Papillomvirus är ett cirkulärt dubbelsträngat DNA-virus med en ikosaeder-formad proteinkapsel. Proteinkapseln innehåller en kopia av arvsmassan som är sammanpackad med associerade histonproteiner. Proteinkapseln saknar lipidmembran och papillomviruset kategoriseras därför som ett naket virus. Proteinkapseln har en diameter på 55 nm, där utsidan av proteinkapseln består av 360 kopior av proteinet L1 format i 72 pentamerer bundet med 72 stycken L2-proteiner på insidan av kapseln. Papillomvirus har en genomsnittlig genomstorlek om 7500 stycken baspar.
Vävnadsspecificitet miniatyr|Grafisk demonstration av hur infektion av papillomvirus via mikroabrasioner kan ske. Papillomvirusets målceller är de basala epitelcellerna och dessa nås normalt via små skador, så kallade mikroabrasioner, i epitelet. Infektionen sprids genom att delningen av infekterade celler, närmast basal lamina, förskjuter äldre infekterade celler mot epitelets apikala yta, varifrån de kan spridas vidare.
Livscykel
Adsorption till cellytan och passage genom cellmembranet