Lintuinfluenssa - Syyt ja patogeneesi

Lintuinfluenssan syyt

Lintuinfluenssan aiheuttaja ihmisillä on Orthomyxoviridae-heimoon kuuluva Influenzavirus-sukuinen influenssa A -virus. Se luokitellaan vaipalliseksi virukseksi. Virionilla on epäsäännöllinen tai soikea muoto, ja se on peitetty lipidikalvolla, jonka lävistävät glykoproteiinipiikit (spicule-piikkien muoto). Ne määräävät viruksen hemagglutinoivan (H) tai neuraminidaasiaktiivisuuden (N) ja toimivat sen pääantigeeneinä. Hemagglutiniinivariantteja on 15 (joidenkin tietojen mukaan 16) ja neuraminidaasista 9. Niiden yhdistelmä määrää virusalatyyppien esiintymisen, ja teoreettisesti 256 yhdistelmää on mahdollista. Nykyaikaisella "ihmisen" influenssaviruksella on H1-, H2-, H3- ja N1-, N2-antigeenien yhdistelmiä. Seroarkeologisten tutkimusten mukaan vakava pandemia vuosina 1889-1890... aiheutti alatyyppi H2N2, vuosien 1900–1903 kohtalaisen epidemian – alatyyppi H3N2, vuosien 1918–1919 espanjantaudin pandemian – H1N1, joka sisälsi lintuinfluenssaviruksesta peräisin olevan lisäproteiinin. Viime vuosien lintuinfluenssaepidemiat liittyvät alatyyppeihin H5N1, H5N2, H5N8, H5N9, H7N1, H7N3, H7N4, H7N7. Alatyypit H1, H2, H3, N2 ja N4 leviävät luonnonvaraisten lintujen populaatioissa, eli ne ovat samanlaisia kuin ihmisen influenssa A -virus.

Lipidikalvon alla on matriisiproteiini M-proteiini. Kaksikerroksisen kalvon alla sijaitseva nukleokapsidi on järjestäytynyt kierteisen symmetrian tyypin mukaan. Genomia edustaa yksijuosteinen RNA, joka koostuu kahdeksasta erillisestä segmentistä. Yksi segmenteistä koodaa ei-rakenneproteiineja NS1 ja NS2, loput virioniproteiineja. Tärkeimmät segmentit ovat NP, jolla on säätelytehtäviä, M-proteiini, jolla on tärkeä rooli viruksen morfogeneesissä ja joka suojaa sen genomia, sekä sisäiset proteiinit - P1-transkriptaasi, P2-endonukleaasi ja B3-replikaasi. Lintuinfluenssaviruksen ja ihmisen influenssan rakenneproteiinien erot muodostavat ylitsepääsemättömän lajiesteen, joka estää lintuinfluenssaviruksen lisääntymisen ihmiskehossa.

Tämän viruksen eri alatyypeillä on erilainen virulenssi. Virulenttisin on H5N1-alatyyppi, joka on viime vuosina saanut useita epätavallisia ominaisuuksia:

• korkea patogeenisuus ihmisille;
• kyky tartuttaa ihmisiä suoraan;
• kyky aiheuttaa tulehdusta edistävien sytokiinien hypertuotantoa, johon liittyy akuutin hengitysvaikeusoireyhtymän kehittyminen;
• kyky aiheuttaa useiden elinten vaurioita, mukaan lukien aivojen, maksan, munuaisten ja muiden elinten vauriot;
• resistenssi viruslääkkeelle rimantadiinille;
• resistenssi interferonin vaikutuksille.

Lintuinfluenssavirus on, toisin kuin ihmisen influenssavirus, ympäristössä vakaampi. 36 °C:n lämpötilassa se kuolee kolmessa tunnissa, 60 °C:ssa 30 minuutissa ja välittömästi elintarvikkeiden lämpökäsittelyn (keittäminen, paistaminen) aikana. Se kestää hyvin pakastamista. Se säilyy lintujen ulosteissa jopa kolme kuukautta, 22 °C:n lämpötilassa vedessä neljä päivää ja 0 °C:ssa yli kuukauden. Se pysyy aktiivisena lintujen ruhoissa jopa vuoden. Perinteiset desinfiointiaineet inaktivoivat sen.

[ 1 ], [ 2 ]

Lintuinfluenssan patogeneesi

Tällä hetkellä H5N1-viruksen aiheuttaman influenssan kehittymismekanismia ihmisillä ei ole tutkittu riittävästi. On todettu, että sen lisääntymispaikka ei ole ainoastaan hengitysteiden epiteelisolut, vaan myös enterosyytit. Yleisten biologisten ja immunopatologisten prosessien perusteella voidaan olettaa, että influenssa A:n (H5N1) patogeneesi ihmisillä kehittyy samojen mekanismien mukaisesti.

