Influenssa A -virus

Influenssa A -virus on pallomainen virioni, jonka halkaisija on 80–120 nm ja molekyylipaino 250 MD. Viruksen genomia edustaa yksijuosteinen fragmentoitunut (8 fragmenttia) negatiivinen RNA, jonka kokonaismolekyylipaino on 5 MD. Nukleokapsidin symmetriatyyppi on kierteinen. Influenssaviruksella on superkapsidi (kalvo), joka sisältää kaksi glykoproteiinia – hemagglutiniinin ja neuraminidaasin – jotka työntyvät kalvon yläpuolelle erilaisten piikkien muodossa. Hemagglutiniinilla on trimeerirakenne, jonka molekyylipaino on 225 kD; kunkin monomeerin molekyylipaino on 75 kD. Monomeeri koostuu pienemmästä alayksiköstä, jonka molekyylipaino on 25 kD (HA2), ja suuremmasta alayksiköstä, jonka molekyylipaino on 50 kD (HA1).

Hemagglutiniinin päätoiminnot:

• tunnistaa solureseptorin - mukopeptidin, joka sisältää N-asetyylineuramiinihappoa (siaalihappoa);
• varmistaa virionikalvon fuusion solukalvon ja sen lysosomien kalvojen kanssa, ts. vastaa virionin tunkeutumisesta soluun;
• määrittää viruksen pandemian luonteen (hemagglutiniinin muutokset aiheuttavat pandemioita, sen vaihtelu aiheuttaa influenssaepidemioita);
• sillä on suurimmat suojaavat ominaisuudet, ja se on vastuussa immuniteetin muodostumisesta.

Ihmisten, nisäkkäiden ja lintujen influenssa A -viruksia, 13 hemagglutiniinityyppiä, jotka eroavat toisistaan antigeenin suhteen, on tunnistettu ja niille on annettu peräkkäinen numerointi (H1:stä H13:een).

Neuraminidaasi (N) on tetrameeri, jonka molekyylipaino on 200–250 kDa, ja kunkin monomeerin molekyylipaino on 50–60 kDa. Sen toiminnot ovat:

• varmistaen virionien leviämisen pilkkomalla neuramiinihappoa vasta syntetisoiduista virioneista ja solukalvosta;
• yhdessä hemagglutiniinin kanssa viruksen pandemian ja epidemian ominaisuuksien määrittäminen.

Influenssa A -viruksella on löydetty 10 erilaista neuraminidaasivarianttia (N1-N10).

Virionin nukleokapsidi koostuu kahdeksasta vRNA-fragmentista ja kapsidiproteiineista, jotka muodostavat kierteisen juosteen. Kaikkien kahdeksan vRNA-fragmentin 3'-päissä on identtiset 12 nukleotidin sekvenssit. Myös jokaisen fragmentin 5'-päissä on identtiset 13 nukleotidin sekvenssit. 5'- ja 3'-päät ovat osittain komplementaarisia toistensa kanssa. Tämä seikka mahdollistaa ilmeisesti fragmenttien transkription ja replikaation säätelyn. Kukin fragmentti transkriptoidaan ja replikoidaan itsenäisesti. Neljä kapsidiproteiinia on tiiviisti sidoksissa kuhunkin niistä: nukleoproteiini (NP), jolla on rakenteellinen ja säätelevä rooli; proteiini PB1 - transkriptaasi; PB2 - endonukleaasi ja PA - replikaasi. Proteiineilla PB1 ja PB2 on emäksisiä (emäksisiä) ominaisuuksia ja PA - happamia. Proteiinit PB1, PB2 ja PA muodostavat polymeerin. Nukleokapsidia ympäröi matriisiproteiini (M1-proteiini), jolla on johtava rooli virionin morfogeneesissä ja joka suojaa virionin RNA:ta. Proteiinit M2 (joita koodaa yksi seitsemännen fragmentin lukukehyksistä), NS1 ja NS2 (joita koodaa vRNA:n kahdeksas fragmentti, jolla, kuten vRNA:n seitsemännellä fragmentilla, on kaksi lukukehystä) syntetisoidaan viruksen lisääntymisen aikana, mutta ne eivät sisälly sen rakenteeseen.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Influenssa A -viruksen elinkaari

Influenssavirus imeytyy solukalvolle sen hemagglutiniinin ja mukopeptidin vuorovaikutuksen kautta. Virus pääsee sitten soluun yhdellä kahdesta mekanismista:

• virionin kalvon fuusio solukalvon kanssa tai
• matkan varrella: päällystetty kuoppa - päällystetty vesikkeli - endosomi - lysosomi - virionikalvon fuusio lysosomikalvon kanssa - nukleokapsidin vapautuminen solun sytosoliin.

