Μετατόπιση του ιού της γρίπης. Αντιγονική δομή. Τυπικά Ags των ιών της γρίπης Α είναι η αιμοσυγκολλητίνη και η νευραμινιδάση. Η ταξινόμηση των ιών της γρίπης βασίζεται στον συνδυασμό αυτών των πρωτεϊνών. Μοριακή γενετική του ιού της γρίπης
Τυπικοί Ags των ιών της γρίπης τύπου Α - ; Η ταξινόμηση των ιών της γρίπης βασίζεται στον συνδυασμό αυτών των πρωτεϊνών. Συγκεκριμένα, απομονώνονται 13 Ags από τον ιό της γρίπης Α διάφοροι τύποιαιμοσυγκολλητίνη και 10 είδη νευραμινιδασών. Οι αντιγονικές διαφορές μεταξύ των ιών των τύπων Α, Β και C καθορίζουν τις διαφορές στις δομές των πρωτεϊνών ΝΡ και Μ. Όλα τα στελέχη των ιών τύπου Α έχουν ομάδα (μικρό-) Αγ, εντοπίστηκε στο RTGA. Τύπος Αγ - αιμοσυγκολλητίνη και νευραμινιδάση; Η διαφοροποίηση στη δομή τους οδηγεί στην εμφάνιση νέων ορολογικών παραλλαγών, συχνά στη δυναμική μιας επιδημικής εστίας (Εικ. 26 –2 ). Οι αλλαγές στην αντιγονική δομή μπορούν να συμβούν με δύο τρόπους:
Y Διάταξη, Εικόνα 26-02.
Ρύζι. 26 –2 . Διάγραμμα μηχανισμού, προκαλώντας αντιγονική μετατόπιση και αντιγονική μετατόπιση των ιών της γρίπης. Επεξηγήσεις στο κείμενο.
Αντιγονική μετατόπιση. Προκαλεί μικρές αλλαγές στη δομή του Αγπου προκαλούνται από σημειακές μεταλλάξεις. Σε μεγαλύτερο βαθμό, η δομή της αιμοσυγκολλητίνης αλλάζει. Το Drift αναπτύσσεται στη δυναμική της διαδικασίας της επιδημίας και μειώνει την ειδικότητα των ανοσολογικών αντιδράσεων που έχουν αναπτυχθεί στον πληθυσμό ως αποτέλεσμα προηγούμενης κυκλοφορίας του παθογόνου.
Αντιγονική μετατόπιση. Προκαλεί την εμφάνιση μιας νέας αντιγονικής παραλλαγής του ιού, άσχετα ή απομακρυσμένα αντιγονικά σχετιζόμενα με παραλλαγές που κυκλοφορούσαν στο παρελθόν. Προφανώς, η αντιγονική μετατόπιση συμβαίνει ως αποτέλεσμα γενετικού ανασυνδυασμού μεταξύ στελεχών ιού ανθρώπου και ζώων ή λανθάνουσας κυκλοφορίας σε έναν πληθυσμό ιού που έχει εξαντλήσει τις επιδημικές του ικανότητες. Κάθε 10-20 χρόνια, ο ανθρώπινος πληθυσμός ανανεώνεται, αλλά το ανοσοποιητικό «στρώμα» εξαφανίζεται, γεγονός που οδηγεί στο σχηματισμό πανδημιών.
R. G. WEBSTER και W. G. LEIVER i (R. G. WEBSTER και W. G. LAYER)
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Ο ιός της γρίπης τύπου Α1 είναι μοναδικός μεταξύ των αιτιολογικών παραγόντων των ανθρώπινων μολυσματικών ασθενειών λόγω της ικανότητάς του να αλλάζει τη δική του αντιγονική δομή τόσο έντονα που η ειδική ανοσία που αποκτάται ως απόκριση σε μόλυνση με ένα στέλεχος παρέχει πολύ μικρή ή καθόλου προστασία έναντι του επόμενου αναδυόμενου ιού. Εξαιτίας αυτού Λόγω της μεταβλητότητας του ιού, η γρίπη εξακολουθεί να είναι μία από τις κύριες επιδημικές ασθένειες του ανθρώπου.
Δύο τύποι αντιγονικής παραλλαγής έχουν βρεθεί στους ιούς της γρίπης: αντιγονική μετατόπιση (Burnet, 1955) και σημαντική αντιγονική μετατόπιση. Η αντιγονική μετατόπιση χαρακτηρίζεται από σχετικά μικρές αλλαγές που συμβαίνουν κυρίως σε μια συγκεκριμένη οικογένεια στελεχών, καθένα από τα οποία μπορεί εύκολα να συσχετιστεί με όλα τα άλλα στελέχη αυτής της οικογένειας σε σχέση τόσο με τα εσωτερικά όσο και με τα επιφανειακά αντιγόνα. Μεταξύ των στελεχών του ιού της γρίπης Α που μολύνουν τον άνθρωπο, κάθε επόμενη παραλλαγή αντικαθιστά την προηγούμενη. Αυτό οφείλεται πιθανώς στο εκλεκτικό πλεονέκτημα που έχουν οι νέες αντιγονικές παραλλαγές στην υπερνίκηση των ανοσολογικών φραγμών του ξενιστή. Η αντιγονική μετατόπιση είναι χαρακτηριστική των ιών της γρίπης όχι μόνο των Α, ΙΑΟ και Β.
Ο δεύτερος τύπος αντιγονικής παραλλαγής, που έχει περιγραφεί μόνο για τον ιό Α, περιλαμβάνει πιο απροσδόκητες και δραματικές αλλαγές. Αυτές ονομάζονται σημαντικές αντιγονικές μετατοπίσεις2. Αυτές οι μετατοπίσεις συμβαίνουν σε διαστήματα 10-15 ετών (βλ. Κεφάλαιο 15) και χαρακτηρίζονται από την εμφάνιση αντιγονικά «νέων» ιών στους οποίους ο πληθυσμός δεν έχει ανοσία, και αυτοί ακριβώς είναι οι «ιοί» που προκαλούν σημαντικές πανδημίες γρίπης.
Αυτοί οι «νέοι» ιοί έχουν υπομονάδες HA1 και NA που είναι εντελώς διαφορετικές από αυτές που κυκλοφορούσαν μεταξύ των ανθρώπων πριν από την εμφάνιση του νέου ιού. Μια σημαντική μετατόπιση μπορεί να συμβεί σε ένα ή και στα δύο επιφανειακά αντιγόνα. Έχουν περιγραφεί δύο πανδημίες γρίπης, που προκαλούνται από ιούς που ανήκουν σε καθεμία από αυτές τις δύο κατηγορίες (βλ. Κεφάλαιο 15).
Η γρίπη είναι επίσης μια φυσική μόλυνση ορισμένων ζώων και πτηνών. Ιοί, αποκλειστικά τύπου Α, έχουν απομονωθεί από χοίρους, άλογα και μια ποικιλία πτηνών, συμπεριλαμβανομένων κοτόπουλων, πάπιων, γαλοπούλων, ορτυκιών, φασιανών και γλαρονιών (McQueen et al., 1968· Pereira, 1969· Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας, 1972 ). Παλαιότερα, πιστευόταν ότι η επιφάνεια ενός σωματιδίου του ιού της γρίπης αποτελείται από ένα μωσαϊκό αντιγόνων που αποτελούν μέρος όλων των στελεχών αυτού του τύπουκαι ότι η αντιγονική παραλλαγή προκύπτει από την κίνηση αυτών των αντιγόνων από προεξέχουσες σε εσοχή θέσεις και αντίστροφα. Αργότερα, προτάθηκε ένας άλλος μηχανισμός αντιγονικής μετατόπισης. Επί του παρόντος πιστεύεται ότι συμβαίνουν συνεχώς αλλαγές στα αμινοξέα που συνθέτουν τους αντιγονικούς καθοριστικούς παράγοντες των υπομονάδων HA και NA. Είναι το αποτέλεσμα της επιλογής μεταλλαγμάτων που παρουσιάζουν αλλαγές στην αλληλουχία αμινοξέων των πολυελτιδικών υπομονάδων, που προκαλούνται με τη σειρά τους από μετάλλαξη του ιικού RNA. Σημαντικές αντιγονικές μετατοπίσεις, ως αποτέλεσμα των οποίων προκύπτουν «νέοι» ιοί, πιθανώς οφείλονται σε διαφορετικό μηχανισμό. Οι υπομονάδες αιμοσυγκόλλησης και νευραμινιδάσης αυτών των «νέων» ιών είναι αντιγονικά εντελώς διαφορετικές από τις υπομονάδες των ιών που κυκλοφορούν μεταξύ των ανθρώπων πριν από την εμφάνιση νέων στελεχών. Πιστεύουμε ότι ο «νέος» ιός δεν είναι αποτέλεσμα μετάλλαξης προηγούμενου ιού ανθρώπινης γρίπης, αλλά προκύπτει από γενετικό ανασυνδυασμό μεταξύ ενός ανθρώπινου ιού και ενός από τα πολλά στελέχη του ιού της γρίπης Α του οποίου οι φυσικοί ξενιστές είναι ζώα ή πτηνά. Έχοντας εμφανιστεί, ο «νέος» ιός αντικαθιστά τον «παλιό», ο οποίος εξαφανίζεται εντελώς από τον ανθρώπινο πληθυσμό.
Σημαντικές αντιγονικές μετατοπίσεις στους ιούς της γρίπης Β δεν έχουν ακόμη εντοπιστεί. Ο Pereira (1969) πρότεινε ότι η έλλειψη σημαντικών αντιγονικών αλλαγών στους ιούς της γρίπης Β μπορεί να είναι συνέπεια της απουσίας τέτοιων ιών γρίπης μεταξύ των κατώτερων ζώων και των πτηνών.
Η αντιγονική παραλλαγή περιλαμβάνει μόνο τις υπομονάδες HA και NA. Οι εσωτερικές πρωτεΐνες του ιού (νουκλεοϊρωτεϊνικό αντιγόνο και πρωτεΐνη μήτρας ή μεμβράνης Μ) είναι σε μεγάλο βαθμό σταθερές. Από τα δύο επιφανειακά αντιγόνα, το ΗΑ είναι το πιο σημαντικό επειδή τα αντισώματα σε αυτό το αντιγόνο εξουδετερώνουν τη μολυσματικότητα του ιού.
II. Η ΓΡΙΠΗ ΣΕ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΠΟΨΗ (βλ. επίσης Κεφάλαιο 15)
Α. ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ
Οι ασθένειες που μοιάζουν με τη γρίπη έχουν αναφερθεί συχνά στους περασμένους αιώνες (Hirsch, 1883). η ασθένεια εκδηλώθηκε είτε με τη μορφή πανδημιών, που επηρεάζει ένα πολύ μεγάλο μέρος του πληθυσμού και εξαπλώνεται σχεδόν σε όλο τον κόσμο, είτε ως τοπικές εστίες. Μέχρι το 1933, όταν ο ιός της γρίπης απομονώθηκε για πρώτη φορά (από τον άνθρωπο. Εκδ.)1, ήταν αδύνατο να πούμε με βεβαιότητα εάν μια δεδομένη πανδημία προκλήθηκε πράγματι από έναν ιό γρίπης. Ωστόσο, τα χαρακτηριστικά των επιδημιών που περιγράφονται σε ιστορικά έγγραφα δείχνουν ότι αυτές οι επιδημίες θα μπορούσαν κάλλιστα να προκληθούν από ιούς γρίπης. Αν και άλλες μολυσματικές ασθένειες μπορεί να έχουν συμπτώματα χαρακτηριστικά της γρίπης, μόνο η γρίπη προκαλεί ξαφνικές επιδημίες που διαρκούν αρκετές εβδομάδες και εξαφανίζονται το ίδιο ξαφνικά (Burnet, White, 1972). μακρινές εποχές (Mulder, Mazurel, 1958).
Η παλαιότερη γνωστή επιδημία γρίπης καταγράφηκε στη Γερμανία το 1170 (Hirsch, 1883) και από άλλες ιστορικές πηγές είναι δυνατό να συνταχθεί ένας αρκετά πλήρης κατάλογος επιδημιών στην Ευρώπη από το 1500. Εδώ θα αναφερθούν μόνο οι πιο σοβαρές επιδημίες. Περισσότερες λεπτομέρειες μπορούν να βρεθούν στα Hirsch (1883), Creighton (1891, 1894), Burnet and Clarke (1942) και Burnet and White (1972).
Επιδημία 1781-1782 ξεκίνησε στην Ασία το 1781, και στη συνέχεια στις αρχές του 1782 εξαπλώθηκε μέσω της Ρωσίας στην Ευρώπη. Αυτή η επιδημία προκάλεσε σχετικά λίγους θανάτους, αλλά η ιδιαιτερότητά της ήταν ότι η ασθένεια έπληξε συχνότερα μεσήλικες παρά παιδιά και ηλικιωμένους. Αρκετά σοβαρές επιδημίες σημειώθηκαν επίσης το 1803, το 1833, το 1837 και το 1847. Επιδημία 1847-1848 ξεκίνησε στην Ανατολική Ρωσία τον Μάρτιο 1-847 και έφτασε στην Ευρώπη και την Αγγλία τον χειμώνα του 1847-1848. Αυτή η επιδημία έχει προκαλέσει πολλούς θανάτους, ιδιαίτερα στους ηλικιωμένους.
Η πανδημία του 1889 ήρθε και στην Ευρώπη από τη Ρωσία, φτάνοντας στην Αγγλία και την Αμερική στις αρχές του 1890. Η ασθένεια εξαπλώθηκε με την ταχύτητα των ταξιδιωτών. Μετά την εμφάνιση του ιού το 1889, υπήρξαν άλλα τέσσερα κύματα μόλυνσης σε καθένα από τα επόμενα χρόνια. Το δεύτερο και το τρίτο κρούσμα προκάλεσαν πολλούς θανάτους, ιδιαίτερα μεταξύ παιδιών και ηλικιωμένων. Ορολογικές (Mulder and Mazurel, 1958) και άλλες μελέτες (Pereira, 1969) υποδηλώνουν ότι ιοί που σχετίζονται με τους ιούς της γρίπης της Ασίας, του Χονγκ Κονγκ και του ορότυπου 2 των ιπποειδών ήταν παρόντες εκείνη την εποχή.
Η πιο σοβαρή πανδημία γρίπης εμφανίστηκε το 1918-1919. Η ακριβής τοποθεσία αυτής της πανδημίας δεν είναι γνωστή, αλλά οι Burnet και Clarke (1942) πιστεύουν ότι ο ιός θα μπορούσε να είχε αναπτυχθεί ανεξάρτητα στην Ασία και την Ευρώπη ή θα μπορούσε να είχε εισαχθεί στην Ευρώπη (από Κινέζους εργάτες. Η πανδημία εμφανίστηκε κατά κύματα και σκότωσε κατά μέσο όρο 20 έως 50 εκατομμυρίων ανθρώπων. "ανθρώπινες ζωές, κυρίως νέους. Η πανδημία του 1918-1919 πιθανότατα προκλήθηκε από ένα στέλεχος του ιού της γρίπης Α που σχετίζεται με τον ιό της γρίπης των χοίρων. Αυτό προτάθηκε για πρώτη φορά από τους Laidlaw (1935) και Shope (1936). ), αλλά είναι πιθανό ότι αυτός ο ιός μεταφέρθηκε από τον άνθρωπο στους χοίρους, και όχι προς την αντίθετη κατεύθυνση. Εντατικές μελέτες της μείωσης με την ηλικία των αντισωμάτων στον ιό της γρίπης των χοίρων σε ανθρώπινους ορούς, πραγματοποιήθηκαν από τους Davenport et al. (1953 -1964), Hennessy et al. (1965), δίνουν λόγους να πιστεύουμε ότι ο ιός που προκάλεσε την επιδημία του 1918-1919 1 σελ., σχετίζεται ορολογικά με τον ιό της γρίπης των χοίρων.
Ο μεγάλος αριθμός θανάτων οδήγησε τους Burnet και Clarke (1942) να προτείνουν ότι ο ιός μπορεί να είχε ασυνήθιστη λοιμογόνο δράση. Σύμφωνα με άλλους ερευνητές (Zhdanov et al., 1958; Kilbourne, 1960), οι λόγοι για την υψηλή θνησιμότητα από δευτερογενείς βακτηριακές λοιμώξεις θα μπορούσαν να είναι οι συνθήκες πολέμου και η έλλειψη αντιβιοτικών. Φαίνεται, ωστόσο, ότι ορισμένα μεταλλαγμένα ιούς ήταν εξαιρετικά λοιμώδη , γιατί ο πανδημικός ιός του 1781 «ζ., που έπληξε και νέους, δεν προκάλεσε τόσο υψηλό ποσοστό θνησιμότητας.
Β. ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΤΟΥ ΙΟΥ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΔΟ ΜΕΤΑ ΤΟ 1933
Μετά την ταυτοποίηση του πρώτου ιού της γρίπης, ο οποίος ονομάστηκε H0N1 (Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας, 1971), εμφανίστηκαν αντιγονικές μετατοπίσεις το 1947, όταν εμφανίστηκε ο ιός H1N1 (για παράδειγμα, A/FM/1/47), το 1957, όταν ο Οι ιοί H2N2 (για παράδειγμα, A/Singapore/1/57) και το 1968, όταν εμφανίστηκε ο ιός του Χονγκ Κονγκ (A/Hong Kong/1/68). Η αντιγονική μετατόπιση το 1947 συνίστατο σε μια αλλαγή στο αιμοσυγκολλητικό αντιγόνο (από H0N1 σε H1N1)· το 1957, τόσο το HA όσο και το NA ήταν εντελώς διαφορετικά αντιγονικά από τα αντιγόνα των ιών των προηγούμενων ετών (από H1N1 σε H2N2) και το 1968 Η παραλλαγή του Χονγκ Κονγκ έδειξε σημαντική αντιγονική διαφορά σε ΗΑ (από Η2Ν2 σε Η3Ν2).
Το ασιατικό στέλεχος του ιού της γρίπης (H2N2), το οποίο εμφανίστηκε για πρώτη φορά σε μια κινεζική επαρχία το 1957, περιείχε υπομονάδες HA και NA που ήταν εντελώς αντιγονικά διαφορετικές από τις υπομονάδες H0N1 και H1N1 των ιών της γρίπης που κυκλοφορούσαν προηγουμένως στον άνθρωπο. Αυτό το στέλεχος του ιού της γρίπης προκάλεσε μια πανδημία άνευ προηγουμένου στην ιστορία (Burnet and White, 1972), αλλά ο αριθμός των θανάτων ήταν μικρός. Η επόμενη και μέχρι στιγμής τελευταία πανδημία γρίπης προκλήθηκε από τον ιό A/Hong Kong/68, στον οποίο οι υπομονάδες NA ήταν παρόμοιες με αυτές του «παλαιού» ασιατικού ιού Α2 και οι υπομονάδες HA ήταν εντελώς αντιγονικά διαφορετικές από αυτές του το «παλιό» ασιατικό στέλεχος (Coleman et al., 1968· Schulman, Kilbourne, 1969· Webster, Laver, 1972).