Lintuinfluenssavirusten eri hemagglutiniinit eroavat toisistaan kyvyssään tunnistaa ja sitoutua reseptoriin - siaalihappoon, joka on solukalvojen oligosakkaridissa sitoutunut galaktoosiin. Ihmisen influenssavirusten hemagglutiniinit ovat vuorovaikutuksessa tämän hapon tähteiden kanssa, jotka on yhdistetty 2,6-sidoksella galaktoosiin, ja lintuinfluenssavirusten hemagglutiniini tunnistaa sen 2,3-sidoksella galaktoositähteiden kanssa. Terminaalisen siaalihapon sidoksen tyyppi ja pintalektiinien oligosakkaridien konformaatioliikkuvuus ovat lintuinfluenssavirusten ja ihmisen influenssavirusten lajien välisen esteen pääelementtejä. Ihmisen henkitorven epiteelisolujen lektiinit sisältävät 2,6-sidostyyppisiä lektiinejä, eivätkä ne sisällä lintujen suoliston ja hengitysteiden epiteelisoluille tyypillisiä 2,3-sidostyyppisiä oligosakkarideja. Muutokset A(H5N1)-viruksen erittäin patogeenisen kannan biologisissa ominaisuuksissa ja sen kyvyssä ylittää lajien välinen este voivat johtaa erityyppisten ihmissolujen vaurioitumiseen, mikä johtaa taudin vakavampien muotojen kehittymiseen. Tällaisten patologioiden kliinisessä kuvassa yhdessä katarraalioireyhtymän kanssa kehittyy ruoansulatuskanavan vaurioita.

Lintuinfluenssan epidemiologia

Viruksen tärkein luonnossa esiintyvä lähde ovat muuttavat vesilinnut, jotka kuuluvat sorsa- (anseriformes) ja kurppa- (haikarat, tyllit ja tiirat) lahkoihin. Sorsilla on suurin merkitys. Euraasiassa ja Amerikassa influenssavirukset kehittyvät itsenäisesti, joten mantereiden välinen muuttoliike ei vaikuta viruksen leviämiseen; pituuspiirien mukaiset lennot ovat ratkaisevan tärkeitä. Venäjälle Keski-Aasian ja Intian sekä Itä-Aasian ja Australian väliset muuttoreitit ovat tässä suhteessa tärkeitä. Näihin kuuluvat reitit, jotka kulkevat Siperiaan Malesian, Hongkongin ja Kiinan kautta, eli alueilla, joilla viruksen uusia variantteja muodostuu intensiivisesti. Itä-Afrikan ja Euroopan sekä Länsi-Tyynenmeren reitit ovat vähemmän merkittäviä.

Luonnonvaraisilla vesilinnuilla virus ei aiheuta kliinisesti ilmeistä tautia, vaikka lapintiiroilla on kuvattu laajamittainen vakava influenssaepidemia. Viruksen lisääntyminen linnuilla tapahtuu pääasiassa suolistossa, ja siksi se vapautuu ympäristöön ulosteiden mukana ja vähäisemmässä määrin syljen ja hengitysteistä peräisin olevan materiaalin mukana. Yksi gramma ulostetta sisältää riittävästi virusta tartuttamaan miljoona siipikarjaa.

Viruksen pääasiallinen leviämismekanismi linnuilla on uloste-oraalinen. Vesilinnut (ankat) pystyvät levittämään virusta transsovariaalisesti ja toimivat siten sen luonnollisena reservoirina ja levittävät sitä muuttoreiteillään. Ne ovat tärkein tartuntalähde kotilinnuille, jotka sitä vastoin kärsivät vakavista influenssamuodoista, joihin liittyy niiden joukkokuolema (jopa 90 %). Vaarallisin alatyyppi on H5N1. Tartunta esiintyy vapaassa pidamisolosuhteissa ja mahdollisuudessa olla kosketuksissa villieläinten kanssa. Tämä on erityisen tyypillistä Kaakkois-Aasian maille (Kiina, Hongkong, Thaimaa, Vietnam ja muut maat). Siellä on suurten siipikarjatilojen lisäksi monia pieniä maalaistiloja.