Virionin "riisumisen" toinen vaihe (matriisiproteiinin tuhoutuminen) tapahtuu matkalla tumaan. Influenssaviruksen elinkaaren erikoisuus on, että sen vRNA:n transkriptioon tarvitaan aluke. Tosiasia on, että virus itse ei pysty syntetisoimaan "korkkia" - erityistä aluetta mRNA:n 5'-päässä, joka koostuu metyloituneesta guaniinista ja 10-13 vierekkäisestä nukleotidista ja joka on välttämätön ribosomin mRNA:n tunnistamiselle. Siksi se puree korkin pois solun mRNA:sta proteiininsa PB2 avulla, ja koska mRNA:n synteesi soluissa tapahtuu vain ytimessä, viruksen RNA:n on ensin tunkeuduttava tumaan. Se tunkeutuu sinne ribonukleoproteiinina, joka koostuu kahdeksasta RNA-fragmentista, jotka liittyvät proteiineihin NP, PB1, PB2 ja PA. Nyt solun elämä on täysin alisteinen viruksen eduille, sen lisääntymiselle.

Transkriptio-ominaisuus

Tumassa vRNA:han syntetisoidaan kolmenlaisia virusspesifisiä RNA:ita: 1) positiivinen komplementaarinen RNA (mRNA), jota käytetään templaatteina virusproteiinien synteesissä; ne sisältävät solun mRNA:n 5'-päässä cap-osan, joka on irrotettu solun mRNA:n 5'-päästä, ja poly-A-sekvenssin 3'-päässä; 2) täyspitkä komplementaarinen RNA (cRNA), joka toimii templaattina virioni-RNA:n (vRNA) synteesissä; cRNA:n 5'-päässä ei ole cap-osaa eikä 3'-päässä ole poly-A-sekvenssiä; 3) negatiivinen virioni-RNA (vRNA), joka on uusien syntetisoitujen virionien genomi.

Välittömästi, jopa ennen synteesin päättymistä, vRNA ja cRNA liittyvät kapsidiproteiineihin, jotka kulkeutuvat tumaan sytosolista. Virionien koostumukseen kuuluvat kuitenkin vain vRNA:han liittyvät ribonukleoproteiinit. cRNA:ta sisältävät ribonukleoproteiinit eivät ainoastaan pääse virionien koostumukseen, vaan eivät edes poistu solun tumasta. Viruksen mRNA:t kulkeutuvat sytosoliin, jossa ne transloidaan. Uudet syntetisoidut vRNA-molekyylit siirtyvät ytimestä sytosoliin liittymisen jälkeen kapsidiproteiineihin.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Viruksen proteiinin translaation ominaisuudet

Proteiinit NP, PB1, PB2, PA ja M syntetisoidaan vapaissa polyribosomeissa. Proteiinit NP, PB1, PB2 ja PA syntetisoidaan sytosolista synteesin jälkeen tumaan, jossa ne sitoutuvat vasta syntetisoituun vRNA:han ja palaavat sitten sytosoliin nukleokapsidina. Synteesin jälkeen matriisiproteiini siirtyy solukalvon sisäpinnalle syrjäyttäen siitä soluproteiineja tällä alueella. Proteiinit H ja N syntetisoidaan endoplasmisen retikulumin kalvoihin liittyvissä ribosomeissa, kuljetetaan niitä pitkin glykosylaation läpi ja kiinnittyvät solukalvon ulkopinnalle muodostaen piikkejä juuri proteiini M:n vastakkaiselle puolelle, jotka sijaitsevat sen sisäpinnalla. Proteiini H pilkkoutuu HA1:ksi ja HA2:ksi prosessoinnin aikana.

