Virușii gripali

Acest articol este despre virusurile gripale patogene . Despre boală - articol Gripa .
Clada virusului

Virusul gripal A H1N1
Nume
Virușii gripali
statutul titlului
taxonomică învechită
nume stiintific
Virusul gripal
taxon părinte
Familia Orthomyxoviruses ( Orthomyxoviridae )
naştere
Imagini la Wikimedia CommonsImagini la Wikimedia Commons

Virusurile gripale [1] ( lat.  Influenzavirus ) sunt patru genuri monotipice de virusuri din familia orthomyxoviruses ( Orthomyxoviridae ), ai căror reprezentanți provoacă boli la pești, păsări și mamifere, inclusiv gripa la om. În filogenetică formează o cladă [2] .

În 2007, au fost identificate peste 2000 de variante (serotipuri, linii, tulpini) de virusuri gripale, care diferă prin spectrul lor antigenic [3] . Pentru 2020 - mai mult de 25.000 de serovare [4] .

Clasificare

Virusurile gripale se numesc genuri monotipice Alphainfluenzavirus, Betainfluenzavirus, Gammainfluenzavirus, Deltainfluenzavirus (până în octombrie 2018 se numeau Influenzavirus A, B, C și D ), fiecare dintre ele constând dintr-un singur tip de virus gripal A-D , respectiv. Ei aparțin familiei Ortomyxoviridae , care, pe lângă aceste patru genuri, include isavirusuri , togotovirusuri și quaranfilviruses [5] .

Proprietățile antigenice ale proteinelor interne RNP ( ing.  ribonucleoprotein , RNP) virionului, care nu dau reacții serologice intertip încrucișate, determină apartenența virusului gripal la gen [6] .

O împărțire ulterioară, în cazul virusului de tip A, se efectuează în funcție de subtipuri ( serotipuri ) de proteine ​​de suprafață ( glicoproteine ) ale hemaglutininei (HA) și neuraminidazei (NA) [6] .

Din 1980, la recomandarea OMS, desemnarea tulpinilor de virusuri gripale include [7] [8] :

  1. tip de;
  2. locul de izolare (origine geografică a tulpinii);
  3. index atribuit în laborator (numărul de serie al tulpinii);
  4. anul alocării;
  5. (numai pentru virusurile animale) numele animalului care este gazda naturală a virusului (de la care este izolat virusul).
  6. indicele proteinelor de suprafață, plasate ultimele și cuprinse între paranteze, are semnificație numai pentru virusul de tip "A";

Exemple: „A (Brazilia) 11/78 (H1N1)” (virusul gripal uman „A” cu hemaglutinină H1, neuraminidază N1, izolat în Brazilia în 1978), „A/Moscova/10/99 (H3N2)”, „A /Noua Caledonie/120/99 (H1N1)", "B/Hong Kong/330/2001", "A/Fujian/411/2002 (H3N2)".

Virusurile gripale A și B provoacă epidemii sezoniere la om [9] .

Alphainfluenzavirus

Gen monotipic, denumire anterioară: Influenzavirus A. Virusul gripal A.

În fiecare an provoacă focare de gripă, adesea epidemii, periodic pandemii [10] [11] . Acest lucru se datorează gradului ridicat de variabilitate a virusului: virusul de tip A este supus atât deplasării (deplasării) antigenice, cât și derivei antigenice [12] . În 2018, subtipurile de gripă A(H1N1) și A(H3N2) circulă printre oameni [9] .

Rezervorul natural al virusului gripal A este păsările de apă. Uneori se transmite la alte păsări, ca urmare, poate infecta păsările domestice, de la acestea - animale domestice și apoi oameni, ducând la epidemii și pandemii [13] .

La păsări, virusul infectează celulele epiteliale din tractul digestiv; la om, infectează celulele epiteliale ale tractului respirator [14] .

În cadrul speciei virus gripal A au fost identificate mai multe serotipuri (observate în natură) [10] [11] :

Din 2016, sunt cunoscute 18 subtipuri de hemaglutinină (HA) și 11 subtipuri de neuraminidază (NA), cu un total de 198 de variante posibile ale virusului [5] .

