influensavirus subtyper

termen ’influensa’ används ofta för någon feber respiratorisk sjukdom med systemiska symtom som kan orsakas vara en myriad av bakteriella eller virala medel såväl som influensavirus. Sann influensa är dock en akut infektionssjukdom orsakad av en medlem av orthomyxovirusfamiljen, som inkluderar influensavirus A, B och C. influensautbrott uppträder vanligtvis på vintern i tempererade klimat. I USA börjar influensasäsongen vanligtvis i oktober eller November och toppar mellan December och Mars.större utbrott av influensa är associerade med influensavirus typ A eller B. influensa A infekterar fåglar, människor, svin, hästar, sälar och hundar. Influensa A är ansvarig för frekventa, vanligtvis årliga utbrott eller epidemier av varierande intensitet och tillfälliga pandemier, medan influensa B orsakar utbrott vartannat till fyra år. Influensa B-virus orsakar samma sjukdomsspektrum som influensa A. Influensa B-virus orsakar emellertid inte pandemier, möjligen för att de främst infekterar människor och sällan infekterar djur. Nästan alla vuxna har smittats med influensa C-virus, vilket orsakar mild övre luftvägssjukdom. Komplikationer i nedre luftvägarna är sällsynta.

influensavirus klassificeras med hjälp av följande information:

• typ A, B eller C/plats isolerad/antal isolat/år isolerad
• influensa A är uppdelad i subtyper enligt deras hemagglutinin (H) och neuramidas (N) proteiner. Det finns 16 h-och 9 N-varianter, men varje virus har bara en H-och en N-variant.

exempel på nyligen isolerade influensavirus är A / California / 7/2009 (H1N1) och B/Brisbane/60 / 2008.

influensaviruset är ett höljt virus, vilket innebär att det yttre skiktet är ett lipidmembran som viruset förvärvar från värdcellen. Införd i lipidmembranet är virala glykoproteiner, hemagglutinin (H) och neuraminidas (N). Influensa A-virioner har tre membranproteiner (H, N och M2), medan influensa B-virioner har fyra (H, N, NB och BM2). Under lipidmembranet är M1-virusmatrisproteinet som ger styrka och styvhet till virushöljet. M2-protein är en protonkanal som är målet för antivirala läkemedel amantadin och rimantadin. Inom influensa A eller B virion finns åtta segment av viralt RNA som bär all genetisk information som behövs för att syntetisera nya viruspartiklar. Dessa RNA-segment är märkta HA (hemagglutinin), NA (neuraminidas), PB1, PB2, PA, NP, M och NS.

antigener på de inre proteinerna M1 och NP är typspecifika och används för att bestämma om ett visst influensavirus är typ A, B eller C. Båda m1och NP-proteiner av alla medlemmar av varje typ uppvisar korsreaktivitet.

Hemagglutinin är ett ytglykoprotein som binder till sialinsyrarester på glykoproteiner i respiratoriska epitelceller. Denna interaktion är nödvändig för bindning och fusion av virala och epitelcellmembran. Neuraminidas smälter sialinsyra (neuraminsyra) på ytan av målceller, vilket främjar virusets inträde i cellen. Neuraminidas underlättar också penetrering av slemskiktet i luftvägarna. Vid sen infektion har nästan all sialinsyra tagits bort från infekterad cellyta vilket gör det lättare för avkomma virioner att sprida sig till andra celler. N är målet för antivirala läkemedel Relenza och Tamiflu.

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

influensa C-virus är något annorlunda. De innehåller 7 RNA-segment istället för åtta. Det stora influensa C-virushöljet glykoproteinet kallas HEF (hemagglutinin-esteras-fusion) eftersom det har funktionerna hos både H och N. ett mindre viralt kuvertprotein är CM2, som fungerar som en jonkanal.

H och N uppvisar mer antigen variation än de interna proteinerna och är de viktigaste determinanterna för influensa A-subtyp och stamspecificitet. Med 16 H och 9 N finns det 144 möjliga subtyper av influensa A.

mindre förändringar i kuvertglykoproteinerna, hemagglutinin och neuraminidas, kallas antigen drift, och stora förändringar kallas antigena Skift. Antigena drivor är associerade med lokaliserade utbrott, medan antigena skift är associerade med epidemier och pandemier av influensa A.

antigen drift beror på en punktmutation i HA och/eller NA. Ineffektiv korrekturläsning av influensaviralt RNA-polymeras resulterar i en hög förekomst av transkriptionsfel och aminosyrasubstitutioner i hemagglutinin eller neuraminidas, vilket gör att nya varianter kan undvika redan existerande humoral immunitet och orsaka influensautbrott. En individ som är immun mot den ursprungliga stammen är inte immun mot den drivna.

