Virus influenza A

Virus Influenza A ialah virion yang mempunyai bentuk sfera dan diameter 80-120 nm, berat molekulnya ialah 250 MD. Genom virus diwakili oleh RNA negatif berserpihan (8 serpihan) tunggal dengan jumlah berat molekul 5 MD. Jenis simetri nukleokapsid adalah heliks. Virus influenza mempunyai superkapsid (membran) yang mengandungi dua glikoprotein - hemagglutinin dan neuraminidase, yang menonjol di atas membran dalam bentuk pelbagai pancang. Hemagglutinin mempunyai struktur trimer dengan berat molekul 225 kD; berat molekul setiap monomer ialah 75 kD. Monomer terdiri daripada subunit yang lebih kecil dengan berat molekul 25 kD (HA2) dan yang lebih besar dengan berat molekul 50 kD (HA1).

Fungsi utama hemagglutinin:

• mengenali reseptor selular - mucopeptide yang mengandungi asid N-asetilneuramin (sialik);
• memastikan percantuman membran virion dengan membran sel dan membran lisosomnya, iaitu bertanggungjawab untuk penembusan virion ke dalam sel;
• menentukan sifat pandemik virus (perubahan dalam hemagglutinin adalah punca pandemik, kebolehubahannya adalah punca wabak influenza);
• mempunyai sifat perlindungan terbesar, bertanggungjawab untuk pembentukan imuniti.

Virus Influenza A manusia, mamalia dan burung, 13 jenis hemagglutinin, berbeza dalam antigen, telah dikenal pasti dan diberikan penomboran berurutan (dari H1 hingga H13).

Neuraminidase (N) adalah tetramer dengan berat molekul 200-250 kDa, setiap monomer mempunyai berat molekul 50-60 kDa. Fungsinya ialah:

• memastikan penyebaran virion dengan membelah asid neuraminik daripada virion yang baru disintesis dan membran sel;
• bersama-sama dengan hemagglutinin, penentuan sifat pandemik dan wabak virus.

Virus Influenza A didapati mempunyai 10 varian neuraminidase yang berbeza (N1-N10).

Nukleokapsid virion terdiri daripada 8 serpihan vRNA dan protein kapsid yang membentuk helai heliks. Pada hujung 3' kesemua 8 serpihan vRNA terdapat urutan yang sama bagi 12 nukleotida. Hujung 5' setiap serpihan juga mempunyai jujukan 13 nukleotida yang sama. Hujung 5' dan 3' sebahagiannya saling melengkapi antara satu sama lain. Keadaan ini jelas membenarkan peraturan transkripsi dan replikasi serpihan. Setiap serpihan ditranskripsi dan direplikasi secara bebas. Empat protein kapsid berkait rapat dengan setiap daripada mereka: nukleoprotein (NP), yang memainkan peranan struktur dan pengawalseliaan; protein PB1 - transkripase; PB2 - endonuclease dan PA - replika. Protein PB1 dan PB2 mempunyai sifat asas (beralkali), dan PA - berasid. Protein PB1, PB2 dan PA membentuk polimer. Nukleokapsid dikelilingi oleh protein matriks (protein M1), yang memainkan peranan utama dalam morfogenesis virion dan melindungi RNA virion. Protein M2 (dikodkan oleh salah satu bingkai bacaan serpihan ke-7), NS1 dan NS2 (dikodkan oleh serpihan kelapan vRNA, yang, seperti serpihan ketujuh vRNA, mempunyai dua bingkai bacaan) disintesis semasa pembiakan virus, tetapi tidak termasuk dalam strukturnya.

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

Kitaran hayat virus influenza A

Virus influenza diserap ke dalam membran sel melalui interaksi hemagglutininnya dengan mucopeptide. Virus kemudian memasuki sel melalui salah satu daripada dua mekanisme:

• gabungan membran virion dengan membran sel atau
• sepanjang jalan: lubang bersalut - vesikel bersalut - endosom - lisosom - gabungan membran virion dengan membran lisosom - pelepasan nukleokapsid ke dalam sitosol sel.

Peringkat kedua "membuka pakaian" virion (pemusnahan protein matriks) berlaku dalam perjalanan ke nukleus. Keistimewaan kitaran hidup virus influenza ialah primer diperlukan untuk transkripsi vRNAnya. Hakikatnya ialah virus itu sendiri tidak boleh mensintesis "topi" - kawasan khas pada hujung 5'-mRNA, yang terdiri daripada guanin metilasi dan 10-13 nukleotida bersebelahan, yang diperlukan untuk pengiktirafan mRNA oleh ribosom. Oleh itu, dengan bantuan protein PB2, ia menggigit penutup dari mRNA selular, dan kerana sintesis mRNA dalam sel berlaku hanya dalam nukleus, RNA virus mesti terlebih dahulu menembusi nukleus. Ia menembusinya dalam bentuk ribonukleoprotein yang terdiri daripada 8 serpihan RNA yang dikaitkan dengan protein NP, PB1, PB2 dan PA. Kini kehidupan sel sepenuhnya tertakluk kepada kepentingan virus, pembiakannya.

