Influenza A vírus

Az influenza A vírus egy gömb alakú virion, amelynek átmérője 80-120 nm, molekulatömege 250 MD. A vírus genomját egyszálú, fragmentált (8 fragmens) negatív RNS képviseli, amelynek teljes molekulatömege 5 MD. A nukleokapszid szimmetriája helikális. Az influenzavírus egy szuperkapsziddal (membránnal) rendelkezik, amely két glikoproteint - hemagglutinint és neuraminidázt - tartalmaz, amelyek különböző tüskék formájában nyúlnak ki a membrán fölé. A hemagglutinin trimer szerkezetű, molekulatömege 225 kD; az egyes monomerek molekulatömege 75 kD. A monomer egy kisebb, 25 kD molekulatömegű alegységből (HA2) és egy nagyobb, 50 kD molekulatömegű alegységből (HA1) áll.

A hemagglutinin fő funkciói:

• felismer egy sejtreceptort - egy N-acetilneuramint (sziálsavat) tartalmazó mukopeptidet;
• biztosítja a virion membránjának a sejtmembránnal és lizoszómáinak membránjaival való fúzióját, azaz felelős a virion sejtbe jutásáért;
• meghatározza a vírus pandémiás jellegét (a hemagglutinin változásai okozzák a pandémiákat, változékonysága az influenzajárványokat);
• a legnagyobb védő tulajdonságokkal rendelkezik, felelős az immunitás kialakulásáért.

Az emberi, emlősök és madarak influenza A vírusait, 13 hemagglutinin-típust azonosítottak és rendeltek egymáshoz (H1-től H13-ig), amelyek antigénjükben különböznek.

A neuraminidáz (N) egy tetramer, amelynek molekulatömege 200-250 kDa, minden monomer molekulatömege 50-60 kDa. Feladatai a következők:

• a virionok terjedésének biztosítása a neuraminsav lehasításával az újonnan szintetizált virionokról és a sejtmembránról;
• a hemagglutininnel együtt a vírus pandémiás és járványos tulajdonságainak meghatározása.

Az influenza A vírusnak 10 különböző neuraminidáz variánsát (N1-N10) találták.

A virion nukleokapszidja 8 vRNS-fragmentumból és kapszidfehérjékből áll, amelyek helikális szálat alkotnak. Mind a 8 vRNS-fragmentum 3' végén azonos, 12 nukleotid hosszúságú szekvenciák találhatók. Mindegyik fragmens 5' vége szintén azonos, 13 nukleotid hosszúságú szekvenciákkal rendelkezik. Az 5' és 3' végek részben komplementerek egymással. Ez a körülmény nyilvánvalóan lehetővé teszi a fragmensek transzkripciójának és replikációjának szabályozását. Mindegyik fragmens átírása és replikációja egymástól függetlenül történik. Négy kapszidfehérje kapcsolódik szorosan mindegyikhez: a nukleoprotein (NP), amely strukturális és szabályozó szerepet játszik; a PB1 fehérje - transzkriptáz; a PB2 endonukleáz és a PA replikáz. A PB1 és PB2 fehérjék bázikus (lúgos), a PA pedig savas tulajdonságokkal rendelkeznek. A PB1, PB2 és PA fehérjék polimert alkotnak. A nukleokapszidot egy mátrixfehérje (M1 fehérje) veszi körül, amely vezető szerepet játszik a virion morfogenezisében és védi a virion RNS-t. Az M2 fehérjék (amelyeket a 7. fragmens egyik leolvasási kerete kódol), az NS1 és NS2 fehérjék (amelyeket a vRNS nyolcadik fragmense kódol, amely a vRNS hetedik fragmenséhez hasonlóan két leolvasási kerettel rendelkezik) a vírus szaporodása során szintetizálódnak, de nem részei a szerkezetének.

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

Az influenza A vírus életciklusa

Az influenzavírus a hemagglutinin és a mukopeptid kölcsönhatása révén abszorbeálódik a sejtmembránra. A vírus ezután két mechanizmus egyikével jut be a sejtbe:

• a virion membránjának a sejtmembránnal való fúziója vagy
• útközben: bevonatos gödör - bevonatos vezikulum - endoszóma - lizoszóma - a virion membrán fúziója a lizoszóma membránnal - a nukleokapszid felszabadulása a sejt citoszoljába.

A virion „levetkőzésének” (a mátrixfehérje lebomlásának) második szakasza a sejtmagba vezető úton történik. Az influenzavírus életciklusának sajátossága, hogy a vRNS átírásához primerre van szükség. A helyzet az, hogy maga a vírus nem képes „sapkát” szintetizálni - egy speciális régiót az mRNS 5'-végén, amely metilezett guaninból és 10-13 szomszédos nukleotidból áll, és amely szükséges az mRNS riboszóma általi felismeréséhez. Ezért a PB2 fehérjéje segítségével leharapja a sapkát a sejtes mRNS-ről, és mivel a sejtekben az mRNS-szintézis csak a sejtmagban történik, a vírus RNS-nek először be kell hatolnia a sejtmagba. Ribonukleoprotein formájában hatol be oda, amely 8 RNS-fragmentumból áll, amelyek az NP, PB1, PB2 és PA fehérjékhez kapcsolódnak. Most a sejt élete teljesen a vírus érdekeinek, szaporodásának van alárendelve.

Átírási funkció

A sejtmagban háromféle vírusspecifikus RNS szintetizálódik a vRNS-en: 1) pozitív komplementer RNS (mRNS), amelyet templátként használnak a vírusfehérjék szintéziséhez; ezek 5'-végén egy sapkát tartalmaznak, amely a sejtes mRNS 5'-végéről hasad le, és egy poli-A szekvenciát a 3'-végén; 2) teljes hosszúságú komplementer RNS (cRNS), amely templátként szolgál a virion RNS (vRNS) szintéziséhez; a cRNS 5'-végén nincs sapka, és a 3'-végén sincs poli-A szekvencia; 3) negatív virion RNS (vRNS), amely az újonnan szintetizált virionok genomja.

Közvetlenül, még a szintézis befejezése előtt, a vRNS és a cRNS kapszidfehérjékhez kapcsolódik, amelyek a citoszolból jutnak be a sejtmagba. A virionok összetételében azonban csak a vRNS-hez kapcsolódó ribonukleoproteinek szerepelnek. A cRNS-t tartalmazó ribonukleoproteinek nemcsak hogy nem kerülnek be a virionok összetételébe, de még csak nem is hagyják el a sejtmagot. A virális mRNS-ek bejutnak a citoszolba, ahol transzlációra kerülnek. Az újonnan szintetizált vRNS-molekulák a kapszidfehérjékhez való kötődés után a sejtmagból a citoszolba vándorolnak.

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

A vírusfehérje transzlációjának jellemzői

Az NP, PB1, PB2, PA és M fehérjék szabad poliriboszómákon szintetizálódnak. Az NP, PB1, PB2 és PA fehérjék a citoszolból történő szintézis után visszatérnek a sejtmagba, ahol az újonnan szintetizált vRNS-hez kötődnek, majd nukleokapszidként térnek vissza a citoszolba. A szintézis után a mátrixfehérje a sejtmembrán belső felületére kerül, kiszorítva onnan a sejtfehérjéket ezen a területen. A H és N fehérjék az endoplazmatikus retikulum membránjaihoz kapcsolódó riboszómákon szintetizálódnak, azok mentén szállítódnak, glikoziláción mennek keresztül, és a sejtmembrán külső felületére tapadnak, tüskéket képezve közvetlenül az M fehérjével szemben, amely a belső felületén található. A H fehérje a feldolgozás során HA1 és HA2 fehérjére hasad.

A virion morfogenezisének utolsó szakaszát az M fehérje szabályozza. A nukleokapszid kölcsönhatásba lép vele; a sejtmembránon áthaladva először az M fehérje, majd a sejtes lipidréteg és a H és N glikoproteinek szuperkapszid rétege borítja be. A vírus életciklusa 6-8 órát vesz igénybe, és az újonnan szintetizált virionok bimbózásával ér véget, amelyek képesek a szövet más sejtjeit megtámadni.

A vírus nem igazán stabil a külső környezetben. Melegítéssel (56 °C-on 5-10 percig), napfény és UV-fény hatására könnyen elpusztul, fertőtlenítőszerekkel pedig könnyen semlegesíthető.

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

Az influenza A patogenezise és tünetei

Az influenza lappangási ideje rövid - 1-2 nap. A vírus a légutak nyálkahártyájának hámsejtjeiben szaporodik, elsősorban a légcsőben lokalizálódik, ami klinikailag száraz, fájdalmas köhögésként jelentkezik, amely a légcső mentén jelentkező fájdalommal jár. Az érintett sejtek bomlástermékei a véráramba kerülnek, súlyos mérgezést és a testhőmérséklet 38-39 °C-ra emelkedését okozva. Az endothelsejtek károsodása miatt megnövekedett érpermeabilitás kóros elváltozásokat okozhat különböző szervekben: hegyes vérzéseket a légcsőben, a hörgőkben, és néha agyödémát, amely halálos kimenetelű lehet. Az influenzavírus depresszív hatással van a vérképzésre és az immunrendszerre. Mindez másodlagos vírusos és bakteriális fertőzésekhez vezethet, amelyek bonyolítják a betegség lefolyását.

Fertőzés utáni immunitás

A korábbi elképzelések, miszerint az influenza után gyenge és rövid távú immunitás marad fenn, a H1N1 vírus 1977-es visszatérése után megcáfolódtak. Ez a vírus főként 20 év alattiaknál okozta a betegséget, azaz azoknál, akik 1957 előtt nem voltak betegek benne. Következésképpen a fertőzés utáni immunitás meglehetősen intenzív és tartós, de kifejezett típusspecifikus jelleggel rendelkezik.

A szerzett immunitás kialakulásában a fő szerepet a vírust neutralizáló antitestek, amelyek blokkolják a hemagglutinint és a neuraminidázt, valamint a szekréciós IgA immunglobulinok játszanak.

Az A influenza epidemiológiája

A fertőzés forrása személy, beteg személy vagy hordozó, ritkán állatok (házi- és vadon élő madarak, sertések). Az emberektől a fertőzés levegőben lévő cseppek útján történik, a lappangási idő nagyon rövid (1-2 nap), így a járvány nagyon gyorsan terjed, és kollektív immunitás hiányában világjárványgá alakulhat. Az immunitás az influenzajárványok fő szabályozója. Ahogy a kollektív immunitás növekszik, a járvány csökken. Ugyanakkor az immunitás kialakulása miatt a módosított antigén szerkezetű vírustörzsek szelektálódnak, elsősorban a hemagglutinin és a neuraminidáz; ezek a vírusok továbbra is járványokat okoznak, amíg antitestek nem jelennek meg ellenük. Az ilyen antigén sodródás fenntartja a járvány folytonosságát. Az influenza A vírusban azonban felfedeztek egy másik variabilitási formát, az úgynevezett eltolódást. Ez a hemagglutinin (ritkábban a neuraminidáz) egyik típusáról a másikra való teljes átalakulással jár.

Minden influenzajárványt az influenza A vírusok okoztak, amelyek eltolódáson estek át. Az 1918-as világjárványt a H1N1 fenotípusú vírus okozta (körülbelül 20 millió ember halt meg), az 1957-es világjárványt a h3N2 vírus (a világ népességének több mint fele megbetegedett), az 1968-as világjárványt pedig a H3N2 vírus.

Az influenza A vírusok típusainak hirtelen változásának okainak magyarázatára két fő hipotézist javasoltak. AA Smorodintsev hipotézise szerint a járványos képességeit kimerítő vírus nem tűnik el, hanem továbbra is csoportosan kering észrevehető kitörések nélkül, vagy hosszú ideig fennmarad az emberi szervezetben. 10-20 év múlva, amikor megjelenik egy új generáció, amely nem rendelkezik immunitással erre a vírusra, az új járványok okozójává válik. Ezt a hipotézist alátámasztja az a tény, hogy a H1N1 fenotípusú influenza A vírus, amely 1957-ben eltűnt, amikor a h3N2 vírus váltotta fel, 20 év távollét után, 1977-ben jelent meg újra.

Egy másik, számos szerző által kidolgozott és támogatott hipotézis szerint az új típusú influenza A vírusok az emberi és madárinfluenza vírusok, a madárinfluenza vírusok, valamint a madár- és emlős (sertés)influenza vírusok genomjainak újraasszociációja eredményeként keletkeznek, amit a vírusgenom szegmentális szerkezete (8 fragmens) tesz lehetővé.

Így az influenza A vírus kétféleképpen is megváltoztathatja a genomját.

Pontmutációk, amelyek antigén sodródást okoznak. Elsősorban a hemagglutinin és neuraminidáz géneket érintik, különösen a H3N2 vírusban. Emiatt a H3N2 vírus 8 járványt okozott 1982 és 1998 között, és a mai napig járványügyi jelentőséggel bír.

Gének újraasszociációja az emberi influenzavírusok, valamint a madár- és sertésinfluenzavírusok között. Úgy vélik, hogy az influenza A vírus genomjainak a madár- és sertésinfluenza vírus genomjaival való újraasszociációja a vírus pandémiás variánsainak megjelenésének fő oka. Az antigén sodródás lehetővé teszi a vírus számára, hogy legyőzze a meglévő immunitást az emberekben. Az antigén eltolódás új járványhelyzetet teremt: a legtöbb embernek nincs immunitása az új vírussal szemben, és influenzajárvány alakul ki. Az influenza A vírus genomjainak ilyen újraasszociációjának lehetőségét kísérletileg is bizonyították.

Megállapították, hogy az emberi influenzajárványokat az A típusú vírusok mindössze 3 vagy 4 fenotípusa okozza: H1N1 (H0N1); h3N2; H3N2.

A csirke- (madár-) vírus azonban jelentős veszélyt jelent az emberre is. A csirkeinfluenza járványait ismételten megfigyelték, különösen a H5N1 csirkevírus milliós járványt okozott a házi- és vadon élő madarak körében, 80-90%-os halálozási aránnyal. Emberek is fertőződtek meg csirkéktől; 1997-ben 18 ember fertőződött meg csirkéktől, akiknek egyharmada meghalt. Különösen nagy járványt figyeltek meg 2004 január-márciusában. Délkelet-Ázsia szinte összes országát és az Egyesült Államok egyik államát érintette, és hatalmas gazdasági károkat okozott. 22 ember fertőződött meg és pusztult el csirkéktől. A járvány felszámolása érdekében a legszigorúbb és leghatározottabb intézkedéseket hozták: szigorú karantén, minden baromfi felszámolása minden gócpontban, a betegek és minden magas lázzal küzdő személy, valamint a betegekkel kapcsolatba került személyek kórházi kezelése és elkülönítése, a csirkehús behozatalának tilalma a fent említett országokból, szigorú orvosi és állatorvosi felügyelet az ezekből az országokból érkező összes utas és jármű felett. Az influenza széles körű elterjedése az emberek között nem azért következett be, mert a madárinfluenza vírus genomja nem egyesült az emberi influenza vírus genomjával. Az ilyen újraegyesülés veszélye azonban továbbra is valós. Ez egy új, veszélyes, világjárványt okozó emberi influenza vírus megjelenéséhez vezethet.

Az influenzavírusok kimutatott törzseinek nevei jelzik a vírus szerotípusát (A, B, C), a gazdafajt (ha nem emberről van szó), az izolálás helyét, a törzsszámot, az izolálás évét (az utolsó 2 számjegy) és a fenotípust (zárójelben). Például: "A/Singapore/1/57 (h3N2), A/duck/USSR/695/76 (H3N2)".

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

Az influenza A laboratóriumi diagnosztikája

A vizsgálat anyaga az orrgarati váladék, amelyet mosással vagy vattapálcikákkal, valamint vérrel nyernek. A következő diagnosztikai módszereket alkalmazzák:

• Virológiai - csirkeembriók, zöldmajomvese-sejtkultúrák (Vero) és kutyák (MDSC) fertőzése. A sejtkultúrák különösen hatékonyak az A (H3N2) és B vírusok izolálására.
• Szerológiai - specifikus antitestek kimutatása és titerük növekedése (párosított szérumokban) RTGA, RSK és enzim immunvizsgálattal.
• Gyorsított diagnosztikai módszerként immunfluoreszcens módszert alkalmaznak, amely lehetővé teszi a vírusantigén gyors kimutatását az orrnyálkahártya keneteiben vagy a betegek orrgaratából vett tamponokban.
• A vírus (vírusantigének) kimutatására és azonosítására RNS-próbát és PCR-módszereket javasoltak.

Az A influenza kezelése

Az influenza A kezelése, amelyet a lehető leghamarabb el kell kezdeni, valamint az influenza és más vírusos ARI-k megelőzése a dibazol, az interferon és induktorai, az amixin és az arbidol speciális kezelési módok szerinti alkalmazásán, valamint az influenza kezelésére és megelőzésére 1 év feletti gyermekeknél - algirem (remantadin) speciális kezelési módok szerint történő alkalmazásán alapul.

Az A típusú influenza specifikus megelőzése

Évente több százmillió ember betegszik meg influenzában világszerte, amely óriási károkat okoz a lakosság egészségében és az egyes országok gazdaságában. Az egyetlen megbízható leküzdési eszköz a kollektív immunitás létrehozása. Erre a célra a következő típusú oltásokat javasolták és alkalmazzák:

1. élő, attenuált vírusból származó;
2. elpusztította az egész viriont;
3. szubvirion vakcina (hasított virionokból);
4. alegység - csak hemagglutinint és neuraminidázt tartalmazó vakcina.

Hazánkban létrehoztak és használnak egy háromértékű polimer alegység vakcinát („grippol”), amelyben az A és B vírusok felszíni fehérjéinek steril konjugátuma kapcsolódik a polioxidónium kopolimerhez (immunstimuláns).

A WHO ajánlásai szerint a 6 hónapos és 12 éves kor közötti gyermekeket csak az alegység vakcinával kell oltani, mivel ez a legkevésbé reaktív és toxikus.

Az influenza elleni vakcinák hatékonyságának növelésének fő problémája a jelenlegi vírussal, azaz a járványt okozó vírusvariánssal szembeni specificitásuk biztosítása. Más szóval, a vakcinának a jelenlegi vírus specifikus antigénjeit kell tartalmaznia. A vakcina minőségének javításának fő módja a vírus A összes antigénvariánsában közös legkonzervatívabb epitópok alkalmazása, amelyek maximális immunogenitással rendelkeznek.