Папилломавирусы человека (ПВЧ), или вирусы папилломы человека (ВПЧ, , HPV) — группа вирусов из семейства папилломавирусов, включающая 27 видов из 5 родов (Alphapapillomavirus, Betapapillomavirus, Gammapapillomavirus, Mupapillomavirus и Nupapillomavirus) и более 170 типов (штаммов).
Около 85% сексуально активных женщин и 90% сексуально активных мужчин инфицируется ВПЧ в течение всей жизни. 660 млн человек в мире уже инфицировано ВПЧ (12 % населения планеты). 750 тысяч случаев ВПЧ-ассоциированных раков и 32 млн случаев аногенитальных бородавок ежегодно регистрируются в мире. Ежегодно более 300 тысяч человек умирают от раковых заболеваний, вызванных ВПЧ. ВПЧ является наиболее распространённым заболеванием, передающимся половым путём, в США, России и многих других странах.
Само по себе инфицирование ВПЧ не означает доказательства сексуального контакта, поскольку стандартный жизненный цикл вируса рассчитан на заражение через микротрещины в коже. Заражение через слизистые оболочки лишь более эффективно и потому чаще встречается. Заражение вирусом возможно через общие предметы или даже рукопожатие. Заражению через предметы и кожу других людей способствует экстремальная устойчивость ВПЧ к антисептикам.
Классификация Группа была зарегистрирована Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV) как единый вид Human papilloma virus в 1971 году. В 2003 его окончательно разделили на 27 видов в 5 родах, а в 2010 эти виды переименовали так, чтобы их научные названия отражали род, к которому они относятся. Все виды папилломавирусов человека, зарегистрированные в 2003 году, сведены в таблицу ниже. Название вида в 2003—2010 гг. Другие типы (штаммы), включённые в вид Название вида с 2010 г. Human papillomavirus 1 (HPV1) — Mupapillomavirus 1 Human papillomavirus 2 (HPV2) HPV27, HPV57 Alphapapillomavirus 4 Human papillomavirus 4 (HPV4) HPV65, HPV95 Gammapapillomavirus 1 Human papillomavirus 5 (HPV5) HPV8, HPV12, HPV14, HPV19, HPV20, HPV21, HPV25, HPV36, HPV47 Betapapillomavirus 1 Human papillomavirus 6 (HPV6) HPV11, HPV13, HPV44, HPV74, PcPV Alphapapillomavirus 10 Human papillomavirus 7 (HPV7) HPV40, HPV43, HPV91 Alphapapillomavirus 8 Human papillomavirus 9 (HPV9) HPV15, HPV17, HPV22, HPV23, HPV37, HPV38, HPV80 Betapapillomavirus 2 Human papillomavirus 10 (HPV10) HPV3, HPV28, HPV29, HPV77, HPV78, HPV94 Alphapapillomavirus 2 Human papillomavirus 16 (HPV16) HPV31, HPV33, HPV35, HPV52, HPV58, HPV67 Alphapapillomavirus 9 Human papillomavirus 18 (HPV18) HPV39, HPV45, HPV59, HPV68, HPV70, HPV85 Alphapapillomavirus 7 Human papillomavirus 26 (HPV26) HPV51, HPV69, HPV82 Alphapapillomavirus 5 Human papillomavirus 32 (HPV32) HPV42 Alphapapillomavirus 1 Human papillomavirus 34 (HPV34) HPV73 Alphapapillomavirus 11 Human papillomavirus 41 (HPV41) — Nupapillomavirus 1 Human papillomavirus 48 (HPV48) — Gammapapillomavirus 2 Human papillomavirus 49 (HPV49) HPV75, HPV76 Betapapillomavirus 3 Human papillomavirus 50 (HPV50) — Gammapapillomavirus 3 Human papillomavirus 53 (HPV53) HPV30, HPV56, HPV66 Alphapapillomavirus 6 Human papillomavirus 54 (HPV54) — Alphapapillomavirus 13 Human papillomavirus 60 (HPV60) — Gammapapillomavirus 4 Human papillomavirus 61 (HPV61) HPV72, HPV81, HPV83, HPV84, HPVcand62, HPVcand86, HPVcand87, HPVcand89 Alphapapillomavirus 3 Human papillomavirus 63 (HPV63) — Mupapillomavirus 2 Human papillomavirus 71 (HPV71) — удалён Human papillomavirus 88 (HPV88) — Gammapapillomavirus 5 Human papillomavirus cand90 (HPVcand90) — Alphapapillomavirus 14 Human papillomavirus cand92 (HPVcand92) — Betapapillomavirus 4
На основании способности индуцировать неопластические процессы папилломавирусы классифицируют на три группы:
Онкогенные папилломавирусы низкого онкогенного риска (HPV 3, 6, 11, 13, 32, 34, 40, 41, 42, 43, 44, 51, 61, 72, 73) Онкогенные папилломавирусы среднего онкогенного риска (HPV 30, 35, 45, 52, 53, 56, 58) Онкогенные папилломавирусы высокого онкогенного риска (HPV 16, 18, 31, 33, 39, 50, 59, 64, 68, 70).
