Viry chřipky

Tento článek je o patogenních chřipkových virech. O nemoci - článek Chřipka .
Virový klad

Virus chřipky A H1N1
název
Viry chřipky
stav titulu
zastaralá taxonomie
odborný název
chřipkový virus
Rodičovský taxon
Čeleď orthomyxoviry ( Orthomyxoviridae )
porod
Obrázky na Wikimedia CommonsObrázky na Wikimedia Commons

Viry chřipky [1] ( lat.  Influenzavirus ) jsou čtyři monotypické rody virů z čeledi orthomyxoviridae ( Orthomyxoviridae ), jejichž zástupci způsobují onemocnění ryb, ptáků a savců, včetně chřipky u lidí. Ve fylogenetice tvoří klad [2] .

V roce 2007 bylo identifikováno více než 2000 variant (sérotypů, linií, kmenů) chřipkových virů lišících se antigenním spektrem [3] . Pro rok 2020 - více než 25 000 sérovarů [4] .

Klasifikace

Chřipkové viry se nazývají monotypické rody Alphainfluenzavirus, Betainfluenzavirus, Gammainfluenzavirus, Deltainfluenzavirus (do října 2018 se nazývaly Influenzavirus A, B, C a D ), každý z nich se skládá pouze z jednoho typu viru chřipky A-D , resp. Patří do čeledi Ortomyxoviridae , která kromě těchto čtyř rodů zahrnuje isaviry , togotoviry a karanfilviry [5] .

Antigenní vlastnosti vnitřních proteinů RNP ( angl.  ribonucleoprotein , RNP) virionu, které nevyvolávají zkřížené mezitypové sérologické reakce, určují příslušnost viru chřipky k rodu [6] .

Další dělení, v případě viru typu A, se provádí podle podtypů ( sérotypů ) povrchových proteinů ( glykoproteinů ) hemaglutininu (HA) a neuraminidázy (NA) [6] .

Od roku 1980, na doporučení WHO, označení kmenů chřipkových virů zahrnuje [7] [8] :

  1. Typ;
  2. místo izolace (geografický původ kmene);
  3. index přidělený v laboratoři (sériové číslo kmene);
  4. rok přidělení;
  5. (pouze u zvířecích virů) jméno zvířete, které je přirozeným hostitelem viru (ze kterého je virus izolován).
  6. index povrchových proteinů, umístěný jako poslední a uzavřený v závorkách, má význam pouze pro typ viru "A";

Příklady: "A (Brazílie) 11/78 (H1N1)" (virus lidské chřipky "A" s hemaglutininem H1, neuraminidázou N1, izolován v Brazílii v roce 1978), "A/Moskva/10/99 (H3N2)", "A /Nová Kaledonie/120/99 (H1N1)", "B/Hong Kong/330/2001", "A/Fujian/411/2002 (H3N2)".

Viry chřipky A a B způsobují u lidí sezónní epidemie [9] .

Alphainfluenzavirus

Monotypický rod, dřívější název: Influenzavirus A. Virus chřipky A.

Každoročně způsobuje propuknutí chřipky, často epidemie, periodicky pandemie [10] [11] . To je způsobeno vysokým stupněm variability viru: virus typu A podléhá jak antigennímu posunu (shift), tak antigennímu driftu [12] . V roce 2018 mezi lidmi kolují podtypy chřipky A(H1N1) a A(H3N2) [9] .

Přirozeným rezervoárem viru chřipky A je vodní ptactvo. Někdy se přenáší na jiné ptáky, v důsledku toho může infikovat domácí ptáky, od nich - domácí zvířata a poté lidi, což vede k epidemiím a pandemiím [13] .

U ptáků virus infikuje epiteliální buňky v trávicím traktu, u lidí infikuje epiteliální buňky dýchacího traktu [14] .

V rámci druhu viru chřipky A bylo identifikováno několik sérotypů (pozorovaných v přírodě) [10] [11] :

K roku 2016 je známo 18 subtypů hemaglutininu (HA) a 11 subtypů neuraminidázy (NA) s celkem 198 možnými variantami viru [5] .

