A-gripiviirus

Gripi A viirus on sfäärilise kujuga virion, mille läbimõõt on 80–120 nm ja molekulmass 250 MD. Viiruse genoomi esindab üheahelaline fragmenteeritud (8 fragmenti) negatiivne RNA, mille kogumolekulmass on 5 MD. Nukleokapsiidi sümmeetriatüüp on spiraalne. Gripiviirusel on superkapsiid (membraan), mis sisaldab kahte glükoproteiini – hemaglutiniini ja neuraminidaasi –, mis ulatuvad membraanist kõrgemale mitmesuguste ogade kujul. Hemaglutiniinil on trimeerne struktuur molekulmassiga 225 kD; iga monomeeri molekulmass on 75 kD. Monomeer koosneb väiksemast subühikust molekulmassiga 25 kD (HA2) ja suuremast subühikust molekulmassiga 50 kD (HA1).

Hemaglutiniini peamised funktsioonid:

• tunneb ära rakulise retseptori - N-atsetüülneuramiin- (siaal)hapet sisaldava mukopeptiidi;
• tagab virionmembraani ühinemise rakumembraani ja selle lüsosoomide membraanidega ehk vastutab virioni tungimise eest rakku;
• määrab viiruse pandeemilise olemuse (hemaglutiniini muutused on pandeemiate põhjuseks, selle varieeruvus on gripiepideemiate põhjuseks);
• omab suurimaid kaitseomadusi, vastutades immuunsuse tekke eest.

Inimeste, imetajate ja lindude A-tüüpi gripiviiruseid on identifitseeritud ja neile on määratud järjestikune numeratsioon (H1-st H13-ni), 13 erinevat tüüpi hemaglutiniini, mis erinevad antigeeni poolest.

Neuraminidaas (N) on tetrameer molekulmassiga 200–250 kDa, iga monomeeri molekulmass on 50–60 kDa. Selle funktsioonid on:

• virionide leviku tagamine neuramiinhappe lõhustamise teel äsjasünteesitud virionidelt ja rakumembraanilt;
• koos hemaglutiniiniga viiruse pandeemiliste ja epideemiliste omaduste määramine.

A-tüüpi gripiviirusel on leitud 10 erinevat neuraminidaasi varianti (N1-N10).

Virioni nukleokapsiid koosneb 8 vRNA fragmendist ja kapsiidvalkudest, mis moodustavad spiraalse ahela. Kõigi 8 vRNA fragmendi 3' otstes on identsed 12 nukleotiidi järjestused. Iga fragmendi 5' otstes on samuti identsed 13 nukleotiidi järjestused. 5' ja 3' otsad on osaliselt teineteisega komplementaarsed. See asjaolu võimaldab ilmselgelt fragmentide transkriptsiooni ja replikatsiooni regulatsiooni. Iga fragment transkribeeritakse ja replitseeritakse iseseisvalt. Iga fragmendiga on tihedalt seotud neli kapsiidvalku: nukleoproteiin (NP), millel on struktuuriline ja regulatiivne roll; valk PB1 - transkriptaas; PB2 - endonukleaas ja PA - replikaas. Valkudel PB1 ja PB2 on aluselised (aluselised) omadused ja PA - happeline. Valgud PB1, PB2 ja PA moodustavad polümeeri. Nukleokapsiidi ümbritseb maatriksvalk (M1 valk), millel on juhtiv roll virioni morfogeneesis ja mis kaitseb virioni RNA-d. Valgud M2 (kodeeritud 7. fragmendi ühe lugemisraami poolt), NS1 ja NS2 (kodeeritud vRNA kaheksanda fragmendi poolt, millel, nagu ka vRNA seitsmendal fragmendil, on kaks lugemisraami) sünteesitakse viiruse paljunemise ajal, kuid ei kuulu selle struktuuri.

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

A-tüüpi gripiviiruse elutsükkel

Gripiviirus imendub rakumembraanile hemaglutiniini ja mukopeptiidi interaktsiooni kaudu. Seejärel siseneb viirus rakku ühel kahest mehhanismist:

• virioonimembraani ühinemine rakumembraaniga või
• teel: kaetud pit - kaetud vesiikul - endosoom - lüsosoom - virioonimembraani ühinemine lüsosoomi membraaniga - nukleokapsiidi vabanemine raku tsütosooli.

Virioni "lahtiriietumise" teine etapp (maatriksvalgu hävitamine) toimub teel tuuma. Gripiviiruse elutsükli eripäraks on see, et selle vRNA transkriptsiooniks on vaja praimerit. Fakt on see, et viirus ise ei suuda sünteesida "korki" - spetsiaalset piirkonda mRNA 5'-otsas, mis koosneb metüleeritud guaniinist ja 10-13 külgnevast nukleotiidist, mis on vajalik ribosoomi poolt mRNA äratundmiseks. Seetõttu hammustab ta oma valgu PB2 abil korgi raku mRNA-lt maha ja kuna mRNA süntees rakkudes toimub ainult tuumas, peab viiruse RNA kõigepealt tuuma tungima. See tungib sinna ribonukleoproteiini kujul, mis koosneb 8 RNA fragmendist, mis on seotud valkudega NP, PB1, PB2 ja PA. Nüüd on raku elu täielikult allutatud viiruse huvidele, selle paljunemisele.

Transkriptsiooni funktsioon

Tuumas sünteesitakse vRNA-l kolme tüüpi viirusespetsiifilist RNA-d: 1) positiivne komplementaarne RNA (mRNA), mida kasutatakse viirusvalkude sünteesi mallidena; need sisaldavad 5'-otsas korki, mis on lõigatud rakulise mRNA 5'-otsast, ja polü-A järjestust 3'-otsas; 2) täispikk komplementaarne RNA (cRNA), mis toimib matriitsina virioni RNA (vRNA) sünteesil; cRNA 5'-otsas korki ei ole ja 3'-otsas ei ole polü-A järjestust; 3) negatiivne virioni RNA (vRNA), mis on äsjasünteesitud virionide genoom.

Vahetult, isegi enne sünteesi lõppu, seostuvad vRNA ja cRNA kapsiidvalkudega, mis sisenevad tsütosoolist tuuma. Virionide koostisse kuuluvad aga ainult vRNA-ga seotud ribonukleoproteiinid. cRNA-d sisaldavad ribonukleoproteiinid mitte ainult ei satu virionide koostisse, vaid ei lahku isegi rakutuumast. Viiruse mRNA-d sisenevad tsütosooli, kus neid transleeritakse. Uued sünteesitud vRNA molekulid migreeruvad tuumast tsütosooli pärast kapsiidvalkudega seondumist.

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

Viirusvalgu translatsiooni tunnused

Valgud NP, PB1, PB2, PA ja M sünteesitakse vabadel polüribosoomidel. Pärast tsütosoolist sünteesi naasevad valgud NP, PB1, PB2 ja PA tuuma, kus nad seonduvad äsjasünteesitud vRNA-ga ja seejärel naasevad tsütosooli nukleokapsiidina. Pärast sünteesi liigub maatriksvalk rakumembraani sisepinnale, tõrjudes selles piirkonnas rakuvalgud välja. Valgud H ja N sünteesitakse endoplasmaatilise retiikulumi membraanidega seotud ribosoomidel, transporditakse mööda neid, läbivad glükosüülimise ja paiknevad rakumembraani välispinnal, moodustades ogad otse valgu M vastas, mis asuvad selle sisepinnal. Valk H läbib töötlemise ajal lõikamise HA1 ja HA2-ks.

Virioni morfogeneesi viimast etappi kontrollib M-valk. Nukleokapsiid interakteerub sellega; läbides rakumembraani, katab selle esmalt M-valk ning seejärel rakuline lipiidkiht ja superkapsiidi glükoproteiinid H ja N. Viiruse elutsükkel kestab 6-8 tundi ja lõpeb äsjasünteesitud virionide pungumisega, mis on võimelised ründama teisi koe rakke.

Viirus ei ole väliskeskkonnas väga stabiilne. See hävib kergesti kuumutamisel (56 °C juures 5–10 minutit), päikesevalguse ja UV-valguse mõjul ning neutraliseeritakse kergesti desinfitseerimisvahenditega.

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

Gripi A patogenees ja sümptomid

Gripi inkubatsiooniperiood on lühike - 1-2 päeva. Viirus paljuneb hingamisteede limaskesta epiteelirakkudes, lokaliseerudes peamiselt hingetorus, mis avaldub kliiniliselt kuiva, valuliku köhana koos valuga piki hingetoru. Kahjustatud rakkude lagunemisproduktid satuvad verre, põhjustades rasket joovet ja kehatemperatuuri tõusu 38-39 °C-ni. Endoteelirakkude kahjustuse tõttu suurenenud veresoonte läbilaskvus võib põhjustada patoloogilisi muutusi erinevates organites: täpseid verejookse hingetorus, bronhides ja mõnikord ajuturset, mis võib lõppeda surmaga. Gripiviirusel on pärssiv mõju vereloomele ja immuunsüsteemile. Kõik see võib viia sekundaarsete viirus- ja bakteriaalsete infektsioonide tekkeni, mis raskendavad haiguse kulgu.

Infektsioonijärgne immuunsus

Varasemad arvamused, et pärast grippi jääb alles nõrk ja lühiajaline immuunsus, lükati ümber pärast H1N1 viiruse tagasitulekut 1977. aastal. See viirus põhjustas haigust peamiselt alla 20-aastastel inimestel, st neil, kes polnud enne 1957. aastat sellega haigestunud. Järelikult on nakatumisjärgne immuunsus üsna intensiivne ja pikaajaline, kuid sellel on väljendunud tüübispetsiifiline iseloom.

Omandatud immuunsuse kujunemisel mängivad peamist rolli viiruse neutraliseerivad antikehad, mis blokeerivad hemaglutiniini ja neuraminidaasi, samuti sekretoorsed immunoglobuliinid IgA.

Gripi A epidemioloogia

Nakkusallikaks on inimene, haige inimene või kandja, harva loomad (kodu- ja metslinnud, sead). Inimestelt nakatumine toimub õhus levivate piiskade kaudu, inkubatsiooniperiood on väga lühike (1-2 päeva), seega levib epideemia väga kiiresti ja kollektiivse immuunsuse puudumisel võib areneda pandeemiaks. Immuunsus on gripiepideemiate peamine regulaator. Kollektiivse immuunsuse suurenedes epideemia väheneb. Samal ajal valitakse immuunsuse tekkimise tõttu välja viiruse tüved, millel on modifitseeritud antigeenne struktuur, peamiselt hemaglutiniin ja neuraminidaas; need viirused põhjustavad jätkuvalt puhanguid, kuni nende vastu tekivad antikehad. Selline antigeenne triiv säilitab epideemia järjepidevuse. Gripi A viiruses on aga avastatud veel üks varieeruvuse vorm, mida nimetatakse nihkeks. See on seotud täieliku muutumisega ühelt hemaglutiniini (harvemini - ja neuraminidaasi) tüübilt teisele.

Kõik gripipandeemiad olid põhjustatud A-tüüpi gripiviirusest, mille tunnused olid muutunud. 1918. aasta pandeemia põhjustas H1N1 fenotüübiga viirus (suri umbes 20 miljonit inimest), 1957. aasta pandeemia põhjustas h3N2 viirus (haigestus üle poole maailma elanikkonnast) ja 1968. aasta pandeemia põhjustas H3N2 viirus.

A-tüüpi gripiviiruste tüüpide järsu muutuse põhjuste selgitamiseks on välja pakutud kaks peamist hüpoteesi. A. A. Smorodintsevi hüpoteesi kohaselt ei kao oma epideemilise võimekuse ammendanud viirus ära, vaid jätkab ringlust grupis ilma märgatavate puhanguteta või püsib inimkehas pikka aega. 10-20 aasta pärast, kui ilmub uus põlvkond inimesi, kellel selle viiruse suhtes immuunsus puudub, saab sellest uute epideemiate põhjustaja. Seda hüpoteesi toetab asjaolu, et H1N1 fenotüübiga A-tüüpi gripiviirus, mis kadus 1957. aastal, kui selle asendas h3N2 viirus, ilmus pärast 20-aastast eemalolekut uuesti 1977. aastal.

Teise, paljude autorite poolt välja töötatud ja toetatud hüpoteesi kohaselt tekivad uut tüüpi A-gripiviirused genoomide taasassotsieerumise tagajärjel inimese ja linnugripi viiruste, linnugripi viiruste ning linnugripi ja imetajate (sigade) gripi viiruste vahel, mida soodustab viiruse genoomi segmentaalne struktuur (8 fragmenti).

Seega on A-gripiviirusel oma genoomi muutmiseks kaks võimalust.

Punktmutatsioonid, mis põhjustavad antigeenset triivi. Need mõjutavad peamiselt hemaglutiniini ja neuraminidaasi geene, eriti H3N2 viiruses. Seetõttu põhjustas H3N2 viirus aastatel 1982–1998 8 epideemiat ja on epideemilise tähtsusega tänaseni.

Geenide taasühinemine inimese gripiviiruste ja linnugripi- ning seagripiviiruste vahel. Arvatakse, et A-gripiviiruse genoomide taasühinemine linnugripi- ja seagripiviiruse genoomidega on selle viiruse pandeemiliste variantide tekkimise peamine põhjus. Antigeenne triiv võimaldab viirusel ületada inimestel olemasoleva immuunsuse. Antigeenne nihe loob uue epideemilise olukorra: enamikul inimestel puudub uue viiruse suhtes immuunsus ja tekib gripipandeemia. A-gripiviiruse genoomide sellise taasühinemise võimalikkus on eksperimentaalselt tõestatud.

On kindlaks tehtud, et inimestel esinevaid gripiepideemiaid põhjustavad A-tüüpi viirused, millel on ainult 3 või 4 fenotüüpi: H1N1 (H0N1); h3N2; H3N2.

Kana- (linnu-)viirus kujutab endast aga märkimisväärset ohtu ka inimestele. Kanagripi puhanguid on korduvalt täheldatud, eelkõige kanaviirus H5N1 põhjustas kodu- ja metslindude seas miljoni inimese epizootia, mille suremus oli 80–90%. Inimesed on nakatunud ka kanadelt; 1997. aastal nakatus kanadelt 18 inimest, kellest kolmandik suri. Eriti suur puhang täheldati 2004. aasta jaanuaris-märtsis. See mõjutas peaaegu kõiki Kagu-Aasia riike ja ühte USA osariiki ning põhjustas tohutut majanduslikku kahju. Kanadelt nakatus ja suri 22 inimest. Selle puhangu likvideerimiseks võeti kõige rangemad ja otsustavamad meetmed: range karantiin, kõigi kodulindude likvideerimine kõigis kolletes, haigete ja kõigi kõrgenenud palavikuga inimeste, samuti haigetega kokkupuutunud isikute haiglaravi ja isoleerimine, kanaliha impordi keeld eespool nimetatud riikidest, kõigi nendest riikidest saabuvate reisijate ja sõidukite range meditsiiniline ja veterinaarjärelevalve. Gripi laialdane levik inimeste seas ei toimunud seetõttu, et linnugripiviiruse genoomi ei taasühinenud inimese gripiviiruse genoomiga. Sellise taasühistumise oht on aga endiselt reaalne. See võib viia uue ohtliku pandeemilise inimese gripiviiruse tekkeni.

Tuvastatud gripiviiruste tüvede nimed näitavad viiruse serotüüpi (A, B, C), peremeesliiki (kui see ei ole inimene), isoleerimiskohta, tüve numbrit, isoleerimisaastat (kaks viimast numbrit) ja fenotüüpi (sulgudes). Näiteks: "A/Singapore/1/57 (h3N2), A/part/USSR/695/76 (H3N2)".

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

Gripi A laboratoorne diagnostika

Uuringu materjaliks on nina-neelu eritised, mis saadakse kas pesemise või marlilappide ja vere abil. Kasutatakse järgmisi diagnostilisi meetodeid:

• Viroloogiline - kanaembrüote, roheliste ahvide neerurakkude kultuuride (Vero) ja koerte (MDSC) nakatumine. Rakukultuurid on eriti efektiivsed viiruste A (H3N2) ja B eraldamisel.
• Seroloogiline - spetsiifiliste antikehade tuvastamine ja nende tiitri suurenemine (paariseerumites) RTGA, RSK ja ensüümimmunoanalüüsi abil.
• Kiirendatud diagnostilise meetodina kasutatakse immunofluorestsentsmeetodit, mis võimaldab viirusantigeeni kiiresti tuvastada nina limaskesta määrdumisproovides või patsientide ninaneelu tampooniproovides.
• Viiruse (viirusantigeenide) tuvastamiseks ja identifitseerimiseks on välja pakutud RNA-sondi ja PCR-meetodid.

Gripi A ravi

Gripi A ravi, mis tuleks alustada võimalikult varakult, samuti gripi ja teiste viiruslike ARI-de ennetamine põhineb dibasooli, interferooni ja selle indutseerijate amiksiini ja arbidooli kasutamisel vastavalt spetsiaalsetele raviskeemidele ning gripi raviks ja ennetamiseks üle 1-aastastel lastel - algiremi (remantadiini) kasutamisel vastavalt spetsiaalsetele raviskeemidele.

Gripi A spetsiifiline ennetamine

Igal aastal haigestub maailmas sadu miljoneid inimesi grippi, mis põhjustab tohutut kahju iga riigi elanikkonna tervisele ja majandusele. Ainus usaldusväärne viis selle vastu võitlemiseks on kollektiivse immuunsuse loomine. Sel eesmärgil on välja pakutud ja kasutatud järgmist tüüpi vaktsiine:

1. elavad nõrgestatud viirusest;
2. tapetud terve virion;
3. subvirioonivaktsiin (lõhestatud virionidest);
4. subühik - vaktsiin, mis sisaldab ainult hemaglutiniini ja neuraminidaasi.

Meie riigis on loodud ja kasutusel kolmevalentne polümeer-subühiku vaktsiin („grippol”), milles viiruste A ja B pinnavalkude steriilne konjugaat on seotud kopolümeerpolüoksidooniumiga (immunostimulant).

WHO soovituste kohaselt tuleks 6 kuu kuni 12 aasta vanuseid lapsi vaktsineerida ainult subühiku vaktsiiniga, kuna see on kõige vähem reaktogeenne ja toksiline.

Gripivaktsiinide efektiivsuse suurendamise peamine probleem on tagada nende spetsiifilisus praeguse viiruse, st epideemiat põhjustanud viiruse variandi suhtes. Teisisõnu, vaktsiin peab sisaldama praeguse viiruse spetsiifilisi antigeene. Vaktsiini kvaliteedi parandamise peamine viis on kasutada kõige konservatiivsemaid epitoope, mis on ühised kõigile viiruse A antigeeni variantidele ja millel on maksimaalne immunogeensus.