Influensa A-virus

Influensa A-virus er et virion som har en sfærisk form og en diameter på 80–120 nm, med en molekylvekt på 250 MD. Virusets genom er representert av et enkelttrådet fragmentert (8 fragmenter) negativt RNA med en total molekylvekt på 5 MD. Nukleokapsidsymmetritypen er spiralformet. Influensaviruset har en superkapsid (membran) som inneholder to glykoproteiner – hemagglutinin og neuraminidase, som stikker ut over membranen i form av forskjellige pigger. Hemagglutinin har en trimerstruktur med en molekylvekt på 225 kD; molekylvekten til hver monomer er 75 kD. Monomeren består av en mindre underenhet med en molekylvekt på 25 kD (HA2) og en større med en molekylvekt på 50 kD (HA1).

Hovedfunksjonene til hemagglutinin:

• gjenkjenner en cellulær reseptor - et mukopeptid som inneholder N-acetylneuramin (sialinsyre);
• sikrer fusjon av virionmembranen med cellemembranen og membranene i lysosomer, dvs. er ansvarlig for virionens penetrering inn i cellen;
• bestemmer virusets pandemiske natur (endringer i hemagglutinin er årsaken til pandemier, dens variasjon er årsaken til influensaepidemier);
• har de største beskyttende egenskapene, og er ansvarlig for dannelsen av immunitet.

Influensa A-virus hos mennesker, pattedyr og fugler, 13 typer hemagglutinin, som varierer i antigen, er identifisert og tildelt en sekvensiell nummerering (fra H1 til H13).

Neuraminidase (N) er en tetramer med en molekylvekt på 200–250 kDa, hver monomer har en molekylvekt på 50–60 kDa. Funksjonene er:

• sikre spredning av virioner ved å spalte neuraminsyre fra nysyntetiserte virioner og cellemembranen;
• sammen med hemagglutinin, bestemmelse av virusets pandemiske og epidemiske egenskaper.

Influensa A-virus har vist seg å ha 10 forskjellige neuraminidasevarianter (N1-N10).

Virionets nukleokapsidet består av 8 fragmenter av vRNA og kapsidproteiner som danner en spiralformet tråd. I 3'-endene av alle 8 vRNA-fragmentene er det identiske sekvenser på 12 nukleotider. 5'-endene av hvert fragment har også identiske sekvenser på 13 nukleotider. 5'- og 3'-endene er delvis komplementære til hverandre. Denne omstendigheten tillater åpenbart regulering av transkripsjon og replikasjon av fragmentene. Hvert av fragmentene transkriberes og replikeres uavhengig. Fire kapsidproteiner er tett assosiert med hver av dem: nukleoprotein (NP), som spiller en strukturell og regulerende rolle; protein PB1 - transkriptase; PB2 - endonuklease og PA - replikase. Proteinene PB1 og PB2 har basiske (alkaliske) egenskaper, og PA - sure. Proteinene PB1, PB2 og PA danner en polymer. Nukleokapsidet er omgitt av et matriksprotein (M1-protein), som spiller en ledende rolle i virionmorfogenesen og beskytter virion-RNA. Proteinene M2 (kodet av en av leserammene til det 7. fragmentet), NS1 og NS2 (kodet av det åttende fragmentet av vRNA, som i likhet med det syvende fragmentet av vRNA har to leserammer) syntetiseres under virusreproduksjon, men er ikke inkludert i strukturen.

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

Livssyklusen til influensa A-viruset

Influensaviruset absorberes av cellemembranen ved at hemagglutininet samhandler med mukopeptidet. Viruset kommer deretter inn i cellen via en av to mekanismer:

• fusjon av virionmembranen med cellemembranen eller
• underveis: belagt grop - belagt vesikkel - endosom - lysosom - fusjon av virionmembranen med lysosommembranen - frigjøring av nukleokapsidet i cellecytosolen.

Det andre stadiet med å "avkle" virionet (ødeleggelse av matriksproteinet) skjer på veien til kjernen. Det særegne ved influensavirusets livssyklus er at en primer er nødvendig for transkripsjonen av dets vRNA. Faktum er at viruset selv ikke kan syntetisere en "hette" - en spesiell region i 5'-enden av mRNA, bestående av metylert guanin og 10-13 tilstøtende nukleotider, som er nødvendig for at ribosomet skal kunne gjenkjenne mRNA. Derfor, ved hjelp av proteinet PB2, biter det av hetten fra det cellulære mRNA, og siden mRNA-syntese i celler bare skjer i kjernen, må viralt RNA først trenge inn i kjernen. Det trenger inn i den i form av et ribonukleoprotein bestående av 8 RNA-fragmenter assosiert med proteinene NP, PB1, PB2 og PA. Nå er cellens liv fullstendig underordnet virusets interesser, dets reproduksjon.