Virion viru typu A obsahuje osm segmentů virové RNA [18] .

Betainfluenzavirus

Monotypický rod, dřívější název: Influenzavirus B. Virus chřipky typu "B".

Virus chřipky typu „B“ se mění podle typu driftu, ale ne posunu [12] . Není rozdělena na podtypy, ale může být rozdělena na řádky. V roce 2018 cirkulují viry chřipky typu B linií B/Yamagata a B/Victoria [9] .

Lidé jsou přirozeným rezervoárem chřipkového viru B. Virus infikuje horní a dolní cesty dýchací, příznaky jsou podobné těm, které způsobuje virus „A“. Má omezený počet linií, což je pravděpodobně důvod, proč většina lidí získává imunitu proti chřipkovému viru B v raném věku. Tento druh je variabilní pouze v hemaglutininu, antigenní drift HA není tak aktivní jako u chřipkového viru A [19] [20] .

Chřipkový virus „B“ způsobuje epidemie, ale zcela výjimečně, jednou za 4–6 let, se ve srovnání s virem „A“ rozvíjejí pomalu a zpravidla pokrývají 8–10 % populace [21] . V SSSR jsou známy dvě epidemie s vrcholy na jaře 1963 a na jaře 1974. Kromě toho byl virus B přítomen v mnoha epidemiích společně s virem A [22] .

Virus chřipky typu B je podobný viru typu A a je obtížné jej rozlišit pod elektronovým mikroskopem. Obálka "B" virionů obsahuje 4 proteiny: HA, NA, NB a BM2. BM2 je protonový kanál používaný při dekapsidaci viru (do buňky). Protein NB je považován za iontový kanál, ale to není nezbytný předpoklad pro replikaci viru v buněčné kultuře. Genom viru se skládá z osmi fragmentů RNA [23] .

Gammainfluenzavirus

Monotypický rod, dřívější název: Influenzavirus C. Virus chřipky typu C.

Virus chřipky C je u pacientů méně častý než B a A, obvykle vede k mírným infekcím, není pro člověka nebezpečný a nepředstavuje problém veřejného zdraví [9] [10] .

Přirozeným rezervoárem chřipkového viru C je člověk, infikuje i prasata a při pokusech se může přenášet mezi prasaty. Postihuje horní cesty dýchací, hlavně u dětí, klinické příznaky jsou mírné. Sérologické studie odhalily globální prevalenci viru typu C. Většina lidí se vůči němu stává imunní v raném věku [19] .

Virus typu C není charakterizován antigenním posunem a mění se jen málo [12] . Influenzavirus C je antigenně mnohem stabilnější než virus typu A a vysoký stupeň zkřížené reaktivity mezi nimi pozorovaný izoluje tyto druhy od sebe [19] .

Virus chřipky C způsobuje rozšířené onemocnění a téměř nikdy nezpůsobuje vypuknutí epidemie [21] .

Obsahuje 7 fragmentů genomu. Má pouze jeden obal (pronikající stěnou obětní buňky) glykoprotein HEF ( fúze hemaglutininesterázy  - fúze hemaglutininu a esterázy), který hraje roli obou glykoproteinů (HA a NA) virů typu "A" a "B". “ [23] . Není rozdělena na podtypy. Bylo identifikováno šest linií genomu, ale kvůli častým rekombinacím různých linií se v poslední době objevily nové varianty, které představují epidemickou hrozbu [19] .

Deltainfluenzavirus

Monotypický rod, dřívější název: Influenzavirus D , chřipkový virus typu "D".

Chřipkové viry skupiny D infikují především skot. Údajně neinfikují ani nezpůsobují onemocnění u lidí [9] .

