Ортоміксовіруси (віруси грипу)
Таксономія. Ортоміксовіруси (сімейство Orthomyxoviridae, від грец. Orthos – прямий, правильний, Туха – слиз) – РНК-сложноорганізованние віруси. Сімейство включає в себе 5 родів: рід Thogotovirus (передаються кліщами арбовіруси), рід Isavirus (вірус інфекційної анемії лосося) і три роду вірусів грипу – Influenzavirus А, Influenzavirus В і Influenzavirus С.
Найбільше значення в патології людини мають віруси грипу, серед яких найбільшим антигенними різноманітністю та епідемічної небезпекою мають віруси грипу А.
Грип (від старофранц. Grippe – схоплювати, дряпати) – гостре інфекційне вірусне захворювання людини, що характеризується ураженням респіраторного тракту, лихоманкою, загальною інток – сикации, порушенням діяльності серцево-судинної і нервової систем. Вперше симптоми хвороби описали Гіппократ і Тит Лівій в 412 р до н. е.
Історія виділення збудника. Вірус грипу від людини був вперше виділений в 1933 р англійськими вірусологами У. Смітом, К. Ендрюсом і П. Лейдлоу шляхом зараження тхорів носоглоткову змивів хворого на грип. Пізніше цей вірус був віднесений до типу А. У Росії вірус грипу типу А вперше виділили А. А. Смородінцев в 1936 р в Ленінграді і Л. А. Зильбер в Москві. У 1940 р Т. Френсіс і Т. Меджі відкрили вірус грипу типу В. У 1947 р Р. Тейлор виділив віруси грипу типу С.
Будова та репродукція вірусів. Вирион має сферичну форму, можуть зустрічатися ниткоподібні форми значної довжини. Діаметр вірусної частинки 80-120 нм. Вирион являє собою нуклеокапсид (що має спіральний тип симетрії), по – критий липопротеиновой оболонкою.
Нуклеокапсид вірусів грипу містить однонитевую сегментированную мінус-Нитяні РНК (віруси А і В мають 8 сегментів, вірус С – 7) у комплексі з білком нуклеопротеїн (NP), причому кожен сегмент ще з’єднаний з трьома білками полімеразного комплексу (РВ1, РВ2, РА). На основі кожного з сегментів створюється комплементарная мРНК для синтезу вірусних білків.
Перший сегмент кодує полімеразної білок PB1 і завдяки додатковій рамці зчитування білок PB1-F2, який має спорідненість до мітохондрій і бере участь у запуску апоптозу інфікованої клітини. Другий і третій сегменти кодують білки PB2 і РА відповідно. Дані білки полімеразного комплексу необхідні для здійснення транскрипції і реплікації вірусного генома. Четвертий сегмент вірусної РНК кодує ге – магглютінін, який синтезується спочатку у вигляді єдиної поліпептидного ланцюга, а потім піддається хімічним модифікаціям, розщеплюється на дві субодиниці і в результаті набуває здатності здійснювати злиття вірусної оболонки з клітинною мембраною. П’ятий сегмент РНК вірусу грипу кодує NP – білок, деякі ділянки якого здатні зв’язуватися з РНК. Шостий сегмент у вірусів грипу А і В кодує нейрамінідазу (а у вірусів В ще й глікопротеїн NB, що бере участь у транспорті іонів). Сьомий сегмент у вірусу грипу А кодує білки М1 і М2. Білок М1 утворює внутрішній шар оболонки віріона, а білок М2 своїй центральній трансмембранної частиною формує канал для транспорту іонів всередину вірусної частинки. Формування таких каналів є необхідною умовою для відділення нуклеокапсида від білка М1 при проникненні вірусного генома в клітку. У вірусів грипу В і С сьомий сегмент кодує білки ВМ2 і СМ2 відповідно, а також білок М1. Білки ВМ2 і СМ2 відрізняються за своєю структурою від білка М2 у вірусу грипу А. Восьмий сегмент кодує білки NS1 і NS2 (або NEP), які захищають віруси від впливу інтерферону (NS1) і беруть участь в транспорті синтезованих в ході репродукції нуклеокапсидов з ядра клітини в цитоплазму (NS2). Сегментована РНК вірусів схильна до генетичних рекомбінації.