Virionul virusului de tip A conține opt segmente de ARN viral [18] .

Betainfluenzavirus

Gen monotipic, denumire anterioară: Influenzavirus B. Virusul gripal de tip „B”.

Virusul gripal de tip „B” se modifică în funcție de tipul de derivă, dar nu de schimbare [12] . Nu este subdivizat în subtipuri, dar poate fi subdivizat în linii. În 2018, circulă virusurile gripale de tip B din liniile B/Yamagata și B/Victoria [9] .

Oamenii sunt rezervorul natural al virusului gripal B. Virusul infectează căile respiratorii superioare și inferioare, cu simptome similare cu cele provocate de virusul „A”. Are un număr limitat de linii, motiv pentru care majoritatea oamenilor dobândesc imunitate la virusul gripal B la o vârstă fragedă. Această specie este variabilă doar în hemaglutinină, deriva antigenică a HA nu este la fel de activă ca în virusul gripal A [19] [20] .

Virusul gripal „B” provoacă epidemii, dar destul de rar, o dată la 4-6 ani, se dezvoltă lent în comparație cu cei provocați de virusul „A” și, de regulă, acoperă 8-10% din populație [21] . În URSS sunt cunoscute două epidemii cu vârfuri în primăvara anului 1963 și în primăvara anului 1974. În plus, virusul B a fost prezent în multe epidemii împreună cu virusul A [22] .

Virusul gripal de tip B este similar cu virusul de tip A și este dificil de distins la microscop electronic. Plicul virionilor „B” conține 4 proteine: HA, NA, NB și BM2. BM2 este un canal de protoni utilizat în decapsidarea virusului (în celulă). Proteina NB este considerată un canal ionic, dar aceasta nu este o condiție prealabilă pentru replicarea virusului în cultura celulară. Genomul virusului este format din opt fragmente de ARN [23] .

Gammainfluenzavirus

Gen monotipic, denumire anterioară: Influenzavirus C. Virusul gripal de tip C.

Virusul gripal C este mai puțin frecvent la pacienți decât B și A, de obicei duce la infecții ușoare, nu este periculos pentru oameni și nu pune o problemă de sănătate publică [9] [10] .

Rezervorul natural al virusului gripal C este omul, acesta infectează și porcii și se poate transmite între porci în experimente. Afectează căile respiratorii superioare, în principal la copii, simptomele clinice sunt ușoare. Studiile serologice au relevat prevalența globală a virusului de tip C. Majoritatea oamenilor devin imuni la aceasta la o vârstă fragedă [19] .

Virusul de tip C nu este caracterizat de o schimbare antigenică și se modifică puțin [12] . Virusul gripal C este mult mai stabil din punct de vedere antigenic decât virusul de tip A și gradul ridicat de reactivitate încrucișată observat între aceștia izolează aceste specii unele de altele [19] .

Virusul gripal C provoacă boală diseminată și aproape niciodată nu provoacă focare epidemice [21] .

Conține 7 fragmente de genom. Are o singură înveliș (pătrunzând prin peretele celulei victimă) glicoproteină HEF ( fuziunea hemaglutinin  esterazei - fuziunea hemaglutininei și esterazei), care joacă rolul ambelor glicoproteine ​​(HA și NA) ale virusurilor de tipul „A” și „B”. „ [23] . Nu este împărțit în subtipuri. Au fost identificate șase linii ale genomului, dar din cauza recombinărilor frecvente ale diferitelor linii, au apărut recent noi variante care reprezintă o amenințare epidemică [19] .

Deltainfluenzavirus

Gen monotipic, denumire anterioră: Influenzavirus D , virus gripal de tip „D”.

Virusurile gripale din grupa D infectează în principal bovinele. Se pare că nu infectează sau provoacă boli la oameni [9] .