Deltainfluenzavirus infikuje krávy, které jsou přirozeným rezervoárem, a prasata. Vyskytuje se u drobného skotu (ovce a kozy). Existují známky přenosu viru typu D z krav na člověka – protilátky proti němu byly nalezeny u lidí v kontaktu s kravami, ale nebyli identifikováni žádní nakažení. Strukturálně podobný viru typu C obsahuje HEF místo HA a NA [24] .

Deltainfluenzavirus obsahuje 7 fragmentů jednovláknové RNA [25] , minimálně 50 % aminokyselin je stejných jako u viru typu C, ale jeden z hlavních proteinů, M1, se ve viru typu D od viru typu C liší. Tento virus byl izolován jako samostatný druh, protože když je jeho genetický materiál smíchán s virem „C“, neprodukují životaschopné potomstvo [26] .

Historie objevů

První chřipkový virus byl izolován z ptáků (kuřat) v roce 1901 v Itálii, ale byl identifikován jako původce „moru drůbeže“ nebo „moru slepice“. (Publikace 1902: Centanni, E. Die Vogelpest. Zentbl. Bakt. Paraskitkde, Abt. 1, 31, 145-152, 182-201. [27] ) O padesát let později bylo zjištěno, že virus psinky je jedním z viry ptačí chřipky A. Poté byl virus chřipky A izolován z prasat americkým vědcem Richardem Shopem v roce 1931 .  Virus lidské chřipky izolovali v roce 1933 v Anglii v National Institute for Medical Research virologové Wilson Smith, Christopher Andrews a Patrick Laidlaw. V roce 1940 byl izolován virus chřipky B. V roce 1951 byl izolován chřipkový virus „C“ technologií kultivace virů „na kuřecích embryích“. V roce 2003 byl jako výsledek čtyřleté práce v laboratořích získán (obnoven) a studován virus pandemie španělské chřipky z roku 1918 [11] .

Virus chřipky typu D byl poprvé izolován v roce 2011 ve Spojených státech u prasat [24] .

V roce 2013 byl u netopýrů žijících ve Střední Americe nalezen virus chřipky typu „A“ s dodnes nejnovějšími variantami HA a NA: sérotyp H18N11 [17] .

Struktura a vlastnosti

Virion (infekční částice) chřipky má tvar koule [28] nebo blízký kulovitému, jeho průměr je 100−120 nm [21] .

Virus chřipky je obalený virus: vnější vrstva je lipidová membrána, do které jsou vloženy „ostny“: glykoproteiny a matrixový protein M2, který tvoří iontové kanály. Pod lipidovou membránou je matricový (matricový) protein M1, který tvoří vnitřní vrstvu virového obalu, dodává stabilitu a rigiditu vnějšímu lipidovému obalu [28] [29] .

Glykoproteiny hemaglutinin a neuraminidáza jsou klíčové proteiny pro replikaci viru A a B. Ke vstupu do buňky slouží hemaglutinin, k výstupu z buňky neuraminidáza [10] .

Uvnitř virionu je genom viru, který nese genetickou informaci o obalu a vnitřních proteinech viru. Genom je reprezentován jako vRNP ribonukleoproteinový komplex (nukleoprotein v komplexu s virovou genomickou RNA), který obsahuje fragmenty RNA připojené k nukleoproteinovému (NP) proteinu a tři proteiny polymerázového komplexu: PB1, PB2 a PA. Vnitřek virionu také obsahuje protein NEP [28] [29] . Ve viru typu A kóduje 8 fragmentů RNA 11 proteinů: HA, M1 ( anglicky  matrix 1 ), M2, NA, NP ( nukleokapsidový  protein ) ,  NS1 ( nestrukturální protein 1 ), NS2 (aka NEP, jaderný  exportní protein ), PA ( polymerasa acid ), PB1 ( polymerase  basic 1 ), PB1 -F2 ( polymerase basic 1 frame 2 ) , PB2 [30] .  