Transkripsjonsfunksjon

I kjernen syntetiseres tre typer virusspesifikt RNA på vRNA: 1) positivt komplementært RNA (mRNA), brukt som maler for syntesen av virale proteiner; de inneholder en hette i 5'-enden, spaltet fra 5'-enden av cellulært mRNA, og en poly-A-sekvens i 3'-enden; 2) komplementært RNA i full lengde (cRNA), som fungerer som en mal for syntesen av virion-RNA (vRNA); det er ingen hette i 5'-enden av cRNA, og det er ingen poly-A-sekvens i 3'-enden; 3) negativt virion-RNA (vRNA), som er genomet for nylig syntetiserte virioner.

Umiddelbart, selv før syntesen er fullført, assosieres vRNA og cRNA med kapsidproteiner, som kommer inn i kjernen fra cytosolen. Imidlertid er det bare ribonukleoproteiner assosiert med vRNA som er inkludert i virionenes sammensetning. Ribonukleoproteiner som inneholder cRNA kommer ikke bare ikke inn i virionenes sammensetning, men forlater ikke engang cellekjernen. Virale mRNAer kommer inn i cytosolen, hvor de translateres. Nysyntetiserte vRNA-molekyler migrerer fra kjernen til cytosolen etter assosiasjon med kapsidproteiner.

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

Funksjoner ved viral proteinoversettelse

Proteinene NP, PB1, PB2, PA og M syntetiseres på frie polyribosomer. Proteinene NP, PB1, PB2 og PA returnerer etter syntese fra cytosolen til kjernen, hvor de binder seg til nylig syntetisert vRNA, og returnerer deretter til cytosolen som et nukleokapsid. Etter syntesen beveger matriksproteinet seg til den indre overflaten av cellemembranen og fortrenger cellulære proteiner fra den i dette området. Proteinene H og N syntetiseres på ribosomer assosiert med membraner i endoplasmatisk retikulum, transporteres langs dem, gjennomgår glykosylering og installeres på den ytre overflaten av cellemembranen, og danner pigger rett overfor protein M, som ligger på den indre overflaten. Protein H gjennomgår kutt i HA1 og HA2 under prosessering.

Den siste fasen av virionmorfogenesen kontrolleres av M-proteinet. Nukleokapsidet samhandler med det; det passerer gjennom cellemembranen og dekkes først av M-proteinet, og deretter av det cellulære lipidlaget og superkapsidglykoproteinene H og N. Virusets livssyklus tar 6–8 timer og avsluttes med knoppskyting av nysyntetiserte virioner, som er i stand til å angripe andre vevsceller.

Viruset er ikke særlig stabilt i det ytre miljøet. Det ødelegges lett ved oppvarming (ved 56 °C i 5–10 minutter), under påvirkning av sollys og UV-lys, og nøytraliseres lett med desinfeksjonsmidler.

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

Patogenese og symptomer på influensa A

Inkubasjonsperioden for influensa er kort - 1-2 dager. Viruset formerer seg i epitelcellene i slimhinnen i luftveiene, primært lokalisert i luftrøret, noe som klinisk manifesterer seg som en tørr, smertefull hoste med smerter langs luftrøret. Nedbrytningsproduktene fra de berørte cellene kommer inn i blodet, noe som forårsaker alvorlig rus og en økning i kroppstemperatur til 38-39 °C. Økt vaskulær permeabilitet på grunn av skade på endotelceller kan forårsake patologiske forandringer i ulike organer: punktblødninger i luftrøret, bronkiene og noen ganger hjerneødem med dødelig utgang. Influensaviruset har en dempende effekt på hematopoiesen og immunsystemet. Alt dette kan føre til sekundære virus- og bakterieinfeksjoner som kompliserer sykdomsforløpet.

Postinfeksiøs immunitet

Tidligere ideer om at det etter influensa fortsatt er en svak og kortvarig immunitet ble tilbakevist etter at H1N1-viruset kom tilbake i 1977. Dette viruset forårsaket sykdommen hovedsakelig hos personer under 20 år, dvs. hos de som ikke hadde vært syke med den før 1957. Følgelig er immuniteten etter infeksjon ganske intens og langvarig, men har en uttalt typespesifikk karakter.