Деление на низко- и высокоонкогенные типы условно, потому что злокачественная опухоль может возникнуть на месте внедрения ВПЧ низкоонкогенного типа и не развиться на месте внедрения высокоонкогенного.
Пути инфицирования Основным путём заражения аногенитальными бородавками (остроконечными кондиломами) является половой путь заражения. Презерватив не является 100%-й защитой от ВПЧ, так как инфицирование возможно через микротрещины кожи и слизистые оболочки. Возможно заражение папилломавирусом новорождённых при родах, что является причиной возникновения ларингеального (гортанного) папилломатоза у детей и аногенитальных бородавок у младенцев. Возможно заражение бытовым путём, например, через прикосновение. Вирус папилломы человека способен существовать некоторое время в общественных местах (туалеты, бани, бассейны, спортзалы) и проникать в организм человека через ссадины и царапины на коже. Возможно самозаражение (аутоинокуляция) при бритье, эпиляции.
Заразность вируса ВПЧ является предметом дискуссий. Часть источников оценивает вероятность заражения ВПЧ при одноразовом контакте без презерватива около 60-70 %. В то же время другие исследователи утверждают, что такая вероятность есть только у носителей ВПЧ с образованием папиллом, то есть у 10 % инфицированных вирусом. Важно понимать, что представление, будто заражение ВПЧ возможно только через слизистые оболочки, является заблуждением. Инфицирование через слизистые оболочки просто более эффективно для вируса, но не является даже его стандартным путем. Стандартный жизненный цикл ВПЧ рассчитан на проникновение через микротрещины в коже c целью поразить клетки дермиса. Сами микротрещины на коже образуются естественным путем от её сухости, небольших повреждений и т. п. Иными словами, ВПЧ хотя и с невысокой вероятностью, но способен заражать через контакт кожных покровов и даже через касание предметов, на которых имеются вирионы ВПЧ. Поэтому представление, что презерватив способен полностью защищать от ВПЧ — неверное, презерватив резко снижает вероятность инфицирования, но примерно такая же вероятность инфицирования — при оральном сексе. При использовании презервативов и отказе от орального секса и поцелуев все равно у 10 % пар, в которых один из партнёров был инфицирован ВПЧ, примерно за 6 месяцев регулярных контактов происходит перенос вируса. Как правило, это происходит через микротрещины в коже на руках при касании гениталий инфицированного человека.
Распространённость в России Восточная Европа относится к регионам с высоким уровнем инфицирования ВПЧ — инфицированы около 22 % населения. Наиболее часто встречаются HPV16 (3,2 %), HPV18 (1,4 %), HPV52 (0,9 %), HPV31 (0,8 %) и HPV58 (0,7 %), но распределение крайне неравномерное по регионам и социальным группам.
Группой ученых инфекционистов была проведена компиляция исследований по масштабам эпидемии ВПЧ в России, показывающая, что инфицирование ВПЧ среди тестируемых студентов достигает примерно 40 % и среди ВПЧ-позитивных около 60 % поражены более, чем одним видом ВПЧ. Среди всех возрастных групп распространение ВПЧ — около 20-30 % и разные исследования показывают сильно варьирующиеся результаты между регионами и социальными группами, что указывает на очаговый характер распространения ВПЧ.
Распространенность в Республике Беларусь ДНК вируса была обнаружена у 9,7% женщин (n=11382) репродуктивного возраста. Наиболее распространенными генотипами вируса были HPV16 (2,2%), HPV18 (0,5%), HPV16 и другие (0,3%), HPV18 и другие (0,1%); распространенность "других" генотипов вируса - 5,3%. Частота встречаемости ВПЧ высокого канцерогенного риска составила HPV16 (50,1%), HPV18 (14,8%), HPV51 (10,6%), HPV56 (9,1%), HPV31 (8,9%), HPV52 (8,1%), HPV33 (6,9%), HPV45 (6,2%). Инфицированность только одним генотипом ВПЧ была характерна для более молодых женщин, инфицированность двумя и тремя генотипами встречалась в возрасте 18-24 года гораздо реже - примерно 18% и 7%, соответственно.