Když je buňka infikována, viry typu A připojí vnější část HA k sialovým kyselinám na povrchu cílových buněk a viriony vstoupí do buňky endocytózou. Nízké pH v endozomu vede ke změně druhé části HA, což má za následek změnu konformace HA a virová membrána fúzuje s membránou endozomu. Iontové kanály tvořené proteinem M2 navíc snižují pH uvnitř endozomu, v důsledku toho se komplex vRNP disociuje z proteinu matrix M1 a fragmenty virové RNA pronikají do buněčné cytoplazmy a dále do buněčného jádra [29] .

K replikaci virové RNA dochází v buněčném jádru pomocí virových polymeráz PA, PB1 a PB2, virové proteiny jsou syntetizovány v cytoplazmě, proteiny M1, HA a NA jsou zpracovávány v endoplazmatickém retikulu a Golgiho aparátu. Syntetizované proteiny M1, HA a NA jsou směrovány do membrány [29] .

Syntetizovaný NP protein je směrován do jádra, kde tvoří komplex s fragmenty replikované virové RNA a syntetizovanými polymerázami, poté je pomocí matrix proteinu M1 směrován do cytoplazmy a dále do buněčné membrány [29] .

Na buněčné membráně se ze syntetizovaných proteinů, komplexů vRNP a samotné membrány sestaví nové virové částice, které vyrazí z buňky pomocí NA glykoproteinu (mluvíme o viru „A“). NA štěpí kyseliny sialové, které brání oddělení virového obalu HA od buňky [29] .

Osmý segment RNA viru typu "A" kóduje nestrukturální proteiny NS1 a NS2. Protein NS1 potlačuje translaci mitochondriální RNA buňky, stejně jako syntézu a fungování interferonu, a je hlavním faktorem patogenity viru chřipky. Protein NS2, také známý jako NEP, zajišťuje jaderný export virové RNA v kombinaci s NP [29] .

Virus chřipky nezničí každou buňku. Typicky se děje následující: virus vstoupí do buňky, množí se a opouští ji organizovaným způsobem - buňka zůstává neporušená a někdy naživu. V tomto případě je virus schopen využít buňku několikrát [10] .

Kromě replikace virové RNA virové částice v buňce syntetizují proteiny, z nichž jeden, PB1-F2, se uvolňuje z buňky, u lidí se dostává do plic přes průdušky a ničí makrofágy plicní tkáně, čímž vyvolává plicní infekce, zejména zápal plic [10] .

Virus chřipky typu A se vyznačuje vysokou variabilitou, která je způsobena dvěma znaky genomu.

První vlastnost, fragmentace genomu viru, umožňuje výměnu genů mezi dvěma viry stejného typu, pokud oba infikují stejné buňky. V tomto případě se v buňce syntetizují dvě sady stejných genů dvou různých virů a v potomstvu se objeví viry s různými kombinacemi stejných genů a s odlišnou sadou povrchových antigenů. Takové viry se nazývají rekombinanty nebo reasortanty (viry s přetříděnými geny) a jevem je antigenní posun (posun) . Například při společném pěstování v buňkách H1N1 a H3N2 se v potomstvu vytvoří jak původní formy, tak rekombinanty: H1N1, H3N2, H1N2, H3N1. Procesy genové rekombinace se v experimentu snadno reprodukují a jsou často pozorovány v přírodních podmínkách. Taková náhlá změna způsobí pandemii: lidé, kteří dříve měli chřipku, jsou zcela náchylní k novému viru, a aniž by se setkali s imunitou stáda, rychle se šíří světovou populací. Rekombinace je jedním z hlavních důvodů variability chřipkových virů a využívá se při přípravě kmenů chřipkového viru pro přípravu vakcín [31] .

Druhou vlastností chřipkových virů je variabilita jejich glykoproteinů (NA a HA) v důsledku mutací, antigenní drift - antigenní rozdíly jsou zpočátku malé, ale postupně narůstají [31] .

Chřipkové viry přežívají ve vzduchu až 4 hodiny, zatímco viry typu „A“ jsou odolnější než „B“. V zaschlých a usazených aerosolových kapkách virus přetrvává na ložním prádle až 2 týdny a v prachu v místnosti až 5 týdnů. Mokré čištění dezinfekčními prostředky místnost dokonale vydezinfikuje [32] .