Ciri transkripsi

Dalam nukleus, tiga jenis RNA khusus virus disintesis pada vRNA: 1) RNA pelengkap positif (mRNA), digunakan sebagai templat untuk sintesis protein virus; ia mengandungi penutup pada hujung 5', dibelah dari hujung 5' mRNA selular, dan urutan poli-A pada hujung 3'; 2) RNA pelengkap penuh (cRNA), yang berfungsi sebagai templat untuk sintesis RNA virion (vRNA); tiada penutup pada hujung 5' cRNA, dan tiada jujukan poli-A pada hujung 3'; 3) RNA virion negatif (vRNA), iaitu genom untuk virion yang baru disintesis.

Segera, walaupun sebelum sintesis selesai, vRNA dan cRNA mengaitkan dengan protein kapsid, yang memasuki nukleus dari sitosol. Walau bagaimanapun, hanya ribonukleoprotein yang dikaitkan dengan vRNA dimasukkan ke dalam komposisi virion. Ribonucleoprotein yang mengandungi cRNA bukan sahaja tidak memasuki komposisi virion, malah tidak meninggalkan nukleus sel. MRNA virus memasuki sitosol, di mana ia diterjemahkan. Molekul vRNA yang baru disintesis berpindah dari nukleus ke sitosol selepas dikaitkan dengan protein kapsid.

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

Ciri-ciri terjemahan protein virus

Protein NP, PB1, PB2, PA dan M disintesis pada poliribosom bebas. Protein NP, PB1, PB2 dan PA selepas sintesis dari sitosol kembali ke nukleus, di mana ia mengikat kepada vRNA yang baru disintesis, dan kemudian kembali ke sitosol sebagai nukleokapsid. Selepas sintesis, protein matriks bergerak ke permukaan dalaman membran sel, menyesarkan protein selular daripadanya di kawasan ini. Protein H dan N disintesis pada ribosom yang dikaitkan dengan membran retikulum endoplasma, diangkut bersama mereka, menjalani glikosilasi, dan dipasang pada permukaan luar membran sel, membentuk pancang tepat bertentangan dengan protein M, terletak pada permukaan dalamannya. Protein H mengalami pemotongan kepada HA1 dan HA2 semasa pemprosesan.

Peringkat akhir morfogenesis virion dikawal oleh protein M. Nukleokapsid berinteraksi dengannya; melalui membran sel, ia dilindungi terlebih dahulu oleh protein M, dan kemudian oleh lapisan lipid selular dan superkapsid glikoprotein H dan N. Kitaran hayat virus mengambil masa 6-8 jam dan berakhir dengan tunas virion yang baru disintesis, yang mampu menyerang sel-sel tisu lain.

Virus ini tidak begitu stabil dalam persekitaran luaran. Ia mudah dimusnahkan dengan pemanasan (pada 56 °C selama 5-10 minit), di bawah pengaruh cahaya matahari dan cahaya UV, dan mudah dineutralkan oleh pembasmi kuman.

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

Patogenesis dan gejala influenza A

Tempoh inkubasi untuk influenza adalah pendek - 1-2 hari. Virus ini membiak dalam sel epitelium membran mukus saluran pernafasan, terutamanya penyetempatan di trakea, yang secara klinikal ditunjukkan sebagai batuk kering dan menyakitkan dengan rasa sakit di sepanjang trakea. Produk pereputan sel yang terjejas memasuki darah, menyebabkan mabuk yang teruk dan peningkatan suhu badan kepada 38-39 ° C. Peningkatan kebolehtelapan vaskular akibat kerosakan pada sel endothelial boleh menyebabkan perubahan patologi dalam pelbagai organ: pendarahan tepat pada trakea, bronkus, dan kadang-kadang edema serebrum dengan hasil yang membawa maut. Virus influenza mempunyai kesan menyedihkan pada hematopoiesis dan sistem imun. Semua ini boleh membawa kepada jangkitan virus dan bakteria sekunder yang merumitkan perjalanan penyakit.

Kekebalan selepas berjangkit

Idea terdahulu bahawa selepas selesema masih terdapat imuniti yang lemah dan jangka pendek telah disangkal selepas kembalinya virus H1N1 pada tahun 1977. Virus ini menyebabkan penyakit ini terutamanya pada orang di bawah umur 20 tahun, iaitu pada mereka yang tidak menghidapnya sebelum tahun 1957. Akibatnya, imuniti selepas jangkitan adalah agak sengit, tetapi mempunyai ciri-ciri jenis yang lama.