Структура и жизненный цикл вируса
Структура ВПЧ относится к безоболочечным вирусам, то есть с простым, но весьма устойчивым к антисептикам капсидом икосаэдрической формы. Внутри капсида вирус содержит двухцепочечную ДНК в виде замкнутого кольца. ДНК вируса многократно дублирует его белки, так как жизненный цикл вируса требует отрыва частей ДНК
Жизненный цикл ВПЧ является строго эпителиотропным, так как вначале поражает базальный слой эпителия кожи и слизистых оболочек гениталий и других органов (гортани, ротовой полости, глаз и др.). Жизненный цикл ВПЧ связан с дифференциацией эпителиальных клеток. Репликация ДНК ВПЧ происходит только в клетках базального слоя, а в клетках других слоев эпидермиса вирусные частицы лишь персистируют. Поскольку ВПЧ обычно мало проникают в кровь, то ограничены возможности иммунитета организма. После естественного инфицирования ВПЧ отмечаются низкая скорость сероконверсии и невысокий уровень продукции антител к ВПЧ: как правило, антитела, образующиеся после инфицирования одним типом возбудителя, не предотвращают инфицирование другими типами ВПЧ.
Развитие вируса происходит в два этапа. Сначала при заражении ВПЧ в клетках эпидермиса нарушается нормальный процесс дифференцировки клеток. Происходит клональная экспансия инфицированных ВПЧ-клеток базального слоя.
Первая фаза состоит в размыкании кольца ДНК и путем разрушения одной из копий генома L1, он продублирован в ДНК вируса более 100 раз, поэтому потеря одной копии гена не играет роли. Потом от ДНК отделяется кусок с генами E7 и E6 в виде мРНК, оставшаяся цепочка ДНК вируса прикрепляется к ДНК самой клетки, фактически становясь частью её генома. Для ДНК-вирусов такая глубокая генная модификация клетки является стандартным механизмом, около 8 % ДНК человека относятся к внедренной ДНК реликтовых вирусов, геном которых бесполезно копируется (см. эндогенные вирусные элементы).
Механизм развития онкологических заболеваний связан с экспрессией протеинов E7 и E6 направленных на нарушение функционирование ключевых белков клетки, отвечающих за функционирование её деления. Белок клетки p53 отвечает за инициирование репликации клетки по мере контроля фаз её жизненного цикла и блокирование опухолей. Белок ретинобластомы (pRB) запрещает репликацию клеток при обнаружении повреждений её ДНК и если клетка не достигла достаточной зрелости. Е7 и E6 прикрепляются к белкам p53 и pRB, инициируя запрос на деление и отключение контроля их генетической целостности, что приводит к неконтролируемому делению клеток и накапливанию мутаций клеточной ДНК. На этом этапе сборки капсида вируса не происходит и вирус ещё не способен к заражению других людей, однако визуально уже начинается рост бородавок (папиллом). Ключевая роль белков E6 и E7 на этой фазе развития ВПЧ позволяет сделать ПЦР-тест на их наличие, что используется для ранней диагностики инфицирования. Блокирование белков E6 и E7 также является основной идеей попыток разработки перспективных лечебных вакцин от ВПЧ, которые способны действовать уже после заражения ВПЧ и останавливать развитие папиллом и опухолей.
В стадии развитой инфекции клетки шиповатого слоя при переходе в зернистый оказываются наиболее активными в синтезе вирусной ДНК. Эта фаза жизненного цикла ВПЧ характеризует второй этап экспансии вирусной инфекции внутри эпидермиса. Экспрессия поздних генов L1 и L2 наступает на конечной стадии дифференцировки в роговом слое. Белки L1 и L2 отвечают за сборку капсида вируса и с началом их генерации начинается активная сборка зрелых вирусных частиц и их выделение из клеток на поверхности кожи. Участки кожи и слизистых оболочек, на поверхности которых происходит активное выделение и почкование вируса, представляют наибольшую опасность для контактного заражения.
Клинические проявления Папилломавирусы человека известны достаточно давно, именно они вызывают бородавки.