Obecné vlastnosti kultur nesoucích chřipkový virus jsou [33] :

  1. opakující se buněčná degenerace;
  2. výrazné prodloužení životnosti původně trypsinizovaných infikovaných kultur ve srovnání s neinfikovanými;
  3. výrazné změny vlastností viru během perzistence.

Epidemiologie

Zvláštnosti epidemického šíření virů chřipky jsou dány nejvyšší variabilitou viru chřipky typu „A“ a významnou – typu „B“. Každý nový posun nebo drift verze viru „A“ nebo „B“ je schopen překonat imunitu získanou osobou vůči dříve cirkulujícím variantám stejného viru [8] .

Důvod globálního rozšíření chřipky spočívá v jedinečných vlastnostech jejích patogenů, které nemají mezi ostatními viry obdoby: fragmentace genomu a variabilita proteinů (glykoproteinů), které jsou spojeny s imunitou vůči chřipce [21] .

Různé sérotypy (sérologické odrůdy - odrůdy stejného viru, které se liší antigenním složením) neposkytují zkříženou imunitu. Protilátky produkované jako odpověď na glykoproteiny viru tvoří základ imunity proti určitému podtypu chřipkového patogenu. Rekombinace genů a antigenní posun způsobují vznik nových forem viru a vedou k epidemiím a pandemiím. Antigenní drift pak přispívá k pokračování epidemie [21] .

Od roku 1984 nejsou důvody pro vznik nových nebo návrat starých virů zcela jasné. Někteří vědci se domnívají, že zmizelé viry zůstávají v lidské populaci latentní, jiní, že nové viry vznikají jako výsledek rekombinací mezi viry lidské chřipky a viry zvířecí chřipky, což je potvrzeno detekcí virových proteinů u zvířat a ptáků, kteří jsou si blízcí nebo identičtí. k těm viru, později způsobil epidemii [21] .

Lidské viry chřipky A se snadno přenášejí na domácí zvířata a ptáky a způsobují onemocnění. V přírodě jsou zaznamenány epizootie chřipky "A", častěji mezi ptáky. Největším zvířecím rezervoárem chřipky „A“ jsou ptáci a lze ji přenést z ptáků na savce. V letech 1979–1980 na americkém pobřeží severního Atlantiku došlo mezi tuleni k propuknutí smrtelné epizootické nákazy chřipky podobné ptačímu moru [34] .

Byly popsány případy nakažení lidí zvířecí chřipkou. Tato chřipka nebyla nikdy rozšířena [34] .

Historie antigenních posunů viru chřipky A od roku 1918 do roku 1981 [35] :

V důsledku antigenního driftu se pod tlakem kolektivní imunity vyselektují nejvýraznější mutace a rozvíjí se epidemie. V první polovině 20. století byly takové epidemie pozorovány každých 3–5 let, nyní při prudkém nárůstu světové populace téměř ročně [21] .

Viry typu „B“ způsobují stejná onemocnění jako typ „A“, nezpůsobují pandemie, ale vedou k vyšší úmrtnosti [23]

