Вирус гриппа

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о патогене — вирусе гриппа. О заболевании — статья Грипп.

Вирус гриппа — вирусы нескольких родов семейства Ortomyxoviridae  (лат.), вызывающие грипп у человека, а также заболевания других млекопитающих, птиц и рыб.

На 2007 год выявлено более 2000 вариантов вируса гриппа, различающихся между собой антигенным спектром[1]

Классификация[править | править код]

Вирусы гриппа относятся к семейству Ortomyxoviridae, которое включает роды Influenza A, B, С, D, Изавирус, Тоготовирусы и Кваранфилвирусы[2]. Антигенные свойства внутренних белков вириона (M1 и NP) определяют принадлежность вируса гриппа к роду А, В или С (Букринская, 1986; Mackie, 2004). Дальнейшее деление проводится согласно подтипам (серотипам) поверхностных белков (гликопротеинов) гемагглютинина (HA) и нейраминидазы (NA). В соответствии с антигенной специфичностью поверхностных гликопротеинов HA и NA в настоящее время известно 18 подтипов HA и 11 подтипов нейраминидазы (NA) (Webster, Bean et al.,1992; Lvov,1993; Rohm et al., 1996; Tong S. et al., 2012).

Influenza A, Influenza B, Influenza С и Influenza D — монотипические роды, каждый из них состоит только из одноимённого вида.

Вирусы гриппа A и B вызывают сезонные эпидемии у людей[3].

Род и вид Influenza A[править | править код]

Вирус гриппа типа «А».

Ежегодно вызывает вспышки гриппа, часто — эпидемии, периодически — пандемии[4][5]. В 2018 году среди людей циркулируют вирусы гриппа подтипов A(H1N1) и A(H3N2)[3].

Естественным резервуаром вируса гриппа «А» являются водоплавающие птицы. Иногда он передаётся другим птицам, в результате может заразить домашних птиц, от них — домашних животных и затем людей, приводя к эпидемиям и пандемиям[6].

Внутри вида Influenza A выделены (наблюдаются в природе) несколько серотипов[4][5]:

  • H1N1, вызвавший пандемии испанского гриппа в 1918 и свиного гриппа в 2009 годах;
  • H1N2, эндемичный для людей, свиней и птиц;
  • H2N2, вызвавший пандемию азиатского гриппа в 1957 году;
  • H3N2, вызвавший пандемию гонконгского гриппа в 1968;
  • H5N1, вызвавший пандемию птичьего гриппа в 2004;
  • H6N1, выявлен у единственного больного, был вылечен;
  • H7N2
  • H7N3
  • H7N7, связан с коньюктивитом человека и имеет высокий потенциал эпизоотий[7];
  • H7N9, ответственный за шесть эпидемий в Китае, ныне имеет высокий пандемический потенциал среди других серотипов гриппа «А»[8];
  • H9N2
  • H10N7

На 2016 год известно 18 подтипов гемагглютинина (HA) и 11 подтипов нейраминидазы (NA), всего возможно 198 вариантов вируса[2].

Вирион вируса типа «A» содержит восемь сегментов вирусной РНК[9].

Род и вид Influenza B[править | править код]

Вирус гриппа типа «B».

Вирусы гриппа «B» не подразделяются на подтипы, но могут подразделяться на линии. В 2018 году циркулируют вирусы гриппа типа В линий В/Ямагата и В/Виктория[3].

Естественным резервуаром Influenza B является человек. Вирус поражает верхние и нижние дыхательные пути, симптомы похожи на вызываемые вирусом типа «A». Имеет ограниченное число линий, наверное поэтому большинство людей приобретают иммунитет к Influenza B в раннем возрасте. Influenza B изменчив только по гемагглютинину, антигенный дрейф HA не такой активный, как у Influenza A[10][11].

Род и вид Influenza С[править | править код]

Вирус гриппа типа «C».

Вирус гриппа «C» выявляется реже, чем «B» и «A», он обычно приводит к легким инфекциям, для человека не опасен и не представляет проблемы для общественного здравоохранения[3][4].

Естественным резервуаром Influenza С является человек, он заражает также свиней и в экспериментах может передаваться между свиньями. Поражает верхние дыхательные пути, главным образом у детей, клинические симптомы слабые. Серологические исследования выявили глобальную распространённость вируса типа «C». Большинство людей получают иммунитет к нему в раннем возрасте. Influenza С антигенно намного более стабилен, чем вирус типа «A» и наблюдаемая среди них высокая степень поперечной реактивности изолирует эти виды друг от друга.[10]

Содержит 7 фрагментов генома. Имеет только один оболочечный (проникающий через стенку клетки-жертвы) гликопротеин HEF (англ. hemagglutinin esterase fusion – слияние гемагглютинина и эстеразы), выполняющий роль обоих HA и NA вирусов типов «A» и «B»[12]. Не делится на подтипы. Выделены 6 линий генома, но из-за частых рекомбинаций разных линий в последнее время появились новые варианты, представляющие эпидемическую угрозу[10].

Род и вид Influenza D[править | править код]

Вирус гриппа типа «D».

Вирусы группы «D», в основном, инфицируют крупный рогатый скот. По имеющимся данным, они не инфицируют людей и не вызывают у них заболеваний[3].

Поражает коров, которые являются естественным резервуаром, и свиней. Встречается у мелкого рогатого скота (овец и коз). Есть признаки передачи вируса типа «D» от коров человеку — у людей, контактирующих с коровами, обнаружены антитела к нему, но заражённых людей не выявлено. Структурно похож на вирус типа «C», вместо HA и HA содержит HEF[13].

Influenza D содержит 7 фрагментов одноцепочечной РНК[14], не менее 50% аминокислот совпадают с вирусом типа «C», но один из основных белков — M1 — в вирусе типа «D» отличается от вируса типа «C». Также вирусы «C» и «D» при смешении их генетического материала не дают живучих потомков[15].

История обнаружения[править | править код]

Первый вирус гриппа был выделен у птиц (кур) в 1901 году (публикация 1902 года) в Италии, но был идентифицирован как возбудитель «чумы птиц» или «чумы кур». Через 50 лет после этого было установлено, что вирус чумы птиц – это один из вирусов гриппа «А» птиц. Затем вирус гриппа «А» выделил у свиней американский учёный Ричардо Шоуп в 1931 году. Вирус гриппа человека был выделен в 1933 году в Англии в Национальном Институте Медицинских Исследований вирусологами Уилсоном Смитом, Кристофером Эндрюсом и Патриком Лейдлоу. В 1940 году был выделен вирус гриппа «В». В 1951 году по технологии культивирования вирусов «на куриных эмбрионах» был выделен вирус гриппа «С». В 2003 году в результате четырёхлетней работы в лабораториях был получен (восстановлен) и изучен вирус пандемии «испанки» 1918 года[5].

Вирус гриппа серотипа «D» впервые выделен в 2011 году в США у свиней[13].

Структура и свойства[править | править код]

Вирион (инфекционная частица) гриппа имеет форму сферы[16].

Вирус гриппа представляет собой оболочечный вирус: внешний слой — липидная мембрана, в которую вставлены «шипы»: гликопротеины и матриксный белок M2, формирующий ионные каналы. Под липидной мембраной расположен матричный (матриксный) белок M1, он формирует внутренний слой оболочки вируса, придает устойчивость и жесткость внешней липидной оболочке[16][17].

Внутри вириона находится геном вируса, который у вируса типа «A» несёт генетическую информацию об 11−12 белках. Геном представлен в виде рибонуклеопротеинового комплекса vRNP (нуклеопротеин в комплексе с геномной РНК вируса), который содержит фрагменты РНК, прикреплённые к белку нуклеопротеину (NP), и три белка полимеразного комплекса: PB1, PB2 и PA. Внутренняя часть вириона также включает белок NEP[16][17].

При заражении клетки вирусы типа «A» прикрепляются внешней частью HA к сиаловым кислотам на поверхности клеток−мишеней и вирионы проникают в клетку посредством эндоцитоза. Низкий pH внутри эндосомы приводит к изменению во второй части HA, в результате происходит изменение конформации HA и вирусная мембрана сливается с мембраной эндосомы. Ионные каналы, сформированные белком M2, дополнительно понижают pH внутри эндосомы, в результате комплекс vRNP диссоциируется от матриксного белка M1 и фрагменты вирусной РНК проникают в цитоплазму клетки и далее в клеточное ядро[17].

Репликация вирусной РНК происходит в клеточном ядре с помощью вирусных полимераз PA, PB1 и PB2, синтез вирусных белков производится в цитоплазме, процессинг белков M1, HA и NA происходит в эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи. Синтезированные белки M1, HA и NA направляются к мембране[17].

Синтезированный белок NP направляется в ядро, где образует комплекс с фрагментами реплицированной вирусной РНК и синтезированными полимеразами, затем при момощи матриксного белка M1 направляется в цитоплазму и далее к клеточной мембране[17].

На клеточной мембране из синтезированных белков, комплексов vRNP и собственно мембраны собираются новые вирусные частицы, которые отпочковываются от клетки с помощью гликопротеина NA (речь о вирусе «A»). NA отщепляет сиаловые кислоты, препятствующие отделению HA вирусной оболочки от клетки[17].

Восьмой сегмент РНК вируса типа «A» кодирует неструктурные белки NS1 и NS2. Белок NS1 подавляет трансляцию митохондриальной РНК клетки, а также синтез и работу интерферона, и является основным фактором патогенности вируса гриппа. Белок NS2, он же NEP, обеспечивает ядерный экспорт вирусной РНК в комплексе с NP[17].

Гемагглютинин и нейраминидаза — ключевые белки для размножения вируса типов «A» и «B». Гемагглютинин используется для проникновения в клетку, нейраминидаза — для выхода из неё. Вирус гриппа уничтожает не каждую клетку. Типично происходит следующее: вирус проникает в клетку, размножается и организованно выходит из неё — клетка остаётся целой и иногда живой. При этом вирус способен эксплуатировать клетку несколько раз[4].

Кроме реплицирования вирусной РНК, вирусные частицы в клетке синтезируют белки, один из которых, PB1-F2 выделяется из клетки, в человеке через бронхи попадает в лёгкие и уничтожает макрофаги лёгочной ткани, таким образом провоцируя лёгочные инфекции, в частности, пневмонию[4].

Для вирусов сероварианта А (реже В) характерно частое изменение антигенной структуры при пребывании их в естественных условиях. Эти изменения обуславливают множество названий подтипов, которые включают место первичного появления, номер и год выделения, характеристика HN — например A/Moscow/10/99 (H3N2), A/New Caledonia/120/99 (H1N1), B/Hong Kong/330/2001.

Эпидемиология[править | править код]

Эпидемическое значение для людей имеют вирусы, содержащие три подтипа HA (H1, H2, H3) и два подтипа NA (N1, N2). Вирусы гриппа А и В содержат NA и НА в качестве основных структурных и антигенных компонентов вирусной частицы, обладающих гемагглютинирующей и нейраминидазной активностями. У вируса гриппа С нет нейраминидазы, он обладает вместо этого гемагглютинин-эстеразным (проникающим) белком (HEF). Нить РНК окружена белком и упакована в липопротеидную мембрану. Вирионы способны агглютинировать эритроциты и элюироваться в них с помощью вирусспецифических ферментов (Гайдамович и др., 1982).

Антитела, вырабатываемые в ответ на гликопротеины вируса, составляют основу иммунитета против определённого подтипа возбудителя гриппа . Необычными для вирусов свойствами вируса гриппа является фрагментарность генома и изменчивость белков — гемагглютинина и нейраминидазы. У этих белков может происходить резкое изменение свойств — антигенный сдвиг — приводящий к появлению формы вируса, вызывающей пандемию, а у этой новой формы, или у возродившейся старой формы вируса может происходить медленное изменение свойств — антигенный дрейф — способствующий продолжению эпидемии[18].

Вопреки широко распространенному мнению, вирус гриппа вызывает у человека стойкий иммунитет. Повторная заболеваемость гриппом – это результат изменчивости вируса гриппа (антигенного дрейфа и антигенных сдвигов)[5].

См. также[править | править код]


Примечания[править | править код]

  1. Two Thousand Influenza Virus Genomes and Counting… (англ.). National Institutes of Health. U. S. Department of Health And Human Services (26 February 2007). — NIH Research Matters. Архивировано 11 мая 2009 года.
  2. 1 2 Водовозов, 2016, 19:06−21:08.
  3. 1 2 3 4 5 Бюллетень ВОЗ.
  4. 1 2 3 4 5 Водовозов, 2016.
  5. 1 2 3 4 Каверин, 2011.
  6. Klenk, Matrosovich & Stech, 2008.
  7. Fouchier, R. A. Avian influenza A virus (H7N7) associated with human conjunctivitis and a fatal case of acute respiratory distress syndrome : [англ.] : [арх. 24 сентября 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. — Vol. 101, № 5 (February). — P. 1356–1361. — Bibcode2004PNAS..101.1356F. — DOI:10.1073/pnas.0308352100. — PMID 14745020. — PMC 337057.
  8. Asian Lineage Avian Influenza A (H7N9) Virus (англ.). Centers for Disease Control and Prevention. National Center for Immunization and Respiratory Diseases (NCIRD). Проверено 16 ноября 2018.
  9. Racaniello, 1.2. Геном РНК вируса гриппа.
  10. 1 2 3 Su et al., 2017, Introduction.
  11. Hay et al., 2001.
  12. Гуреева Ольга, Vincent R. Racaniello. О вирусе гриппа. Доктор Комаровский. «Клиником» (24 января 2014). Проверено 26 ноября 2018.
  13. 1 2 Su et al., 2017.
  14. Su et al., 2017, Figure 2.
  15. Su et al., 2017, Epidemiological and pathological characteristics of Influenza D virus.
  16. 1 2 3 Racaniello, 1.1. Структура вируса гриппа.
  17. 1 2 3 4 5 6 7 Смирнова и др., 2013.
  18. Жданов, 1984, с. 47−49.

Литература[править | править код]


Ссылки[править | править код]

  • Николай Каверин. Пандемии гриппа в истории человечества. Лекция прочитана 28 октября 2010 года в Политехническом музее в рамках проекта «Публичные лекции Полит.ру». Полит.ру (7 февраля 2011).
  • Алексей Водовозов. Суета вокруг гриппа: лекция на YouTube (2016)
  • Грипп. Всемирная организация здравоохранения (31 марта 2018). — Информационный бюллетень Всемирной организации здравоохранения. Проверено 30 ноября 2018.
  • Vincent R. Racaniello; Перевод: Гуреева Ольга. О вирусе гриппа. Доктор Комаровский. «Клиником» (24 января 2014). Проверено 2 декабря 2018.