Вірус грипу А

Вірус грипу А - віріон, який має сферичну форму і діаметр 80-120 нм, його молекулярна маса 250 МД. Геном вірусу представлений однонитевой фрагментованою (8 фрагментів) негативної РНК із загальною м. М. 5 МД. Тип симетрії нуклеокапсида спіральний. Вірус грипу має суперкапсид (мембрану), що містить два гликопротеида - гемаглютинін і нейрамінідазу, які виступають над мембраною у вигляді різних шипів. Гемаглютинін має структуру тримера з м. М. 225 кБ; м. М. Кожного мономера 75 кД. Мономер складається з меншою субодиниці з м. М. 25 кД (НА2) і більшою - з м. М. 50 кД (НА1).

Основні функції гемаглютиніну:

• розпізнає клітинний рецептор - мукопептидів, що має N-ацетілнейрамі-нову (сіалова) кислоту;
• забезпечує злиття мембрани віріона з мембраною клітини і мембранами її лізосом, т. Е. Відповідає за проникнення віріона в клітку;
• визначає пандемічного вірусу (зміна гемаглютиніну - причина пандемій, його мінливість - епідемій грипу);
• володіє найбільшими протектівнимі властивостями, відповідаючи за формування імунітету.

У вірусів грипу А людини, ссавців і птахів виявлено 13 розрізняються по антигену типів гемаглютиніну, яким присвоєно наскрізна нумерація (отН1доН13).

Нейрамінідазу (N) є тетрамером з м. М. 200-250 кД, кожен мономер має м. М. 50-60 кД. Її функції:

• забезпечення дисемінації віріонів шляхом відщеплення нейрамінової кислоти від знову синтезованих віріонів і мембрани клітини;
• спільно з гемаглютиніну визначення пандемічного та епідемічних властивостей вірусу.

У вірусу грипу А виявлено 10 різних варіантів нейрамінідази (N1-N10).

Нуклеокапсид віріона складається з 8 фрагментів вРНК і капсидних білків, що утворюють спіралевидні тяж. На З'-кінцях всіх 8 фрагментів вРНК є однакові послідовності з 12 нуклеотидів. 5'-кінці кожного фрагмента також мають однакові послідовності з 13 нуклеотидів. 5'- і 3'-кінці частково комплементарні один одному. Ця обставина, очевидно, дозволяє здійснювати регуляцію транскрипції і реплікації фрагментів. Кожен з фрагментів транскрибується і реплицируется самостійно. З кожним з них міцно пов'язані чотири капсидних білка: нуклеопротеїд (NP), він виконує структурну і регуляторну роль; білок РВ1 - транскриптаза; РВ2 - ендонуклеаза і РА - реплікази. Білки РВ1 і РВ2 володіють основними (лужними) властивостями, а РА - кислотними. Білки РВ1, РВ2 і РА утворюють полімер. Нуклеокапсид оточений матриксних білком (М1-білком), який відіграє провідну роль в морфогенезі віріона і захищає віріони РНК. Білки М2 (кодує одна з рамок зчитування 7-го фрагмента), NS1 і NS2 (кодуються восьмим фрагментом вРНК, який має, як і сьомий фрагмент вРНК, дві рамки зчитування) синтезуються в ході репродукції вірусу, але в його структуру не входять.

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

Життєвий цикл вірусу грипу А

Вірус грипу абсорбується на мембрані клітини відбувається завдяки взаємодії його гемаглютиніну з мукопептидів. Потім вірус проникає в клітину за допомогою одного з двох механізмів:

• злиття мембрани віріона з мембраною клітини або
• по шляху облямована ямка - облямований бульбашка - ендосомамі - лизосома - злиття мембрани віріона з мембраною лізосоми - вихід нуклеокапсида в цитозоль клітини.