Na rozdíl od všeobecného přesvědčení vyvolává virus chřipky u lidí silnou imunitu. Opakovaný výskyt chřipky je výsledkem variability viru chřipky (antigenní drift a antigenní posuny) [11] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Korotyaev A.I. , Babichev S.A. Lékařská mikrobiologie, imunologie a virologie: učebnice pro lékařství. vysoké školy. - 4. vydání, Rev. a doplňkové - Petrohrad.  : SpecLit, 2008. - S. 308. - 767 s. : nemocný. - 3000 výtisků.  - ISBN 978-5-299-00369-7 .
  2. ↑ Jeden (1) nový rod v čeledi Orthomyxoviridae  : [ eng. ] . — Přidělený kód: 2014.009a-dM. - ICTV, 2014. - S. 5.
  3. ↑ Dva tisíce genomů chřipkového viru a počítání...  . Národní instituty zdraví . Ministerstvo zdravotnictví a sociálních služeb USA (26. února 2007). — NIH Research Matters. Archivováno z originálu 11. května 2009.
  4. ↑ Prohlížeč taxonomie:  Orthomyxoviridae . NCBI . Staženo 4. prosince 2020. Archivováno z originálu dne 27. srpna 2020.
  5. ↑ 1 2 Vodovozov, 2016 , 19:06–21:08.
  6. ↑ 1 2 Bukrinskaya, 1986 , s. 274.
  7. ↑ Bukrinskaya, 1986 , s. 275.
  8. ↑ 1 2 3 Ivannikov, 1993 , str. 183.
  9. ↑ 1 2 3 4 5 Bulletin WHO .
  10. ↑ 1 2 3 4 5 6 Vodovozov, 2016 .
  11. ↑ 1 2 3 4 Kaverin, 2011 .
  12. ↑ 1 2 3 Ivannikov, 1993 .
  13. ↑ Klenk, Matrosovich & Stech, 2008 .
  14. ↑ Racaniello , kap. 2. Vstup do buňky.
  15. ↑ Fouchier, RA virus ptačí chřipky A (H7N7) spojený s lidskou konjunktivitidou a fatálním případem syndromu akutní respirační tísně  : [ eng. ]  : [ arch. 24. září 2015 ] / R. A Fouchier, P. M Schneeberger, F. W Rozendaal … [ et al. ] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2004. - Sv. 101, č. 5 (únor). - S. 1356-1361. - . - doi : 10.1073/pnas.0308352100 . — PMID 14745020 . — PMC 337057 .
  16. ↑ Virus asijské linie ptačí chřipky A (H7N9)  . Centra pro kontrolu a prevenci nemocí . Národní centrum pro imunizaci a respirační nemoci (NCIRD). Získáno 16. listopadu 2018. Archivováno z originálu 29. dubna 2013.
  17. ↑ 1 2 3 Tong a kol., 2013 .
  18. ↑ Racaniello , 1.2. Genom RNA viru chřipky.
  19. ↑ 1 2 3 4 Su et al., 2017 , Úvod.
  20. ↑ Hay a kol., 2001 .
  21. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Ždanov, 1984 .
  22. ↑ Ždanov, 1984 , Obr. 1. Výskyt chřipky a akutních respiračních infekcí v SSSR.
  23. ↑ 1 2 3 Racaniello , Ch. 1. Struktura.
  24. ↑ 12 Su a kol., 2017 .
  25. ↑ Su et al., 2017 , Obrázek 2.
  26. ↑ Su et al., 2017 , Epidemiologické a patologické charakteristiky viru chřipky D.
  27. ↑ Brian WJ Mahy. Úvod // Biologie paramyxovirů : [ eng. ]  / Edited by Siba K. Samal. - Caister Academic Press, 2011. - S. 1-2. - x + 472 str. — ISBN 978-1-904455-85-1 .
  28. ↑ 1 2 3 Racaniello , 1.1. Struktura viru chřipky.
  29. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Smirnova et al., 2013 .
  30. ↑ Ghedin a kol., 2005 .
  31. ↑ 1 2 Ždanov, 1984 , s. 47-49.
  32. ↑ Ivannikov, 1993 , s. 183-184.
  33. ↑ Anjaparidze, O. G. Modelování a studium chronických forem virových infekcí v buněčných kulturách / O. G. Anjaparidze, N. N. Bogomolova. - M.  : Medicine, 1974. - S. 165. - 184 s. : nemocný. - 3300 výtisků.  - MDT  616.988-036.12-092.4 .
  34. ↑ 1 2 Ivannikov, 1993 , s. 184.
  35. ↑ Ždanov, 1984 , Obr. 4. Historie antigenních posunů (náhlé skoky ve vlastnostech virových proteinů) od roku 1918 do roku 1981.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích