podtypów wirusa grypy

termin „grypa” jest często używany w przypadku gorączkowych chorób układu oddechowego z objawami ogólnoustrojowymi, które mogą być spowodowane niezliczoną ilością czynników bakteryjnych lub wirusowych, a także wirusami grypy. Jednak prawdziwa grypa jest ostrą chorobą zakaźną spowodowaną przez członka rodziny ortomyksowirusów, która obejmuje wirusy grypy A, B i C. ogniska grypy zwykle występują w zimie w klimacie umiarkowanym. W Stanach Zjednoczonych sezon grypowy zwykle rozpoczyna się w październiku lub listopadzie i osiąga szczyty między grudniem a marcem.

główne ogniska grypy są związane z wirusem grypy typu A lub B. grypa A infekuje ptaki, ludzi, świnie, konie, foki i psy. Grypa A jest odpowiedzialna za częste, zazwyczaj roczne epidemie lub epidemie o różnym nasileniu oraz sporadyczne pandemie, podczas gdy grypa B powoduje epidemie co dwa do czterech lat. Wirusy grypy B powodują takie samo spektrum choroby jak grypa A. Jednak wirusy grypy B nie powodują pandemii, prawdopodobnie dlatego, że głównie zarażają ludzi i rzadko zarażają zwierzęta. Prawie wszyscy dorośli zostali zarażeni wirusem grypy C, który powoduje łagodną chorobę górnych dróg oddechowych. Powikłania dolnych dróg oddechowych występują rzadko.

wirusy grypy klasyfikuje się na podstawie następujących informacji:

• Typ A, B lub C/miejsce wyizolowania/liczba izolatów/rok wyizolowania
• wirus grypy A dzieli się na podtypy według białek hemaglutyniny (H) i neuramidazy (N). Istnieje 16 wariantów H I 9 N, ale każdy wirus ma tylko jeden wariant H i jeden wariant N.

przykłady niedawno wyizolowanych wirusów grypy to a/California/7/2009 (H1N1) i B/Brisbane/60 / 2008.

wirus grypy jest wirusem otoczkowym, co oznacza, że zewnętrzną warstwą jest błona lipidowa, którą wirus przejmuje od komórki gospodarza. Do błony lipidowej wprowadza się glikoproteiny wirusowe, hemaglutyninę (H) I neuraminidazę (N). Wiriony grypy A mają trzy białka błonowe (H, N I M2), podczas gdy wiriony grypy B mają cztery (h, N, NB I BM2). Pod błoną lipidową znajduje się białko matrycy wirusowej M1, które zapewnia siłę i sztywność koperty wirusowej. Białko m2 jest kanałem protonowym, który jest celem leków przeciwwirusowych amantadyny i rymantadyny. W wirionie grypy A lub B znajduje się osiem segmentów wirusowego RNA, które przenoszą wszystkie informacje genetyczne potrzebne do syntezy nowych cząstek wirusa. Te segmenty RNA są oznaczone jako HA (hemaglutynina), na (neuraminidaza), PB1, PB2, PA, NP, M I NS.

antygeny na wewnętrznych białkach M1 i NP są specyficzne dla typu i używane do określenia, czy dany wirus grypy jest typu A, B lub C. zarówno białka M1, jak i np wszystkich członków każdego typu wykazują reaktywność krzyżową.

hemaglutynina jest glikoproteiną powierzchniową, która wiąże się z resztami kwasu sialowego na glikoproteinach powierzchniowych komórek nabłonka oddechowego. Ta interakcja jest niezbędna do przyłączenia i fuzji błon komórkowych wirusowych i nabłonkowych. Neuraminidaza trawi kwas sialowy (kwas neuraminowy) na powierzchni komórek docelowych, promując wejście wirusa do komórki. Neuraminidaza ułatwia również penetrację warstwy śluzu w drogach oddechowych. W wyniku późnej infekcji prawie cały kwas sialowy został usunięty z powierzchni zakażonych komórek, co ułatwia potomnym wirionom rozprzestrzenianie się do innych komórek. N jest celem leków przeciwwirusowych Relenza i Tamiflu.

http://www.virology.ws/2009/04/30/structure-of-influenza-virus/

wirusy grypy C są nieco inne. Zawierają 7 segmentów RNA zamiast 8. Główną glikoproteiną otoczki wirusa grypy C jest HEF (połączenie hemaglutyniny z esterazą), ponieważ ma funkcje zarówno H, jak i N. mniejszym białkiem otoczki wirusa jest CM2, które działa jako kanał jonowy.

h i n wykazują większą zmienność antygenową niż białka wewnętrzne i są głównymi determinantami podtypu grypy A i swoistości szczepu. Z 16 H i 9 N, istnieje 144 możliwych podtypów grypy A.

drobne zmiany w otoczce glikoprotein, hemaglutyniny i neuraminidazy, określane są jako dryf antygenowy, a główne zmiany nazywane są przesunięciami antygenowymi. Dryf antygenowy jest związany z miejscowymi ogniskami, podczas gdy przesunięcia antygenowe są związane z epidemiami i pandemiami grypy A.

dryf antygenowy jest spowodowany mutacją punktową w HA i/lub NA. Nieefektywna korekta przez wirusową polimerazę RNA grypy powoduje wysoką częstość występowania błędów transkrypcji i podstawień aminokwasów w hemaglutyninie lub neuraminidazie, umożliwiając nowym wariantom unikanie istniejącej wcześniej odporności humoralnej i wywoływanie ognisk grypy. Osoba odporna na pierwotny szczep nie jest odporna na dryfujący.

przesunięcie antygenowe jest spowodowane resortacją genu HA lub NA, która skutkuje syntezą nowych wariantów białka H i/lub N. Dzikie ptaki wodne są naturalnymi gospodarzami wszystkich podtypów wirusa grypy A. Świnie odgrywają również ważną rolę w ewolucji szczepów pandemicznych u ludzi, ponieważ tchawica wieprzowa zawiera receptory zarówno dla wirusów grypy ptaków, jak i ludzi, a świnie wspierają wzrost obu typów wirusów. U świń może dojść do ponownej selekcji genetycznej wirusa ptasiego i ludzkiego, co prowadzi do powstania nowego szczepu.

Kiedy Świnia zostaje zakażona zarówno wirusami ludzkimi, jak i ptasimi, RNA obu wirusów są kopiowane w jądrze. Gdy nowe cząsteczki wirusa są montowane w błonie komórkowej, niektóre segmenty RNA mogą pochodzić z jednego z zakażających wirusów. Nowe wirusy, które dziedziczą RNA zarówno z ptasiej, jak i ludzkiej grypy, nazywane są reasortantami. Mogą one zawierać ludzkie białka wewnętrzne oraz zwierzęce białka H i/lub N. Jeśli ten wirus może zarazić ludzi, będą mieli małą odporność na niego, zwiększając prawdopodobieństwo epidemii lub pandemii. Pandemia H1N1, która miała miejsce w 2009 r., była spowodowana ponownym uśmierceniem wirusów grypy ptaków, ludzi i świń.

http://www.virology.ws/2009/06/29/reassortment-of-the-influenza-virus-genome/

Reasortacja może wystąpić tylko pomiędzy wirusami grypy tego samego typu. Nie rozumie się, dlaczego wirusy grypy A nigdy nie wymieniają segmentów RNA z wirusami grypy B lub C. Grypa B jest znacznie mniej podatna na przesunięcie antygenowe, być może dlatego, że nie ma rezerwuaru dla tego wirusa.

ludzka grypa

chociaż 16 podtypów wirusa H I 9 N występuje w ich naturalnym zbiorniku ptaków wodnych, tylko trzy podtypy hemaglutyniny (H1, H2 i H3) I dwa podtypy neuraminidazy (N1 i N2) ustanowiły stabilne linie u ludzi i spowodowały powszechne zakażenie ludzkiego układu oddechowego. H1N1 i H3N2 powodują dziś sezonowe epidemie.

przesunięcia antygenowe były odpowiedzialne za kilka pandemii u ludzi. Niezwykle ciężka pandemia 1918 i 1919 (świńska grypa lub hiszpańska grypa) była związana z pojawieniem się przesunięć antygenowych zarówno hemaglutyniny (H1), jak i neuraminidazy (N1) grypy A. wirus ten zabił od 50 do 100 milionów ludzi w ciągu dwóch lat. Odpowiedzialny wirus H1N1 pochodzi ze szczepu ptaków, który przystosował się do infekcji i skutecznego przenoszenia między ludźmi.

kilka innych pandemii grypy miało miejsce u ludzi w XX wieku. W 1957 r.resocjalizacja człowieka z ptakiem spowodowała przesunięcie antygenowe do H2N2. Wirus ten został nazwany azjatyckiej grypy, ponieważ pochodzi z Chin, a następnie rozprzestrzenił się na całym świecie. Trwała ona do 1958 roku i spowodowała od 1 do 4 milionów zgonów.

w 1968 r.inny ludzki-Ptasi środek uspokajający spowodował przesunięcie antygenowe z H2N2 do H3N2 (grypa Hongkońska). Ponieważ przesunięcie antygenowe dotyczyło tylko hemaglutyniny, pandemia ta była mniej rozległa niż obserwowana w 1957 roku, powodując 750 000 zgonów. Pod koniec 2003 r.i na początku 2006 r. ponownie wystąpiła grypa H3N2 A. Obecnie występuje endemicznie zarówno w populacjach ludzi, jak i świń. Oporność tego wirusa na amantadynę i rymantadynę wzrosła z 1% w 1994 do 91% w 2005.

w 1977 roku przesunięcie antygenowe wywołało wirusa grypy A H1N1, który dotyczył głównie młodych osobników, którym brakowało wcześniej istniejącej odporności na H1N1. Od końca lat 90.wśród stad świń w Ameryce Północnej wykryto potrójne, uspokajające wirusy grypy świń a zawierające geny szczepów grypy świń, ludzi i ptaków. W marcu 2009 roku w Meksyku wykryto ognisko wirusa grypy H1N1 A, które szybko rozprzestrzeniło się na Stany Zjednoczone, Kanadę i cały świat. Pandemię ogłoszono w sierpniu 2010 roku. Pandemia ta była spowodowana poczwórnym ponownym zsortowaniem dwóch szczepów świń, jednego szczepu ludzkiego i jednego szczepu ptasiego grypy. Wirus nazwano świńską grypą, ponieważ największy odsetek genów pochodzi od wirusów grypy świń. W odpowiedzi na możliwość wystąpienia poważnej pandemii podjęto masową kampanię szczepień z użyciem monowalentnej szczepionki H1N1. Chociaż WHO ogłosiło tę pandemię w 2010 roku, szczep H1N1 nadal krąży po świecie wraz z grypą sezonową. H1N1 został włączony do szczepionki przeciw grypie sezonowej w 2011 roku.

nowe wirusy grypy A, które normalnie krążą u zwierząt, mogą zarażać ludzi. Wirusy te są określane jako „wirusy wariantowe grypy „i, jako skrót, będą oznaczone literą”v”. Od 23 grudnia 2011 r. Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) otrzymało zgłoszenia o 35 przypadkach zakażenia ludzi wirusami grypy wariantowej pochodzenia świńskiego od 2005 r. Od 2011 r.zwiększyła się częstotliwość wykrywania tych szczepów wirusa grypy.

w ciągu ostatnich 6 miesięcy 2011 r. 12 mieszkańców USA w 5 różnych stanach (Indiana, Iowa, Maine, Pensylwania i Wirginia Zachodnia) zostało zakażonych wirusem grypy a H3N2, który miał geny z wirusów grypy ptaków, świń i ludzi. Wirus ten różni się od innych przypadków, ponieważ nabył inną zmianę genetyczną, Gen matrix (m) z wirusa pandemii H1N1 2009. W tej chwili nikt nie wie, co oznacza dodanie tego genu M pod względem ciężkości choroby lub przenoszenia u ludzi. Do tej pory większość chorób związanych z tym wirusem była łagodna i samoograniczona. Ograniczone badania serologiczne przeprowadzone ostatnio w CDC wskazują, że dorośli mogą mieć pewną wcześniej istniejącą odporność na H3N2v, podczas gdy dzieci prawdopodobnie nie.

poniższy diagram pokazuje, w jaki sposób nowy wirus powstał w wyniku ponownej resortacji segmentów genu matrix (m) z pandemicznego wirusa H1N1 z 2009 r.z segmentami genu HA i NA z potrójnego wirusa ponownej resortacji H3N2 świń z lat 1998-2011.

http://phil.cdc.gov/phil/details.asp

wirusy grypy a (H3N2)v wykryte do tej pory są podatne na oseltamiwir (Tamiflu®) lub zanamiwir (Relenza®). Ponieważ wirusy te posiadają Gen M z wirusa grypy A (H1N1) pdm09, są oporne na amantadynę i rymantadynę.

ptasia grypa

większość wirusów grypy, które infekują Dzikie lub domowe Ptaki, powoduje ograniczoną chorobę u ludzi. Jednak wirusy w obrębie podtypów H5 i H7 nabyły właściwości genetyczne, które uczyniły je bardziej zjadliwymi.

wysoce zjadliwe wirusy ptasiej grypy H5N1 a są endemiczne wśród populacji ptaków i drobiu w krajach azjatyckich i są uważane za główne zagrożenie pandemią grypy na świecie. Pierwsze skojarzenie ptasiej grypy H5N1 z kliniczną chorobą układu oddechowego miało miejsce w Hongkongu w 1997 r.podczas epidemii wysoce zjadliwej grypy H5N1 drobiu na rynkach żywych ptaków. Ognisko to wiązało się z dużą częstością występowania zapalenia płuc i 33% śmiertelnością. Wszystkie geny wirusa pochodziły od ptaków, co sugeruje, że H5N1 przeskoczył barierę gatunkową bez adaptacji. Obserwacja serologiczna wykazała niewiele dowodów na przenoszenie się człowieka na człowieka i nie odnotowano dalszych przypadków po masowym uboju drobiu.

od czasu pojawienia się u ludzi w 1997 r.grypa H5N1 ulega dryfowi antygenowemu. Oprócz zarażania drobiu i ludzi, wirus H5N1 rozszerzył zasięg swojego żywiciela na koty. Donoszono o śmiertelnym zakażeniu u kotów domowych. Nie ma doniesień o przenoszeniu wirusa przez koty na ludzi. Do tej pory wszystkie ludzkie infekcje podtypu H5 wynikały z wirusów posiadających Podtyp N1. Obawa pozostaje, że ten szczep wirusowy może zmutować lub poddać się ponownej resortacji z ludzkim wirusem grypy i nabyć zdolność do szybkiego rozprzestrzeniania się z człowieka na człowieka.

wirusy grypy ptaków H7 były również związane z sporadycznymi chorobami u ludzi. Wirusy podtypu H7 z wieloma podtypami N (N2, N3 i N7) przenosiły się z ptaków na ludzi. Rozległe ogniska H7N7 wystąpiły u drobiu w Niderlandach w 2003 r. Pracownicy biorący udział w zwalczaniu tych ognisk rozwinęli zapalenie spojówek i chorobę grypopodobną. Dodatkowe infekcje odnotowano w Kanadzie, Stanach Zjednoczonych, Włoszech i Wielkiej Brytanii wśród pracowników drobiu. Podobnie jak w przypadku H5N1, wszystkie geny wirusów ludzkich były pochodzenia ptasiego.

wirusy H9n2 ptaków są endemiczne dla drobiu w Azji i zostały wyizolowane od świń.

w Hongkongu w latach 1999, 2003, 2007 i 2009 wirusy grypy H9N2 izolowano głównie od dzieci z łagodnym, samoograniczonym zakażeniem dróg oddechowych. Wirusy H9N2 odpowiedzialne za infekcje u ludzi z 1999 r. zawierały wewnętrzne geny homologiczne do genów wirusów H5N1 z 1997 r., co sugeruje, że nastąpiła ponowna resortacja pomiędzy tymi szczepami.