Lintuinfluenssavirus voi tarttua nisäkkäisiin: hylkeisiin, valaisiin, minkkeihin, hevosiin ja ennen kaikkea sikoihin. Tapauksia, joissa virus tunkeutui jälkimmäisten populaatioon, havaittiin vuosina 1970, 1976, 1996 ja 2004. Myös nämä eläimet voivat sairastua ihmisen influenssavirukseen. Tällä hetkellä ihmisten alttius tällaisille lintuviruksille on alhainen. Kaikki tartuntatapaukset on raportoitu niillä, joilla oli pitkäaikainen ja läheinen kontakti sairaiden lintujen kanssa. Isossa-Britanniassa tehty koe, jossa eri alatyyppejä tuotiin vapaaehtoisten elimistöön, antoi negatiivisen tuloksen.

Thaimaassa, jonka väkiluku on 60 miljoonaa ihmistä, kahden miljoonan linnun tartuntatapauksen aikana todettiin luotettavasti 12 ihmisillä todettua lintuinfluenssatapausta. Vuoteen 2007 mennessä oli rekisteröity noin 300 lintuinfluenssatapausta. Virallisesti kirjattiin kaksi sairaan henkilön aiheuttamaa tartuntatapausta.

Nämä tiedot osoittavat, että verenkierrossa olevat lintuinfluenssaviruksen kannat eivät aiheuta vakavaa uhkaa ihmisille. Voidaan siis päätellä, että lajien välinen suoja on melko vahva.

On kuitenkin olemassa tosiasioita, jotka antavat aiheen olettaa, että lintuinfluenssa on maailmanlaajuinen uhka. Ensinnäkin yllä olevia tietoja voidaan tulkita myös muista näkökulmista.

• Jopa yksittäiset tapaukset, joissa ihmiset ovat saaneet tartunnan linnuista ja sairaista ihmisistä, osoittavat, että lajien välisen esteen ylitsepääsemättömyys ei ole ehdoton.
• Siipikarjan ja mahdollisesti sairaiden ihmisten tartuntatapausten todellinen määrä, ottaen huomioon todellisen tilanteen alueilla, joilla eläinepidemiat raivoavat, voi olla moninkertainen. Hollannissa H7N7-influenssaepidemian aikana sairastui 77 ihmistä ja yksi kuoli. Sairaiden ihmisten kanssa tekemisissä olleilla ihmisillä havaittiin korkeita vasta-ainepitoisuuksia, mikä viittaa myös viruksen mahdolliseen tarttumiseen ihmisestä toiseen, mutta virulenssin menetykseen.

Toiseksi, lintuinfluenssaviruksen, erityisesti H5N1-alatyypin, mutageeninen potentiaali on erittäin korkea.

Kolmanneksi, siat ovat alttiita lintuinfluenssa- ja ihmisinfluenssaviruksille, joten taudinaiheuttajien kohtaaminen eläimen eläimessä näyttää teoriassa mahdolliselta. Näissä olosuhteissa ne voivat hybridisoitua ja tuottaa erilaisia viruksia, jotka ovat erittäin virulentteja, samanlaisia kuin lintuinfluenssavirukset, ja samalla ne voivat tarttua ihmisestä toiseen. Lintuinfluenssan laajan leviämisen vuoksi tämä todennäköisyys on kasvanut dramaattisesti. Myös ihmisten sikainfluenssatartuntoja on kuvattu, mutta näiden kahden viruksen samanaikainen tunkeutuminen ihmiskehoon on edelleen epätodennäköisempää.

Neljänneksi, geneettiset menetelmät ovat osoittaneet, että espanjantaudin vuosien 1918–1919 pandemia oli peräisin linnuista.

Viidenneksi, nykyoloissa globalisaatioprosessien ja nopeiden liikennemuotojen saatavuuden vuoksi assortanttiviruksen leviämismahdollisuus kasvaa jyrkästi. Näin ollen on oikeudenmukaista päätellä, että uuden influenssa A -viruksen variantin ilmaantumisen ja vakavan pandemian puhkeamisen todennäköisyys on erittäin suuri.

Matemaattiset mallinnusmenetelmät ovat osoittaneet, että seitsemän miljoonan asukkaan kaupungissa (Hongkong) tartunnan saaneiden määrä epidemian huipulla saattoi nousta 365 tuhanteen ihmiseen päivässä (vertailun vuoksi Moskovassa vuoden 1957 influenssapandemian aikana tämä luku ei ylittänyt 110 tuhatta ihmistä päivässä). WHO:n asiantuntijoiden mukaan on mahdollista, että lintujen nopea teurastus Hongkongin vuoden 1997 epizootisen epidemian aikana esti influenssapandemian. Yhdysvaltalaiset asiantuntijat ennustavat, että pandemian sattuessa Amerikassa 314–734 tuhatta ihmistä tarvitsee sairaalahoitoa ja 89–207 tuhatta kuolee.

[ 3 ], [ 4 ]