Peranan utama dalam pembentukan imuniti yang diperoleh adalah milik antibodi peneutral virus yang menyekat hemagglutinin dan neuraminidase, serta imunoglobulin rembesan IgAs.

Epidemiologi influenza A

Sumber jangkitan adalah seseorang, orang yang sakit atau pembawa, jarang haiwan (burung domestik dan liar, babi). Jangkitan daripada orang berlaku melalui titisan bawaan udara, tempoh inkubasi sangat singkat (1-2 hari), jadi wabak itu merebak dengan sangat cepat dan boleh berkembang menjadi pandemik jika tiada imuniti kolektif. Kekebalan adalah pengawal selia utama wabak influenza. Apabila imuniti kolektif meningkat, wabak itu menurun. Pada masa yang sama, disebabkan oleh pembentukan imuniti, strain virus dengan struktur antigen yang diubah suai dipilih, terutamanya hemagglutinin dan neuraminidase; virus ini terus menyebabkan wabak sehingga antibodi terhadapnya muncul. Hanyut antigenik sedemikian mengekalkan kesinambungan wabak. Walau bagaimanapun, satu lagi bentuk kebolehubahan telah ditemui dalam virus influenza A, yang dipanggil shift. Ia dikaitkan dengan perubahan lengkap daripada satu jenis hemagglutinin (kurang kerap - dan neuraminidase) kepada yang lain.

Semua wabak selesema disebabkan oleh virus influenza A yang telah mengalami perubahan. Pandemik 1918 disebabkan oleh virus dengan fenotip H1N1 (kira-kira 20 juta orang mati), pandemik 1957 disebabkan oleh virus h3N2 (lebih separuh daripada penduduk dunia jatuh sakit), dan pandemik 1968 disebabkan oleh virus H3N2.

Untuk menjelaskan sebab-sebab perubahan mendadak dalam jenis virus influenza A, dua hipotesis utama telah dicadangkan. Menurut hipotesis AA Smorodintsev, virus yang telah meletihkan keupayaan wabaknya tidak hilang, tetapi terus beredar dalam kumpulan tanpa wabak yang ketara atau berterusan dalam tubuh manusia untuk jangka masa yang lama. Dalam 10-20 tahun, apabila generasi baru orang muncul yang tidak mempunyai imuniti terhadap virus ini, ia menjadi punca wabak baru. Hipotesis ini disokong oleh fakta bahawa virus influenza A dengan fenotip H1N1, yang hilang pada tahun 1957 apabila ia digantikan oleh virus h3N2, muncul semula selepas ketiadaan selama 20 tahun pada tahun 1977.

Menurut hipotesis lain, dibangunkan dan disokong oleh ramai pengarang, jenis baru virus influenza A timbul akibat perkaitan semula genom antara virus influenza manusia dan burung, antara virus influenza burung, antara virus influenza burung dan mamalia (babi), yang difasilitasi oleh struktur segmen genom virus (8 serpihan).

Oleh itu, virus influenza A mempunyai dua cara untuk menukar genomnya.

Mutasi titik menyebabkan hanyutan antigen. Mereka terutamanya menjejaskan gen hemagglutinin dan neuraminidase, terutamanya dalam virus H3N2. Disebabkan ini, virus H3N2 menyebabkan 8 wabak antara tahun 1982 dan 1998 dan kekal sebagai wabak yang penting sehingga hari ini.

Perkaitan semula gen antara virus influenza manusia dan virus influenza burung dan babi. Adalah dipercayai bahawa perkaitan semula genom virus influenza A dengan genom virus influenza burung dan babi adalah sebab utama kemunculan varian pandemik virus ini. Antigenic drift membolehkan virus mengatasi imuniti sedia ada pada manusia. Peralihan antigenik mewujudkan situasi wabak baharu: kebanyakan orang tidak mempunyai imuniti terhadap virus baharu, dan wabak selesema berlaku. Kemungkinan perkaitan semula genom virus influenza A sedemikian telah dibuktikan secara eksperimen.

Telah ditetapkan bahawa wabak influenza pada manusia disebabkan oleh virus jenis A hanya 3 atau 4 fenotip: H1N1 (H0N1); h3N2; H3N2.

Walau bagaimanapun, virus ayam (burung) juga menimbulkan ancaman besar kepada manusia. Wabak selesema ayam telah diperhatikan berulang kali, khususnya, virus ayam H5N1 menyebabkan sejuta orang epizootik di kalangan burung domestik dan liar dengan 80-90% kematian. Orang ramai juga telah dijangkiti daripada ayam; pada tahun 1997, 18 orang telah dijangkiti daripada ayam, satu pertiga daripadanya mati. Wabak yang sangat besar telah diperhatikan pada Januari-Mac 2004. Ia menjejaskan hampir semua negara Asia Tenggara dan salah satu negeri AS dan menyebabkan kerosakan ekonomi yang besar. 22 orang telah dijangkiti dan mati akibat ayam. Langkah-langkah yang paling tegas dan tegas telah diambil untuk menghapuskan wabak ini: kuarantin ketat, pembubaran semua ayam dalam semua fokus, kemasukan ke hospital dan pengasingan orang sakit dan semua orang yang mempunyai suhu tinggi, serta orang yang bersentuhan dengan orang sakit, larangan import daging ayam dari negara-negara yang disebutkan di atas, penyeliaan perubatan dan veterinar yang ketat dari semua penumpang dan kenderaan dari negara-negara ini. Penyebaran influenza yang meluas di kalangan orang tidak berlaku kerana tiada kaitan semula genom virus selesema burung dengan genom virus influenza manusia. Walau bagaimanapun, bahaya pergaulan semula itu tetap nyata. Ini boleh membawa kepada kemunculan virus influenza manusia pandemik baru yang berbahaya.

Nama-nama strain virus influenza yang dikesan menunjukkan serotype virus (A, B, C), spesies perumah (jika bukan manusia), tempat pengasingan, nombor terikan, tahun pengasingan (2 digit terakhir) dan fenotip (dalam kurungan). Contohnya: "A/Singapura/1/57 (h3N2), A/itik/USSR/695/76 (H3N2)".

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

Diagnosis makmal influenza A

Bahan untuk kajian adalah rembesan nasofaring, yang diperolehi sama ada dengan membasuh atau menggunakan swab kapas-kasa, dan darah. Kaedah diagnostik berikut digunakan:

• Virologi - jangkitan embrio ayam, kultur sel buah pinggang monyet hijau (Vero) dan anjing (MDSC). Kultur sel amat berkesan untuk mengasingkan virus A (H3N2) dan B.
• Serologi - pengesanan antibodi khusus dan peningkatan titernya (dalam sera berpasangan) menggunakan RTGA, RSK, dan immunoassay enzim.
• Kaedah imunofluoresensi digunakan sebagai kaedah diagnostik dipercepatkan, yang membolehkan pengesanan pantas antigen virus dalam smear dari mukosa hidung atau dalam swab dari nasofaring pesakit.
• Untuk pengesanan dan pengenalpastian virus (antigen virus), probe RNA dan kaedah PCR telah dicadangkan.

Rawatan influenza A

Rawatan influenza A, yang harus dimulakan seawal mungkin, serta pencegahan influenza dan ARI virus lain, adalah berdasarkan penggunaan dibazol, interferon dan induknya amixin dan arbidol mengikut rejimen khas, dan untuk rawatan dan pencegahan influenza pada kanak-kanak berumur lebih dari 1 tahun - algirem (remantadine) mengikut regimen khas.

Pencegahan khusus influenza A

Setiap tahun, ratusan juta orang di dunia dijangkiti selesema, yang menyebabkan kerosakan besar kepada kesihatan penduduk dan ekonomi setiap negara. Satu-satunya cara yang boleh dipercayai untuk memeranginya ialah penciptaan imuniti kolektif. Jenis vaksin berikut telah dicadangkan dan digunakan untuk tujuan ini:

1. hidup daripada virus yang dilemahkan;
2. membunuh seluruh virion;
3. vaksin subvirion (daripada virion berpecah);
4. subunit - vaksin yang mengandungi hanya hemagglutinin dan neuraminidase.

Di negara kita, vaksin subunit polimer trivalen (“grippol”) telah dicipta dan sedang digunakan, di mana konjugat steril protein permukaan virus A dan B dikaitkan dengan polioksidanium kopolimer (imunostimulan).

Kanak-kanak dari 6 bulan hingga 12 tahun, menurut cadangan WHO, harus diberi vaksin hanya dengan vaksin subunit sebagai yang paling tidak reactogenic dan toksik.

Masalah utama dalam meningkatkan keberkesanan vaksin influenza adalah untuk memastikan kekhususannya terhadap virus semasa, iaitu varian virus yang menyebabkan wabak. Dalam erti kata lain, vaksin mesti mengandungi antigen khusus virus semasa. Cara utama untuk meningkatkan kualiti vaksin adalah dengan menggunakan epitop paling konservatif yang biasa kepada semua varian antigen virus A, yang mempunyai imunogenisitas maksimum.