Другий етап "роздягання" віріона (руйнування матриксного білка) відбувається на шляху до ядра. Особливість життєвого циклу вірусу грипу полягає в тому, що для транскрипції його вРНК необхідна запал. Справа в тому, що вірус не може сам синтезувати "шапочку", або кеп (англ. Cap) - особливий ділянку на 5'-кінці мРНК, що складається з метилованого гуаніну і 10- 13 прилеглих нуклеотидів, який необхідний для розпізнавання мРНК рибосомою. Тому він за допомогою свого білка РВ2 відкушує шапочку від клітинної мРНК, а так як синтез мРНК в клітинах відбувається тільки в ядрі, вірусна РНК повинна обов'язково проникнути спочатку в ядро. Вона проникає в нього у вигляді рибонуклеопротеидов, що складається з 8 фрагментів РНК, пов'язаних з білками NP, PB1, РВ2 і РА. Тепер життя клітини повністю підпорядковується інтересам вірусу, його репродукції.

Особливість транскрипції

В ядрі на вРНК синтезуються три типи вірус-специфічних РНК: 1) позитивні комплементарні РНК (мРНК), які використовуються в якості матриць для синтезу вірусних білків; вони містять на 5'-кінці шапочку, відщеплення від 5'-кінця клітинної мРНК, а на -кінці - полі-А-послідовність; 2) повнорозмірна комплементарная РНК (кРНК), яка служить матрицею Для синтезу віріони РНК (вРНК); на 5'-кінці кРНК шапочки немає, на -кінці відсутня полі-А-послідовність; 3) негативна віріонів РНК (вРНК), що є геномом для знову синтезованих віріонів.

Негайно, ще до завершення синтезу, вРНК та кРНК вступають в асоціацію з капсидних білків, які надходять в ядро з цитозолю. Однак до складу віріонів включаються тільки рібонуклеопротєїди, пов'язані з вРНК. Рібонуклеопротєїди, що містять кРНК, не тільки не потрапляють до складу віріонів, але навіть не покидають ядро клітини. Вірусні мРНК надходять в цитозоль, де і транслюються. Знову синтезовані молекули вРНК після асоціації з капсидних білків мігрують з ядра в цитоплазмі.

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

Особливості трансляції вірусних білків

Білки NP, PB1, РВ2, РА і М синтезуються на вільних полірібосомамі. Білки NP, PB1, РВ2 і РА після синтезу з цитозолю повертаються в ядро, де і зв'язуються з знову синтезованої вРНК, а потім у вигляді нуклеокапсида повертаються в цитозоль. Білок матриксний після синтезу рухається до внутрішньої поверхні клітинної мембрани, витісняючи з неї в цій ділянці клітинні білки. Білки Н і N синтезуються на рибосомах, пов'язаних з мембранами ендоплазматичної, транспортуються по ним, піддаючись Глікозилювання, і встановлюються на зовнішній поверхні клітинної мембрани, утворюючи шипи якраз навпроти білка М, розташованого на її внутрішній поверхні. Білок Н піддається в ході процесингу розрізання на НА1 і НА2.

Заключний етап морфогенезу віріона контролюється М-білком. З ним взаємодіє нуклеокапсид; він, проходячи через мембрану клітини, покривається спочатку М-білком, а потім клітинним ліпідним шаром і суперкапсіднимі гликопротеидами Н і N. Життєвий цикл вірусу займає 6-8 ч і завершується отпочковиванія знову синтезованих віріонів, які здатні атакувати інші клітини тканини.

Стійкість вірусу у зовнішньому середовищі невелика. Він легко руйнується при нагріванні (при 56 ° С протягом 5-10 хв), під дією сонячного і УФ-світла і легко знешкоджується дезінфікуючими речовинами.

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

Патогенез і симптоми грипу А

Інкубаційний період при грипі короткий - 1-2 діб. Вірус розмножується в епітеліальних клітинах слизової оболонки дихальних шляхів з переважною локалізацією в області трахеї, що клінічно проявляється у вигляді сухого болісного кашлю з болями по ходу трахеї. Продукти розпаду уражених клітин потрапляють в кров, викликають сильну інтоксикацію і підвищення температури тіла до 38-39 ° С. Підвищення проникності судин, обумовлене пошкодженням клітин ендотелію, може стати причиною патологічних змін в різних органах: точкових крововиливів в трахеї, бронхах, а іноді і набряку мозку з летальним результатом. Вірус грипу пригнічує дію на кровотворення і імунну систему. Все це може призводити до вторинних вірусних та бактеріальних інфекцій, які ускладнюють перебіг хвороби.

Постінфекційний імунітет

Колишні уявлення про те, що після перенесеного грипу залишається слабка й короткочасний імунітет, спростовані після повернення вірусу H1N1 в 1977 р Цей вірус викликав захворювання головним чином у людей не старше 20 років, т. Е. У тих, хто не хворів їм раніше, до 1957 р Отже, постінфекційний імунітет досить напружений і тривалий, але має виражений типоспецифический характер.

Головна роль у формуванні придбаного імунітету належить вірус-нейтрализующим антитіл, що блокують гемаглютинін і нейрамінідазу, а також секреторне імуноглобулінів IgAs.

Епідеміологія грипу А

Джерело інфекції - людина, хвора або носій, рідко тварини (домашні і дикі птахи, свині). Зараження від людей відбувається повітряно-крапельним шляхом, інкубаційний період дуже короткий (1-2 сут.), Тому епідемія поширюється дуже швидко і може при відсутності колективного імунітету перерости в пандемію. Імунітет - основний регулятор епідемій грипу. У міру наростання колективного імунітету епідемія йде на спад. Разом з тим внаслідок формування імунітету відбувається відбір штамів вірусу зі зміненою антигенною структурою, перш за все гемаглютиніну і нейрамінідази; ці віруси продовжують викликати спалаху до тих пір, поки і до них не з'являться антитіла. Такий антигенний дрейф і підтримує неперервності епідемії. Однак у вірусу грипу А виявлено ще одна форма мінливості, що отримала назву шифт, або зсуву. Вона пов'язана з повною зміною одного типу гемаглютиніну (рідше - і нейрамінідази) на інший.

Всі пандемії грипу були викликані вірусами грипу А, претерпевшими шифт. Пандемія 1918 була викликана вірусом з фенотипом H1N1 (загинуло близько 20 млн чоловік), пандемія 1957 г. - вірусом h3N2 (перехворіло більше половини населення світу), 1968 г. - вірусом H3N2.

Для пояснення причин різкої зміни типів вірусів грипу А запропоновані дві основні гіпотези. Відповідно до гіпотези А. А. Смородинцева, вірус, що вичерпав свої епідемічні можливості, не зникає, а продовжує циркулювати в колективі без помітних спалахів або тривало персистувати в організмі людини. Через 10-20 років, коли з'явиться нове покоління людей, які не мають імунітету до цього вірусу, він стає причиною нових епідемій. На користь цієї гіпотези говорить той факт, що вірус грипу А з фенотипом H1N1, який зник в 1957 року, де його витіснив вірус h3N2, знову з'явився після 20-річної відсутності в 1977 р

За іншою гіпотезою, що розвивається і підтримується багатьма авторами, нові типи вірусу грипу А виникають внаслідок реассоціаціі геномів між вірусами грипу людини і птахів, між вірусами грипу птахів, між вірусами грипу птахів і ссавців (свині), чому сприяє сегментарная структура вірусного генома (8 фрагментів ).

Таким чином, у вірусу грипу А є два шляхи зміни геному.

Точкові мутації, що зумовлюють антигенний дрейф. Їм схильні, перш за все, гени гемаглютиніну і нейрамінідази, особливо у вірусу H3N2. Завдяки цьому вірус H3N2 за період з 1982 по 1998 р викликав 8 епідемій і зберігає епідемічне значення до сих пір.

Реассоціаціі генів між вірусами грипу людини і вірусами грипу птахів і свиней. Вважається, що саме реассоціаціі геномів вірусів грипу А з геномами вірусу грипу птахів і свиней - головна причина виникнення пандемічного варіантів цього вірусу. Антигенний дрейф дозволяє вірусу долати існуючий у людей імунітет. Антигенний шифт створює нову епідемічну ситуацію: до нового вірусу у більшості людей імунітету немає, і виникає пандемія грипу. Можливість такої реассоціаціі геномів вірусів грипу А доведена експериментально.

Встановлено, що епідемії грипу у людей викликають віруси типу А тільки 3 або 4 фенотипів: H1N1 (H0N1); h3N2; H3N2.

Однак істотну загрозу для людини предсталяет і курячий (пташиний) вірус. Спалахи курячого грипу спостерігалися неодноразово, зокрема курячий вірус H5N1 викликав мільйонну епізоотію серед домашніх і диких птахів з 80- 90% -ної летальністю. Від курей заражалися і люди; так в 1997 р від курей заразилося 18 осіб, третина з них загинула. Особливо велика спалах спостерігався в січні-березні 2004 р Вона охопила майже всі країни Південно-Східної Азії і один з штатів США і завдала величезних економічних збитків. Від курей заразилося і загинуло 22 людини. Для ліквідації цього спалаху були зроблені найжорсткіші і рішучі заходи: строгий карантин, ліквідація всього поголів'я птахів у всіх осередках, госпіталізація та ізоляція хворих і всіх людей з підвищеною температурою, а також осіб, які перебували в контакті з хворими, заборона імпорту курячого м'яса із зазначених вище країн, строгий медичний і ветеринарний нагляд за всіма пасажирами і транспортними засобами, що прибувають з цих країн. Широкого поширення грипу серед людей не відбулося тому, що не було реассоціаціі генома вірусу курячого грипу з геномом вірусу грипу людини. Однак небезпека такої реассоціаціі залишається реальною. Це може привести до появи нового небезпечного пандемічного вірусу грипу людини.

У назві виявляються штамів вірусів грипу вказують серотип вірусу (А, В, С), вид господаря (якщо їм не є людина), місце виділення, номер штаму, рік його виділення (останні 2 цифри) і фенотип (в круглих дужках). Наприклад: "А / Сінгапур / 1/57 (h3N2), А / качка / СРСР / 695/76 (H3N2)".

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

Лабораторна діагностика грипу А

Матеріалом для дослідження служить виділення носоглотки, яке отримують або шляхом змиву, або за допомогою ватно-марлевих тампонів, і кров. Методи діагностики застосовують такі:

• Вірусологічний - зараження курячих ембріонів, культур клітин нирок зелених мавп (Vero) і собак (МДСК). Культури клітин особливо ефективні для виділення вірусів A (H3N2) і В.
• Серологічний - виявлення специфічних антитіл і зростання їх титру (в парних сироватках) за допомогою РГГА, РСК, імуноферментного методу.
• Як прискореної діагностики використовують імунофлуоресцентний метод, що дозволяє швидко виявити вірусний антиген в мазках-відбитках зі слизової оболонки носа або в змивах з носоглотки хворих.
• Для виявлення та ідентифікації вірусу (вірусних антигенів) запропоновані методи РНК-зонда і ПЛР.

Лікування грипу А

Лікування грипу А, яке слід починати якомога раніше, а також профілактика грипу та інших вірусних ГРЗ заснована на застосуванні дибазола, інтерферону і його індукторів аміксину і арбідолу по спеціальних схемах, а для лікування і профілактики грипу у дітей старше 1 року - альгирем (ремантадин ) за спеціальними схемами.

Специфічна профілактика грипу А

Щорічно в світі на грип хворіють сотні мільйонів людей, що завдає колосальної шкоди здоров'ю населення та економіці кожної країни. Єдиним надійним засобом боротьби з ним є створення колективного імунітету. Для цієї мети запропоновані і використовуються наступні типи вакцин:

1. жива з аттенуированного вірусу;
2. убита цільновіріонні;
3. субвіріонні вакцина (з розщеплених віріонів);
4. суб'едінічная -вакціна, що містить тільки гемаглютинін і нейрамінідазу.

У нашій країні створена і застосовується трівалентная полімер-суб'едінічная вакцина ( "Грипол"), в якій стерильний кон'югат поверхневих білків вірусів А і В пов'язаний з сополімером полиоксидонием (імуностимулятор).

Дітей від 6 міс. До 12 років, за рекомендацією ВООЗ, слід прищеплювати тільки суб'едінічной вакциною як найменш реактогенної і токсичною.

Головна проблема в підвищенні ефективності протигрипозних вакцин - забезпечення їх специфічності проти актуального вірусу, т. Е. Того варіанту вірусу, який викликав цю епідемію. Інакше кажучи, вакцина повинна містити специфічні антигени актуального вірусу. Основний шлях підвищення якості вакцини - використання найбільш консервативних і загальних для всіх антигенних варіантів вірусу А епітопів, які мають максимальну імуногенність.