Deltainfluenzavirusul infectează vacile, care sunt un rezervor natural, și porcii. Apare la bovine mici (ovine și caprine). Există semne de transmitere a virusului de tip D de la vaci la om - anticorpi împotriva acestuia au fost găsiți la persoanele care au contact cu vacile, dar nu au fost identificate persoane infectate. Asemănător structural cu virusul de tip C, conține HEF în loc de HA și NA [24] .

Deltainfluenzavirusul conține 7 fragmente de ARN monocatenar [25] , cel puțin 50% dintre aminoacizi sunt la fel ca virusul de tip C, dar una dintre proteinele principale, M1, din virusul de tip D diferă de virusul de tip C. Acest virus a fost izolat ca specie separată deoarece atunci când materialul său genetic este amestecat cu virusul „C”, ei nu produc descendenți viabili [26] .

Istoricul descoperirilor

Primul virus gripal a fost izolat de la păsări (găini) în 1901 în Italia, dar a fost identificat ca agent cauzator al „ciumei păsărilor” sau „ciuma găinilor”. (Publicația 1902: Centanni, E. Die Vogelpest. Zentbl. Bakt. Paraskitkde, Abt. 1, 31, 145-152, 182-201. [27] ) Cincizeci de ani mai târziu, s-a stabilit că virusul bolii aviare este unul dintre virusurile gripei aviare A. Apoi, virusul gripal A a fost izolat de la porci de către omul de știință american Richard Shope în 1931 .  Virusul gripal uman a fost izolat în 1933 , în Anglia, la Institutul Național de Cercetări Medicale de către virologii Wilson Smith, Christopher Andrews și Patrick Laidlaw. În 1940, a fost izolat virusul gripal B. În 1951, virusul gripal „C” a fost izolat folosind tehnologia de cultivare a virusurilor „pe embrioni de pui”. În 2003, în urma a patru ani de muncă în laboratoare, a fost obținut (recuperat) și studiat virusul pandemiei de gripă spaniolă din 1918 [11] .

Virusul gripal de tip D a fost izolat pentru prima dată în 2011 în Statele Unite la porci [24] .

În 2013, virusul gripal de tip „A” a fost găsit la liliecii care trăiau în America Centrală cu cele mai recente variante HA și NA până în prezent: serotipul H18N11 [17] .

Structură și proprietăți

Virionul (particula infecțioasă) gripei are forma unei sfere [28] sau aproape de sferică, diametrul său este de 100−120 nm [21] .

Virusul gripal este un virus învelit: stratul exterior este o membrană lipidică , în care se introduc „ghimpi”: glicoproteine ​​și proteina matriceală M2, care formează canale ionice. Sub membrana lipidică se află proteina matricei (matricei) M1, care formează stratul interior al învelișului viral, conferă stabilitate și rigiditate învelișului lipidic exterior [28] [29] .

Glicoproteinele hemaglutinină și neuraminidaza sunt proteine ​​cheie pentru replicarea virusului A și B. Hemaglutinina este folosită pentru a intra în celulă, neuraminidaza este folosită pentru a ieși din ea [10] .

În interiorul virionului se află genomul virusului, care poartă informațiile genetice despre învelișul și proteinele interne ale virusului. Genomul este reprezentat ca un complex ribonucleoproteic vRNP (nucleoproteină în complex cu ARN genomic viral), care conține fragmente de ARN atașate la proteina nucleoproteină (NP) și trei proteine ​​ale complexului polimerază: PB1, PB2 și PA. Interiorul virionului include și proteina NEP [28] [29] . În virusul de tip A, 8 fragmente de ARN codifică 11 proteine: HA, M1 ( matricea engleză  1 ), M2, NA, NP ( proteina nucleocapside ) , NS1 ( proteina nestructurală 1 ), NS2 (aka NEP, proteina de export nuclear ), PA ( polimerază acid ), PB1 ( polimerază bazic 1 ), PB1 -F2 ( polimerază bazic 1 cadru 2 ) , PB2 [30] .      