Antigenskift beror på HA-eller NA-genomfördelning som resulterar i syntes av nya H-och/eller N-proteinvarianter. Vilda vattenfåglar är de naturliga värdarna för alla subtyper av influensa A-virus. Grisar spelar också en viktig roll i utvecklingen av mänskliga pandemistammar eftersom grisstruke innehåller receptorer för både aviära och mänskliga influensavirus och grisar stöder tillväxten av båda typerna av virus. Genetisk omfördelning mellan aviärt och humant virus kan förekomma hos grisar, vilket leder till en ny stam.

När en gris smittas med både humana och aviära virus kopieras rna för båda virusen i kärnan. När nya viruspartiklar monteras vid cellmembranet kan några av RNA-segmenten härröra från något av det infekterande viruset. Nya virus som ärver RNA från både aviär och mänsklig influensa kallas reassortants. De kan innehålla humana interna proteiner och animaliska h-och/eller N-proteiner. Om detta virus är viktigt kan infektera människor, kommer de att ha liten immunitet mot det, vilket ökar sannolikheten för en epidemi eller pandemi. H1N1-pandemin som inträffade 2009 berodde på omfördelning av aviär -, human-och svininfluensavirus.

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

omfördelning kan endast ske mellan influensavirus av samma typ. Det är inte förstått varför influensa A-virus aldrig utbyter RNA-segment med influensa B-eller C-virus. Influensa B är mycket mindre benägna att genomgå antigenskift, möjligen för att det inte finns en djurreservoar för detta virus.

Human influensa

Även om 16 H-och nio n-virussubtyper förekommer i deras naturliga reservoar av vattenfåglar, har endast tre hemagglutininsubtyper (H1, H2 och H3) och två neuraminidasundertyper (N1 och N2) etablerat stabila linjer hos människor och orsakat utbredd luftvägsinfektion hos människor. H1N1 och H3N2 orsakar säsongsepidemier idag.

antigena skift har varit ansvariga för flera mänskliga pandemier. Den extremt allvarliga pandemin 1918 och 1919 (svininfluensa eller spansk influensa) var förknippad med uppkomsten av antigena skift i både hemagglutinin (H1) och neuraminidas (N1) av influensa A. detta virus dödade mellan 50 och 100 miljoner människor under en tvåårsperiod. Det ansvariga H1N1-viruset härleddes från en fågelstam som anpassades för att infektera och effektivt överföra mellan människor.

flera andra influensapandemier har inträffat hos människor under 20-talet. 1957 producerade en human-avian reassortant en antigen övergång till H2N2. Detta virus kallades den asiatiska influensan eftersom det har sitt ursprung i Kina och sedan spridit sig över hela världen. Det varade fram till 1958 och orsakade mellan 1 och 4 miljoner dödsfall.

1968 producerade en annan human-avian reassortant ett antigenskifte från H2N2 till H3N2 (Hong Kong influensa). Eftersom det antigena skiftet endast involverade hemagglutinin var denna pandemi mindre omfattande än den som sågs 1957 och orsakade 750 000 dödsfall. H3N2 influensa A återupptogs i slutet av 2003 och början av 2006. Det är för närvarande endemiskt i både mänskliga och grispopulationer. Virusets resistens mot amantadin och rimantadin har ökat från 1% 1994 till 91% 2005.

1977 producerade ett antigenskifte ett H1N1 influensa A-virus som främst drabbade unga individer som saknade redan existerande immunitet mot H1N1. Sedan slutet av 1990-talet har trippelviktiga svininfluensa a-virus som innehåller gener från svin -, human-och fågelstammar av influensa upptäckts bland svinbesättningar i Nordamerika. I mars 2009 upptäcktes ett utbrott av H1N1 influensa A-virus i Mexiko som spred sig snabbt till USA, Kanada och över hela världen. Pandemin förklarades vara över i augusti 2010. Denna pandemi orsakades av en fyrdubbel omplacering av två svinstammar, en mänsklig stam och en fågelinfluensastam. Viruset kallades svininfluensa eftersom den största andelen gener kom från svininfluensavirus. Som svar på potentialen för en stor pandemi genomfördes en massvaccinationskampanj med ett H1N1 monovalent vaccin. Även om WHO förklarade denna pandemi över 2010 fortsätter denna H1N1-stam att cirkulera runt om i världen tillsammans med säsongsinfluensan. H1N1 ingick i vaccin mot säsongsinfluensa 2011.nya influensa A-virus som normalt cirkulerar hos djur kan infektera människor. Dessa virus kallas ” variant influensavirus ”och, som en förkortning, kommer att betecknas med en”v”. Från och med den 23 December 2011 har Centers for Disease Control and Prevention (CDC) fått rapporter om 35 fall av mänsklig infektion med influensavirus av svinursprung sedan 2005. Frekvensen med vilken dessa variantinfluensavirus har upptäckts har ökat sedan 2011.

under de senaste 6 månaderna av 2011 befanns 12 amerikanska invånare i 5 olika stater (Indiana, Iowa, Maine, Pennsylvania och West Virginia) vara infekterade med detta influensa A H3N2-variantvirus som hade gener från aviära, svin och humana influensavirus. Detta virus skiljer sig från de andra fallen eftersom det har förvärvat en annan genetisk förändring, matrix (M) – genen från 2009 H1N1 pandemivirus. Vid denna tidpunkt vet ingen vad tillägget av denna m-gen betyder när det gäller sjukdomens svårighetsgrad eller överförbarhet hos människor. Hittills har de flesta sjukdomar i samband med detta virus varit milda och självbegränsade. Begränsade serologiska studier som nyligen genomförts vid CDC indikerar att vuxna kan ha viss redan existerande immunitet mot H3N2v, medan barn sannolikt inte gör det.

Följande diagram visar hur det nya viruset berodde på omfördelningen av matrix (M) – gensegmenten från 2009-pandemin H1N1-virus med HA-och NA-gensegmenten från svin H3N2-trippelfördelningsviruset från 1998-2011.

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

influensa A (H3N2)v-virus som upptäckts hittills är mottagliga för oseltamivir (Tamiflu ci) eller zanamivir (Relenza ci). Eftersom dessa virus har m-genen från influensa A (H1N1)pdm09-viruset, är de resistenta mot amantadin och rimantadin.

aviär influensa

de flesta influensavirus som infekterar vilda eller tamfåglar orsakar begränsad sjukdom hos människor. Virus inom H5-och H7-subtyperna har emellertid förvärvat genetiska egenskaper som har gjort dem mer virulenta.

högpatogen aviär H5N1 influensa A-virus är endemiska bland fågel-och fjäderfäpopulationer i asiatiska länder och anses vara världens största influensapandemihot. Den första associeringen av aviär influensa H5N1 med klinisk luftvägssjukdom inträffade i Hong Kong 1997 under ett fjäderfäutbrott av högpatogen H5N1-influensa på levande fågelmarknader. Detta utbrott var förknippat med en hög förekomst av lunginflammation och en dödlighet på 33%. Alla virusgener var av aviärt ursprung, vilket tyder på att H5N1 hade hoppat artbarriären utan anpassning. Serologisk övervakning avslöjade lite bevis på överföring från människa till människa, och inga ytterligare fall rapporterades efter massavslaktning av fjäderfä.

sedan dess uppkomst hos människor 1997 har influensa H5N1 genomgått antigen drift. Förutom att infektera fjäderfä och människor verkar H5N1-viruset ha utökat sitt värdområde till felider. Dödlig infektion hos huskatter har rapporterats. Det finns inga rapporter om katter som överför viruset till människor. Hittills har alla humana subtyp h5-infektioner resulterat från virus som har N1-subtypen. Oro kvarstår att denna virusstam kan mutera eller genomgå omplacering med ett humant influensavirus och förvärva förmågan att sprida sig snabbt från människa till människa.

aviär influensa H7-virus har också kopplats till tillfällig mänsklig sjukdom. Subtyp H7-virus med flera n-subtyper (N2, N3 och N7) har överförts från fåglar till människor. Omfattande utbrott av H7N7 inträffade bland fjäderfä i Nederländerna 2003. Arbetare som är involverade i kontrollen av dessa utbrott utvecklade konjunktivit och influensaliknande sjukdom. Ytterligare infektioner har rapporterats från Kanada, USA, Italien och Storbritannien bland fjäderfäarbetare. Som med H5N1 var alla gener från de mänskliga virusen aviära.

aviära H9N2-virus är endemiska hos fjäderfä i Asien och har isolerats från grisar.

i Hong Kong 1999, 2003, 2007 och 2009 isolerades influensa H9N2-virus främst från barn med mild, självbegränsad luftvägsinfektion. H9N2-virusen som var ansvariga för 1999-mänskliga infektioner innehöll interna gener som var homologa med de hos 1997-H5N1-virusen, vilket tyder på att omplacering hade inträffat mellan dessa stammar.