Нуклеокапсид у вірусів грипу оточений шаром білків М1, які складають внутрішній шар липопротеиновой оболонки. Ліпопротеїнова оболонка (суперкапсид) має клітинне походження. Суперкапсид включає в себе вірусні трансмембранні білки (такі, як М2, NB, ВМ2, СМ2) і несе на своїй поверхні шипики, утворені двома складними белкаміглікопротеінамі – гемаглютиніну (НА) і нейрамінідазою (NА). У кожному вирионе кількість гемаглютиніну у багато разів більше, ніж нейрамінідази. У вірусів типу С нейрамінідази немає. Шипіки – це вирости довжиною близько 10 нм, шип гемаглютиніну – тример, тобто складається з 3 молекул білка, з’єднаних разом, шип нейрамінідази – тетрамер, тобто складається з 4 молекул білка. На поверхні обох гликопротеинов є спеціальні області для зв’язування з рецепторами на чутливих клітинах. Для вірусів грипу специфічними рецепторами є сполуки, що містять сіалова кислоту. Так як на мембранах клітин складу сіалоолігосахарідов різний, існує видова і тканинна специфічність клітинних рецепторів, крім того, у молекул гемаглютиніну різних вірусів може бути різне будова “рецепторного кишені”, що обмежує коло господарів різних варіантів вірусів грипу А.
Взаємодія вірусів грипу з кліткою починається з того, що гемаглютиніни зв’язуються з рецепторами, а потім нейрамінідаза отщепляет від них сіалова кислоту і потім вірус проникає в клітину шляхом ендоцитозу. Далі відбуваються злиття оболонки вірусу з мембраною ендосоми, часткова депротеїнізація вірусу і нуклеокапсид виходить в цитоплазму, а потім транспортується в ядро клітини. У ядрі клітини відбувається транскрипція генів, в якій беруть участь білки полімеразного комплексу. Синтез і процесинг клітинних мРНК являють собою складний процес, в результаті якого мінус-нитка кожного сегмента вірусної РНК трансформується в комплементарні плюс-нитки. мРНК транспортуються в цитоплазму, де і кодують синтез відповідного білка на рибосомах. При реплікації генома вірусу, яка йде в ядрі клітин, транскрибується вся нитка сегмента РНК. Спочатку утворюється плюс-нитка, потім на матриці утворюється мінус-нитка РНК для дочірніх вірусів. Збірка нуклеокапсида відбувається в ядрі, куди до цього часу транспортуються синтезовані капсидних білки (NP і білки полімеразного комплексу).
Гемаглютинін, нейрамінідаза, а також М-білки в процесі репродукції вірусів вбудовуються в мембрану клітини-господаря, а тому що формування вірусних частинок йде на клітинних мембранах, в які до цього часу вже вбудовані гемаглютинін і нейрамінідазу, то, виходячи з клітини шляхом брунькування, віруси покриваються оболонкою, вже містить НА-, NА – і М-білки. При виході вірусів з клітки виявляється ще одна важлива функція нейрамінідази – вона перешкоджає аггрегации нових віріонів. Крім того, вона знижує в’язкість секретів, і віруси легше проникають в нижні відділи респіраторного тракту.
Антигенна структура. Віруси грипу мають внутрішні і поверхневі антигени. Внутрішні типоспецифічні антигени представлені нуклеопротеїн (NP-білком) і М-білками. Поверхневі антигени – це гемаглютинін і нейрамінідазу. Антитіла до поверхневих антигенів володіють захисною властивістю при грипі. Структура поверхневих антигенів вірусів грипу А постійно змінюється, причому зміни НА – і NА-білків відбуваються незалежно один від одного. В даний час відомі більше 15 підтипів гемаглютиніну та 9 підтипів нейрамінідази, але від людини стабільно виділяються тільки Н1, Н2, Н3 і N1, N2. Вірус грипу В більш стабільний, хоча все ж має кілька різновидів. Найбільш стабільною антигенної структурою володіє вірус грипу С.
Мінливість вірусів грипу А, що призводить до утворення все нових антигенних варіантів, пояснюється двома процесами, які отримали назви “антигенний дрейф” і “антигенний шифт”.
Антигенний дрейф – це незначні зміни структури гемаглютиніну та / або нейрамінідази, які відбуваються часто і обумовлені точковими мутаціями в тих ділянках генома вірусу, які відповідають за синтез і структуру детермінант поверхневих антигенів. В результаті в популяції вірусів постійно з’являються нові антигенні варіанти, які і обумовлюють періодичні епідемії грипу, тому що через кілька років циркуляції будь-якого штаму вірусу грипу серед людей структура його поверхневих протективних антигенів так змінюється, що вироблений раніше імунітет тільки частково захищає від захворювання.
Антигенний шифт (shift – стрибок) – це поява нового різновиду гемаглютиніну та / або нейрамінідази, яке зумовлене пересортіровка (реассортація) і повною заміною гена, що кодує або гемаглютинін, або нейрамінідазу певного різновиду. Шифт відбувається рідко і зазвичай є результатом рекомбінацій, що виникають при зараженні однієї клітини двома різними вірусами одного і того ж роду (наприклад, від людини і від тварин). В результаті повністю змінюється структура антигену і утворюється гібридний вірус-реассортантом. Якщо виник в результаті шифта новий штам вірусу грипу адаптується до існування в організмі людини, то він стає причиною пандемії, тому що людська популяція не має до нього імунітету.