Când o celulă este infectată, virusurile de tip A atașează partea exterioară a HA la acizii sialici de pe suprafața celulelor țintă, iar virionii intră în celulă prin endocitoză. Un pH scăzut în endozom duce la o schimbare în a doua parte a HA, ducând la o schimbare a conformației HA și membrana virală fuzionează cu membrana endozomului. Canalele ionice formate de proteina M2 scad suplimentar pH-ul în interiorul endozomului; ca urmare, complexul vRNP se disociază de proteina matricei M1 și fragmentele de ARN viral pătrund în citoplasma celulei și mai departe în nucleul celulei [29] .

Replicarea ARN viral are loc în nucleul celulei cu ajutorul polimerazelor virale PA, PB1 și PB2; proteinele virale sunt sintetizate în citoplasmă; proteinele M1, HA și NA sunt procesate în reticulul endoplasmatic și în aparatul Golgi. Proteinele M1, HA și NA sintetizate sunt direcționate către membrană [29] .

Proteina NP sintetizată este direcționată către nucleu, unde formează un complex cu fragmente de ARN viral replicat și polimeraze sintetizate, apoi, folosind proteina de matrice M1, este direcționată către citoplasmă și mai departe către membrana celulară [29] .

Pe membrana celulară, noi particule virale sunt asamblate din proteinele sintetizate, complecșii vRNP și membrana însăși, care înfloresc din celulă folosind glicoproteina NA (vorbim despre virusul „A”). NA scindează acizii sialici care împiedică separarea învelișului viral de către HA de celulă [29] .

Al optulea segment al virusului ARN de tip „A” codifică proteinele nestructurale NS1 și NS2. Proteina NS1 suprimă translația ARN-ului mitocondrial al celulei, precum și sinteza și funcționarea interferonului și este principalul factor de patogenitate a virusului gripal. Proteina NS2, cunoscută și sub numele de NEP, asigură exportul nuclear de ARN viral în combinație cu NP [29] .

Virusul gripal nu distruge fiecare celulă. De obicei, se întâmplă următoarele: virusul intră în celulă, se înmulțește și o părăsește într-o manieră organizată - celula rămâne intactă și uneori vie. În acest caz, virusul este capabil să exploateze celula de mai multe ori [10] .

Pe lângă replicarea ARN-ului viral, particulele virale din celulă sintetizează proteine, dintre care una, PB1-F2, este eliberată din celulă, pătrunde în plămâni prin bronhii la om și distruge macrofagele țesutului pulmonar, provocând astfel infecții pulmonare, în special pneumonie [10] .

Virusul gripal de tip A se caracterizează printr-o variabilitate ridicată, care se datorează a două caracteristici ale genomului.

Prima proprietate, fragmentarea genomului virusului, face posibilă schimbul de gene între doi viruși de același tip dacă ambii infectează aceleași celule. În acest caz, în celulă sunt sintetizate două seturi de aceleași gene a doi virusuri diferiți, iar la descendenți apar virusuri cu combinații diferite ale acelorași gene și cu un set diferit de antigeni de suprafață. Astfel de virusuri se numesc recombinanți sau reasortanți (virusuri cu gene resortate), iar fenomenul este deplasarea antigenică (shift) . De exemplu, atunci când sunt crescute împreună în celule H1N1 și H3N2, atât formele originale, cât și recombinantele sunt formate la descendenți: H1N1, H3N2, H1N2, H3N1. Procesele de recombinare a genelor sunt ușor de reprodus în experiment și sunt adesea observate în condiții naturale. O astfel de schimbare bruscă provoacă o pandemie: persoanele care au avut anterior gripă sunt complet susceptibile la noul virus și, fără a întâmpina imunitate de turmă, acesta se răspândește rapid prin populația lumii. Recombinarea este unul dintre principalele motive pentru variabilitatea virusurilor gripale și este utilizată la prepararea tulpinilor de virus gripal pentru prepararea vaccinurilor [31] .

A doua proprietate a virusurilor gripale este variabilitatea glicoproteinelor lor (NA și HA) ca urmare a mutațiilor, deriva antigenică - diferențele antigenice sunt inițial mici, dar cresc treptat [31] .