Virionin morfogeneesin viimeistä vaihetta säätelee M-proteiini. Nukleokapsidi on vuorovaikutuksessa sen kanssa; solukalvon läpi kulkiessaan se peittyy ensin M-proteiinilla ja sitten solukalvon lipidikerroksella sekä superkapsidiglykoproteiineilla H ja N. Viruksen elinkaari kestää 6-8 tuntia ja päättyy uusien syntetisoitujen virionien silmuuntumiseen, jotka kykenevät hyökkäämään kudoksen muita soluja vastaan.

Virus ei ole kovin stabiili ulkoisessa ympäristössä. Se tuhoutuu helposti kuumentamalla (56 °C:ssa 5–10 minuuttia), auringonvalon ja UV-valon vaikutuksesta ja neutraloituu helposti desinfiointiaineilla.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Influenssa A:n patogeneesi ja oireet

Influenssan itämisaika on lyhyt - 1-2 päivää. Virus lisääntyy hengitysteiden limakalvojen epiteelisoluissa ja lokalisoituu pääasiassa henkitorveen, mikä ilmenee kliinisesti kuivana, kivuliaana yskänä, johon liittyy kipua henkitorven suuntaisesti. Sairastuneiden solujen hajoamistuotteet pääsevät vereen aiheuttaen vakavaa myrkytystä ja ruumiinlämmön nousua 38-39 °C:seen. Lisääntynyt verisuonten läpäisevyys endoteelisolujen vaurioitumisen vuoksi voi aiheuttaa patologisia muutoksia eri elimissä: täplikkäitä verenvuotoja henkitorvessa, keuhkoputkissa ja joskus aivoödeemaa, joka voi johtaa kuolemaan. Influenssaviruksella on lamaava vaikutus hematopoieesiin ja immuunijärjestelmään. Kaikki tämä voi johtaa sekundaarisiin virus- ja bakteeri-infektioihin, jotka vaikeuttavat taudin kulkua.

Tartunnan jälkeinen immuniteetti

Aiemmat käsitykset siitä, että influenssan jälkeen jää heikko ja lyhytaikainen immuniteetti, kumottiin H1N1-viruksen paluun jälkeen vuonna 1977. Tämä virus aiheutti taudin pääasiassa alle 20-vuotiailla eli niillä, jotka eivät olleet sairastaneet sitä ennen vuotta 1957. Näin ollen tartunnan jälkeinen immuniteetti on melko voimakas ja pitkäaikainen, mutta sillä on voimakas tyyppikohtainen luonne.

Hankitun immuniteetin muodostumisessa pääroolissa ovat virusta neutraloivat vasta-aineet, jotka estävät hemagglutiniinia ja neuraminidaasia, sekä erittävät immunoglobuliinit IgA.

Influenssa A:n epidemiologia

Tartunnan lähde on ihminen, sairas henkilö tai kantaja, harvoin eläimet (koti- ja villieläimet, siat). Ihmisten tartunta tapahtuu ilmassa olevien pisaroiden välityksellä, itämisaika on hyvin lyhyt (1-2 päivää), joten epidemia leviää hyvin nopeasti ja voi kehittyä pandemiaksi ilman kollektiivista immuniteettia. Immuniteetti on influenssaepidemioiden tärkein säätelijä. Kollektiivisen immuniteetin lisääntyessä epidemia vähenee. Samalla immuniteetin muodostumisen vuoksi valikoituu viruskantoja, joilla on modifioitu antigeeninen rakenne, ensisijaisesti hemagglutiniini ja neuraminidaasi; nämä virukset aiheuttavat edelleen epidemioita, kunnes niitä vastaan tulee vasta-aineita. Tällainen antigeeninen ajautuminen ylläpitää epidemian jatkuvuutta. Influenssa A -viruksessa on kuitenkin löydetty toinenkin vaihtelun muoto, jota kutsutaan siirtymäksi. Se liittyy täydelliseen muutokseen yhdestä hemagglutiniinityypistä (harvemmin - ja neuraminidaasi) toiseen.

Kaikki influenssapandemiat aiheuttivat influenssa A -virukset, joiden luonne oli muuttunut. Vuoden 1918 pandemian aiheutti H1N1-fenotyyppinen virus (noin 20 miljoonaa ihmistä kuoli), vuoden 1957 pandemian aiheutti H3N2-virus (yli puolet maailman väestöstä sairastui) ja vuoden 1968 pandemian aiheutti H3N2-virus.

Influenssa A -virusten tyyppien jyrkän muutoksen syiden selittämiseksi on esitetty kaksi päähypoteesia. AA Smorodintsevin hypoteesin mukaan epidemian leviämiskykynsä loppuun käyttänyt virus ei katoa, vaan jatkaa leviämistään ryhmänä ilman havaittavia taudinpurkauksia tai säilyy ihmiskehossa pitkään. 10–20 vuoden kuluttua, kun ilmestyy uusi sukupolvi ihmisiä, joilla ei ole immuniteettia tätä virusta vastaan, siitä tulee uusien epidemioiden aiheuttaja. Tätä hypoteesia tukee se, että H1N1-fenotyyppinen influenssa A -virus, joka katosi vuonna 1957, kun se korvattiin h3N2-viruksella, ilmestyi uudelleen 20 vuoden poissaolon jälkeen vuonna 1977.

Toisen, useiden kirjoittajien kehittämän ja tukeman hypoteesin mukaan uudentyyppisiä influenssa A -viruksia syntyy genomien uudelleenassosiaation seurauksena ihmisen ja lintuinfluenssavirusten, lintuinfluenssavirusten sekä lintuinfluenssavirusten ja nisäkkäiden (sikojen) influenssavirusten välillä, mitä helpottaa virusgenomin segmenttirakenne (8 fragmenttia).

Näin ollen influenssa A -viruksella on kaksi tapaa muuttaa genomiaan.

Pistemutaatiot, jotka aiheuttavat antigeenistä ajautumista. Ne vaikuttavat ensisijaisesti hemagglutiniini- ja neuraminidaasigeeneihin, erityisesti H3N2-viruksessa. Tämän vuoksi H3N2-virus aiheutti kahdeksan epidemiaa vuosien 1982 ja 1998 välillä ja sillä on edelleen epidemian kannalta merkitystä.

Geenien uudelleenassosiaatio ihmisen influenssavirusten ja lintuinfluenssa- ja sikainfluenssavirusten välillä. Influenssa A -viruksen genomien uudelleenassosiaation lintuinfluenssa- ja sikainfluenssavirusten genomeihin uskotaan olevan tärkein syy tämän viruksen pandemiavarianttien syntymiseen. Antigeeninen ajautuminen antaa virukselle mahdollisuuden voittaa ihmisillä olemassa olevan immuniteetin. Antigeeninen siirtymä luo uuden epidemiatilanteen: useimmilla ihmisillä ei ole immuniteettia uudelle virukselle, ja syntyy influenssapandemia. Influenssa A -viruksen genomien tällaisen uudelleenassosiaation mahdollisuus on todistettu kokeellisesti.

On todettu, että ihmisillä influenssaepidemioita aiheuttavat A-tyypin virukset, joilla on vain 3 tai 4 fenotyyppiä: H1N1 (H0N1); h3N2; H3N2.

Kana-(lintu-)virus on kuitenkin merkittävä uhka myös ihmisille. Kanainfluenssan taudinpurkauksia on havaittu toistuvasti, erityisesti kanavirus H5N1 aiheutti miljoonan ihmisen epitsoottisen epitsoottisen taudin koti- ja luonnonvaraisten lintujen keskuudessa 80–90 %:n kuolleisuudella. Myös ihmiset ovat saaneet tartunnan kanoista; vuonna 1997 18 ihmistä sai tartunnan kanoista, joista kolmasosa kuoli. Erityisen suuri taudinpurkaus havaittiin tammi-maaliskuussa 2004. Se vaikutti lähes kaikkiin Kaakkois-Aasian maihin ja yhteen Yhdysvaltojen osavaltioon ja aiheutti valtavia taloudellisia vahinkoja. 22 ihmistä sai tartunnan ja kuoli kanoihin. Taudinpurkauksen poistamiseksi toteutettiin tiukimmat ja päättäväisimmät toimenpiteet: tiukka karanteeni, kaiken siipikarjan hävittäminen kaikissa pesäkkeissä, sairaiden ja kaikkien kuumeisten sekä sairaiden kanssa tekemisissä olleiden henkilöiden sairaalahoito ja eristäminen, kananlihan tuontikielto edellä mainituista maista sekä kaikkien näistä maista saapuvien matkustajien ja ajoneuvojen tiukka lääketieteellinen ja eläinlääkärin valvonta. Influenssan laaja leviäminen ihmisten keskuudessa ei johtunut siitä, ettei lintuinfluenssaviruksen genomin ja ihmisen influenssaviruksen genomin välillä olisi tapahtunut uudelleenassosiaatiota. Tällaisen uudelleenassosiaation vaara on kuitenkin edelleen todellinen. Tämä voi johtaa uuden vaarallisen pandeemisen ihmisinfluenssaviruksen ilmaantumiseen.

Havaittujen influenssaviruskantojen nimet osoittavat viruksen serotyypin (A, B, C), isäntälajin (jos se ei ole ihminen), eristyspaikan, kannan numeron, eristysvuoden (kaksi viimeistä numeroa) ja fenotyypin (suluissa). Esimerkiksi: "A/Singapore/1/57 (h3N2), A/duck/USSR/695/76 (H3N2)".

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]

Influenssa A:n laboratoriodiagnostiikka

Tutkimuksen materiaalina käytetään nenänielun eritteitä, jotka saadaan joko pesemällä tai käyttämällä vanupuikkoja, sekä verta. Käytetään seuraavia diagnostisia menetelmiä:

• Virologinen - kanan alkioiden, vihreiden apinoiden munuaissoluviljelmien (Vero) ja koirien (MDSC) infektio. Soluviljelmät ovat erityisen tehokkaita virusten A (H3N2) ja B eristämisessä.
• Serologinen - spesifisten vasta-aineiden havaitseminen ja niiden tiitterin lisääntyminen (parillisissa seerumeissa) käyttämällä RTGA:ta, RSK:ta ja entsyymi-immunomääritystä.
• Nopeutettuna diagnostiikkamenetelmänä käytetään immunofluoresenssimenetelmää, joka mahdollistaa virusantigeenin nopean havaitsemisen nenän limakalvolta tai potilaiden nenänielusta otetuista näytteistä.
• Viruksen (virusantigeenien) havaitsemiseksi ja tunnistamiseksi on ehdotettu RNA-koetin- ja PCR-menetelmiä.

Influenssa A:n hoito

Influenssa A:n hoito, joka tulisi aloittaa mahdollisimman varhain, sekä influenssan ja muiden virusperäisten ARI-infektioiden ehkäisy perustuvat dibatsolin, interferonin ja sen indusoijien amiksiinin ja arbidolin käyttöön erityisten hoito-ohjelmien mukaisesti sekä yli 1-vuotiaiden lasten influenssan hoitoon ja ehkäisyyn - algiremiin (remantadiiniin) erityisten hoito-ohjelmien mukaisesti.

Influenssa A:n spesifinen ehkäisy

Joka vuosi sadat miljoonat ihmiset maailmassa sairastuvat influenssaan, joka aiheuttaa valtavia vahinkoja väestön terveydelle ja kunkin maan taloudelle. Ainoa luotettava keino torjua sitä on kollektiivisen immuniteetin luominen. Tähän tarkoitukseen on ehdotettu ja käytetty seuraavanlaisia rokotteita:

1. elävät heikennetystä viruksesta;
2. tappoi koko virionin;
3. subvirionirokote (jaetuista virioneista);
4. alayksikkö - rokote, joka sisältää vain hemagglutiniinia ja neuraminidaasia.

Maassamme on luotu ja käytössä kolmiarvoinen polymeeri-alayksikkörokote ("grippol"), jossa virusten A ja B pintaproteiinien steriili konjugaatti on kytketty polyoksidoniumkopolymeeriin (immunostimulanttiin).

WHO:n suositusten mukaan 6 kuukauden - 12 vuoden ikäiset lapset tulisi rokottaa vain alayksikkörokotteella, koska se on vähiten reaktogeeninen ja myrkyllinen.

Influenssarokotteiden tehokkuuden lisäämisen pääongelma on varmistaa niiden spesifisyys nykyistä virusta eli epidemian aiheuttanutta virusvarianttia vastaan. Toisin sanoen rokotteen on sisällettävä nykyisen viruksen spesifisiä antigeenejä. Tärkein tapa parantaa rokotteen laatua on käyttää mahdollisimman konservatiivisia epitooppeja, jotka ovat yhteisiä kaikille A-virusantigeenivarianteille ja joilla on maksimaalinen immunogeenisyys.