Β. ΓΕΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΩΝ ΠΑΝΔΗΜΙΩΝ
Η πανδημική φύση της γρίπης στους ανθρώπους δείχνει ότι, σε ακανόνιστα διαστήματα, η ανθρωπότητα επηρεάζεται από ιούς που έχουν νέους αντιγονικούς καθοριστικούς παράγοντες. Οι παραπάνω πληροφορίες δείχνουν ότι αυτές οι πανδημίες συχνά προέρχονται από τη Νοτιοανατολική Ασία και εξαπλώνονται με την ταχύτητα των ταξιδιωτών. Οι περισσότερες πανδημίες προκάλεσαν αυξημένη θνησιμότητα μεταξύ των παιδιών και των ηλικιωμένων, αλλά τουλάχιστον δύο πανδημίες (1781 και 1918) προκάλεσαν αυξημένη θνησιμότητα μεταξύ των νέων.
III. ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΓΟΝΙΔΩΜΑΤΟΣ ΤΟΥ ΙΟΥ της ΓΡΙΠΗΣ
Ο ιός της γρίπης έχει ένα κατακερματισμένο γονιδίωμα, που αποτελείται από τουλάχιστον επτά μονόκλωνα θραύσματα RNA. Αυτός ο κατακερματισμός επιτρέπει στο γονιδίωμα να αναδιατάσσεται ("ανασυνδυάζεται") κατά τη διάρκεια μικτών λοιμώξεων με διαφορετικά στελέχη (βλ. Κεφάλαιο 7) και μπορεί να είναι θεμελιώδης για την αντιγονική παραλλαγή της γρίπης Μετά από μικτή μόλυνση κυττάρων με δύο διαφορετικούς ιούς γρίπης Α, σχηματίζονται ιικοί ανασυνδυασμοί με υψηλή συχνότητα. Η υψηλή συχνότητα ανασυνδυασμών μεταξύ των ιών της γρίπης Α αποδείχθηκε για πρώτη φορά από τον Burnet (Burnet, Lind, 1949, 1951) και επιβεβαιώθηκε επανειλημμένα από άλλοι ερευνητές που εργάζονται σε αυτόν τον τομέα (Hirst , Gotlieb, 1953, 1955; Simpson, Hirst, 1961; Simpson, 1964; Sugiura, Kilbourne, 1966) Διαπιστώθηκε ότι η συχνότητα ανασυνδυασμού μπορεί να φτάσει έως και το 97%.
Η υψηλή συχνότητα ανασυνδυασμού μεταξύ των ιών της γρίπης επιτρέπει τον σχηματισμό ιών αντιγόνου-υβριδίου κατά τη διάρκεια μικτής μόλυνσης σε πειράματα τόσο in vitro όσο και in vivo. Για πρώτη φορά, βιοχημική επιβεβαίωση δόθηκε από τους Laver και Kilbourne (1966), οι οποίοι ανακάλυψαν ότι ο γενετικά σταθερός ανασυνδυασμένος ιός X7, που απομονώθηκε από κύτταρα αναμεμειγμένα με στελέχη του ιού της γρίπης NW-S (H0N1) και RI/5+ (H2N2 ), διαθέτει υπομονάδες HA του ιού H0N1 και υπομονάδες NA του ιού H2N2. Πολλοί άλλοι τέτοιοι ανασυνδυασμένοι ιοί γρίπης Α έχουν στη συνέχεια απομονωθεί και, στην πραγματικότητα, μπορούν να δημιουργηθούν «με τη σωστή σειρά» (Webster, 1970) (βλ. επίσης 39). Ο σχηματισμός νέων στελεχών γρίπης με ανασυνδυασμό μεταξύ ζωικών (ή πτηνών) και ανθρώπινων ιών συζητείται στην ενότητα VII. Έχουν ληφθεί στοιχεία ότι τα στελέχη των ιών που προκαλούν πανδημίες γρίπης μπορούν να προκύψουν στη φύση με αυτόν τον τρόπο. Ανασυνδυασμοί μεταξύ των ιών της γρίπης Β είναι επίσης δυνατοί (Perry, Burner, 1953; Perry et al., 1954; Ledinko, 1955; Tobita, Kilbourne, 1974), αλλά ο ανασυνδυασμός μεταξύ ιών γρίπης των τύπων Α και Β δεν έχει ανακαλυφθεί ποτέ.
IV. ΥΠΟΜΟΝΑΔΕΣ ΑΙΜΑΓΓΛΟΥΤΙΝΙΝΗΣ
ΚΑΙ ΟΙ ΝΕΥΡΑΜΙΝΙΔΑΣΕΣ ΩΣ ΥΨΗΛΑ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ
ΑΝΤΙΓΟΝΑ
Οι δραστηριότητες αιμοσυγκόλλησης και νευραμινιδάσης του ιού της γρίπης συνδέονται με διάφορες υπομονάδες (Laver and Valentine, 1969· Laver, 1973), οι οποίες σχηματίζουν ένα στρώμα «αιχμών» στην επιφάνεια των ιικών σωματιδίων (32).
Η αιμοσυγκολλητίνη είναι το κύριο επιφανειακό αντιγόνο. Είναι υπεύθυνο για την αλληλεπίδραση του ιού με την κυτταρική επιφάνεια και για την επαγωγή εξουδετερωτικών αντισωμάτων. Η μεταβλητότητα του αιμοσυγκολλητικού αντιγόνου συμβάλλει στην εμφάνιση νέων ιών γρίπης.
Το ένζυμο NA είναι το δεύτερο ειδικό για τον ιό επιφανειακό αντιγόνο του σωματιδίου του ιού της γρίπης. Αντιγονικά, το NA είναι εντελώς διαφορετικό από το NA (Seto, Rott, 1966; Webster, Laver, 1967). Τα αντισώματα NA δεν εξουδετερώνουν τη μολυσματικότητα του ιού ( εκτός από πολύ υψηλές συγκεντρώσεις), αλλά επιβραδύνουν σημαντικά την απελευθέρωση του ιού από μολυσμένα κύτταρα (Seto and Rott, 1966; Webster and Laver, 1967; Kilbourne et al., 1968; Becht et al., 1971; Dowdle et al. ., 1974), και αυτά τα αντισώματα μπορεί να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στη μείωση της αναπαραγωγής του ιού in vivo και στην πρόληψη της εξάπλωσης
λοιμώξεις (Schulman et al., 1968). Ενώ η φυσιολογική μεταβλητότητα είναι επίσης εγγενής στο ΝΑ, οι παραλλαγές σε αυτό το αντιγόνο είναι ίσως λιγότερο σημαντικές για την επιδημιολογία της γρίπης.
Οι υπομονάδες αιμοσυγκόλλησης είναι δομές σε σχήμα ράβδου γλυκοπρωτεΐνης, τριγωνικής διατομής, με σχετικό μοριακό βάρος περίπου 215.000 (33). Είναι «μονοσθενή» και (αλληλεπιδρούν με
κυτταρικοί υποδοχείς μόνο στο ένα άκρο (Laver and Valentine, 1969). Οι απομονωμένες υπομονάδες είναι πολύ ανοσογόνες όταν χορηγούνται σε ζώα παρουσία ενός ανοσοενισχυτικού. Κάθε σωματίδιο ιού περιέχει περίπου 400 υπομονάδες ΗΑ (Tiffany Bough, 1970, Schulze, 1973, Layer, 1973).
Οι υπομονάδες ΗΑ αποτελούνται από δύο πολυλεπτίδια με σχετικά μοριακά βάρη περίπου 25.000 και 55.000 (Cottpans et al., 1970; Schulze, 1970; Laver, 1971; Skehel and Schild, 1971; Stanley and Haslam, 17911; et al., 1972). Ονομάζονται ως βαριά και ελαφρά χολυπεπτίδια ΗΑ1 και ΗΑ2. Oi6e, αυτές οι αλυσίδες συντίθενται ως ένας απλός πρόδρομος τούλι-πελτιδίου με μοριακό βάρος περίπου 80.000, το οποίο σε ορισμένα κύτταρα διασπάται σε ελαφρά και βαριά πολυπεπτίδια (Lazarowitz et al., 1971, 1973, Skehel, 1972, Klenk et al. ., 1972). Σε άθικτες υπομονάδες, η βαριά και η ελαφριά αλυσίδα συνδέονται με δισουλφιδικούς δεσμούς, σχηματίζοντας ένα διμερές, και κάθε υπομονάδα ΗΑ αποτελείται από δύο ή τρία τέτοια διμερή (Laver, 1971).
Η υπομονάδα HA έχει υδρόφοβα και υδρόφιλα άκρα (34). Το υδρόφιλο άκρο είναι υπεύθυνο για τη βιολογική δραστηριότητα της υπομονάδας, ενώ το υδρόφοβο άκρο επικοινωνεί με τα λιπίδια του ιικού περιβλήματος. Οι υδρόφοβες ιδιότητες της υπομονάδας συνδέονται προφανώς με το C -άκρο με καλούπωμα πολυπεπτιδικής αλυσίδας (ΗΑ2) (Skehel, Waterfield, 1975) (ΟΜ. Κεφάλαιο 3).
Η υπομονάδα νευραμινιδάσης είναι μια δομή γλυκοπρωτεΐνης με σχετικό μοριακό βάρος περίπου 240.000. Αποτελείται από τετράγωνες κεφαλές σε σχήμα κουτιού με μέγεθος 8-8-4 φρεάτια, στο κέντρο των οποίων είναι προσαρτημένο ένα νήμα με διάχυτη ουρά ή με μικρή κεφάλι στο τέλος (, 35) (Laver and Valentine, 1969· Wrigley et al., 1973). Οι απομονωμένες υπομονάδες έχουν πλήρη ενζυματική δραστικότητα και είναι εξαιρετικά ανοσογόνες όταν χορηγούνται σε ζώα με ένα ανοσοενισχυτικό. Κάθε σωματίδιο ιού περιέχει περίπου 80 υπομονάδες ΝΑ (Schulze, 1973· Laver, 1973). Ωστόσο, ο αριθμός των υπομονάδων ΝΑ σε ένα ιικό σωματίδιο μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το στέλεχος (Webster et al., 1968; Webster and Laver, 1972; Palese and Schulman, 1974), καθώς και με τον τύπο του κυττάρου ξενιστή στο οποίο ο ιός αναπτύχθηκε
Οι υπομονάδες ΝΑ αποτελούνται από τέσσερα γλυκοσυλιωμένα λολιπεπτίδια με σχετικό μοριακό βάρος περίπου 60.000, συνδεδεμένα μεταξύ τους με δισουλφιδικούς δεσμούς που βρίσκονται στο νήμα ή στην ουρά του (βλ. επίσης Κεφάλαιο 4). Στα περισσότερα στελέχη, αυτά τα 4 πολυπεπτίδια φαίνεται να είναι πανομοιότυπα.Ωστόσο, σε ορισμένα στελέχη, το NA μπορεί να αποτελείται από δύο τύπους πολυπεπτιδίων ελαφρώς διαφορετικών σε μέγεθος (Webster, 1970a; Skehel, Schield, 1971; Bucher, Kilbourne, 1972; Laver, Baker , 1972· Lazdins et al., 1972· Downie, Laver, 1973· Wrigley et al., 1973).
Η ενεργή θέση του ενζύμου και οι αντιγονικοί προσδιοριστές εντοπίζονται σε διάφορες περιοχές της κεφαλής της υπομονάδας ΝΑ (Ada et al., 1963, Fazekas de St. Groth, 1963), και αυτές οι κεφαλές έχουν υδρόφιλες ιδιότητες. Η «ουρά» του ΝΑ είναι υδρόφοβη και χρησιμεύει για τη σύνδεση της υπομονάδας στο λιπιδικό κέλυφος του ιού (Laver, Valentine, 1969) (βλ. «29).
Α. ΑΠΟΜΟΝΩΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΥΠΟΜΟΝΑΔΩΝ ΚΑΙ ΝΑ Η μία ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΛΛΗ
Για ορισμένα στελέχη του ιού της γρίπης, καθαρές, ανέπαφες υπομονάδες ΗΑ και ΝΑ μπορούν να ληφθούν με ηλεκτροφόρηση σε λωρίδες οξικής κυτταρίνης μετά από καταστροφή ιικών σωματιδίων με SDS (Laver, 1964, 1971, Laver and Valentine, 1969, Downie, 1973). Η επιτυχία της απομόνωσης οποιασδήποτε από αυτές τις υπομονάδες με χρήση αυτής της τεχνικής εξαρτάται από την αντοχή τους στη μετουσίωση από το SDS σε θερμοκρασία δωματίου. Σύμφωνα με αυτό το κριτήριο, οι ιοί της γρίπης μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις ομάδες.
1. Ιοί με υπομονάδες ΗΑ ανθεκτικές στη μετουσιωμένη αλκοόλη
SDS. Όταν αυτός ο τύπος ιού καταστρέφεται από SDS και elec
τροφοδότηση σε λωρίδες οξικής κυτταρίνης, όλες οι ιικές πρωτεΐνες,
«Εκτός από τις υπομονάδες HA, μεταναστεύουν ως ανιόντα. αιμογλουτι-
Το nin που μεταναστεύει ως κατιόν μπορεί να απομονωθεί σε καθαρό
μορφή με πλήρη αποκατάσταση της βιολογικής δραστηριότητας
υπό συνθήκες που δεν καταστρέφουν τους ομοιοπολικούς δεσμούς [για παράδειγμα
μέτρα: A/Bel/42 (H0N1)].
2. Ιοί με υπομονάδες ΝΑ που είναι ανθεκτικές στη μετουσίωση
SDS. Οι καθαρές, ενεργές υπομονάδες NA μπορεί να είστε εσείς
διαχωρίζονται από αυτούς τους ιούς με τη μέθοδο που περιγράφεται παραπάνω (π.χ
μέτρα: B/LEE/40).
3. Ιοί στους οποίους ούτε το HA ούτε το NA είναι ανθεκτικά στο dena
τουρισμός SDS. Σε αυτή την περίπτωση, όλες οι πρωτεΐνες του ιού μεταναστεύουν
ως ανιόντα και καμία από τις επιφανειακές υπομονάδες δεν μπορεί
μπορεί να απομονωθεί χρησιμοποιώντας τις περιγραφόμενες μεθόδους [για παράδειγμα:
A/NWS/33 (H0N1)].
4. Ιοί που έχουν υπομονάδες HA και NA
ανθεκτικό στη μετουσίωση του SDS. Για αυτούς τους ιούς, και οι δύο υπο
μονάδες κατά την ηλεκτροφόρηση - μεταναστεύουν ως κατιόντα
και δεν μπορεί να διαιρεθεί με αυτόν τον τρόπο [για παράδειγμα:
A/Σιγκαπούρη; 1/57 (Η2Ν2)].
Οι υπομονάδες HA και NA της τελευταίας ομάδας ιών μπορούν να απομονωθούν, όπως φαίνεται στο 36. Ένας ιός γρίπης των πτηνών (A/petrel/Australia/1/72(Hay6Mau5)) απομονώθηκε, ο οποίος ήταν σταθερός στο SDSHAHNA (Downie and Laver , 1973). Σε εξέλιξη ηλεκτροφόρηση οξικής κυτταρίνης, κινήθηκαν μαζί ως κατιόντα (βλ. 31, πάνω) και δεν μπορούσαν να διαχωριστούν με αυτόν τον τρόπο. Από αυτή την άποψη, οι δύο τύποι αυτών των υπομονάδων διαχωρίστηκαν γενετικά χρησιμοποιώντας ανασυνδυασμό (Webster, 1970b) Για να ληφθούν ανασυνδυασμοί, γονικοί ιοί με υπομονάδες ΗΑ ή ΝΑ ευαίσθητες στη μετουσίωση SDS. Στη συνέχεια απομονώθηκαν υπομονάδες ΗΑ και ΝΑ του ιού των πτηνών σταθερών με SDS από σωματίδια ανασυνδυασμένου ιού που έχουν αποικοδομηθεί με SDS με ηλεκτροφόρηση σε λωρίδες οξικής κυτταρίνης (εμ. 31, μέση IB και καθαρές υπομονάδες που απαιτούνται για χημική ανάλυση και παρασκευή «μονοειδικών» αντιορών.
Οι υπομονάδες ΗΑ και ΝΑ μπορούν επίσης να απομονωθούν από ορισμένα στελέχη του ιού της γρίπης με επεξεργασία ιικών σωματιδίων με σχροτεολυτικά ένζυμα (Noll et al., 1962; Seto et al., 1966; Compans et al., 1970; Brand and Skehel, 1972; et al., 1973) Με αυτή τη μέθοδο, ο διαχωρισμός των επιφανειακών υπομονάδων από τα ιικά σωματίδια συμβαίνει, προφανώς, ως αποτέλεσμα της πέψης των υδρόφοβων (άκρων της πολυπεντιδικής αλυσίδας, που είναι υπεύθυνα για τη σύνδεση των υπομονάδων στο λιπίδιο Ωστόσο, η μερική πέψη θα πρέπει να συμβαίνει και σε άλλες περιοχές της υπομονάδας ΗΑ, με αποτέλεσμα να διακόπτεται η αιμοσυγκολλητική δραστηριότητα και να χάνονται ορισμένοι αντιγονικοί καθοριστικοί παράγοντες.
Β. ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΠΟΛΥΠΕΠΤΙΔΙΩΝ ΑΙΜΑΓΛΟΥΤΙΝΙΝΗΣ (HA1 ΚΑΙ HA2)
Η ελαφριά και η βαριά αλυσίδα των υπομονάδων αιμοσυγκόλλησης μπορούν να διαχωριστούν με ηλεκτροφόρηση σώματος SDS-πολυακρυλαμιδίου. Ωστόσο, για προπαρασκευαστικούς σκοπούς, ο καλύτερος διαχωρισμός επιτυγχάνεται με φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας υδροχλωρικής γουανιδίνης-διθειοτριαιθόλης (Laver, 1971), που πραγματοποιείται υπό συνθήκες κατά τις οποίες οι δισουλφιδικοί δεσμοί είναι σπασμένοι, ή με διήθηση μέσω τηλεδιάσκεψης σε διάλυμα υδροχλωρικής γουανιδίνης-διθειοτριεθόλης ( Webster, 1970a). Αυτός ο διαχωρισμός βασίζεται προφανώς στη σημαντική υδροφοβικότητα της ελαφριάς πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Κατά τη φυγοκέντρηση σε συμπυκνωμένο διάλυμα υδροχλωρικής γουανιδίνης - διθειοτριαιθόλης, αυτό το ελαφρύ πολυπεπτίδιο το χωνεύει γρηγορότερα από τη βαριά αλυσίδα και κατά τη διήθηση γέλης η ελαφριά αλυσίδα βγαίνει πρώτη, προφανώς λόγω του γεγονότος ότι ακόμη και σε ένα τόσο έντονα διαχωριστικό περιβάλλον η ελαφριά αλυσίδα δεν υπάρχει iB ως μονομερές.
Αυτές οι παρατηρήσεις ισχύουν μόνο για «υπομονάδες ΗΑ που λαμβάνονται από έναν ιό που αναπτύσσεται σε κύτταρα στα οποία λαμβάνει χώρα πλήρης πρωτεολυτική διάσπαση του προδρόμου».
του πολυπεπτιδίου ΗΑ σε NAL και ΗΑ2. Επιπλέον, τα βαριά και ελαφρά πολυπεπτίδια (ΗΑ1 και ΗΑ2) των υπομονάδων ΗΑ που παράγονται με πρωτεολυτική πέψη δεν μπορούν να διαχωριστούν με αυτόν τον τρόπο, πιθανώς επειδή η πέψη καταστρέφει τις υδρόφοβες περιοχές της ελαφριάς αλυσίδας (Skehel, Laver, μη δημοσιευμένα δεδομένα).
Β. ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ NA1 ΚΑΙ NA2
Οι ελαφριές και βαριές πολυπεπτιδικές αλυσίδες του στελέχους BEL του ιού της γρίπης Α (Η0Ν1) είχαν παρόμοια πολυπεπτιδική σύνθεση, εκτός από το ότι το βαρύ πολυπεπτίδιο περιείχε σημαντικά περισσότερη προλίνη από την ελαφριά αλυσίδα (Laver and Raker, 1972). Ωστόσο, οι χάρτες πεπτιδίων των προϊόντων θρυπτικής διάσπασης αυτών των δύο αλυσίδων ήταν εντελώς διαφορετικοί, υποδεικνύοντας διαφορετικές αλληλουχίες αμινοξέων σε αυτές τις αλυσίδες (Laver, 1971). Και οι δύο πολυπεπτιδικές αλυσίδες περιέχουν υδατάνθρακες, αλλά η ανάλυση της γλυκοζαμίνης υποδηλώνει ότι το βαρύ πολυπεπτίδιο περιέχει πολύ περισσότερους υδατάνθρακες από την ελαφριά αλυσίδα. Η βαριά αλυσίδα βρέθηκε να περιέχει 9,4% Ν-ακετυλογλυκοζαμίνη, καθώς και ουδέτερα σάκχαρα. οπότε μάλλον περιέχει περίπου 20% υδατάνθρακες.
Δ. ΑΡΙΘΜΟΣ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΩΝ ΙΩΝ
ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΟΙ ΚΑΘΟΡΙΣΤΙΚΟΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ
ΥΠΟΜΟΝΑΔΕΣ ΑΝΑ
Αριθμός διαφορετικών ειδικών για τον ιό αντιγόνων
καθοριστικοί παράγοντες στις αιμογλουτινοποιητικές υπομονάδες του ιού
γρίπη άγνωστη (στην επιφάνεια της αιμοσυγκόλλησης
υπομονάδες υπάρχουν και καθοριστικές συγκεκριμένες
στο κύτταρο ξενιστή). Πρόσφατα πειράματα έδειξαν
ωστόσο, ότι οι αιμοσυγκολλητικές υπομονάδες του στελέχους Gon
Ο ιός της ανθρώπινης γρίπης Kong (H3N2) έχει τουλάχιστον
τουλάχιστον δύο, και πιθανώς περισσότερα, διαφορετικά ειδικά για ιούς
αντιγονικοί προσδιοριστές (Laver et al., 1974).
Αυτό έχει αποδειχθεί ως εξής: hemagglu
οι υπομονάδες κασσίτερου προέρχονται από τον ιό της γρίπης
Το Χονγκ Κονγκ (A/Hong Kong/68, H3N2) και η αντιγονική του παραλλαγή
A/Memphis/102/72, που προέκυψε ως αποτέλεσμα αντιγονικού
τάση. Οι δοκιμές ανοσοδιάχυσης έδειξαν ότι οι υπομονάδες
Οι παραλλαγές του ιού Hong Kong/68 έχουν τουλάχιστον δύο
διάφοροι τύποιαντιγονικοί προσδιοριστές, ενώ va
Το riant 1972 φέρει, προφανώς, τουλάχιστον τρεις φορές
προσωπικοί καθοριστικοί παράγοντες (37).
Οι αιμοσυγκολλητικές υπομονάδες των ιών A/Hong Kong/68 και A/Memphis/102/72 είχαν έναν κοινό προσδιοριστικό παράγοντα. Τα αντισώματα σε αυτόν τον προσδιοριστή αντέδρασαν διασταυρούμενα και με τους δύο ιούς σε δοκιμασίες ανοσοδιάχυσης, αναστολής συγκόλλησης αίμης και εξουδετέρωσης. Τα αντισώματα σε άλλους καθοριστικούς παράγοντες δεν έδειξαν σημαντικές ορολογικές διασταυρούμενες αντιδράσεις μεταξύ των ιών Hong Kong/68 και Memphis/72. Επομένως, είναι προφανές ότι στη διαδικασία αντι-
γενετική μετατόπιση, ο ιός της γρίπης του Χονγκ Κονγκ έχει υποστεί σημαντικές αλλαγές σε έναν από τους «συγκεκριμένους» καθοριστικούς του παράγοντες. Δεδομένα από τους Laver et al. (1974) (πρότεινε ότι διαφορετικοί αντιγονικοί προσδιοριστές εντοπίζονται στην ίδια υπομονάδα ΗΑ και ότι τα ιικά σωματίδια δεν διαθέτουν μείγμα αντιγονικά διακριτών υπομονάδων.
Δ. ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΓΟΝΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ ξενιστή
Αν και οι πρώτες περιγραφές ενός αντιγόνου κυττάρου ξενιστή σε έναν ιό της γρίπης (Knight, 1944, 1946) αντιμετωπίστηκαν με κάποιο σκεπτικισμό, η ύπαρξή τους είναι πλέον εδραιωμένη. Η παρουσία τέτοιων αντιγόνων ανιχνεύθηκε με μια σειρά ορολογικών μεθόδων, συμπεριλαμβανομένων των αντιδράσεων καθίζησης (Knight, 1944), των αντιδράσεων ανοσοδιάχυσης (Howe et al., 1967), της στερέωσης συμπληρώματος (Smith et al., 1955), της αναστολής της αιματσυγκολλητίνης (Knight, 1944· Harboe et al., 1961· Harboe, 1963a) και η μέθοδος παρεμπόδισης της αναστολής της αιμοσυγκόλλησης (Harboe, 1963b· Laver, Webster, 1966). Το αντιγόνο του κυττάρου ξενιστή αποτελείται κυρίως από υδατάνθρακες και συνδέεται με τα πολυπεπτίδια των υπομονάδων ΗΑ και ΝΑ. Δεν ανιχνεύθηκαν συνδέσεις μεταξύ του αντιγόνου ξενιστή (και των υδατανθράκων) και των εσωτερικών πρωτεϊνών του ιικού σωματιδίου.
Ένα από τα μυστηριώδη χαρακτηριστικά του αντιγόνου ξενιστή των ιών της γρίπης είναι ότι ανιχνεύεται σε ιούς που αναπτύσσονται στην κοιλότητα αλλαντοΐδας εμβρύων κοτόπουλου ή γαλοπούλας (Harboe, 1963a), αλλά όχι σε ιούς που αναπτύσσονται, για παράδειγμα, στην κοιλότητα αλλαντοΐδας της πάπιας. έμβρυα ή στους πνεύμονες ποντικών ή σε διάφορες κυτταρικές καλλιέργειες. Οι ιοί που αναπτύχθηκαν σε αυτά τα κύτταρα δεν αναστέλλονταν καθόλου στην αντίδραση αναστολής της συσσωματώσεως από αντιορούς που ελήφθησαν έναντι εκχυλισμάτων από μη μολυσμένα κύτταρα ξενιστές. Αυτό πιθανώς οφείλεται στο γεγονός ότι ο ιός που αναπτύχθηκε σε Αυτά τα κύτταρα "Περιέχουν υδατάνθρακες" του κυττάρου ξενιστή, αλλά για κάποιο λόγο είτε δεν έχουν αντιγονικές ιδιότητες είτε τα αντισώματα που στρέφονται εναντίον τους δεν αναστέλλουν τη συγκόλληση της αίμης.
Ε. ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΑΝΤΙΓΟΝΟΥ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ ΞΕΝΟΥΣ
Το συστατικό υδατάνθρακα μπορεί να παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη συναρμολόγηση του περιβλήματος του ιού. Οι απομονωμένες υπομονάδες ΝΑ και ΗΑ συσσωματώνονται απουσία SDS. Αυτό δίνει λόγο να πιστεύουμε ότι αυτές οι υπομονάδες έχουν και υδρόφοβα και υδρόφιλα άκρα (Laver and Valentine, 1969) και, ίσως, το υδατανθρακικό συστατικό του κυττάρου ξενιστή καθορίζει την υδροφοβικότητα του ενός άκρου των υπομονάδων ΗΑ και ΝΑ.
Ζ. ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΗ ΜΕΤΑΒΛΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΥΠΟΜΟΝΑΔΩΝ
ΑΝΙΧΝΕΥΘΗΚΑΝ ΑΙΜΑΓΓΛΟΥΤΙΝΙΝΕΣ ΚΑΙ ΝΕΥΡΑΜΙΝΙΔΑΣΕΣ
ΜΟΝΟΕΙΔΙΚΟΙ ΑΝΤΙΟΡΟΙ
Μέχρι πρόσφατα, πίστευαν ότι το αντιγόνο V, ή το περίβλημα του σωματιδίου του ιού της γρίπης, ήταν κάτι αδιαίρετο, αλλά αυτό δεν είναι έτσι. Είναι πλέον γνωστό ότι το αντιγόνο V αποτελείται από ΗΑ, ΝΑ και το ιικό αντιγόνο του κυττάρου ξενιστή. Σε καμία από τις προηγουμένως δημοσιευμένες εργασίες σχετικά με τις αντιγονικές σχέσεις μεταξύ των ιών της γρίπης δεν υπάρχει αυτό<не принималось во внимание, <в результате чего уровни реакций перекреста ■между данными вирусами зависели от используемых тестов. Так, широко используемая штаммоспецифическая реакция связывания комплемента выявляла перекрестные реакции окзк между нейраминидазными, так и между гемагглютипи-рующими антигенами, :в то время как реакция перекреста между нейраминидазным"и антигенами может выявляться также и в РТГА. Это происходит потому, что в интактном вирусе может возникать «стерическая нейтрализация» нейр-аминидазной активности антителами к гемагглютинину и наоборот (Laver, Kilbourne, 1966; Schulman, Kilbourne, 1969; Easterday et al., 1969; Webster, Darlington, 1969).
Η αντιγονική μετατόπιση μεμονωμένων αντιγόνων του ιού της γρίπης μπορεί να μελετηθεί μετά τον διαχωρισμό αυτών των αντιγόνων από το ιικό σωματίδιο (Webster and Darlington, 1969) ή με «γενετικό διαχωρισμό αυτών των αντιγόνων (Kilbourne et al., 1967). Έτσι, τώρα με τη χρήση μονοειδικών αντιορών «σε αυτά τα δύο αντιγόνα, «είναι δυνατό να διεξαχθούν λεπτομερείς ορολογικές μελέτες της αντιγονικής μετατόπισης μεμονωμένων αντιγόνων του ιού της γρίπης.
V. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣΗΣ
(ΜΙΟΡ ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΟ
ΑΛΛΑΓΗ)
Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Οι δύο διακριτές εκδηλώσεις αντιγονικής παραλλαγής που παρατηρούνται μεταξύ των ιών της γρίπης Α, δηλαδή η ξαφνική εμφάνιση νέων αντιγονικών υποτύπων και η σταδιακή μετατόπιση εντός ενός υποτύπου, είναι πιθανώς άσχετες μεταξύ τους.
Είναι γενικά αποδεκτό ότι το drift - η διαδοχική αντικατάσταση των ιών της γρίπης Α από αντιγονικά νέα στελέχη - είναι το αποτέλεσμα
tat αλληλεπίδραση μεταλλακτικής μεταβλητότητας του ιού και ανοσολογική επιλογή
Η σημασία αυτού του μηχανισμού επιλογής επιβεβαιώνεται από την πειραματική παραγωγή αντιγονικών παραλλαγών με τη διάδοση των ιών της γρίπης παρουσία μικρών ποσοτήτων αντισπασμωδικών (Burnet, Lind, 1949· Archetti, Horsfall, 1950· Isaacs, Edney, 1950· Edney, 1957 Laver, Webster, 1968) ή σε μερικώς ανοσοποιημένα ζώα (Gerber et al.
1955, 1956; Magill, 1955; Hamre et al., 1958). Επιδημιολογική
Οι παρατηρήσεις συνάδουν και με έναν τέτοιο μηχανισμό, ο οποίος
που προσφέρει μια λογική εξήγηση για την εξαφάνιση του στόματος
αναδυόμενα στελέχη από τον ανθρώπινο πληθυσμό.
Έχουν διατυπωθεί αρκετές υποθέσεις για να εξηγήσουν τον μηχανισμό της αντιγονικής μετατόπισης. Ένα από αυτά (Francis, 1952, 1955, 1960; Jensen et al., 1956; Jensen, 1957) προτείνει ότι η επιφάνεια του ιού της γρίπης αποτελείται από ένα μωσαϊκό αντιγόνων που ανήκουν σε όλα τα στελέχη ενός δεδομένου τύπου, αλλά υπάρχουν σε μεμονωμένα άτομα. αντιγονικά στελέχη σε διαφορετικές αναλογίες ή σε διαφορετικά σημεία. Η αντιγονική μεταβλητότητα θα πρέπει να είναι συνέπεια της μετατόπισης αυτών των αντιγόνων στο περίβλημα του ιού από την προεξέχουσα θέση στην «Κρυφή θέση».
1956, 1957; Takatsy, Furesz, 1957), αντιγόνα βαθμιαία
βρίσκονται στην πορεία της μεταβλητότητας. Και οι δύο αυτές υποθέσεις απαιτούν
την ύπαρξη σχετικά μεγάλου αριθμού αντιγόνων
αλλά διαφορετικά μόρια πρωτεΐνης στην επιφάνεια του vi
Οι Jensen et al. (1956) διαπίστωσαν ότι σε καθένα από τα πολλά στελέχη της τεράστιας συλλογής ιών γρίπης Α που ήταν διαθέσιμα για έρευνα το 1953, ο αριθμός των αντιγόνων που υπήρχαν σε διαφορετικές ποσότητες και/ή θέσεις έφτασε έως και 18. Επέκταση αυτών των δεδομένων σε πολλές νέες παραλλαγές που ανακαλύφθηκε έκτοτε φαίνεται να οδηγεί στην «υπόθεση ενός ακόμη μεγαλύτερου αριθμού αντιγόνων σε κάθε ιό, ειδικά εάν γίνει αποδεκτό, και προφανώς
Λοιπόν, είναι λογικό ότι τα στελέχη που απομονώθηκαν από ανθρώπους, χοίρους, άλογα και πουλιά είναι μέρος του ίδιου συμπλέγματος.
Η ύπαρξη τόσο μεγάλου αριθμού μεμονωμένων πρωτεϊνικών μορίων στους ιούς της γρίπης δεν μπορεί να συνδεθεί με την κωδικοποιητική ικανότητα του ιικού RNA (Laver, 1964).Επιπλέον, ηλεκτρονικά μικροσκοπικά (Lafferty, Oertelis, 1963), ανοσοχημικά (Fazekas de St. Groth , 1961, 1962· Fazekas de St. Groth, Webster, 1963, 1964) και «τα βιοχημικά (Laver, 1964) δεδομένα είναι πιο συνεπή με την παρουσία ενός πολύ περιορισμένου αριθμού αντιγονικά διακριτών πρωτεϊνικών μορίων στον ιικό φάκελο.
Με βάση πρόσφατα πειράματα, υποτίθεται ότι η αντιγονική μετατόπιση είναι το αποτέλεσμα επιλογής ενός ανοσοποιητικού πληθυσμού μεταλλαγμένων ιικών σωματιδίων με «αλλοιωμένους αντιγονικούς καθοριστές και επομένως με πλεονεκτήματα στην ανάπτυξη παρουσία αντισωμάτων (Πίνακας 26). «αποδείχτηκε ότι υπάρχουν αλλαγές στην αλληλουχία αμινοξέων σε πολυπεπτίδια αιμοσυγκολλητικών μονάδων αντιγονικών μεταλλαγμάτων που απομονώνονται με επιλογή από αντισώματα σε ένα σύστημα in vitro (Laver, Webster, 1968) (Εικ. 38).
Οι χάρτες πεπτιδίων έχουν αποκαλύψει ότι κατά τη διάρκεια της φυσικής αντιγονικής μετατόπισης υπάρχουν επίσης αλλαγές στην αλληλουχία αμινοξέων τόσο της ελαφριάς όσο και της βαριάς πολυπεπτιδικής αλυσίδας (39).
Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η αντιγονική παραλλαγή μεταξύ των ιών της γρίπης σχετίζεται με αλλαγές στην αλληλουχία αμινοξέων των αντιγονικών πρωτεϊνών τους. Αν και ορισμένες από τις αλλαγές στην αλληλουχία μπορεί να είναι τυχαίες, έχοντας μικρή ή καθόλου επίδραση στους αντιγονικούς καθοριστές, είναι πιθανό κάποιες από αυτές τις αλλαγές να επηρεάζουν τους αντιγονικούς καθοριστές
υπομονάδες HA, καθιστώντας τις λιγότερο ικανές να «ταιριάζουν» αυστηρά στα αντίστοιχα μόρια αντισωμάτων. Το πείραμα, ωστόσο, δεν δείχνει εάν αυτές οι αλλαγές υπάρχουν ειδικά στους αντιγονικούς καθοριστικούς παράγοντες των ιικών πρωτεϊνών ή σε ορισμένες άλλες περιοχές του μορίου.
Οι ιοί της γρίπης εμφανίζουν ασύμμετρες αντιδράσεις διασταύρωσης στο RTGA. Ο Fazekas de St.-Groth (1970) ονόμασε ιούς
που συμπεριφέρονται με παρόμοιο τρόπο, «παλαιότερα» και «νεότερα» στελέχη. Επιπλέον, «πρότεινε (Fazekas de St. Groth, 1970) ότι στη διαδικασία της φυσικής αντιγονικής μετατόπισης, οι «παλαιότεροι» ιοί γρίπης αντικαθιστούν «νεότερα» στελέχη. Η τελευταία υπόθεση «επιβεβαιώνεται μόνο από πολύ» αραιά δεδομένα.
Β. ΕΙΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟΝ ΝΑ ΠΡΟΒΛΕΨΟΥΜΕ ΤΗΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ»
Η ικανότητα του ιού της γρίπης να υφίσταται αντιγονικές αλλαγές παραμένει μια σημαντική ανησυχία. Κάθε νέα παραλλαγή πρέπει να απομονωθεί και να ταυτοποιηθεί πριν ξεκινήσει η παραγωγή εμβολίου, επομένως κάθε νέα παραλλαγή έχει τη δυνατότητα να μολύνει μεγάλο αριθμό ατόμων προτού μπορέσει να ελεγχθεί με εμβόλια.
Από αυτή την άποψη, έχουν γίνει προσπάθειες να προβλεφθεί η αντιγονική μετατόπιση στο εργαστήριο, αλλά όχι με απόλυτη επιτυχία. Hannoun και Fazekas de St. Groth στο Ινστιτούτο Παστέρ στο Παρίσι, το στέλεχος A/Hong Kong/68 (H3N2) διαβιβάστηκε παρουσία μικρών συγκεντρώσεων αντιορού. Μετά από αρκετούς τέτοιους κύκλους ανάπτυξης, ελήφθη μια παραλλαγή που δεν υπόκειται πλέον σε αντιγονικές μεταλλάξεις σε αυτά τα πειραματικά Αυτή η παραλλαγή, πρότειναν οι συγγραφείς, αντιπροσώπευε το τελικό σημείο της εξέλιξης εντός του ορότυπου NZ, και επομένως ήταν ένας ιός εμφάνισης (που θα μπορούσε να αναμενόταν μετά το 1970). Αυτή η υπόθεση υποστηρίχθηκε από την ανακάλυψη ότι η παραλλαγή της γρίπης στο Λονδίνο Ο ιός, που απομονώθηκε για πρώτη φορά, το 1972 (A/England/42/72), ήταν αντιγονικά πολύ παρόμοιος με τον πρώτο μετάλλαγμα που απέκτησαν οι Hannoun και Fazekas de St. Groth στο εργαστήριό τους ένα χρόνο νωρίτερα (Fazekas de St. Groth, Hannoun, 1973).
Ελπιζόταν ότι τα εμβόλια που προέρχονται από την τελική "παλαιότερη" παραλλαγή θα παρείχαν προστασία έναντι όλων των παραλλαγών της NZ που θα μπορούσαν να εμφανιστούν στον άνθρωπο. Ωστόσο, οι ιοί της γρίπης Α απομονώθηκαν στη συνέχεια το 1973 και το 1974 (π.χ. A/Port Chalmers/1/73), οι οποίοι ήταν αντιγονικά διαφορετικά από το στέλεχος A/England/42/72, ήταν επίσης σημαντικά διαφορετικά από την τεχνητά παραγόμενη παραλλαγή, υποδηλώνοντας ότι υπό φυσικές συνθήκες η μετατόπιση δεν πήγε προς την προβλεπόμενη κατεύθυνση.
Σε κάθε περίπτωση, η παραλλαγή που ελήφθη στο εργαστήριο με διέλευση παρουσία αντιορού παρουσίασε μετατόπιση μόνο σε ΝΑ, ενώ οι φυσικές παραλλαγές παρουσιάζουν μετατόπιση τόσο σε ΝΑ όσο και σε ΝΑ. Έτσι, αυτή η προσπάθεια να προετοιμαστεί το «μελλοντικό» εμβόλιο, το λοτίδημο, ήταν ανεπιτυχής.
Β. ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΣΗΜΑΝΤΙΚΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΣΕ ΟΡΙΣΜΕΝΟΥΣ ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΟΥΣ ΚΑΘΟΡΙΣΤΟΥΣ ΚΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΧΗ
Στην ενότητα IV, φάνηκε ότι οι υπομονάδες HA του ιού της γρίπης του Χονγκ Κονγκ διαθέτουν τουλάχιστον δύο τύπους αντιγονικών καθοριστικών παραγόντων και ότι στη διαδικασία εξέλιξης, μέσω της αντιγονικής μετατόπισης του ιού της γρίπης του Χονγκ Κονγκ, σχηματίστηκε ένας ιός (Α /Memphis/102/72), στην οποία ένας από αυτούς τους αντιγονικούς καθοριστικούς παράγοντες
ο όρος βίωσε μια σημαντική αντιγονική αλλαγή (συγκρίσιμη σε μέγεθος με την αντιγονική μετατόπιση), ενώ ο άλλος «παρασύρθηκε» (ομ. 37). Ονομάσαμε τον πρώτο από αυτούς τους καθοριστικούς παράγοντες «ειδικούς» και τον δεύτερο «κοινό» για αυτούς τους δύο ιούς<(Laver et al., 1974).
Τα αντισώματα στον «ειδικό» προσδιοριστή δεν ανιχνεύουν διασταυρούμενες αντιδράσεις μεταξύ των δύο ιών σε δοκιμασίες ανοσοδιάχυσης, HRT ή εξουδετέρωσης μολυσματικότητας. Ένας άλλος καθοριστικός παράγοντας ήταν κοινός και στους δύο ιούς (αν και κάποια αντιγονική μετατόπιση εμφανίστηκε σε αυτόν τον καθοριστικό παράγοντα) και διαπιστώθηκαν διασταυρούμενες αντιδράσεις μεταξύ των ιών Hong Kong/68 και Memphis/72 λόγω των ίδιων αντισωμάτων σε αυτόν τον «κοινό» προσδιοριστή ).
Διαφορετικά ζώα ΙΒ αντιδρούν σε διαφορετικούς καθοριστικούς παράγοντες σε διάφορους βαθμούς όταν ανοσοποιούνται με το ίδιο παρασκεύασμα απομονωμένων υπομονάδων ΗΑ. Αυτές οι παραλλαγές στην ανοσολογική απόκριση μπορεί να εξηγήσουν τη μεταβλητότητα στις αντιδράσεις διασταύρωσης που παρατηρείται μερικές φορές μεταξύ δύο ιών όταν ελέγχονται με διαφορετικούς ορούς.
Παρά τη σημαντική αντιγονική αλλαγή στο IB ONE
από ορίζοντες, πεπτιδικούς χάρτες βαρέων και ελαφρών πολυ
πεπτίδια (ΗΑ1 και ΗΑ2) υπομονάδων ΗΑ των ιών Χονγκ Κονγκ/68
■και το Memphis/72 ήταν σε μεγάλο βαθμό παρόμοια (βλ
39), βάσει του οποίου θεωρείται ότι στη διαδικασία
εξέλιξη του ιού του Χονγκ Κονγκ και εκπαίδευση. Παραλλαγή μιμιδίου
fis/72 στην αλληλουχία αμινοξέων αυτών των πολυπεπτιδίων
συμβαίνουν μόνο σχετικά μικρές αλλαγές. Izme
οι διαφορές εμφανίζονται στους χάρτες πεπτιδίου ως βαρύ (ΗΑ1),
και ελαφριές (ΗΑ2) πολυπεπτιδικές αλυσίδες. μερικοί από αυτούς
μπορεί να είναι τυχαίες αλλαγές, επιλέγονται άλλες
υπό την πίεση των αντισωμάτων.
Δ. ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΤΗΣ ΝΕΥΡΑΜΙΝΙΔΑΣΗΣ
Παρατηρήθηκε αντιγονική μετατόπιση στο αντιγόνο νευραμινιδάσης
όχι ιούς γρίπης τόσο του τύπου Α όσο και του τύπου Β (Paniker, 1968;
Schulman, Kilbourne, 1969; Schild et al., 1973; Οι Curry et al.
1974). Πιθανότατα συμβαίνει μέσω επιλογής (υπό πίεση
αντισώματα) μεταλλάκτες που έχουν αλλοιωμένη αλληλουχία
περιεκτικότητα σε αμινοξέα σε πολυπεπτίδια υπομονάδας ΝΑ
(Kendal, Kiley, 1973). Μέχρι στιγμής δεν έχει καταστεί δυνατό να επιτευχθεί αντι
γενετική μετατόπιση στο εργαστήριο. Τα αντισώματα έναντι του ΝΑ δεν είναι ουδέτερα
η μολυσματικότητα του ιού είναι γνωστή. επομένως είναι πιθανό ότι
Η μεταβλητότητα αυτού του αντιγόνου είναι λιγότερο σημαντική για την επιβίωση
ιός από τη μεταβλητότητα του ΗΑ (Seto, Rott, 1966; Dowdle et al.,
Ε. ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΗ ΜΕΤΑΒΛΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΙΩΝ ΓΡΙΠΗΣ ΤΥΠΟΥ Β
Η αντιγονική μετατόπιση εμφανίζεται μεταξύ των ιών της γρίπης Β στον ίδιο περίπου βαθμό όπως στους ιούς της γρίπης Α, αλλά οι σημαντικές αντιγονικές μετατοπίσεις που παρατηρήθηκαν σε αυτούς δεν βρέθηκαν μεταξύ των στελεχών της γρίπης Β. Αντιγονική μετατόπιση (περιλαμβάνει αλλαγές και στα δύο αντιγόνα - NA και NA (Chakraverty, 1972a , b· Curry et al., 1974). Ο μηχανισμός της αντιγονικής παραλλαγής των στελεχών Β είναι πιθανώς παρόμοιος με αυτόν που είναι εγγενής στους ιούς της γρίπης Α, αλλά «δεν έχουν διεξαχθεί βιοχημικές μελέτες.
Ε. ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΣΤΟΥΣ ιούς της γρίπης των πτηνών και των ζώων
Οι αντιγονικές αλλαγές μεταξύ των ιών της γρίπης που μολύνουν τα κατώτερα θηλαστικά και τα πτηνά δεν έχουν μελετηθεί καλά και λίγες πληροφορίες είναι διαθέσιμες γι' αυτούς. Με βάση ορισμένα αποτελέσματα, ωστόσο, μπορεί να υποτεθεί ότι η αντιγονική μετατόπιση εμφανίζεται επίσης σε στελέχη (γρίπη θηλαστικών και πτηνών), αλλά σε μικρότερο βαθμό από ό,τι στους ιούς της γρίπης που μολύνουν τον άνθρωπο.
Αντιγονική μετατόπιση έχει παρατηρηθεί στους ιούς της γρίπης των χοίρων και των ιπποειδών (ερότυπος 2) (Meier-Ewert et al., 1970· Pereira et al., 1972), αλλά δεν υπάρχουν δεδομένα για την αντιγονική μετατόπιση στους ιούς της γρίπης των πτηνών. Ίσως ο λόγος για αυτό είναι ότι τα πουλιά, ειδικά τα οικόσιτα πτηνά, ζουν λιγότερο από τους ανθρώπους ή τα άλογα. Στους ανθρώπους, κάθε επόμενη παραλλαγή του ιού της γρίπης Α αντικαθιστά γρήγορα πλήρως την προηγούμενη, αλλά οι ιοί που διαφέρουν μεταξύ τους συχνά κυκλοφορούν ταυτόχρονα μεταξύ των ζώων και των πτηνών.
VI. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ (ΣΗΜΑΝΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ)
Κατά τη διάρκεια αντιγονικών αλλαγών άλλου είδους, οι επιφανειακές υπομονάδες του ιού παρουσιάζουν σημαντικές αντιγονικές μετατοπίσεις. Με αυτές τις μεγάλες αλλαγές, υπάρχει μια ξαφνική και πλήρης αλλαγή στο ένα ή και στα δύο επιφανειακά αντιγόνα, έτσι ώστε να προκύψουν «νέοι» ιοί για τους οποίους δεν υπάρχει ανοσία στον πληθυσμό. Αυτοί είναι οι ίδιοι οι ιοί που προκαλούν πανδημίες γρίπης.
Οι ανθρώπινοι ιοί γρίπης H2N2 παρέχουν ένα φυσικό σύστημα για τη μελέτη των μοριακών πτυχών σημαντικών αντιγονικών μετατοπίσεων. Οι ιοί που εμφανίστηκαν στους ανθρώπους το 1957 είχαν υπομονάδες HA και NA που ήταν εντελώς διαφορετικές αντιγονικά από αυτές των στελεχών H1N1. Ιοί H2N2
παρουσίασε αντιγονική μετατόπιση μέχρι το 1968, όταν εμφανίστηκε ένα «νέο» πανδημικό στέλεχος· το Χονγκ Κονγκ. Οι ιοί Α2 (H2N2) και το στέλεχος του Χονγκ Κονγκ (H3N2) προέρχονται από την Κίνα. Ο ιός του Χονγκ Κονγκ είχε το ίδιο ΝΑ με τους προηγούμενους ιούς Α2, αλλά ένα αντιγονικά διαφορετικό ΝΑ (Coleman et al., 1968· Schulman and Kilbourne, 1969). Αυτό αποδείχθηκε ξεκάθαρα με τη χρήση ειδικών αντιορών σε απομονωμένες υπομονάδες ΗΑ εκπροσώπων ιών γρίπης τύπου Α2 (που αναπτύσσονται σε έμβρυα κοτόπουλου. Αυτοί οι μονοειδικοί οροί χρησιμοποιήθηκαν σε RTGA με ιούς που αναπτύχθηκαν σε έμβρυα πάπιας (Webster, Laver, 1972), γεγονός που εξάλειψε τα προβλήματα στερική καταστολή των αιμοσυγκολλητικών αντισωμάτων στο ΝΑ και το αντιγόνο του κυττάρου ξενιστή, η οποία μπορεί να συμβεί κατά τη χρήση ορών σε ολόκληρους ιούς.
Τα αποτελέσματα αυτών των δοκιμών (Πίνακας 27) έδειξαν ότι η ορολογική αντιστοιχία μεταξύ των αντιγόνων αιμοσυγκολλητίνης των «παλιών» στελεχών A2/Asia που απομονώθηκαν μεταξύ 1957 και
1968, και δεν υπήρχε ιός του Χονγκ Κονγκ (1968). Μεταξύ των τριών στελεχών του Χονγκ Κονγκ που απομονώθηκαν κατά τη διάρκεια των πρώτων 3 ετών της πανδημίας της γρίπης, υπήρχε μικρή ή καθόλου παραλλαγή (Webster and Laver, 1972). Από πού προήλθαν τότε οι «νέες» υπομονάδες HA του ιού της γρίπης του Χονγκ Κονγκ; Φαίνεται ότι υπάρχουν δύο πιθανοί λόγοι για το σχηματισμό «νέων» αιμοσυγκολλητικών υπομονάδων: είτε προέκυψαν ως αποτέλεσμα μετάλλαξης από έναν υπάρχοντα ιό ανθρώπινης γρίπης είτε προήλθαν από κάποια άλλη πηγή, όπως ιούς γρίπης ζώων ή πτηνών.
Μία μόνο μετάλλαξη του «παλαιού» ιού της γρίπης Α2/Ασίας θα μπορούσε να προκαλέσει την αναδίπλωση των πολυπεπτιδικών αλυσίδων των υπομονάδων HA, έτσι ώστε να σχηματιστούν εντελώς νέες
αντιγονικοί καθοριστικοί παράγοντες. Εάν οι υπομονάδες HA του ιού της γρίπης του Χονγκ Κονγκ λήφθηκαν με μια τέτοια μετάλλαξη από προηγούμενους ιούς τύπου Α2, τότε η αλληλουχία αμινοξέων στα πολυπεπτίδια της «παλιάς» και της «νέας» υπομονάδας θα πρέπει να είναι κοντινή. Μια πλήρης μετατόπιση σε έναν από τους αντιγονικούς καθοριστικούς παράγοντες των υπομονάδων ΗΑ, που συνέβη κατά τη διαδικασία της αντιγονικής μετατόπισης, περιγράφηκε προηγουμένως και αυτή η «μετατόπιση» σε έναν από τους καθοριστικούς παράγοντες δεν συνοδεύεται, προφανώς, από σημαντικές γενικές αλλαγές στην οπαδός των αμινοξέων «H» Osti στα πολυπεπτίδια ΗΑ. Ωστόσο, εάν οι «νέες» υπομονάδες δεν προκύπτουν μέσω μετάλλαξης και επιλογής, αλλά προέρχονται από τον ιό της γρίπης των ζώων, τότε οι πολυπεπτιδικές τους αλυσίδες μπορεί να διαφέρουν σημαντικά σε αλληλουχία αμινοξέων από τις λολιπαπτιδικές αλυσίδες των «παλιών» ιών Α2/Ασίας.
Οι υπομονάδες HA απομονώθηκαν από τρία στελέχη γρίπης A2/Asia που ελήφθησαν το 1968 πριν από την έναρξη της πανδημίας γρίπης στο Χονγκ Κονγκ και από τρία στελέχη του ιού της γρίπης του Χονγκ Κονγκ που απομονώθηκαν σε διαφορετικά μέρη του κόσμου το 1968, το 1970 και το 1971. Λόγω της αντιγονικής μετατόπισης, οι τρεις ιοί που απομονώθηκαν στο τέλος της περιόδου Α2/Ασίας παρουσιάζουν σημαντικές αντιγονικές διαφορές. Από την άλλη πλευρά, τα τρία στελέχη του Χονγκ Κονγκ που απομονώθηκαν κατά τα 3 πρώτα χρόνια της νέας πανδημίας δεν εμφανίζουν σχεδόν καμία αντιγονική παραλλαγή.
Οι υπομονάδες ΗΑ που απομονώθηκαν από καθένα από αυτά τα έξι ιικά στελέχη διαχωρίστηκαν με επεξεργασία με υδροχλωρική γουανιδίνη και διθειοθρεϊτόλη και οι ελαφροί και βαρείς στόχοι τους διαχωρίστηκαν με φυγοκέντρηση (Laver, 1971). Καθένας από τους απομονωθέντες πολυπεπτιδικούς στόχους υποβλήθηκε σε θρυψίνη και χαρτογραφήθηκαν τριλτικά πεπτίδια. Οι χάρτες έδειξαν ότι οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες από τις υπομονάδες αιμοσυγκόλλησης των «παλιών» ιών Α2, που απομονώθηκαν το 1968, διέφεραν σημαντικά στη σύνθεση αμινοξέων από τις αλυσίδες lolileptid των «νέων» στελεχών του Χονγκ Κονγκ! (40 και 41). Ταυτόχρονα, θεωρήθηκε ότι τα «νέα» πολυπελτίδια δεν ελήφθησαν με μετάλλαξη από τα «παλιά» (Laver, Webster, 1972).
Μια εξήγηση για αυτό το αποτέλεσμα είναι ότι μια μετάλλαξη μετατόπισης πλαισίου έχει ως αποτέλεσμα πολυπεπτίδια με εντελώς διαφορετικές αλληλουχίες αμινοξέων. Ωστόσο, φαίνεται απίθανο μια τέτοια μετάλλαξη, εάν συμβεί, να οδηγήσει σε πολυπελτίδια ικανά να σχηματίσουν μια λειτουργική μονάδα αιμοσυγκόλλησης. Δεύτερον, μπορεί να συμβούν μεταλλάξεις που επηρεάζουν κυρίως τα βασικά αμινοξέα, έτσι ώστε οι χάρτες των τριστικών πεπτιδίων να μπορούν να διαφέρουν σημαντικά χωρίς καμία σημαντική αλλαγή στη συνολική αλληλουχία αμινοξέων των λολυλετιδίων.
Έχουν ληφθεί τώρα δεδομένα που υποδεικνύουν ότι ορισμένοι ιοί της γρίπης των ζώων είναι πιθανοί πρόδρομοι του στελέχους του ιού της ανθρώπινης γρίπης του Χονγκ Κονγκ. Δύο στελέχη του ιού της γρίπης, A/horse/Miami/1/63 (Heq2Neq2) ■και A/duck/Ukraine / Το 1/63 (Hav7Neq2), που απομονώθηκε από άλογα και πάπιες το 1963, δηλαδή 5 χρόνια πριν από την εμφάνιση της γρίπης του Χονγκ Κονγκ στους ανθρώπους, αποδείχθηκε ότι είναι αντιγονικά παρόμοιο με το στέλεχος του Χονγκ Κονγκ (Coleman et al., 1968, Masurel, 1968· Kaplan, 1969· Zakstelskaja et al., 1969· Tumova, Easterday, 1969· Kasel et al., 1969).
Οι υπομονάδες ΗΑ των ιών αλόγου και πάπιας έδωσαν διασταυρούμενες αντιδράσεις στο RTGA και στη δοκιμή ανοσοδιάχυσης με τις υπομονάδες του στελέχους του ιού της ανθρώπινης γρίπης του Χονγκ Κονγκ A/Hong Kong/1/68 (H3N2). Επιπλέον, οι πεπτιδικοί χάρτες των ελαφρών αλυσίδων των ιών των ιπποειδών, της πάπιας και του ανθρώπου ήταν σχεδόν πανομοιότυποι, οδηγώντας στην υπόθεση ότι οι ελαφριές αλυσίδες από αυτά τα τρία στελέχη έχουν σχεδόν πανομοιότυπες αλληλουχίες αμινοξέων (Laver and Webster, 1973). Αυτό είναι σαφώς ορατό από το 42, όπου οι πεπτιδικοί χάρτες των λολιπεπτιδικών ελαφρών αλυσίδων από τις υπομονάδες HA του ιού της γρίπης του Χονγκ Κονγκ και από τα στελέχη πάπιας//Ουκρανίας και αλόγου/Μαϊάμι (2ος ορότυπος) είναι σχεδόν πανομοιότυποι και σημαντικά διαφορετικοί από τον χάρτη ελαφρών αλυσίδων λολιπεπτιδίου από τον «παλιό» ιό Asia/68.
Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι ιοί των ιπποειδών και των πτηνών και ο ανθρώπινος ιός του στελέχους του Χονγκ Κονγκ μπορεί να έχουν προκύψει από γενετικό ανασυνδυασμό από έναν κοινό πρόγονο και προτείνουν έναν εναλλακτικό μηχανισμό στη μετάλλαξη για να εξηγήσει την προέλευση του ιού της γρίπης του Χονγκ Κονγκ.
Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι οι οροί άγριων πτηνών περιέχουν αντισώματα που στρέφονται κατά των αντιγόνων που υπάρχουν στους ιούς της γρίπης που μολύνουν τον άνθρωπο (World Health Organization, 1972). Επιπλέον, οι ιοί της γρίπης έχουν πρόσφατα απομονωθεί από άγρια πτηνά που βρίσκονται μακριά από ανθρώπινους πληθυσμούς, υποδηλώνοντας ότι η γρίπη ήταν μια φυσική μόλυνση των πτηνών για πολλές χιλιάδες χρόνια (Downie and Laver, 1973).
Ο Rasmussen (1964) ήταν ο πρώτος που πρότεινε ότι οι πανδημικοί ιοί γρίπης προκύπτουν από τέτοιους ζωικούς ιούς ως αποτέλεσμα της διαδικασίας ανασυνδυασμού.Στη συνέχεια, οι Tumova and Pereira (1965), Kilbourne (1968) και Easterday et al. (1969) έλαβαν αντιγόνο -υβριδικοί ιοί με γενετικό ανασυνδυασμό in vitro μεταξύ των ιών της ανθρώπινης γρίπης και των στελεχών των ιών της γρίπης των ζώων και των πτηνών. Πρόσφατα, οι Webster et al (1971, 1973) προσομοίωσαν την εμφάνιση ενός νέου πανδημικού στελέχους του ιού της γρίπης σε πειράματα in vivo (αυτά θα είναι περιγράφεται παρακάτω).
VII. ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ,
ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΝΤΑΣ ΤΟΝ ΡΟΛΟ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ
ΑΝΑΣΥΝΔΥΑΣΜΟΙ ΣΤΗΝ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΟΥ ΝΕΟΥ
ΙΟΙ ΠΑΝΔΗΜΙΑΣ ΓΡΙΠΗΣ
Τα βιοχημικά δεδομένα που παρουσιάζονται δεν υποστηρίζουν τη θεωρία ότι το αντιγόνο HA του ιού του Χονγκ Κονγκ οφειλόταν σε μία μόνο μετάλλαξη από προηγούμενα ασιατικά στελέχη. Ως εκ τούτου, μπορεί κανείς να αναρωτηθεί εάν υπάρχουν στοιχεία που ελήφθησαν από εργαστηριακές μελέτες in vitro ή in vivo ή ειδικά από παρατήρηση
σε φυσικές συνθήκες, κάτι που θα υποστήριζε μια θεωρία που υποδηλώνει ότι νέοι ιοί προκύπτουν μέσω ανασυνδυασμού.
Α. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΛΗΦΘΗΚΑΝ ΑΠΟ ΜΕΛΕΤΕΣ IN VITRO
Αντιγονικά υβρίδια (ανασυνδυασμένα) πολλών ιών γρίπης Α θηλαστικών και πτηνών απομονώθηκαν μετά από μικτή μόλυνση εμβρύων κοτόπουλου ή κυτταροκαλλιεργειών με διάφορους ιούς γρίπης Α (Tumova, Pereira, 1965, Kilbourne, Schulman, 1965, Kilbourne et al. Kilbourne, 1968· Easterday et al., 1969). Αυτές οι μελέτες συνοψίζονται σε ανασκοπήσεις των Kilbourne et al. (1967), και Webster and La-ver (1971). Είναι πλέον προφανές ότι οι ανασυνδυασμένοι ιοί της γρίπης Α με μικτά επιφανειακά αντιγόνα (Webster, 1970b) ή δυναμικό ανάπτυξης (Kilbourne, Murphy, 1960· Kilbourne et al., 1971) ή άλλα βιολογικά χαρακτηριστικά (McCahon, Schild, 1971) μπορούν να γίνουν Σειρά.
Έτσι, «νέοι» ιοί γρίπης μπορούν να δημιουργηθούν στο εργαστήριο, αλλά μόλις πρόσφατα ελήφθησαν στοιχεία ότι ο ανασυνδυασμός και η επιλογή «νέων» ιών μπορεί επίσης να συμβεί in vivo υπό φυσικές συνθήκες (Webster et al., 1971).
Β. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΛΗΦΘΗΚΑΝ ΑΠΟ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ IN VIVO
1. Επίδειξη ανασυνδυασμού στο σύστημα in
Ο Kilbourne (1970) σημείωσε ότι ο ανασυνδυασμός μεταξύ δύο διαφορετικών στελεχών του ιού της γρίπης Α δεν έχει ακόμη αποδειχθεί σε άθικτα ζώα, ακόμη και υπό πειραματικές συνθήκες. Για να διαπιστωθεί εάν ο ανασυνδυασμός μπορεί να συμβεί in vivo, χρησιμοποιήθηκαν δύο συστήματα: Στο πρώτο, μόνο ένας από τους γονικούς ιούς πολλαπλασιάστηκε στο ζώο ξενιστή και στο δεύτερο, πολλαπλασιάστηκαν και οι δύο γονικοί ιοί. Στα ζώα εγχύθηκαν μεγάλες δόσεις των γονικών ιών και την 3η ημέρα Όταν τουλάχιστον ένας από τους ιούς πολλαπλασιάστηκε, τα ζώα θανατώθηκαν.Τα πνευμονικά εναιωρήματα εξετάστηκαν απευθείας στις μεμβράνες allantois για την παρουσία ανασυνδυασμένων (αντιγόνων-υβριδικών) ιών. ειδικοί αντιοροί (Webster, 1970b).
Στο πρώτο σύστημα, στους χοίρους έγινε ένεση με ένα μείγμα ιού γρίπης των χοίρων - HH"C (A/pig/Wisconsin/1/67) και ιού πυρετού των πτηνών τύπου Α - HPV (Δανία/27) (43). δεν απελευθερώνει μολυσματικό ιό μετά τη χορήγηση σε χοίρους
Στο δεύτερο σύστημα, όπου αναδιπλασιάστηκαν και οι δύο ιοί, οι γαλοπούλες μολύνθηκαν με VChV και τον ιό της γρίπης της γαλοπούλας - VGI (A/I "ndyuk/Massachusetts/3740/65). VGI (G) απομονώθηκαν -VChP (Ν) (Hav6Neql) και VChP (N)-VGI (1Ch) (Havl-N2).
Υπάρχουν δύο πιθανές αντιρρήσεις στην ιδέα ότι ο περιγραφόμενος ανασυνδυασμός συμβαίνει in vivo. Πρώτον, ο ανασυνδυασμός μπορεί να συμβεί στο σύστημα κυτταροκαλλιέργειας που χρησιμοποιείται για την επιλογή ιών. Δεύτερον, είναι άγνωστο εάν αυτά τα αντιγονικά υβρίδια ήταν γενετικά σταθερά και δεν ήταν απλώς φαινοτυπικά μικτά σωματίδια.
Η πρώτη αντίρρηση μπορεί να αγνοηθεί, καθώς η επιλογή των αντιγονικά υβριδικών ιών πραγματοποιήθηκε απευθείας σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις αντισωμάτων, οι οποίες θα πρέπει να εξουδετερώνουν τους μητρικούς ιούς. Για να αποκτηθούν πιο αυστηρές ενδείξεις ότι οι υβριδικοί ιοί αντι-(HHH) δεν προκύπτουν με απομόνωση έξω από έναν μολυσμένο ξενιστή, ήταν απαραίτητο να ληφθούν πλάκες ιού μικτής συγκομιδής από γύψινο εναιώρημα, να απομονωθούν μεμονωμένες πλάκες και να χαρακτηριστούν δείγματα ιού που ελήφθησαν από Το 25% των πλακών που απομονώθηκαν από ένα εναιώρημα πνευμόνων γαλοπούλας αναμεμειγμένο με HPV + HIV ήταν ανασυνδυασμένοι ιοί Οι υβριδικοί ιοί δεν απομονώθηκαν από καλλιέργειες ελέγχου μολυσμένες με ένα τεχνητό μείγμα και των δύο γονικών ιών.
Η γενετική σταθερότητα των ανασυνδυασμένων ιών καθιερώθηκε με την «εισαγωγή κλωνοποιημένων υβριδικών ιών αντιγόνου σε ζωικούς ξενιστές (Webster et al., 1971). Για παράδειγμα, κοτόπουλα που είχαν μολυνθεί με έναν ιό αντιγόνου-υβριδίου που έφερε HPV(H)-CVI(N), (HavliN2), πέθαναν από μια παροδική μόλυνση και ο ιός, που απομονώθηκε και πάλι από τους πνεύμονες αυτών των πτηνών μετά από 3 ημέρες, ήταν καθαρή καλλιέργεια του ιού, που διαθέτει B4n(H)-(Havl-N2). Άλλοι ιοί αντιγόνου-τιβριδίου απομονώθηκαν επίσης πρόσφατα από ζώα και αποδείχθηκε ότι ήταν γενετικά σταθεροί.
2. Φυσική μετάδοση του ιού και επιλογή
Οι μελέτες που περιγράφηκαν έδειξαν ότι δύο διαφορετικά στελέχη του ιού της γρίπης Α μπορούν να ανασυνδυαστούν in vivo εάν εγχυθούν ταυτόχρονα στο ίδιο ζώο.
Η ταυτόχρονη χορήγηση μεγάλων δόσεων δύο διαφορετικών ιών γρίπης Α σε ζώα είναι, ωστόσο, ένα τεχνητό σύστημα που πιθανότατα δεν υπάρχει στη φύση. Για να διερευνηθεί εάν ο ανασυνδυασμός θα μπορούσε να συμβεί κάτω από πιο φυσικές συνθήκες, δύο διαφορετικοί ιοί της γρίπης Α επετράπη να εξαπλωθούν ταυτόχρονα σε ένα σμήνος ευαίσθητων πτηνών ως εξής: δύο γαλοπούλες μολυσμένες με HIV (A/i-ndkj/Vieconsin/66 (Hav6N2]) τοποθετήθηκαν σε ένα σμήνος 30 ευαίσθητων προστατευμένων γαλοπούλων.2 ημέρες αργότερα, δύο ακόμη γαλοπούλες μολυσμένες με HPV εισήχθησαν στο ίδιο σμήνος. Δύο γαλοπούλες από το κοπάδι σφάζονταν καθημερινά και δείγματα πνεύμονα εξετάστηκαν για την παρουσία καθενός από τα γονικά και ιοί αντιγόνου-υβριδίου στις μεμβράνες allantois και με απομόνωση πλάκας και ταυτοποίηση του ιού (Webster et al., 1971). Το IPV εξαπλώθηκε γρήγορα μεταξύ προστατευμένων πτηνών και ανιχνεύτηκε 3 ημέρες μετά την εισαγωγή. σμήνος μολυσμένων πτηνών (Webster et al. . Πειράματα αυτού του είδους πραγματοποιήθηκαν τρεις φορές, και σε κάθε πείραμα, απομονώθηκαν αντιγονικά υβρίδια την 9η-10η ημέρα. αυτά τα υβρίδια είχαν VChP (N)-VGI (Ν), αλλά δεν απομονώθηκαν αντίστροφα υβρίδια. Ο απομονωμένος ανασυνδυασμένος ιός πιθανώς είχε πλεονέκτημα ανάπτυξης έναντι των μητρικών ιών. Σε κάθε πείραμα, αυτός ο ιός απομονώθηκε ως κυρίαρχος από ένα ή περισσότερα πτηνά. Για να εμφανιστεί στη φύση ένα «νέο» στέλεχος του ιού της γρίπης μέσω αυτού του είδους ανασυνδυασμού και να γίνει επιδημικό στέλεχος, ο «νέος» ιός πρέπει να έχει κάποιο επιλεκτικό πλεονέκτημα. Αυτό το επιλεκτικό πλεονέκτημα μπορεί να είναι η κατοχή αντιγόνων στα οποία ο πληθυσμός γενικά δεν είναι άνοσος, αλλά ο ιός πρέπει επίσης να έχει την ικανότητα να μεταφέρεται σε ευαίσθητους ξενιστές. Και οι δύο πιθανότητες μελετήθηκαν στα πειράματα που παρουσιάστηκαν. Για παράδειγμα, τη στιγμή που ο ανασυνδυασμένος ιός ήταν ήδη παρών, κανονικά πουλιά εισήχθησαν στο σμήνος, αλλά οι ανασυνδυαστές απέτυχαν να γίνουν το κυρίαρχο στέλεχος και όλα τα πουλιά πέθαναν από μόλυνση που προκλήθηκε από τον γονικό HPV.
3. Επιλογή και μετάδοση «νέου» ιού γρίπης σε σύστημα in vivo
Εάν υποθέσουμε ότι νέα στελέχη ιών γρίπης Α μπορεί να προκύψουν φυσικά μέσω ανασυνδυασμού, είναι σημαντικό να δείξουμε πώς μπορούν να επιλεγούν αυτοί οι ιοί για να γίνουν κυρίαρχα ή νέα επιδημικά στελέχη. Ένας πιθανός μηχανισμός επιλογής μπορεί να είναι ο ανασυνδυασμός και η επιλογή<в иммунных животных. Опыты Webster и Campbell (1974) показали, что рекомбинация и селекция «нового» штамма -вируса гриппа может происходить у индеек с низкими уровнями антител к НА одного родительского вируса и к NA другого родительского вируса (45).
Γαλοπούλες με χαμηλά επίπεδα αντισωμάτων στο NA CIV (A/indkj/Wisconsin/bb) και στο NA CIV υποβλήθηκαν σε μικτή μόλυνση με CIV και CIV. 1-2 ημέρες μετά τη μικτή μόλυνση, τόσο οι γονικοί ιοί όσο και ένας ανασυνδυασμένος ιός γρίπης που φέρει τον HPV (H)-HIV (N) ήταν παρόντες στις τραχειές των γαλοπούλων. Την 6η ημέρα μετά τη μικτή μόλυνση, υπήρχε μόνο ο ανασυνδυασμένος ιός B4n(H)iBrH(N). Την 7η ημέρα "μετά από μια μικτή μόλυνση, οι γαλοπούλες πέθαναν και απομονώθηκαν μόνο ανασυνδυασμένοι ιοί γρίπης με HPV (H)-HIV (N). Όλοι οι ιοί απομονώθηκαν σε ακραίες αραιώσεις από μεμβράνες allantois ή από έμβρυα και δεν αποκαλύφθηκαν αντισώματα χρησιμοποιούνται για την επιλογή ανασυνδυασμένων ιών Όλα τα μη άνοσα πτηνά που εισήχθησαν στο κοπάδι την 5η ημέρα πέθαναν από παροδική μόλυνση και «απομονώθηκαν μόνο (ανασυνδυασμένοι ιοί γρίπης.
Μετά από μικτή μόλυνση μη-άνοσης ή υπεράνοσης γαλοπούλας, δεν υπήρξε δέσμευση του ανασυνδυασμένου ιού της γρίπης. Έτσι, μια μικτή μόλυνση πτηνών που έχουν χαμηλά επίπεδα αντισωμάτων στο ΝΑ ενός ιού και στο ΝΑ ενός άλλου παρέχει ιδανικές συνθήκες για την επιλογή των ανασυνδυασμένων. Μετά τη μόλυνση, και οι δύο μητρικοί ιοί αναπαράγονται σε περιορισμένο βαθμό, διεγείροντας έτσι το ίδιο το ανοσοποιητικό σύστημα, το οποίο εξαλείφει τους μητρικούς ιούς. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να επιλεγούν ανασυνδυασμοί και, υπό την προϋπόθεση ότι έχουν τις απαραίτητες λοιμογόνους ιδιότητες και την ικανότητα να μεταδίδονται σε άλλα άτομα, αυτοί οι ανασυνδυασμοί μπορούν να προκαλέσουν επιδημική ασθένεια.
Αυτά τα πειράματα δείχνουν ότι, κάτω από σχετικά φυσικές συνθήκες, λαμβάνει χώρα ανασυνδυασμός μεταξύ διαφορετικών ιών γρίπης Α και ότι οι νέοι ιοί μπορεί να έχουν επιλεκτικό πλεονέκτημα έναντι των δύο γονικών στελεχών. Αυτά τα πειράματα δεν αποδεικνύουν ότι όλοι οι νέοι ιοί γρίπης των κατώτερων θηλαστικών, των πτηνών και των ανθρώπων προκύπτουν από αυτόν τον μηχανισμό, αλλά αποδεικνύουν ότι αυτός ο μηχανισμός είναι ένας από τους τρόπους «μέσω των οποίων εμφανίζονται νέοι» ιοί.
Β. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΤΟΝ ΑΝΑΣΥΝΔΥΑΣΜΟ ΤΩΝ ΙΩΝ ΓΡΙΠΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΗ
Τα παραπάνω πειράματα δεν αφήνουν καμία αμφιβολία ότι νέα στελέχη του ιού της γρίπης μπορούν "να ληφθούν in vitro και in vivo, και υποδηλώνουν ότι παρόμοιες διεργασίες μπορεί επίσης να συμβούν στη φύση. Υπάρχει, ωστόσο, κάποια απόδειξη ότι ο ανασυνδυασμός συμβαίνει στη φύση; Αυτή η απόδειξη είναι έμμεση και περιλαμβάνει: 1) αντιγονικές αντιστοιχίες μεταξύ ιών γρίπης που έχουν απομονωθεί από ανθρώπους και από κατώτερα θηλαστικά και πτηνά. 2) η απουσία αυστηρού εύρους ξενιστή για τους ιούς της γρίπης.
1. Αντιγονικές σχέσεις μεταξύ των ιών της γρίπης των ανθρώπων, των κατώτερων θηλαστικών και των πτηνών
Τα στοιχεία που υποδηλώνουν ότι ο ανασυνδυασμός μεταξύ των ιών της γρίπης του ανθρώπου και των ζώων είναι δυνατός στη φύση προέρχονται από το εύρημα ότι ορισμένοι ιοί γρίπης από ανθρώπους, κατώτερα θηλαστικά και πτηνά έχουν παρόμοια, αν όχι πανομοιότυπα, επιφανειακά αντιγόνα.
α) Αντιγονικές σχέσεις λόγω ΝΑ. Το NA ορισμένων ιών της γρίπης των πτηνών είναι αντιγονικά πολύ παρόμοιο με το ΝΑ των πρώιμων ιών της γρίπης του ανθρώπου. Για παράδειγμα, ο ιός της πάπιας (A/uzha/Germany/1868/68) έχει ΝΑ παρόμοιο με το ΝΑ των ανθρώπινων ιών HOS και H1N1 (Schild και Newman, 1969). Οι ιοί της γρίπης που απομονώνονται από χοίρους φέρουν επίσης ένα αντιγόνο ΝΑ, το οποίο σχετίζεται με το αντιγόνο ΝΑ των ανθρώπινων ιών
H0N1 (Meier-Ewert et al., 1970).Ομοίως, ο HIV (A/indkj/MA/65) έχει ΝΑ παρόμοιο, αν όχι πανομοιότυπο, με αυτό των ιών της ανθρώπινης γρίπης H2N2 (Pereira et al., 1967, Webster and Pereira, 1968, Schild and Newman, 1969).Άλλοι ιοί γρίπης των πτηνών έχουν αντιγόνα ΝΑ, ■ στενά συνδεδεμένα με το ΝΑ των ιών της γρίπης των ίππων τύπου 1 και 2 (Webster and Pereira, 1968· Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας, 1971).Έτσι, το NA του VChP (A/ VChP/ Holland/27) είναι παρόμοιο με το NA του ιού της γρίπης των ιπποειδών τύπου 1 (A/losha, d/ Prague/1/57). Αυτές οι σχέσεις μεταξύ των ειδών χρησιμοποιούνται στην αναθεωρημένη ονοματολογία των ιών της γρίπης (World Health Organization, 1971). Υπάρχουν οκτώ διαφορετικοί υποτύποι ιών γρίπης των πτηνών και τέσσερις από αυτούς έχουν αντιγόνα ΝΑ που σχετίζονται με τα αντιγόνα ΝΑ των ιών της γρίπης των ανθρώπων και των ιπποειδών.
β) Αντιγονικές αντιστοιχίες που προκαλούνται από το αντιγόνο ΗΑ. Λιγότερα παρόμοια παραδείγματα βρέθηκαν με ιούς γρίπης που απομονώθηκαν από κατώτερα θηλαστικά και πτηνά, τα οποία θα είχαν αντιγόνα ΗΑ που σχετίζονται με τα αντιγόνα ΗΑ των ανθρώπινων ιών. Η αντιστοιχία μεταξύ των ιών των ιών του Χονγκ Κονγκ, της πάπιας/Ουκρανίας/63 και του ίππου/τύπου 2 συζητήθηκε παραπάνω. Πρόσφατα, βρέθηκε ότι ένας ιός απομονώθηκε από πάπιες στη Γερμανία (A/ut-ka/Germany/1225/74 ) έχει ένα HA παρόμοιο με τους ιούς HA της οικογένειας γρίπης της Ασίας. Έτσι, καθώς απομονώνονται περισσότεροι ιοί, αυξάνεται ο αριθμός των αντιστοιχιών που ανιχνεύονται.
2. Κύκλος οικοδεσποτών
Οι ιοί της γρίπης Α δεν είναι πάντα αυστηρά καθορισμένοι
υψηλή εξειδίκευση στον οικοδεσπότη (βλ. Easterday, Tumova, 1971,
Webster, 1972). Για παράδειγμα, ο ιός της γρίπης του Χονγκ Κονγκ ήταν
απομονωμένος από χοίρους, σκύλους, γάτες, μπαμπουίνους και γίββωνες. Ιός
Οι ιοί της γρίπης A/Hong Kong (H3N2) έχουν επίσης απομονωθεί πρόσφατα
από κοτόπουλα και μοσχάρια (Zhezmer, 1973). Αυτοί οι ιοί είναι πειραματικοί
αλλά μεταφέρθηκαν σε μοσχάρια και κοτόπουλα. σε κάθε περίπτωση
ο ιός αναπαράγεται στον ξενιστή από τον οποίο απομονώθηκε
ΛΕΥΚΑ ΕΙΔΗ. Έτσι, ο ιός της γρίπης των μόσχων προκάλεσε λοίμωξη του αναπνευστικού
σε μοσχάρια, και ο ιός της γρίπης των κοτόπουλου πολλαπλασιάστηκε, αλλά όχι
έδειξε σημάδια ασθένειας στα κοτόπουλα (Schild, Campbell, Web
Η γρίπη του Χονγκ Κονγκ δεν μπορούσε να αναπαραχθεί στα κοτόπουλα.
Στην περίπτωση του ιού της γρίπης του Χονγκ Κονγκ, είναι σαφές ότι αυτός ο ιός
έχει προσαρμοστεί για να προκαλέσει φυσική μόλυνση
από άλλους ιδιοκτήτες, και έτσι δημιουργήθηκαν συνθήκες
όταν διπλή μόλυνση και γενετική
ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ
Δ. ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΠΟΥ ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΟΥΝ ΕΝΑ ΣΗΜΕΙΟ
ΑΠΟΨΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΝΕΩΝ ΣΤΕΛΕΩΝ
ΙΟΣ ΓΡΙΠΗΣ ΜΕ ΑΝΑΣΥΝΔΥΑΣΜΟ
1. Οι πανδημίες γρίπης στον άνθρωπο προκαλούνται μόνο από ιούς
mi influenza τύπου Α, και μόνο ιοί γρίπης αυτού του τύπου ήταν
απομονωμένα από κατώτερα θηλαστικά και πτηνά. Ιοί γρίπης
Ο τύπος Β ανασυνδυάζεται συνεχώς in vitro, αλλά στη φύση μπορούν
Ένας τέτοιος συνδυασμός γενετικών πληροφοριών μπορεί να μην συμβεί
σύσταση [που θα επέτρεπε «την εμφάνιση μιας πανδημίας
στέλεχος του ιού της γρίπης τύπου Β. Ανασυνδυασμοί μεταξύ ιών
Οι τύποι γρίπης Α και Β δεν παρουσιάστηκαν.
2. Βιοχημικά δεδομένα που παρουσιάστηκαν νωρίτερα, ως εξής:
υποδεικνύουν την απίθανη πιθανότητα εμφάνισης
«νέα» πανδημικά στελέχη του ιού της γρίπης από
σημαίνει μετάλλαξη από προηγούμενους ιούς γρίπης
πρόσωπο.
3. Νέοι ιοί γρίπης που μπορούν να προκαλέσουν πανδημία
μπορεί να προκύψει μέσω ανασυνδυασμού και επιλογής υπό συνθήκες
πείραμα in vivo.
4. Με βάση αντιγονικές και βιοχημικές αντιστοιχίες
vii μεταξύ αιμογλουτινοποίησης και νευραμινιδάσης an
τιγόνα των ιών της ανθρώπινης γρίπης, κατώτερα θηλαστικά
και τα πουλιά υποδηλώνουν ότι υπάρχουν γενετικές ανταλλαγές
και στη φύση.
Τα αποδεικτικά στοιχεία που παρουσιάζονται είναι έμμεσα. Μπορεί να ληφθούν πιο άμεσες ενδείξεις εάν βρεθεί ότι μελλοντικά πανδημικά στελέχη έχουν αντιγόνα πανομοιότυπα με αυτά που έχουν ήδη απομονωθεί από ιούς γρίπης κατοικίδιων ή άγριων ζώων (βλ. επίσης Κεφάλαιο 15).
VIII. ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΑΝΤΙΓΟΝΟΥ
ΙΟΙ ΓΡΙΠΗΣ ΚΑΙ ΙΚΑΝΟΤΗΤΕΣ
ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΙΚΟΤΗΤΑΣ
ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΣΘΕΝΕΙΩΝ
Α. ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΞΗΓΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΥΚΛΙΚΗ ΦΥΣΗ ΤΗΣ ΠΑΝΔΗΜΙΑΣ
Με βάση τη μελέτη των αντισωμάτων στον ορό των ηλικιωμένων, μπορεί να υποτεθεί ότι ένας ιός γρίπης παρόμοιος με τον ιό θρίπος του Χονγκ Κονγκ υπήρχε μεταξύ των ανθρώπων σε παλαιότερες εποχές και μπορεί να ήταν η αιτία της πανδημίας γρίπης στα τέλη του 19ου αιώνα ( βλέπε ενότητα ΙΙ). ηλικιωμένοι - αντισώματα κατά της ΝΑ των ιών της γρίπης των ιπποειδών τύπου 2 και της Ασίας ανιχνεύθηκαν επίσης σε χαμηλούς τίτλους. Αντισώματα έναντι NA των ιών γρίπης. Το Χονγκ Κονγκ ή η Ασία δεν ανιχνεύθηκαν στο ίδιο ayatis-vortok, ενώ αντισώματα κατά NA του ιού της γρίπης των ιπποειδών
τύπου 2 έχουν εντοπιστεί. Αυτό υποδηλώνει ότι ιοί με παρόμοιες υπομονάδες HA αλλά διαφορετικές υπομονάδες NA είναι υπεύθυνοι για τις προηγούμενες και τις τρέχουσες επιδημίες. Τα επιδημιολογικά δεδομένα έχουν οδηγήσει στην πεποίθηση ότι οι πανδημικοί ιοί της ανθρώπινης γρίπης εμφανίζονται κυκλικά. Η έλλειψη δεδομένων για την ομολογία NA καθιστά απίθανο το ίδιο Hong Ο ιός της γρίπης Kong υπάρχει στα τέλη του 19ου αιώνα και ξανά το 1968. Φαίνεται πιο πιθανό ότι ο ιός της γρίπης που υπήρχε στα τέλη του 19ου αιώνα είχε μια υπομονάδα HA που έδειξε κάποια αντιγονική ομοιότητα με τον ιό της γρίπης του Χονγκ Κονγκ, αλλά έφερε ένα εντελώς διαφορετικό αντιγόνο NA. Με βάση ορολογικά δεδομένα, αυτό το NA σχετίζεται αντιγονικά με τη γρίπη των ιπποειδών NA τύπου 2. Ένας νέος κύκλος ιών γρίπης μπορεί να προκύψει ως αποτέλεσμα της εμφάνισης ιών από κάποια δεξαμενή ζώων, με ή χωρίς τη συμμετοχή του ανασυνδυασμού, όταν η ανοσία της αγέλης «δεν προστατεύει πλέον τον ανθρώπινο πληθυσμό από αυτήν.
Ένα άλλο φαινόμενο που σχετίζεται με την εμφάνιση νέων στελεχών γρίπης είναι η φαινομενική εξαφάνιση προηγούμενων στελεχών. Θα μπορούσε απλώς να οφείλεται στην έλλειψη ενδιαφέροντος για τη συλλογή δειγμάτων ιών γρίπης που δεν είναι πλέον επικίνδυνοι για την πλειοψηφία της κοινωνίας (Fenner, 1968), αλλά αυτή η εξήγηση είναι απίθανη, καθώς η εμπειρία έχει δείξει ότι οι ιοί της ανθρώπινης γρίπης δεν συνυπάρχουν φύση για οποιοδήποτε μεγάλο χρονικό διάστημα. Η εξαφάνιση των στελεχών που εμφανίστηκαν ως αποτέλεσμα της αντιγονικής μετατόπισης μπορεί να εξηγηθεί με την αυτοεξάλειψη. ορολογικά νέος ιόςαυξάνει το επίπεδο των παλαιότερων αντισωμάτων, αποτρέποντας έτσι την εξάπλωση του παλιού ιού. Η εξαφάνιση παλαιότερων στελεχών (Fazekas de St. Groth, 1970) κάθε υποτύπου μετά από μια σημαντική αντιγονική μετατόπιση είναι λιγότερο σαφής και δεν έχει ακόμη ικανοποιητική εξήγηση.
Β. ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΣΤΟΝ ΙΟ της ΓΡΙΠΗΣ ΣΤΟ ΜΕΛΛΟΝ
Τα βιολογικά, βιοχημικά και ανοσολογικά δεδομένα που παρουσιάζονται παραπάνω παρέχουν μόνο έμμεσες ενδείξεις ότι σημαντικές αντιγονικές μετατοπίσεις στους ιούς της ανθρώπινης γρίπης συμβαίνουν μέσω ανασυνδυασμού. Θα ληφθούν πιο οριστικά δεδομένα εάν μπορεί να ανιχνευθεί στη φύση αναδιάταξη μεταξύ διαφορετικών ιών γρίπης για την παραγωγή ενός νέου στελέχους πανδημίας. Η σπανιότητα ενός τέτοιου γεγονότος αποκλείει αποτελεσματικά αυτήν την πιθανότητα. Μια εναλλακτική προσέγγιση σε αυτό το πρόβλημα είναι η απομόνωση των ιών της γρίπης από πληθυσμούς ζώων πριν εμφανιστεί το επόμενο πανδημικό στέλεχος για τον άνθρωπο, δηλ.
δημιουργώντας μια «τράπεζα» ιών γρίπης. Μετά την εμφάνιση του επόμενου στελέχους που προκαλεί πανδημία στους ανθρώπους, αυτός ο ιός μπορεί να συγκριθεί με τους ιούς στο «ποδήλατο» και θα είναι δυνατό να ληφθούν δεδομένα σχετικά με την εμφάνισή του. Οι πληθυσμοί της άγριας ζωής ως πηγές νέων ιών γρίπης έχουν αγνοηθεί σε μεγάλο βαθμό. Οι πληθυσμοί πουλιών σε όλο τον κόσμο ζουν σε αποικίες υψηλής πυκνότητας για μεγαλύτερες περιόδους από τα θηλαστικά ή τους ανθρώπους. Είναι ενδιαφέρον ότι έχουν ήδη αναγνωριστεί οκτώ διαφορετικοί υποτύποι ιών γρίπης των πτηνών, έξι από αυτούς - από οικόσιτα πτηνά. Επομένως, είναι λογικό να ξεκινήσει η αναζήτηση για ιούς γρίπης στη φύση σε μεγάλες αποικίες πτηνών, ειδικά στο τέλος της περιόδου φωλεοποίησης. Τέτοιες οικολογικές μελέτες θα βοηθήσουν στον προσδιορισμό του αριθμού των διαφορετικών υποτύπων του ιού της γρίπης που υπάρχουν στη φύση και μπορεί τελικά να αποκαλύψει πώς αναδύονται νέα στελέχη.Εάν υπάρχει μόνο ένας περιορισμένος αριθμός ιών γρίπης τύπου Α, τότε στο μέλλον θα είναι δυνατό να σκεφτούμε τον έλεγχο αυτών των ιών, οι οποίοι αντιπροσωπεύουν μια τεράστια καταστροφή για τον άνθρωπο.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Ada G. L., Lind P. E., Laver W. G. J. gen. Microbiol., 1963, ν. 32, σελ. 225.
Andrewes S. N. Calif. Med., 1956, v. 84, σελ. 375.
Andrewes S H. N. αγγλ. J. Med., 1957, y. 242, σελ. 197.
Andrewes S. N . Στο: Perspectives in Virology (M. Pollard, ed.);Νέα Υόρκη,
Wiley, 1959, σελ. 184-196.
Αρχέτι Ι. , Horsfall F. L. J. exp. Med., 1950, v. 92, σελ. 441. Becht Η., Hammerling U., Rott R. Virology, 1971, v. 46, σελ. 337. Μάρκα S M., Skehel J. J. Nature (Λονδίνο ). New Biol., 1972, v. 238, σελ. 145. Bucher D. J., Kilbourne E. D. J. Virol., 1972, v. 10, σελ. 60. Burnet F. M. “Principles of Animal Virology”, 1st ed.Νέα Υόρκη , 1955, σελ. 380. Burnet F. M., Clarke E. Influenza,Μελβούρνη , Walter and Eliza Hall Inst., 1942.
Burnet F. M., Lind P. E. Aust. J. Sci., 1949, v. 22, σελ. 109.
Burnet F. M., Lind P. E. J. gen. Microbiol., 1951, ν. 5, σελ. 67.
Burnet F. M., White D. O. Natural History of Infectious Disease, 4th ed.Λονδίνο - Νέα Υόρκη, Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ. Press, 1972, σελ. 202-212.
Chakraverty P. Bull. Wld Hlth Org., 1972a, v. 45, σελ. 755.
Chakraverty P. Bull. Wld Hlth Org., 1972b, v. 46, σελ. 473.
Τσου ΕΚ. J. Hyg., Epidemiol., Microbiol., Immunol., 1958, ν. 2, σελ. 1.
Κόλμαν Μ. Τ ., Dowdle W. R., Pereira H. G., Schitd G. C, Chang W. K- Lancet, 1968, v. 2, σελ. 1384.
Compans R. W., Klenk H. D., Caliguiri L. A., Choppin P. W. Virology, 1970
Γρίπη A/H1N1 ως τυπική αναδυόμενη λοίμωξη: Γενικά χαρακτηριστικά των ιών της γρίπης, μεταβλητότητα, εμφάνιση νέων πανδημικών στελεχών
Οι ιοί της γρίπης - ιοί RNA - ανήκουν στην οικογένεια. Orthomyxoviridae και χωρίζονται σε ιούς A, B και C (Πίνακας 1).
Τραπέζι 1.
Συγκριτικά χαρακτηριστικά των ιών της γρίπης
| Κριτήρια | Τύπος Α | Τύπος Β | Τύπος Γ |
| Σοβαρότητα της νόσου | ++++ | ++ | + |
| Φυσική δεξαμενή | Τρώω | Οχι | Οχι |
| Ανθρώπινες πανδημίες | κλήσεις | Δεν καλεί | Δεν καλεί |
| Ανθρώπινες επιδημίες | κλήσεις | κλήσεις | Δεν προκαλεί (μόνο σποραδικές ασθένειες) |
| Αντιγονικές αλλαγές | Shift, drift | Ξηρότερος | Ξηρότερος |
| Τμηματοποιημένο γονιδίωμα | Ναί | Ναί | Ναί |
| Ευαισθησία στη ριμανταδίνη | Ευαίσθητος | Όχι ευαίσθητη | Όχι ευαίσθητη |
| Ευαισθησία στη ζαναμιβίρη | Ευαίσθητος | Ευαίσθητος | - |
| Επιφανειακές γλυκοπρωτεΐνες | 2 (HA, NA) | 2 (HA, NA) | 1 (HA) |
Ο ιός της γρίπης έχει σφαιρικό σχήμα και μέγεθος 80-120 nm. Ο πυρήνας είναι ένας μονόκλωνος αρνητικός κλώνος RNA, που αποτελείται από 8 θραύσματα που κωδικοποιούν 11 ιικές πρωτεΐνες.
Οι ιοί της γρίπης Α είναι ευρέως διαδεδομένοι στη φύση και μολύνουν τόσο τον άνθρωπο όσο και ένα ευρύ φάσμα θηλαστικών και πτηνών. Οι ιοί της γρίπης τύπου Β και C έχουν απομονωθεί μόνο από ανθρώπους.
Επιδημικά σημαντικοί είναι 2 υποτύποι του ιού της γρίπης Α - Η3Ν2 και Η1Ν1 και ο ιός της γρίπης τύπου Β (A.A. Sominova et al., 1997; O.M. Litvinova et al., 2001). Το αποτέλεσμα μιας τέτοιας συνκυκλοφορίας ήταν η ανάπτυξη επιδημιών γρίπης διαφόρων αιτιολογιών σε διαφορετικές χώρες κατά την ίδια περίοδο επιδημίας. Η ετερογένεια του πληθυσμού των επιδημικών ιών αυξάνεται επίσης λόγω της αποκλίνουσας φύσης της μεταβλητότητας των ιών της γρίπης, η οποία οδηγεί στην ταυτόχρονη κυκλοφορία ιών που ανήκουν σε διαφορετικούς εξελικτικούς κλάδους (O.M. Litvinova et al., 2001). Κάτω από αυτές τις συνθήκες, δημιουργούνται προϋποθέσεις για την ταυτόχρονη μόλυνση του ανθρώπου από διάφορα παθογόνα, η οποία οδηγεί στο σχηματισμό μικτών πληθυσμών και αναδιάταξη τόσο μεταξύ ιών υποτύπων που κυκλοφορούν ταυτόχρονα όσο και μεταξύ στελεχών του ίδιου υποτύπου (O.I. Kiselev et al., 2000 ).
Η ταξινόμηση των τύπων του ιού της γρίπης βασίζεται σε αντιγονικές διαφορές μεταξύ δύο επιφανειακών γλυκοπρωτεϊνών - της αιμοσυγκολλητίνης (HA) και της νευραμινιδάσης (NA). Σύμφωνα με αυτή την ταξινόμηση, οι ιοί της γρίπης χωρίζονται σε 3 τύπους - ιούς γρίπης τύπου Α, τύπου Β και τύπου C. Υπάρχουν 16 υποτύποι ΗΑ και 9 υποτύποι ΝΑ.
Ρύζι. 1. Ταξινόμηση των ιών της γρίπης Α και των τύπων ζώων και πτηνών - ενδιάμεσοι και τελικοί ξενιστές στην αλυσίδα μετάδοσης της μόλυνσης στον άνθρωπο.
Ο υποτύπος 16 (Η16) της αιμοσυγκολλητίνης ανακαλύφθηκε πρόσφατα
Σημείωση: ∗ NA 7 και NA 7-NA8 ανιχνεύθηκαν επίσης σε άλογα
Στο Σχ. 1 δείχνει τους υποτύπους των ιών της γρίπης Α και τους ενδιάμεσους ξενιστές και τις φυσικές δεξαμενές τους (αποδημητικά πτηνά). Οι κύριοι ξενιστές των ιών της γρίπης Α περιλαμβάνουν εκείνα τα είδη που σχετίζονται με τη γρίπη.
Στον ανθρώπινο πληθυσμό, μέχρι στιγμής έχουν εντοπιστεί μόνο τρεις υποτύποι ιών γρίπης Α: HA1, HA2 και HA3. Επιπλέον, οι ιοί περιέχουν μόνο δύο τύπους νευραμινιδάσης - NA1 και NA2 (Εικ. 1). Η σταθερή κυκλοφορία τους έχει αποδειχθεί τον περασμένο αιώνα, ξεκινώντας από την πανδημία του 1918 (R.G. Webster et al., 1978; K.G. Nicholson et al., 2003).
Οι ιοί της γρίπης Α (σε μικρότερο βαθμό Β) έχουν την ικανότητα να αλλάζουν τη δομή των ΗΑ και ΝΑ. Ο ιός της γρίπης Α χαρακτηρίζεται από δύο τύπους μεταβλητότητας:
- σημειακές μεταλλάξεις στο γονιδίωμα του ιού με αντίστοιχη αλλαγή στα HA και NA (αντιγονική μετατόπιση).
- πλήρης αντικατάσταση μιας ή και των δύο επιφανειακών γλυκοπρωτεϊνών (NA και NA) του ιού μέσω ανακατάταξης/ανασυνδυασμού (αντιγονική μετατόπιση), με αποτέλεσμα να εμφανίζεται μια ριζικά νέα παραλλαγή του ιού που μπορεί να προκαλέσει πανδημίες γρίπης.
Για τον ιό της γρίπης Β, η αντιγονική μεταβλητότητα περιορίζεται μόνο από μετατόπιση, επειδή προφανώς δεν έχει φυσική δεξαμενή μεταξύ πτηνών και ζώων. Ο ιός της γρίπης C χαρακτηρίζεται από μεγαλύτερη σταθερότητα της αντιγονικής δομής και μόνο τοπικές εστίες και σποραδικές περιπτώσεις της νόσου σχετίζονται με αυτόν.
Με κάποιο ενδιαφέρον εμφάνιση νέων στελεχών του ιού της γρίπηςστον ανθρώπινο πληθυσμό και τις σχετικές πανδημίες (Εικ. 2). Στο Σχ. Το Σχήμα 2 παρουσιάζει τις κύριες αντιγονικές μετατοπίσεις που σχετίζονται με τις πανεπιδημίες του εικοστού αιώνα που προκαλούνται από τους ιούς της γρίπης Α:
- Το 1918, η πανδημία προκλήθηκε από τον ιό H1N1.
- το 1957 - στέλεχος H2N2 A/Singapore/1/57;
- το 1968 - στέλεχος H3N2 A/Hong Kong/1/68;
- το 1977 - στέλεχος H1N1 A/USSR/1/77 (πολλοί επιστήμονες δεν το θεώρησαν ως πανδημία, αλλά με την εμφάνιση αυτού του στελέχους, δημιουργήθηκε μια κατάσταση με την ταυτόχρονη συνκυκλοφορία 2 στελεχών του ιού της γρίπης Α - H3N2 και H1N1).
Το 1986, στην Κίνα, ο ιός A/Taiwan/1/86 προκάλεσε μια εκτεταμένη επιδημία της γρίπης A/H1N1, η οποία διήρκεσε μέχρι το 1989. Οι παραλλαγές του ιού αυτού επέζησαν μέχρι το 1995, προκαλώντας τοπικά ξεσπάσματα και σποραδικά κρούσματα της νόσου. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα μοριακών βιολογικών μελετών, πολλαπλές μεταλλάξεις προέκυψαν στο γονιδίωμα του ιού A/H1N1 κατά τη διάρκεια αυτών των ετών. Το 1996, εμφανίστηκαν δύο αντιγονικές παραλλαγές του ιού της γρίπης A/H1N1: A/Bern και A/Beijing, το χαρακτηριστικό τους δεν ήταν μόνο αντιγονικό, αλλά και γεωγραφική διαίρεση. Έτσι, στη Ρωσία, ο ιός της γρίπης A/Bern συμμετείχε ενεργά στην επιδημία γρίπης του 1997-98. Την ίδια σεζόν καταγράφηκε κυκλοφορία στελεχών του ιού A/Beijing στα ανατολικά της χώρας. Στη συνέχεια, το 2000-2001. Ο ιός της γρίπης A/H1N1 έγινε ο αιτιολογικός παράγοντας της επιδημίας γρίπης στη Ρωσία. Οι σύγχρονοι ιοί της γρίπης A/H1N1 έχουν χαμηλή ανοσογονική δράση· φρέσκα απομονωμένα στελέχη ιών αλληλεπιδρούν μόνο με τα ερυθροκύτταρα των θηλαστικών (ανθρώπινη ομάδα 0 και ινδικά χοιρίδια).
Ρύζι. 2. Η εμφάνιση νέων στελεχών του ιού της γρίπης στον ανθρώπινο πληθυσμό και συναφείς πανδημίες
Οι ιοί της γρίπης Α έχουν υποστεί σημαντικές γενετικές αλλαγές τον περασμένο αιώνα, με αποτέλεσμα παγκόσμιες πανδημίες με υψηλά ποσοστά θνησιμότητας στους ανθρώπους. Η μεγαλύτερη πανδημία γρίπης (H1N1) ήταν το 1918-1919. ("Ισπανός"). Ο ιός, ο οποίος εμφανίστηκε το 1918, έχει υποστεί έντονη μετατόπιση· οι αρχικές (Hsw1N1) και οι τελικές (H1N1) παραλλαγές του θεωρούνται μετατόπιση. Ο ιός προκάλεσε μια καταστροφική επιδημία που στοίχισε 20 εκατομμύρια ζωές (οι μισοί από τους νεκρούς ήταν νέοι ηλικίας 20 έως 50 ετών (M.T. Osterholm, 2005).
Έρευνα του J.K. Οι Tanbenberger et al., (2005) έδειξαν ότι ο ιός που προκάλεσε την πανδημία του 1918 δεν ήταν ανασυνδυασμός μεταξύ του ιού της γρίπης των πτηνών και του ιού της ανθρώπινης γρίπης - και τα 8 γονίδια του ιού H1N1 ήταν περισσότερο παρόμοια με παραλλαγές του ιού των πτηνών παρά με η ανθρώπινη (Εικ. .3). Επομένως, σύμφωνα με τον R.B. Belshe (2005) ο ιός της γρίπης των πτηνών πρέπει να μολύνει (παρακάμπτοντας τον ενδιάμεσο ξενιστή) τον άνθρωπο, μεταδιδόμενο από άτομο σε άτομο.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι ιοί της γρίπης των πτηνών «συμμετέχουν» στην εμφάνιση νέων «ανθρώπινων» ιών γρίπης, οι οποίοι χαρακτηρίζονται από υψηλή παθογονικότητα και την ικανότητα να προκαλούν πανδημίες (E.G. Deeva, 2008). Αυτοί οι ιοί (H1N1, H2N2 και H3N2) είχαν ένα διαφορετικό σύνολο εσωτερικών γονιδίων, η προέλευση των οποίων υποδηλώνει τη φυλογενετική τους σχέση με τους ιούς των πτηνών και των χοίρων.
Ποιοι είναι οι μηχανισμοί προέλευσης των πανδημικών στελεχών και ποια βιολογικά χαρακτηριστικά είναι απαραίτητα για την εμφάνιση ενός εξαιρετικά παθογόνου ιού με δυνατότητα πανδημίας;
Οι ιοί της γρίπης Α χαρακτηρίζονται από υψηλή συχνότητα εμφάνισης αναπροσαρμογών ως αποτέλεσμα μικτής μόλυνσης, η οποία οφείλεται στην κατάτμηση του ιικού γονιδιώματος. Η επικράτηση ενός ανασυνδυαστή μιας συγκεκριμένης σύνθεσης γονιδίου θεωρείται το αποτέλεσμα της επιλογής, στην οποία από ένα εκτεταμένο σύνολο διαφορετικών ανασυνδυαστών επιλέγεται αυτός που είναι πιο προσαρμοσμένος στην αναπαραγωγή υπό δεδομένες συνθήκες (N.L. Varich et al., 2009). Οι ειδικές για το στέλεχος ιδιότητες των γονιδιωματικών τμημάτων μπορεί να έχουν ισχυρή επίδραση στη γονιδιακή σύνθεση των αναπροσαρμογών υπό μη εκλεκτικές συνθήκες. Με άλλα λόγια, ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των ιών της γρίπης είναι ότι συμβαίνουν συχνές και απρόβλεπτες μεταλλάξεις σε οκτώ από τα γονιδιακά τμήματα, ειδικά στο γονίδιο HA. Η ανακατανομή παίζει σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση νέων παραλλαγών του ιού, ιδιαίτερα στην προέλευση των πανδημικών στελεχών. Και μερικές φορές δεν μπορεί να αποκλειστεί η πιθανότητα εμφάνισης ενός ιού με υψηλότερη μολυσματικότητα κατά τη διάρκεια μιας πανδημίας.
Η σύγχρονη έρευνα έχει δείξει ότι η γονιδιακή δομή του νέου ιού A/H1N1 είναι πολύπλοκη και, όπως σημειώσαμε στην εισαγωγή, η σύνθεσή του περιλαμβάνει τα γονίδια της γρίπης των χοίρων που προσβάλλει τους χοίρους στη Βόρεια Αμερική. γονίδια για τη γρίπη των χοίρων, η οποία επηρεάζει τους χοίρους στην Ευρώπη και την Ασία· γονίδια της γρίπης των πτηνών· ανθρώπινα γονίδια γρίπης. Ουσιαστικά, τα γονίδια για τον νέο ιό προέρχονται από τέσσερις διαφορετικές πηγές. Μια μικρογραφία του ιού της γρίπης A/H1N1 φαίνεται στο Σχ. 4.
Ρύζι. 4. Μικροφωτογραφία του ιού της γρίπης A/H1N1
Ο ΠΟΥ δημοσίευσε «Κατευθυντήριες οδηγίες για τα εργαστήρια γρίπης» και παρουσίασε νέα δεδομένα σχετικά με την αλληλουχία γονιδίων του ιού και το μήκος τους του ανασυνδυασμένου ιού της νέας γρίπης A/H1N1 (απομόνωση A/California/04/2009): HA, NA, M, PB1, PB2, RA, NP, NS. Αυτά τα δεδομένα υποδεικνύουν το σχηματισμό μιας νέας πανδημικής παραλλαγής του ιού, δημιουργώντας καθολική ευπάθεια στη μόλυνση λόγω της έλλειψης ανοσίας. Γίνεται σαφές ότι οι πανδημικές παραλλαγές του ιού της γρίπης προκύπτουν μέσω τουλάχιστον δύο μηχανισμών:
- αναδιάταξη μεταξύ ιών γρίπης ζώων/πτηνών και ανθρώπων·
- άμεση προσαρμογή του ιού των ζώων/πτηνών στον άνθρωπο.
Για να κατανοήσουμε την προέλευση των ιών της πανδημίας γρίπης, είναι σημαντικό να μελετήσουμε τις ιδιότητες της φυσικής δεξαμενής μόλυνσης και τις εξελικτικές διαδρομές αυτής της οικογένειας ιών κατά την αλλαγή ξενιστή. Είναι ήδη ευρέως γνωστό και μπορεί να υποστηριχθεί ότι τα υδρόβια πτηνά είναι μια φυσική δεξαμενή των ιών της γρίπης Α (προσαρμοσμένα σε αυτούς τους ενδιάμεσους ξενιστές για πολλούς αιώνες), όπως αποδεικνύεται από τη μεταφορά και των 16 υποτύπων ΗΑ αυτού του ιού. Μέσω των περιττωμάτων των πτηνών, τα οποία μπορούν να επιβιώσουν στο νερό για περισσότερες από 400 ημέρες (Bird flu..., 2005), οι ιοί μπορούν να μεταδοθούν σε άλλα είδη ζώων όταν πίνουν νερό από μια δεξαμενή. (K. G. Nicholson et al., 2003). Αυτό επιβεβαιώνεται με φυλογενετική ανάλυση αλληλουχιών νουκλεϊκών οξέων διαφορετικών υποτύπων ιών γρίπης Α από διαφορετικούς ξενιστές και από διαφορετικές γεωγραφικές περιοχές.
Η ανάλυση των αλληλουχιών γονιδίων νουκλεοπρωτεϊνών έδειξε ότι οι ιοί της γρίπης των πτηνών εξελίχθηκαν με την εμφάνιση 5 συγκεκριμένων γενεαλογικών γενεών ξενιστών: ιών άγριων και κατοικίδιων αλόγων, γλάρων, χοίρων και ανθρώπων. Επιπλέον (!) οι ιοί της γρίπης του ανθρώπου και των χοίρων σχηματίζουν μια λεγόμενη αδελφή ομάδα, γεγονός που υποδηλώνει τη στενή σχέση τους και, φυσικά, την κοινή καταγωγή τους. Ο προκάτοχος των ιών της ανθρώπινης γρίπης και του κλασικού ιού των χοίρων φαίνεται ότι ήταν εξ ολοκλήρου πτηνών. Στις χώρες της Κεντρικής Ασίας, για γνωστούς λόγους, το χοιρινό δεν είναι δημοφιλές και αυτά τα ζώα πρακτικά απουσιάζουν από την κτηνοτροφία. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι (σε αντίθεση με την Κίνα, για παράδειγμα), αυτή η περιοχή δεν έχει τον κύριο ενδιάμεσο ξενιστή στον πληθυσμό των κατοικίδιων ζώων - τους χοίρους, επομένως η πιθανότητα «εμφάνισης» πανδημικών ιών στην περιοχή της Κεντρικής Ασίας είναι χαμηλότερη από στην Κίνα, το οποίο πρακτικά προκύπτει από στοιχεία για την ανάλυση της προέλευσής τους (Avian influenza, 2005). Μια μόνιμη πηγή γονιδίων για τους ιούς της πανδημίας γρίπης υπάρχει (σε φαινοτυπικά αμετάβλητη κατάσταση) στη φυσική δεξαμενή των ιών των υδρόβιων πτηνών και των αποδημητικών πτηνών (R.G. Welster, 1998). Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι προκάτοχοι των ιών που προκάλεσαν την πανδημία της ισπανικής γρίπης (1918), καθώς και οι ιοί που ήταν η πηγή του γονιδιώματος των πανδημικών στελεχών Asia/57 και Hong Kong/68 εξακολουθούν να κυκλοφορούν μεταξύ τους. ο πληθυσμός άγριων πτηνών με μικρές μεταλλάξεις (Influenza birds..., 2005).
Σχόλια
(ορατό μόνο σε ειδικούς που έχουν επαληθευτεί από τη συντακτική ομάδα MEDI RU)
Η πρώτη αναφορά της γρίπης σημειώθηκε πριν από πολλούς αιώνες - το 412 π.Χ
ΕΝΑ Δ μια περιγραφή της ασθένειας που μοιάζει με γρίπη έγινε από τον Ιπποκράτη. Επίσης
Το 1173 σημειώθηκαν κρούσματα που μοιάζουν με γρίπη. Πρώτα τεκμηριωμένη
μια πανδημία γρίπης που έχει σκοτώσει πολλούς
ζει, συνέβη το 1580.
Το 1889-1891 σημειώθηκε μια μέτρια πανδημία, που προκλήθηκε από έναν ιό του τύπου H3N2.
Η περιβόητη «ισπανική γρίπη» που προκλήθηκε από τον ιό H1N1 εμφανίστηκε το 1918-1920.
Αυτή είναι η χειρότερη γνωστή πανδημία
Αφαιρώντας περισσότερες από 20 εκατομμύρια ζωές. Από την "Ισπανική γρίπη"
Το 20-40% του παγκόσμιου πληθυσμού επηρεάστηκε σοβαρά.Ο θάνατος ήταν εξαιρετικά
γρήγορα. Ένα άτομο θα μπορούσε ακόμα να είναι απολύτως υγιές το πρωί, αλλά μέχρι το μεσημέρι θα αρρώστησε και
πέθανε το βράδυ. Όσοι δεν πέθαναν τις πρώτες μέρες συχνά πέθαιναν από επιπλοκές,
προκαλείται από γρίπη, όπως η πνευμονία. Ένα ασυνήθιστο χαρακτηριστικό της «ισπανικής γρίπης» ήταν
ότι συχνά επηρέαζε νέους (συνήθως γρίπη κυρίως
υποφέρουν τα παιδιά και οι ηλικιωμένοι).
Ο αιτιολογικός παράγοντας της νόσου, ο ιός της γρίπης, ανακαλύφθηκε από τον Richard Shope το 1931.
Ο ιός της γρίπης Α αναγνωρίστηκε για πρώτη φορά από τους Άγγλους ιολόγους Smith,
Andrews και Laidlaw (Εθνικό Ινστιτούτο Ιατρικής Έρευνας, Λονδίνο) το 1933
έτος. Τρία χρόνια αργότερα, ο Φραγκίσκος απομόνωσε τον ιό της γρίπης Β.
Το 1940, έγινε μια σημαντική ανακάλυψη - ο ιός της γρίπης θα μπορούσε να είναι
καλλιεργούνται σε έμβρυα κοτόπουλου. Χάρη σε αυτό, νέο
ευκαιρίες για τη μελέτη του ιού της γρίπης.
Ο ιός της γρίπης C απομονώθηκε για πρώτη φορά από τον Taylor το 1947.
Υπήρξε μια πανδημία το 1957-1958
Η οποία ονομάστηκε «ασιατική γρίπη», που προκαλείται από τον ιό H2N2. Πανδημία
ξεκίνησε τον Φεβρουάριο του 1957 στην Άπω Ανατολή και γρήγορα
εξαπλωθεί σε όλο τον κόσμο. Μόνο στις ΗΠΑ, άνθρωποι πέθαναν κατά τη διάρκεια αυτής της πανδημίας.
περισσότερα από 70.000 άτομα.
Το 1968-1969, εμφανίστηκε μια μέτριας βαρύτητας «γρίπη του Χονγκ Κονγκ», που προκλήθηκε από
Ιός H3N2. Η πανδημία ξεκίνησε στο Χονγκ Κονγκ στις αρχές του 1968. Συχνότερα
Ο ιός επηρέασε ηλικιωμένους άνω των 65 ετών. Συνολικός αριθμός
Ο αριθμός των νεκρών από αυτή την πανδημία ήταν 33.800.
Μια σχετικά ήπια πανδημία εμφανίστηκε το 1977-1978
Ονομάζεται «ρωσική» γρίπη. Ο ιός της γρίπης (H1N1) που προκάλεσε αυτή την πανδημία
ήδη προκάλεσε επιδημία στη δεκαετία του '50.
Ως εκ τούτου, οι γεννημένοι μετά το 1950 ήταν οι πρώτοι που υπέφεραν.
Τα παθογόνα της γρίπης ανήκουν στην οικογένεια των ορθομυξοϊών, η οποία περιλαμβάνει 3 γένη ιώνγρίπη: A, B, C. Οι ιοί της γρίπης περιέχουν RNA, ένα εξωτερικό περίβλημα στο οποίο βρίσκονται 2 αντιγόνα - αιμοσυγκολλητίνη και νευραμινιδάση, τα οποία μπορούν να αλλάξουν τις ιδιότητές τους, ειδικά στον ιό τύπου Α. Οι αλλαγές στην αιμοσυγκολλητίνη και τη νευραμινιδάση προκαλούν την εμφάνιση νέων υποτύπων του ιού που συνήθως προκαλούν πιο σοβαρές και εκτεταμένες ασθένειες.
Σύμφωνα με τη Διεθνή Ονοματολογία, ο χαρακτηρισμός των στελεχών του ιού περιλαμβάνει τις ακόλουθες πληροφορίες: γένος, τόπος απομόνωσης, αριθμός απομονώματος, έτος απομόνωσης, τύπος αιμοσυγκολλητίνης (Η) και νευραμινιδάσης (Ν). Για παράδειγμα, ο A/Singapore/l/57/H2N2 υποδηλώνει έναν ιό του γένους Α που απομονώθηκε το 1957 στη Σιγκαπούρη, ο οποίος έχει την παραλλαγή του αντιγόνου H2N2.
Οι πανδημίες γρίπης συνδέονται με ιούς τύπου Α. Οι ιοί της γρίπης Β δεν προκαλούν πανδημίες, αλλά τοπικά «κύματα» αυξημένης συχνότητας μπορεί να επηρεάσουν μία ή περισσότερες χώρες. Οι ιοί της γρίπης C προκαλούν σποραδικές περιπτώσεις ασθένειας. Οι ιοί της γρίπης είναι ανθεκτικοί σε χαμηλές θερμοκρασίες και παγετό, αλλά γρήγορα πεθαίνουν όταν θερμαίνονται.
Ορθομυξοϊοί - ιοί γρίπης A, B, C
Δομικά χαρακτηριστικά.
Οι ορθομυξοϊοί είναι ιοί με περίβλημα (υπερκαψίδια, «ντυμένοι»), το μέσο μέγεθος των ιοσωμάτων είναι από 80 έως 120 nm. Τα ιούς έχουν σφαιρικό σχήμα. Το γονιδίωμα αντιπροσωπεύεται από μονόκλωνο τμηματοποιημένο (κατακερματισμένο) αρνητικό RNA. Το ιοσωμάτιο έχει ένα υπερκαψίδιο που περιέχει δύο γλυκοπρωτεΐνες που προεξέχουν πάνω από τη μεμβράνη με τη μορφή προεξοχών (ακίδες) - αιμοσυγκολλητίνη (ΗΑ) και νευραμινιδάση (ΝΑ). Οι ιοί της γρίπης Α έχουν 17 αντιγονικά διαφορετικούς τύπους αιμοσυγκολλητίνης και 10 τύπους νευραμινιδασών.
Ταξινόμηση των ιών της γρίπης βασίζεται στις διαφορές μεταξύ των νουκλεοπρωτεϊνικών αντιγόνων (διαίρεση σε ιούς A, B και C) και των επιφανειακών πρωτεϊνών HA και NA. Η νουκλεοπρωτεΐνη (ονομάζεται επίσης S-αντιγόνο) είναι σταθερή στη δομή της και καθορίζει τον τύπο του ιού (A, B ή C). Τα επιφανειακά αντιγόνα (αιμοσυγκολλητίνη και νευραμινιδάση - αντιγόνα V), αντίθετα, είναι μεταβλητά και καθορίζουν διαφορετικά στελέχη του ίδιου τύπου ιού. Οι αλλαγές στην αιμοσυγκολλητίνη και τη νευραμινιδάση προκαλούν την εμφάνιση νέων υποτύπων του ιού, οι οποίοι συνήθως προκαλούν πιο σοβαρές και πιο διαδεδομένες ασθένειες
Οι κύριες λειτουργίες της αιμοσυγκολλητίνης:
Αναγνωρίζει τον κυτταρικό υποδοχέα - βλεννοπεπτίδιο.
Υπεύθυνος για τη διείσδυση του βιριόντος στο κύτταρο, διασφαλίζοντας τη σύντηξη των μεμβρανών του ιού και του κυττάρου. (Η αιμοσυγκολλητίνη παρέχει την ικανότητα του ιού να προσκολλάται στο κύτταρο.)
Τα αντιγόνα του έχουν τις μεγαλύτερες προστατευτικές ιδιότητες. Οι αλλαγές στις αντιγονικές ιδιότητες (αντιγονική μετατόπιση και μετατόπιση) συμβάλλουν στην ανάπτυξη επιδημιών που προκαλούνται από νέα Αγ παραλλαγές του ιού (εναντίον των οποίων η ανοσία της αγέλης δεν έχει αναπτυχθεί επαρκώς).
Η νευραμινιδάση ανταποκρίνεταιγια τη διάδοση των ιοσωμάτων, μαζί με την αιμοσυγκολλητίνη καθορίζει τις επιδημικές ιδιότητες του ιού.
Η νευραμινιδάση είναι υπεύθυνη, πρώτον, για την ικανότητα ενός ιικού σωματιδίου να διεισδύει στο κύτταρο ξενιστή και, δεύτερον, για την ικανότητα των ιικών σωματιδίων να εξέρχονται από το κύτταρο μετά την αναπαραγωγή.
Το νουκλεοκαψίδιο αποτελείται από 8 τμήματα vRNA και πρωτεΐνες καψιδίου που σχηματίζουν έναν ελικοειδή κλώνο.
Ο κύκλος ζωής του ιού.
Η αντιγραφή των ορθομυξοϊών πραγματοποιείται κυρίως στο κυτταρόπλασμα του μολυσμένου κυττάρου· η σύνθεση ιικού RNA λαμβάνει χώρα στον πυρήνα. Στον πυρήνα, τρεις τύποι ειδικού για τον ιό RNA συντίθενται στο vRNA: θετικό πρότυπο mRNA (ένα πρότυπο για τη σύνθεση πρωτεϊνών ιού), συμπληρωματικό cRNA πλήρους μήκους (ένα πρότυπο για τη σύνθεση νέων RNA αρνητικών ιοσωμάτων) και αρνητικό ιοσωμάτιο vRNAs (το γονιδίωμα για τα νεοσυντιθέμενα ιοσωμάτια).
Οι ιικές πρωτεΐνες συντίθενται σε πολυριβοσώματα. Στη συνέχεια, οι ιικές πρωτεΐνες στον πυρήνα συνδέονται με το vRNA, σχηματίζοντας ένα νουκλεοκαψίδιο. Το τελικό στάδιο της μορφογένεσης ελέγχεται από την πρωτεΐνη Μ. Το νουκλεοκαψίδιο, περνώντας από την κυτταρική μεμβράνη, καλύπτεται πρώτα με πρωτεΐνη Μ και στη συνέχεια με το κυτταρικό λιπιδικό στρώμα και τις υπερκαψιδικές γλυκοπρωτεΐνες ΗΑ και ΝΑ. Ο κύκλος αναπαραγωγής διαρκεί 6-8 ώρες και τελειώνει με την εκβλάστηση νεοσυντιθέμενων βιριόντων.
Αντιγονική μεταβλητότητα.
(Αντιγονική μεταβλητότητα ιών γρίπης. Η μεταβλητότητα του ιού της γρίπης είναι πολύ γνωστή. Αυτή η μεταβλητότητα των αντιγονικών και βιολογικών ιδιοτήτων είναι ένα θεμελιώδες χαρακτηριστικό των ιών γρίπης τύπου Α και Β. Συμβαίνουν αλλαγές στα επιφανειακά αντιγόνα του ιού - αιμοσυγκολλητίνη και νευραμινιδάση. Πιθανότατα πρόκειται για έναν εξελικτικό μηχανισμό προσαρμογής του ιού για τη διασφάλιση της επιβίωσης. Τα νέα στελέχη του ιού, σε αντίθεση με τους προκατόχους τους, δεν δεσμεύονται από συγκεκριμένα αντισώματα που συσσωρεύονται στον πληθυσμό. Υπάρχουν δύο μηχανισμοί αντιγονικής μεταβλητότητας: σχετικά μικρές αλλαγές (αντιγονική μετατόπιση) και έντονες αλλαγές (αντιγονική μετατόπιση).
Η σύγχρονη διαίρεση των ορθομυξοϊών σε γένη (ή τύπους A, B και C) σχετίζεται με τις αντιγονικές ιδιότητες των κύριων πρωτεϊνών νουκλεοκαψιδίου (πρωτεΐνη νουκλεοκαψιδίου - φωσφοπρωτεΐνη NP) και της μήτρας φακέλου του ιού (πρωτεΐνη Μ). Εκτός από τις διαφορές στις πρωτεΐνες NP και M, οι ορθομυξοϊοί διακρίνονται από την υψηλότερη αντιγονική μεταβλητότητα λόγω της μεταβλητότητας των επιφανειακών πρωτεϊνών HA και NA. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αλλαγών - αντιγονική μετατόπιση και αντιγονική μετατόπιση.
Αντιγονική μετατόπισηπροκαλείται από σημειακές μεταλλάξεις που αλλάζουν τη δομή αυτών των πρωτεϊνών. Ο κύριος ρυθμιστής της διαδικασίας της επιδημίας κατά τη διάρκεια της γρίπης είναι η πληθυσμιακή (συλλογική) ανοσία. Ως αποτέλεσμα του σχηματισμού του, επιλέγονται στελέχη με αλλοιωμένη αντιγονική δομή (κυρίως αιμοσυγκολλητίνη), έναντι των οποίων τα αντισώματα είναι λιγότερο αποτελεσματικά. Η αντιγονική μετατόπιση διατηρεί τη συνέχεια της διαδικασίας της επιδημίας.
(Αντιγονική μετατόπιση - εμφανίζεται μεταξύ πανδημιών σε όλους τους τύπους ιών (A, B και C). Πρόκειται για μικρές αλλαγές στη δομή των επιφανειακών αντιγόνων (αιμαγλουτινίνη και νευραμινιδάση) που προκαλούνται από σημειακές μεταλλάξεις στα γονίδια που τους κωδικοποιούν. Συνήθως, τέτοιες αλλαγές συμβαίνουν κάθε χρόνο. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζονται επιδημίες, καθώς η προστασία από προηγούμενες επαφές με τον ιό παραμένει, αν και είναι ανεπαρκής.)
Ωστόσο, μια άλλη μορφή αντιγονικής μεταβλητότητας έχει ανακαλυφθεί στους ιούς της γρίπης Α - αντιγονική μετατόπιση(μετατόπιση) που σχετίζεται με αλλαγή από έναν τύπο αιμοσυγκολλητίνης (ή νευραμινιδάσης) σε έναν άλλο, π.χ. σχετικά με την εμφάνιση μιας νέας αντιγονικής παραλλαγής του ιού. Αυτό παρατηρείται σπάνια και σχετίζεται με την ανάπτυξη πανδημιών. Κατά τη διάρκεια ολόκληρου του γνωστού ιστορικού της γρίπης, έχουν εντοπιστεί μόνο λίγοι αντιγονικοί φαινότυποι που προκαλούν επιδημίες γρίπης στον άνθρωπο: HoN1, H1N1, H2N2, H3N2, δηλ. μόνο τρεις τύποι αιμοσυγκολλητίνης (HA1-3) και δύο νευραμινιδάσης (NA 1 και 2). Οι ιοί της γρίπης τύπου Β και C προκαλούν ασθένεια μόνο στους ανθρώπους, οι ιοί της γρίπης Α προκαλούν ασθένειες σε ανθρώπους, θηλαστικά και πτηνά. Οι πιο μεταβλητοί ιοί της γρίπης Α έχουν τον μεγαλύτερο επιδημικό ρόλο. Οι ιοί της γρίπης C στερούνται νευραμινιδάσης· αυτοί οι ιοί συνήθως προκαλούν μια ηπιότερη κλινική εικόνα.
Υπάρχει η άποψη ότι η αντιγονική μετατόπιση είναι το αποτέλεσμα της γενετικής ανταλλαγής (ανασυνδυασμού) μεταξύ των ιών της γρίπης του ανθρώπου και των ζώων. Δεν έχει εξακριβωθεί ακόμη οριστικά πού, κατά τη διάρκεια της διαεπιδημικής περιόδου - εκτός του ανθρώπινου πληθυσμού (σε πτηνά ή θηλαστικά) ή στον ανθρώπινο πληθυσμό (λόγω μακροχρόνιας επιμονής, τοπικής κυκλοφορίας) ιοί που έχουν προσωρινά εξαντλήσει τις επιδημικές τους ικανότητες διατηρούνται.
Τα πτηνά θεωρούνται οι κύριοι και κύριοι ξενιστές των ιών της γρίπης Α, στους οποίους, σε αντίθεση με τους ανθρώπους, είναι κοινοί ιοί με και τους 17 τύπους HA και 10 τύπους ΝΑ. Οι αγριόπαπιες είναι οι φυσικοί ξενιστές των ιών της γρίπης Α, στους οποίους το παθογόνο βρίσκεται στο γαστρεντερικό σωλήνα και δεν προκαλεί αισθητή βλάβη στους ξενιστές. Οι ιοί εμφανίζουν τις παθογόνες τους ιδιότητες όταν μετακινούνται σε άλλα πτηνά και θηλαστικά. Μεταξύ των θηλαστικών, η μεγαλύτερη σημασία αποδίδεται στους χοίρους, οι οποίοι θεωρούνται ενδιάμεσος ξενιστής και συγκρίνονται με ένα «δοχείο ανάμειξης».
(Οι σύγχρονοι ανθρώπινοι ιοί γρίπης μεταδίδονται ασθενώς στα ζώα. Όλες οι πανδημίες γρίπης Α από το 1930 ξεκίνησαν στην Κίνα, η κύρια πύλη εξάπλωσης είναι η Σιβηρία (μαζικές μεταναστεύσεις πτηνών).
Н1N1- 1930 Αναγνωρίστηκε σε ανθρώπους, χοίρους, φάλαινες (1972), οικόσιτα και άγρια πτηνά. Η περίφημη πανδημία της «ισπανικής γρίπης» συνδέεται με αυτήν. Αυτός ο τύπος έχει γίνει ξανά ευρέως διαδεδομένος από το 1977.
Ο H2N2 έχει ανιχνευθεί από το 1957. σε ανθρώπους και πουλιά. Επιδημίες που σχετίζονται με αυτούς τους ιούς εμφανίζονταν περιοδικά. Τώρα και οι δύο τύποι ταυτοποιούνται παράλληλα.
Ο H3N2 εντοπίστηκε το 1963. (Χονγκ Κονγκ).
Ο ιός A/Singapore/1/57 (H2N2) έχει τρία γονίδια από τους ιούς της γρίπης των πτηνών της Ευρασίας, ο ιός A/Hong Kong/1/68 (H3N2) περιέχει 6 γονίδια από τον ιό «Singapore» και δύο από τα πτηνά. Αυτά τα δεδομένα επιβεβαιώνουν ότι η ανθρωπότητα λαμβάνει νέους επιδημικούς τύπους ιών γρίπης Α από πτηνά, τον κύριο ξενιστή. Η άμεση πρόβλεψη είναι η πιθανότητα εμφάνισης νέων επιδημικών παραλλαγών του ιού της γρίπης Α που έχουν αιμοσυγκολλητίνη HA5 ή 7 (αρκεί η αντικατάσταση ενός ή δύο αμινοξέων στη δομή τους).
Η οικογένεια των ορθομυξοϊών (ελληνικά orthos - σωστό, tukha - βλέννα) περιλαμβάνει τους ιούς της γρίπης τύπου A, B, C, οι οποίοι, όπως και οι παραμυξοϊοί, έχουν συγγένεια με τη βλεννίνη. Οι ιοί της γρίπης Α προσβάλλουν ανθρώπους και ορισμένα είδη ζώων (άλογα, χοίρους κ.λπ.) και πτηνά. Οι ιοί της γρίπης τύπου Β και C είναι παθογόνοι μόνο για τον άνθρωπο. Ο πρώτος ιός της ανθρώπινης γρίπης απομονώθηκε από τον άνθρωπο το 1933 από τους W. Smith, C. Andrews και P. Ladow (στέλεχος WS) μολύνοντας λευκά κουνάβια. Αργότερα, αυτός ο ιός ταξινομήθηκε ως τύπου Α. Το 1940, ο T. Francis και ο T. Megill ανακάλυψαν τον ιό της γρίπης τύπου Β και το 1949, ο R. Taylor ανακάλυψε τον ιό της γρίπης τύπου C. Κατά την ταξινόμηση των ιών της γρίπης, υπήρχαν πάντα ορισμένες δυσκολίες που σχετίζονται με την αντιγονική τους μεταβλητότητα. Οι ιοί της γρίπης χωρίζονται σε τρεις τύπους Α, Β και Γ. Ο τύπος Α περιλαμβάνει αρκετούς υποτύπους που διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τα αντιγόνα τους - αιμοσυγκολλητίνη και νευραμινιδάση. Σύμφωνα με την ταξινόμηση του ΠΟΥ (1980), οι ιοί της γρίπης του ανθρώπου και των ζώων τύπου Α χωρίζονται σε 13 αντιγονικούς υποτύπους με βάση την αιμοσυγκολλητίνη (H1-H13) και 10 με βάση τη νευραμινιδάση (N1-N10). Από αυτούς, οι ιοί της ανθρώπινης γρίπης τύπου Α περιλαμβάνουν τρεις αιμοσυγκολλητίνες (HI, H2 και NZ) και δύο νευραμινιδάσες (N1 και N2). Για παράδειγμα, ο ιός της γρίπης Α: Khabarovsk/90/77 (H1N1).