Virușii gripali supraviețuiesc în aer până la 4 ore, în timp ce virușii de tip „A” sunt mai rezistenți decât „B”. În picături de aerosoli uscate și sedimentate, virusul persistă pe lenjeria de pat până la 2 săptămâni, iar în praful din cameră până la 5 săptămâni. Curățarea umedă cu dezinfectanți dezinfectează complet încăperea [32] .

Proprietățile generale ale culturilor purtătoare de virusul gripal sunt [33] :

  1. degenerare celulară recurentă;
  2. o creștere pronunțată a vieții culturilor infectate inițial tripsinizate comparativ cu cele neinfectate;
  3. modificări semnificative ale proprietăților virusului în timpul persistenței.

Epidemiologie

Particularitățile răspândirii epidemice a virusurilor gripale sunt determinate de cea mai mare variabilitate a virusului gripal de tip "A" și semnificativ - tip "B". Fiecare nouă versiune de schimbare sau de deriva a virusului „A” sau „B” este capabilă să depășească imunitatea dobândită de o persoană față de variantele care circulau anterior ale aceluiași virus [8] .

Motivul răspândirii globale a gripei constă în caracteristicile unice ale agenților săi patogeni, care nu au analogi printre alți virusuri: fragmentarea genomului și variabilitatea proteinelor (glicoproteine), care sunt asociate cu imunitatea la gripă [21] .

Diferitele serotipuri (soiuri serologice - soiuri ale aceluiași virus care diferă în compoziția antigenică) nu conferă imunitate încrucișată. Anticorpii produși ca răspuns la glicoproteinele virusului formează baza imunității împotriva unui anumit subtip al agentului patogen al gripei. Recombinarea genelor și schimbarea antigenică provoacă apariția de noi forme de virus și duc la epidemii și pandemii. Deriva antigenică contribuie apoi la continuarea epidemiei [21] .

Din 1984, motivele apariției virusurilor noi sau revenirii vechilor viruși nu sunt complet clare. Unii cercetători consideră că virușii dispăruți rămân latenți în populația umană, alții că noi viruși apar ca urmare a recombinărilor dintre virusurile gripale umane și virusurile gripale animale, ceea ce este confirmat de detectarea proteinelor virale la animale și păsări care sunt apropiate sau identice. celor ai virusului, ulterior a provocat o epidemie [21] .

Virusurile gripale umane A se transmit cu ușurință și provoacă boli la animalele domestice și la păsări. În natură, se observă epizootii ale gripei „A”, mai des printre păsări. Cel mai mare rezervor animal al gripei „A” sunt păsările și poate fi transmisă de la păsări la mamifere. Există un izbucnire cunoscută a unei epizootii mortale de gripă, asemănătoare ciumei păsărilor, printre foci în 1979-1980 pe coasta americană a Atlanticului de Nord [34] .

Au fost descrise cazuri de infecție la om cu gripă animală. Această gripă nu a fost niciodată răspândită [34] .

Istoricul schimbărilor antigenice ale virusului gripal A din 1918 până în 1981 [35] :

Ca urmare a derivei antigenice, sub presiunea imunității colective, sunt selectate cele mai pronunțate mutații și se dezvoltă o epidemie. În prima jumătate a secolului al XX-lea, astfel de epidemii erau observate la fiecare 3-5 ani, acum, cu o creștere bruscă a populației lumii, aproape anual [21] .

Virușii de tip „B” provoacă aceleași boli ca și tipul „A”, nu provoacă pandemii, dar duc la o mortalitate mai mare [23]

Contrar credinței populare, virusul gripal induce o imunitate puternică la oameni. Incidența repetată a gripei este rezultatul variabilității virusului gripal (deriva antigenică și schimbările antigenice) [11] .