Резистентність. У навколишньому середовищі стійкість вірусів середня. Віруси грипу чутливі до високих температур (вище 60? С), УФ-опромінення, жірорастворітелей, але можуть деякий час зберігатися при низьких температурах – протягом тижня не гинуть при температурі близько 4? С. Віруси чутливі до табельною дезінфектантів.
Епідеміологія. Грип – антропонозная інфекція. Основний механізм передачі – аерогенний, шлях передачі воздушнокапельний (при кашлі, чханні і т. п.). Також можлива контактна передача (наприклад, при дотику до слизової оболонки носа пальцями, контамінованих вірусом).
Грип – висококонтагіозна захворювання і часто протікає у вигляді епідемій і навіть пандемій, сприйнятливість людей дуже висока. Частіше і важче хворіють діти, як не мають стійкого протигрипозного імунітету. Але смертність вища серед дорослих, особливо з так званої групи ризику (літні люди, хворі з хронічними захворюваннями органів дихання та серцево-судинної системи, особи з ослабленою резистентний ністю і т. д.). Спалахи інфекції легко виникають у замкнутих колективах.
Найбільше епідеміологічне значення мають віруси грипу А: вони вражають і людей, і тварин (у тому числі птахів), визи – вают епідемії і навіть пандемії з високою смертністю. У ХХ столітті найбільш відомі три пандемії грипу А: в 1918 р – так звана іспанка, збудником був вірус грипу А (Н1N1), загинули більше 20 млн чоловік; в 1957 р – азіатський грип, збудником став вірус грипу А (Н2N2), хворіли 1,5-2 млрд чоловік; в 1968 р – гонконгський грип, пандемічний штамом став вірус грипу А (Н3N2), хворіли близько 1 млрд осіб. Віруси грипу В зазвичай вражають людей і рідко тварин, здатні викликати лише епідемії, але ніколи не викликали пандемії. Епідемії грипу В відбуваються раз на 3-5 років. Віруси грипу С зустрічаються рідко і зазвичай викликають тільки спорадичні захворювання, частіше у дітей.
В останні роки в епідемічному процесі одночасно беруть участь віруси грипу А (Н3N2 та Н1N1), а також вірус грипу типу В. Тому саме такі різновиди вірусів включені до складу сучасних вакцин для профілактики грипу.
Однак, незважаючи на створення профілактичних засобів, грип відносять до числа некерованих інфекцій, тому так важлива соз – дана ВООЗ програма глобального епідеміологічного нагляду за грипом, в якій бере участь і Росія.
Патогенез. Зазвичай вхідні ворота інфекції – це верхні дихальні шляхи, але вірус може проникнути відразу в альвеоли, що викликає розвиток пневмонії. Первинна репродукція вірусів відбувається в клітинах епітелію респіраторного тракту. Інфіковані клітини починають виробляти інтерферон, який надає неспецифічне противірусну дію. Розвиваються запалення, набряк, набухання базальної мембрани, відбувається десквамація клітин поверхневого епітелію. Через пошкоджені епітеліальні бар’єри вірус грипу А проникає в кровотік і викликає віремії. Всмоктування продуктів розпаду клітин також надає токсичну і сенсибилизирующее дію на організм. Вірус активує систему протеолізу і викликає пошкодження ендотелію капілярів. Це підвищує проникність судин і серозних оболонок, що викликає геморагії і порушення гемодинаміки з розладами мікроциркуляції. При грипі також розвивається транзиторний вторинний імунодефіцит, що привертає до розвитку вторинної бактеріальної інфекції.
Клінічна картина. Інкубаційний період 1-2 дні. Клінічні прояви протягом 3-7 днів, реконвалесценция – 7-10 днів. При грипі А початок хвороби гострий, у хворого зазвичай спостерігається інтоксикація (висока лихоманка з ознобом, суглобові і м’язові болі, сильний головний біль). Вірус грипу А нейротроп, тому можливий розвиток нейротоксикозу, в результаті чого може настати смерть (частіше у дітей). Розвивається катар верхніх дихальних шляхів (саднящая сухий кашель, болі за грудиною, порушення фонації, риніт і ринорея). Характерний геморагічний синдром – крововиливи в шкіру, серозні та слизові оболонки і внутрішні органи, підвищена кровоточивість. Небезпечне ускладнення – геморагічна пневмонія і набряк легенів. Рідко і частіше у дітей буває абдомінальний синдром (болі в животі, нудота, блювання, діарея). Ускладнення при грипі проявляються у вигляді бактеріальної суперінфекції. Грип А також може ускладнюватися порушеннями функцій нервової, серцево-судинної систем, печінки, нирок та ін. Грип В зазвичай протікає легше, ніж грип А, і може супроводжуватися такими симптомами, як кон’юнктивіт, очна біль або фотофобія. Крім того, вірус грипу В не володіє нейротропностью. Захворювання, викликані ве вірусами грипу С, частіше протікає легко.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)