Hovedrollen i dannelsen av ervervet immunitet tilhører virusnøytraliserende antistoffer som blokkerer hemagglutinin og neuraminidase, samt sekretoriske immunoglobuliner IgA.

Epidemiologi av influensa A

Smittekilden er en person, en syk person eller en smittebærer, sjelden dyr (tamme og ville fugler, griser). Smitte fra mennesker skjer gjennom luftbårne dråper, inkubasjonsperioden er svært kort (1-2 dager), så epidemien sprer seg svært raskt og kan utvikle seg til en pandemi i fravær av kollektiv immunitet. Immunitet er den viktigste regulatoren for influensaepidemier. Etter hvert som den kollektive immuniteten øker, avtar epidemien. Samtidig, på grunn av dannelsen av immunitet, velges stammer av viruset med en modifisert antigenstruktur, først og fremst hemagglutinin og neuraminidase; disse virusene fortsetter å forårsake utbrudd inntil antistoffer mot dem dukker opp. Slik antigendrift opprettholder epidemiens kontinuitet. Imidlertid har en annen form for variasjon blitt oppdaget i influensa A-viruset, kalt shift. Det er assosiert med en fullstendig endring fra én type hemagglutinin (sjeldnere - og neuraminidase) til en annen.

Alle influensapandemiene var forårsaket av influensa A-virus som hadde gjennomgått et skifte. 1918-pandemien var forårsaket av et virus med H1N1-fenotypen (omtrent 20 millioner mennesker døde), 1957-pandemien var forårsaket av h3N2-viruset (mer enn halvparten av verdens befolkning ble syk), og 1968-pandemien var forårsaket av H3N2-viruset.

For å forklare årsakene til den kraftige endringen i typene influensa A-virus har det blitt foreslått to hovedhypoteser. I følge hypotesen til A. A. Smorodintsev forsvinner ikke et virus som har uttømt sine epidemiske evner, men fortsetter å sirkulere i en gruppe uten merkbare utbrudd eller vedvarer i menneskekroppen over lengre tid. Etter 10–20 år, når en ny generasjon mennesker dukker opp som ikke har immunitet mot dette viruset, blir det årsaken til nye epidemier. Denne hypotesen støttes av det faktum at influensa A-viruset med H1N1-fenotypen, som forsvant i 1957 da det ble erstattet av h3N2-viruset, dukket opp igjen etter 20 års fravær i 1977.

I følge en annen hypotese, utviklet og støttet av mange forfattere, oppstår nye typer influensa A-virus som et resultat av reassosiasjon av genomer mellom humane og fugleinfluensavirus, mellom fugleinfluensavirus, mellom fugleinfluensavirus og pattedyrinfluensavirus (svinevirus), noe som muliggjøres av den segmenterte strukturen til virusgenomet (8 fragmenter).

Dermed har influensa A-viruset to måter å endre genomet sitt på.

Punktmutasjoner som forårsaker antigenisk drift. De påvirker primært hemagglutinin- og neuraminidasegenene, spesielt i H3N2-viruset. På grunn av dette forårsaket H3N2-viruset åtte epidemier mellom 1982 og 1998, og er fortsatt av epidemisk betydning den dag i dag.

Reassosiasjon av gener mellom humane influensavirus og fugle- og svineinfluensavirus. Det antas at reassosiasjonen av influensa A-virusgenomene med fugle- og svineinfluensavirusgenomene er hovedårsaken til fremveksten av pandemiske varianter av dette viruset. Antigenisk drift lar viruset overvinne eksisterende immunitet hos mennesker. Antigenisk skifte skaper en ny epidemisk situasjon: folk flest har ingen immunitet mot det nye viruset, og en influensapandemi oppstår. Muligheten for slik reassosiasjon av influensa A-virusgenomene har blitt bevist eksperimentelt.

Det er fastslått at influensaepidemier hos mennesker er forårsaket av type A-virus med bare 3 eller 4 fenotyper: H1N1 (H0N1); h3N2; H3N2.

Kylling- (fugle-)viruset utgjør imidlertid også en betydelig trussel for mennesker. Utbrudd av kyllinginfluensa har blitt observert gjentatte ganger, spesielt kyllingviruset H5N1 forårsaket en epizooti på en million mennesker blant tamme og ville fugler med 80-90 % dødelighet. Mennesker har også blitt smittet av kyllinger; i 1997 ble 18 personer smittet av kyllinger, hvorav en tredjedel døde. Et spesielt stort utbrudd ble observert i januar-mars 2004. Det rammet nesten alle land i Sørøst-Asia og en av de amerikanske statene og forårsaket enorme økonomiske skader. 22 personer ble smittet og døde av kyllinger. De strengeste og mest avgjørende tiltakene ble iverksatt for å eliminere dette utbruddet: streng karantene, likvidering av alt fjærfe i alle foki, sykehusinnleggelse og isolering av syke og alle personer med forhøyet temperatur, samt personer i kontakt med syke, forbud mot import av kyllingkjøtt fra de ovennevnte landene, streng medisinsk og veterinær tilsyn av alle passasjerer og kjøretøy som ankommer fra disse landene. Den utbredte spredningen av influensa blant mennesker skjedde ikke fordi det ikke var noen reassosiasjon av genomet til fugleinfluensaviruset med genomet til det menneskelige influensaviruset. Faren for en slik reassosiasjon er imidlertid fortsatt reell. Dette kan føre til fremveksten av et nytt farlig pandemisk menneskelig influensavirus.

Navnene på de påviste influensavirusstammene angir virusets serotype (A, B, C), vertsart (hvis det ikke er et menneske), isolasjonssted, stammenummer, isolasjonsår (de to siste sifrene) og fenotypen (i parentes). For eksempel: «A/Singapore/1/57 (h3N2), A/and/USSR/695/76 (H3N2)».

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

Laboratoriediagnostikk av influensa A

Materialet for studien er nasofaryngeale sekreter, som utvinnes enten ved vask eller ved bruk av bomullspinner, og blod. Følgende diagnostiske metoder brukes:

• Virologisk - infeksjon av kyllingembryoer, cellekulturer fra grønne aper (Vero) og hunder (MDSC). Cellekulturer er spesielt effektive for å isolere virus A (H3N2) og B.
• Serologisk - deteksjon av spesifikke antistoffer og en økning i titeren deres (i parrede sera) ved bruk av RTGA, RSK og enzymimmunoassay.
• En immunofluorescensmetode brukes som en akselerert diagnostisk metode, som muliggjør rask påvisning av viralt antigen i utstryk fra neseslimhinnen eller i vattpinner fra nasofarynx hos pasienter.
• For deteksjon og identifisering av viruset (virale antigener) har RNA-probe- og PCR-metoder blitt foreslått.

Behandling av influensa A

Behandling av influensa A, som bør startes så tidlig som mulig, samt forebygging av influensa og andre virale akutte luftveisinfeksjoner (ARI), er basert på bruk av dibazol, interferon og dets indusere amixin og arbidol i henhold til spesielle regimer, og for behandling og forebygging av influensa hos barn over 1 år - algirem (remantadin) i henhold til spesielle regimer.

Spesifikk forebygging av influensa A

Hvert år blir hundrevis av millioner mennesker i verden syke av influensa, noe som forårsaker enorm skade på befolkningens helse og økonomien i hvert land. Den eneste pålitelige måten å bekjempe den på er å skape kollektiv immunitet. Følgende typer vaksiner har blitt foreslått og brukt til dette formålet:

1. leve fra svekket virus;
2. drepte hele virionet;
3. subvirion-vaksine (fra delte virioner);
4. underenhet - en vaksine som kun inneholder hemagglutinin og neuraminidase.

I vårt land er det laget og brukes en trivalent polymer-subenhetsvaksine («grippol»), der et sterilt konjugat av overflateproteinene til virus A og B er bundet til kopolymeren polyoksidonium (immunstimulerende middel).

Barn fra 6 måneder til 12 år bør, i henhold til WHOs anbefalinger, kun vaksineres med subenhetsvaksinen, da den er minst reaktogen og toksisk.

Hovedproblemet med å øke effektiviteten til influensavaksiner er å sikre deres spesifisitet mot det aktuelle viruset, dvs. varianten av viruset som forårsaket epidemien. Med andre ord må vaksinen inneholde spesifikke antigener av det aktuelle viruset. Hovedmåten å forbedre kvaliteten på vaksinen er å bruke de mest konservative epitoper som er felles for alle antigenvarianter av virus A, som har maksimal immunogenisitet.