Vezi și

Note

  1. ↑ Korotyaev A.I. , Babichev S.A. Microbiologie medicală, imunologie și virologie: manual de medicină. universități. - Ed. a IV-a, Rev. si suplimentare - Sankt Petersburg.  : SpecLit, 2008. - S. 308. - 767 p. : bolnav. - 3000 de exemplare.  - ISBN 978-5-299-00369-7 .
  2. ↑ Un (1) gen nou din familia Orthomyxoviridae  : [ ing. ] . — Cod atribuit: 2014.009a-dM. - ICTV, 2014. - P. 5.
  3. ↑ Două mii de genomi și numărare a virusului gripal...  . National Institutes of Health . Departamentul de Sănătate și Servicii Umane din SUA (26 februarie 2007). — NIH Research Matters. Arhivat din original pe 11 mai 2009.
  4. ↑ Browser de taxonomie:  Orthomyxoviridae . NCBI . Preluat la 4 decembrie 2020. Arhivat din original la 27 august 2020.
  5. ↑ 1 2 Vodovozov, 2016 , 19:06–21:08.
  6. ↑ 1 2 Bukrinskaya, 1986 , p. 274.
  7. ↑ Bukrinskaya, 1986 , p. 275.
  8. ↑ 1 2 3 Ivannikov, 1993 , p. 183.
  9. ↑ 1 2 3 4 5 Buletinul OMS .
  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 , Cap. 2. Intrarea în celulă.
  15. ↑ Fouchier, RA Virusul gripei aviare A (H7N7) asociat cu conjunctivită umană și un caz fatal de sindrom de detresă respiratorie acută  : [ ing. ]  : [ arh. 24 septembrie 2015 ] / R. A Fouchier, P. M Schneeberger, F. W Rozendaal … [ și colab. ] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2004. - Vol. 101, nr 5 (februarie). - P. 1356-1361. - Cod . - doi : 10.1073/pnas.0308352100 . — PMID 14745020 . — PMC 337057 .
  16. ↑ Virusul gripei aviare A (H7N9) din linia asiatică  . Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor . Centrul Național de Imunizare și Boli Respiratorii (NCIRD). Consultat la 16 noiembrie 2018. Arhivat din original la 29 aprilie 2013.
  17. ↑ 1 2 3 Tong et al., 2013 .
  18. ↑ Racaniello , 1.2. Genomul ARN al virusului gripal.
  19. ↑ 1 2 3 4 Su et al., 2017 , Introducere.
  20. ↑ Hay și colab., 2001 .
  21. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Jdanov, 1984 .
  22. ↑ Jdanov, 1984 , Fig. 1. Incidența gripei și a infecțiilor respiratorii acute în URSS.
  23. ↑ 1 2 3 Racaniello , Ch. 1. Structura.
  24. ↑ 12 Su et al., 2017 .
  25. ↑ Su et al., 2017 , Figura 2.
  26. ↑ Su et al., 2017 , Caracteristicile epidemiologice și patologice ale virusului Influenza D.
  27. ↑ Brian WJ Mahy. Introducere // Biologia Paramixovirusurilor : [ ing. ]  / Editat de Siba K. Samal. - Caister Academic Press, 2011. - P. 1-2. - x + 472 p. — ISBN 978-1-904455-85-1 .
  28. ↑ 1 2 3 Racaniello , 1.1. Structura virusului gripal.
  29. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Smirnova et al., 2013 .
  30. ↑ Ghedin și colab., 2005 .
  31. ↑ 1 2 Jdanov, 1984 , p. 47-49.
  32. ↑ Ivannikov, 1993 , p. 183-184.
  33. ↑ Anjaparidze, O. G. Modelarea și studiul formelor cronice de infecții virale în culturi celulare / O. G. Anjaparidze, N. N. Bogomolova. - M.  : Medicină, 1974. - S. 165. - 184 p. : bolnav. - 3300 de exemplare.  - UDC  616.988-036.12-092.4 .
  34. ↑ 1 2 Ivannikov, 1993 , p. 184.
  35. ↑ Jdanov, 1984 , Fig. 4. Istoricul schimbărilor antigenice (sărituri bruște în proprietățile proteinelor virale) din 1918 până în 1981.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice