ویروس هرپس سیمپلکس (Herpes simplex virus)

ویروس هرپس سیمپلکس (HSV) چیست؟ علائم، درمان، پیشگیری و علت به وجود آمدن آن

ویروس هرپس سیمپلکس (Herpes Simplex Virus) یا به اختصار HSV، یک پاتوژن رایج انسانی است که باعث عفونت سطوح مخاط دهان و صورت (HSV-1) و سطوح مخاط تناسلی (HSV-2) می شود. آلفا هرپس ویروس ها، جز خانواده Herpesviridae و از نوع ویروس های DNA دار هستند. عفونت ویروس هرپس سیمپلکس عامل تشکیل ضایعات تاولی در اپیتلیوم مخاطی است و به دنبال آن ویروس وارد نورون های حسی (sensory neurons) می گردد. در این حالت عفونت نهفته (tent infection) در فرد ایجاد می گردد و ممکن است تا پایان عمر در بدن بیمار باقی بماند. فعال شدن مجدد HSV نهفته منجر به ایجاد بیماری عود کننده (recurrent disease) در محل عفونت اولیه یا در مجاورت آن خواهد شد.

انواع ویروس هرپس سیمپلکس

ویروس هرپس سیمپلکس را می توان به دو سروتایپ تقسیم کرد که شامل HSV-1 و HSV-2 است و در ادامه به معرفی آنها پرداخته می شود. به طور کلی، HSV-1 با تبخال های دهانی همراه است که اغلب این عفونت ها در دوران کودکی رخ می دهند و HSV-2 با عفونت های ناحیه تناسلی پس از شروع رابطه جنسی مشاهده می شود.

HSV-1

ویروس هرپس سیمپلکس نوع 1 (HSV-1) یک ویروس خطی dsDNA است که عضوی از زیرخانواده Alpha Herpesviridae می باشد. ساختار کپسید آن به صورت بیست وجهی (icosahedral) با قطر 100 تا 110 نانومتر است. HSV-1 مسئول ایجاد ویزیکول های اولیه و مکرر، عمدتاً در مخاط دهان و ناحیه تناسلی است. شایع ترین راه انتقال این ویروس از طریق تماس مستقیم با بزاق یا سایر ترشحات بدن فرد آلوده می باشد.

علائم عفونت HSV-1

علائم ابتلا به ویروس هرپس سیمپلکس بسیار گسترده بوده و شامل موارد زیر می باشد که عبارتند از:

تبخال دهانی (orolabial herpes)
سیکوز هرپتیک (Herpetic sycosis)
تبخال گلادیاتوروم (Herpes gladiatorum)
هرپس ویتلو (herpetic whitlow)
عفونت HSV چشمی (ocular HSV infection)
آنسفالیت هرپس (Herpes encephalitis)
فوران واریسلی فرم کاپوزی (eczema herpeticum)
عفونت شدید یا مزمن HSV
فاکتورهای خطر

عوامل خطر (Risk factor) ها برای عفونت HSV-1 بسته به نوع عفونت متفاوت می باشد که عبارتند از:

در خصوص تبخال های دهانی فاکتور خطر، هر فعالیتی است که فرد را در معرض بزاق بیمار آلوده قرار می دهد مانند استفاده از ظروف آشامیدنی مشترک، لوازم آرایشی و بهداشتی مشترک و همچنین تماس دهان به دهان.
اصلی ترین فاکتور خطر برای سیکوز هرپتیک، اصلاح صورت با تیغ فرد آلوده به HSV-1 می باشد.
فاکتور خطر برای تبخال گلادیاتوروم شرکت در برخی فعالیت های ورزشی مانند کشتی، راگبی و بوکس می باشد.
در هرپس ویتلو فاکتور خطر شامل عادت به مکیدن انگشت، جویدن ناخن و انجام امور مرتبط با دندان پزشکی است که می توان منجر به انتقال HSV-1 به فرد گردد.
عامل خطر آنسفالیت هرپس، جهش در TLR-3 (toll-like receptor) و یا ژن های UNC-93B می باشد. احتمالا این جهش ها باعث مهار پاسخ های طبیعی مبتنی بر اینترفرون می شوند.
عامل خطر اصلی اگزما هرپتیکوم، اختلال در عملکرد سد پوستی (skin barrier) است. این حالت رامی توان در atopic dermatitis، بیماری داریر (Darier disease)، بیماری هایلی-هیلی (Hailey-Hailey disease) و انواع ایکتیوز (ichthyosis) مشاهده کرد.
در عفونت های مزمن یا شدید، فاکتور خطر نقص سیستم ایمنی در افراد مبتلا به HIV و یا گیرندگان عضو پیوندی می باشد.
نرخ شیوع

تخمین زده می شود که حدود یک سوم از جمعیت جهان حداقل یک بار در طول عمر خود، علائم مرتبط با ویروس هرپس سیمپلکس نوع 1 (HSV-1) را تجربه کرده اند. تقریباً از هر 1000 نوزاد در ایالات متحده، 1 نفر عفونت ویروس هرپس سیمپلکس نوزادی را در حین زایمان واژینال دریافت می کند. از نظر اپیدمیولوژیک، ذکر این نکته مهم است که آنسفالیت هرپس (Herpes encephalitis)، علت اصلی آنسفالیت کشنده در ایالات متحده بوده و عفونت چشمی HSV نیز از جمله شایع ترین علل نابینایی در ایالات متحده می باشد.

ساختار ژنوم HSV-1

ژنوم ویروس هرپس سیمپلکس 1 (HSV-1) به صورت DNA خطی دو رشته ای (dsDNA) است که طول آن تقریباً 152 kb می باشد. ژنوم HSV متشکل از حدود 75 ژن و غنی از GC است که به شکل متراکم و پشت سرهم قرار گرفته وحداقل 100 پروتئین مختلف را کد می کند. در ساختار ژنوم HSV دو منطقه منحصر به فرد (UL و US) مشاهده می شود که هر کدام با تکرارهای معکوس (TRL/IRL و TRS/IRS) احاطه شده اند. این ساختار مشخصه Alphaherpesvirinae است. ژن های ویروسی، بیش از 35 پلی پپتید که در ساختار ویروس نقش داشته و حداقل 10 پلی پپتید که در بخشی از پوشش ویروسی هستند را کد می کنند. از سوی دیگر، ویروس‌های هرپس مجموعه ‌ای از آنزیم‌ های خاص ویروسی را کد گذاری می ‌کند که در متابولیسم اسید های نوکلئیک، سنتز DNA، تنظیم بیان ژن و تولید پروتئین ها نقش دارند. برخی از این این آنزیم ها شامل DNA پلیمراز، هلیکاز-پریماز، تیمیدین کیناز، فاکتورهای رونویسی، پروتئین کیناز می باشد. علاوه بر این، توالی های تکراری فراوانی در در ساختار ژنوم HSV مشاهده می گردد که عبارتند از:

دو نسخه توالی تکراری معکوس بلند (Long inverted repeats) یا RL (با طول حدودی 75 kb)
دو نسخه توالی تکراری معکوس کوتاه (short inverted repeat) یا RS (با طول حدودی 25 kb)
سه نسخه از توالی “a” که در هر دو انتهای ژنوم و ناحیه میانی long-short (L-S) junction تکرار شده است.

نتایج برخی مطالعات نشان می دهند که نحوه بیان ژنوم HSV-1 در سلول های عصبی و غیر عصبی ممکن است متفاوت باشد. رونویسی این ژن ها در سلول های غیرعصبی توسط آنزیم RNA polymerase II انجام می شود. بیان ژن های ویروس به صورت متفاوت انجام می گردد، به طوری که ابتدا پروتئین های اولیه جهت فعال کردن رونویسی از ژن های میانی و late سنتز خواهند شد. ژن های میانی مسئول همانندسازی DNA هستند در حالی که ژن های دیررس یا late، عمدتاً شامل پروتئین های ساختاری می باشند.

HSV-2

ویروس هرپس سیمپلکس نوع 2 (HSV-2) نیز مانند HSV-1 یک عفونت شایع است و تقریباً 22 درصد از بزرگسالان 12 ساله و بالاتر را تحت تأثیر قرار می دهد. HSV-2 عامل اصلی بروز تبخال ها در ناحیه تماسلی است در حالی که HSV-1 اغلب نواحی اطراف دهان را تحت تاثیر خود قرار می دهد. تبخال تناسلی یکی از شایع ترین عفونت های مقاربتی (STI) است که اکثر موارد به دلیل ابتلای فرد به HSV-2 بروز می یابند. البته در برخی موارد نادر، علت ایجاد تبخال تناسلی ویروس هرپس سیمپلکس نوع 1 (HSV-1) گزارش شده است.

عفونت به این نوع ویروس اغلب باعث بروز علائم غیر اختصاصی در فرد مانند خارش ناحیه تناسلی می گردد که این امر ممکن است باعث تاخیر در تشخیص و درمان بیماری گردد. شایع ترین راه انتقال این بیماری، از راه ارتباط جنسی می باشد. این ویروس ترجیحاً پوست و غشاهای مخاطی را تحت تأثیر قرار می دهد و به سلول های اپیتلیال در مواجهه اولیه حمله می کند که در نهایت به صورت داخل سلولی در آن محل تکثیر می شود.

علائم عفونت HSV-2

نشانه های ابتلا به ویروس هرپس سیمپلکس 2 (HSV-2) اغلب واضح بوده و با معاینه های سرپایی قابل تشخیص می باشد. ابتلا به این عفونت اغلب به عنوان زخم های دردناک در ناحیه تناسلی، درد و سوزش ادرار ظاهر شود. باید توجه داشت که زخم های حاصل از HSV-2 اغلب با درد همراه هستند. از دیگر علائم سیستمیک این عفونت می توان به تب، سردرد و احساس ضعف در فرد مبتلا اشاره کرد.

عوامل خطر

فاکتورهای خطر (Risk factor) در زمینه ابتلا به عفونت ویروس هرپس سیمپلکس 2 (HSV-2) شامل تماس مستقیم با مایعات بدن فرد آلوده مانند بزاق و رابطه جنسی با فرد مبتلا می باشد. HSV-2 در خارج از بدن، پایداری کمی داشته و از بین می رود به همین دلیل خطر انتقال آن از راه های غیر جنسی بسیار پائین می باشد.

نرخ شیوع

آمارها نشان می دهند که تعداد زنان مبتلا به تبخال های تناسلی بالاتر از مردان است و شیوع آن با افزایش شرکای جنسی بالا می رود. نرخ شیوع ویروس هرپس سیمپلکس 2 (HSV-2) در آمریکایی‌های آفریقایی تبار غیر اسپانیایی نسبت به سفیدپوستان غیر اسپانیایی بالاتر است. حدود 45 میلیون نفر از افراد بزرگسال آمریکا به این بیماری مبتلا هستند.

ساختار ژنوم HSV–2

اندازه ژنوم HSV-2 حدودا 155 kb بوده و از دو ناحیه گسترده با توالی منحصر به فرد (UL و US)، که هر یک توسط یک جفت عنصر تکرار معکوس (TRL-IRL و IRS-TRS) محدود شده اند، تشکیل شده است. در ساختار ژنوم HSV-2 یک directly repeated sequence به طول 254 bp وجود دارد که در انتهای ژنوم (توالی a) با یک یا چند نسخه در جهت مخالف (توالی ‘ a) در internal joint بین IRL و IRS قرار گرفته است.

UL به علاوه تکرارهای کناری (flanking repeats) آن، منطقه طولانی (L) و US با تکرارهای کناری (flanking repeats) آن، منطقه کوتاه (S) نامیده می شود. ژنوم HSV-2 سویه ی HG52 از حدود 154746 bp تشکیل شده و درصد GC آن 70.4% می باشد. تعداد ژن های HSV-1 و HSV-2 یکسان است و از حدود 75 ژن تشکیل شده است.

عفونت HSV در نوزادان

عفونت ویروس هرپس سیمپلکس در نوزادان از جمله مخرب ترین بیماری هاست که نرخ بروز پائینی دارد. شیوع این بیماری در آمریکا، حدود 5 مورد در هر 10000 نوزاد متولد شده می باشد. حدود 35 درصد از نوزادان مبتلا به بیماری سیستم عصبی مرکزی (CNS) و بقیه مبتلا به بیماری هایی خواهند شد که چندین عضو در آنها درگیر خواهد شد. در نوزادانی که چندین عضو آنها درگیر بیماری می شود، نرخ مرگ و میر آنها بالاست و حدود 40% می باشد. از سوی دیگر، مرگ و میر با بیماری های CNS حدود 5% است.

امروزه با استفاده از تکنیک ها تشخیصی مختلف، درک ما از بیماری HSV در نوزادان افزایش یافته است. به عنوان مثال، استفاده از روش PCR امکان تشخیص بیماری CNS را بدون بیوپسی مغز یا کشت مایع مغزی نخاعی (cerebrospinal fluid) فراهم کرده است. در صورتی که در نمونه بیمار، HSV DNA مشاهده شود این نوزاد باید دوره درمان طولانی تری را نسبت به دیگران داشته باشد.

تشخیص ویروس هرپس سیمپلکس

اخیراً پیشرفت ‌های زیادی در زمینه تکنیک ‌های تشخیصی عفونت HSV از جمله روش ‌های جدید تشخیص ویروسی و آزمایش ‌های سرولوژیکی صورت گرفته است. تشخیص HSV معمولاً از طریق شناسایی کل ویروس یا پروتئین های ویروسی، مواد ژنتیکی یا آنتی بادی های اختصاصی آن در خون انجام می گردد. راهبرد های تشخیصی مرسوم شامل کشت ویروسی، آزمایش ‌های سرولوژیکی و تکنیک‌های مولکولی است که در ادامه به معرفی آنها پرداخته می شود. به طور کلی، تست های تشخیص ویروس هرپس سیمپلکس به دو گروه طبقه بندی می شوند که عبارتند از:

1) روش های تشخیص HSV از طریق ضایعات

در این دسته از تست ها تلاش می شود که وجود ویروس در یک ضایعه یا ترشحات تناسلی تشخیص داده شود. در این حالت ویروس از ضایعات روی پوست یا اندام تناسلی با سواب زدن یا خراش دادن با چاقوی جراحی جمع آوری می شود. در بهترین حالت باید نمونه برداری از تاول ها در کمتر از 24 ساعت پس از ایجاد انجام شود چون پس از آغاز پوسته پوسته شدن ضایعه ها حساسیت تست کاهش می یابد. در ادامه تعدادی از تست های تشخیص مستقیم معرفی می شوند که عبارتند از:

بررسی های میکروسکپی و تصویربرداری (Microscopy and Imaging)

یکی از کاربردی ترین تست های تشخیص HSV، استفاده از میکروسکپ Brightfield است که در آن از نور عبرو کرده از نمونه تصویر برداری انجام می شود. از این روش برای تصویربرداری از سلول ها و بافت های آلوده به ویروس استفاده می گردد. به دلیل اینکه پراکندگی و جذب از ذرات ویروسی، که اندازه آنها کمتر از 150 نانومتر است، جزئی می باشد نمی توان ذرات ویروسی منفرد را مستقیماً با استفاده از این روش مشاهده کرد.

از دیگر میکروسکپ هایی که در این زمینه مورد استفاده قرار می گیرد می توان به انواع فلورسنت (Fluorescence Microscopy) اشاره کرد. در این میکروسکپ ها، به نمونه نشان دار شده توسط مواد فلورسنت نور تابانده می شود و نور با طول موج بلندتر آزاد می گردد که توسط دوربین ها و یا photomultiplier tubes تصویر ثبت خواهد شد. پرکاربردترین این روش، روش ایمونوفلورسانس مستقیم (DFA) است که در آن از آنتی‌بادی ‌های نشان دار شده با فلوروفورها برای رنگ ‌آمیزی ویروس استفاده می‌ شود. این آنتی بادی ها اغلب گلیکوپروتئین های موجود در سطح ذرات ویروسی را هدف قرار می دهند.

تست های تشخیصی ملکولی

متداول ترین روش ملکولی جهت تشخیص ویروس هرپس سیمپلکس (HSV)، PCR است که امکان تشخیص سریع ژنوم ویروس را فراهم می کند. تکنیک Real-Time PCR امروزه به طور گسترده در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد که شامل استفاده از پرایمر ها و پروب های نشان دار شده با رنگ فلورسنت TaqMan می باشد. از مزایای این روش می توان به حساسیت و دقت بالا و امکان مشاهده روند واکنش در حین انجام PCR اشاره کرد. در این روش اغلب پرایمر ها برای نواحی مختلفی مانند UL44 (HSV-1) و UL3 (HSV-2) جهت تکثیر طراحی می شوند. کمی سازی virus load به وسیله منحنی استاندارد انجام می شود.

2) تست های سرولوژیکی

یک روش غیر مستقیم برای تشخیص عفونت HSV شامل شناسایی آنتی ‌بادی‌ هایی در خون است که در پاسخ به HSV تولید می‌ شوند. این روش شامل جداسازی سرم از خون کامل گرفته شده از بیماران و استفاده از یکی از روش های زیر برای تشخیص وجود آنتی بادی های اختصاصی HSV است.

Hemagglutination Assay

در این روش، گلبول ‌های قرمز خون از طریق یک آنتی ژن محلول در سطح خود جذب شده و با آنتی ‌بادی ‌های مخصوص آنتی ‌ژن آگلوتینه می ‌شوند. مشخص شده است که گلیئکوپروتئین C (gC-1) در HSV-1، اصلی ترین هماگلوتینین ویروسی است که توانایی اتصال به گلبول های قرمز در هنگام عفونت را دارد. آنتی بادی هایی که بر علیه گلیکوپروتئین های مختلف (gC-1 برای HSV-1 و gC2 برای HSV-2) در مراحل اولیه عفونت ظاهر می شوند، می توانند در تشخیص زودهنگام عفونت موثر باشند.

وسترن بلات

در روش وسترن بلات (Western Blot)، کل آنتی ‌ژن‌ های HSV-1 و HSV-2 از رده ‌های سلولی آلوده با کمک الکتروفورز جدا شده و بر روی غشای نیتروسلولز جذب می‌ شوند و در معرض سرم بیمار قرار می‌ گیرند. تشخیص HSV بر اساس الگوهای نواری است که به طور خاص برای HSV-1 و HSV-2 تشکیل می گردد. این تست دارای حساسیت بالا و توانایی تمایز بین آنتی بادی های HSV-1 و HSV-2 را دارد.

الایزا (ELISA)

روش الایزا (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) یا به اختصار ELISA، یک روش تشخیص سرولوژیکی است که در آن تشخیص آنتی ‌بادی ‌ها از خون بیماران با استفاده از آنتی‌ ژن‌ های خاص انجام می شود. انجام ELISA نسبت به وسترن بلات آسانتر بوده و نتایج آن سریع تر بدست می آید. اساس این تکنیک تعیین وجود آنتی بادی های IgG اختصاصی است که در حضور HSV-1 و HSV-2 تولید می شوند.

درمان ویروس هرپس سیمپلکس

تا امروز روش درمانی که بتواند ویروس هرپس سیمپلکس را از بدن فرد مبتلا حذف کند، ارائه نشده است اما اغلب پزشکان با کمک برخی داروهای ضد ویرورسی مانع از تکثیر آن و پیشرفت بیماری می شوند. از اولین داروهای استاندارد که این زمینه تجویز می گردند، می توان به آسیکلوویر (Acyclovir) و فامسیکلوویر (Famciclovir) اشاره کرد. آسیکلوویر یک درمان استاندارد تثبیت شده برای عفونت HSV است که دارای مزایای درمانی برای هرپس دهان و تناسلی می باشد.

آسیکلوویر یک 9-(2-hydroxyethoxymethyl) guanine است که یک آنالوگ نوکلئوزیدی غیر حلقوی می باشد. این دارو در برابر HSV-1، HSV-2 و ویروس واریسلا-زوستر (VZV) بسیار انتخابی عمل می کند. آنزیم تیمیدین کیناز انسانی، نوکلئوتید های تیمیدین را فسفریله می کنند اما تیمیدین کیناز هرپس نوکلئوتید های گوانین و آنالوگ های آن مانند آسیکلوویر را در انسان فسفریله می کنند. در نتیجه آسیکلوویر مونوفسفات، که متعاقباً به آسیکلوویر دی فسفات و تری فسفات تیدیل می گردد.

با توجه به اینکه آسیکلوویر فاقد ریبوز است، یک قند 5 حلقه ‌ای با گروه هیدروکسیل که برای انجام فرایند طویل سازی (Elongation) توسط آنزیم DNA پلیمراز لازم است، زنجیره DNA ویروسی نوپا قطع می گردد. علاوه بر این، آسیکلوویر به طور رقابتی DNA پلیمراز HSV را مهار و غیرفعال خواهد کرد. آسیکلوویر هم به صورت خوراکی و هم وریدی تجویز می شود. با این وجود، اگر در عفونت های اولیه استفاده شود، موثر تر خواهد بود.