Gripas vīrusa novirze. Antigēna struktūra. Tipiski A tipa gripas vīrusu antigēni ir hemaglutinīns un neiraminidāze; šo proteīnu kombinācija ir pamats gripas vīrusu klasifikācijai. Gripas vīrusa molekulārā ģenētika
Tipisks Ag gripas vīrusa tips - ; šo proteīnu kombinācija ir pamats gripas vīrusu klasifikācijai. Jo īpaši 13 Ag ir izolēts no A gripas vīrusa dažādi veidi hemaglutinīns un 10 neiraminidāzes veidi. Antigēnās atšķirības starp A, B un C tipa vīrusiem nosaka atšķirības NP un M proteīnu struktūrās. Visiem A tipa vīrusu celmiem ir grupai (S-) Ag konstatēts RTGA. Tipam raksturīgs Ag - hemaglutinīns un neiraminidāze; to struktūras atšķirības izraisa jaunu seroloģisko variantu rašanos, bieži vien viena epidēmijas uzliesmojuma dinamikā (att. 26 –2 ). Izmaiņas antigēnu struktūrā var notikt divos veidos:
Y izkārtojums, 26. zīmējums-02.
Rīsi. 26 –2 . Mehānismu diagramma, izraisot gripas vīrusu antigēnu nobīdi un antigēnu novirzi. Paskaidrojumi tekstā.
Antigēna novirze. Izraisa nelielas izmaiņas Ag struktūrā ko izraisa punktu mutācijas. Lielākā mērā notiek izmaiņas hemaglutinīna struktūrā. Drifts attīstās epidēmijas procesa dinamikā un samazina imūnreakciju specifiku, kas populācijā izveidojušās patogēna iepriekšējās cirkulācijas rezultātā.
Antigēna maiņa. Izraisa jauna vīrusa antigēna varianta parādīšanos, nesaistīti vai attāli antigēniski saistīti ar iepriekš cirkulētiem variantiem. Domājams, ka antigēnu maiņa notiek ģenētiskas rekombinācijas rezultātā starp cilvēka un dzīvnieku vīrusu celmiem vai latentu cirkulāciju vīrusu populācijā, kas ir izsmēlusi savu epidēmijas potenciālu. Ik pēc 10–20 gadiem cilvēku populācija tiek atjaunināta, bet imūnā "slānis" pazūd, kas izraisa pandēmiju veidošanos.
R. G. VEBSTERS un V. G. LEIVERS i (R. G. VEBSTERS un V. G. LAYER)
I. IEVADS
A1 tipa gripas vīruss ir unikāls starp "cilvēka infekcijas slimību izraisītājiem, jo spēj tik spēcīgi mainīt savu antigēnu struktūru, ka specifiskā imunitāte, kas iegūta, reaģējot uz inficēšanos ar vienu celmu", nodrošina ļoti vāju vai nekādu aizsardzību pret nākamo vīrusa izplatību. Pateicoties šādai vīrusa mainīgumam, gripa joprojām ir viena no galvenajām cilvēku epidēmiskajām slimībām.
Gripas vīrusos ir konstatētas divu veidu antigēnu variācijas: antigēnu novirze (Burnet, 1955) un nozīmīga antigēnu nobīde. Antigēnu novirzi raksturo salīdzinoši nelielas izmaiņas, kas galvenokārt notiek celmu saimē, no kurām katru var viegli korelēt ar visiem citiem šīs ģimenes celmiem gan iekšējo, gan virsmas antigēnu ziņā. Starp A gripas vīrusa celmiem, kas inficē cilvēkus, katrs nākamais variants aizstāj iepriekšējo. Tas, iespējams, ir saistīts ar selektīvo priekšrocību, kāda ir jauniem antigēnu variantiem, pārvarot saimniekorganisma imunoloģiskos šķēršļus. Antigēna novirze ir raksturīga ne tikai A, YAO un B gripas vīrusiem.
Otrs antigēnu mainīguma veids, kas aprakstīts tikai vīrusam A, ietver negaidītākas un dramatiskākas izmaiņas. Tos sauc par nozīmīgām antigēnu nobīdēm2. Šīs nobīdes notiek ik pēc 10-15 gadiem (skat. 15. nodaļu), un tās iezīmē antigēniski "jaunu" vīrusu parādīšanās, pret kuriem iedzīvotājiem nav imunitātes, un tieši šie ir "vīrusi, kas izraisa ievērojamas gripas pandēmijas.
Šiem "jaunajiem" vīrusiem ir HA1 un NA apakšvienības, kas pilnīgi atšķiras no tām, kas cirkulēja cilvēkos pirms jaunā vīrusa parādīšanās. Nozīmīga nobīde var notikt vienā vai abos virsmas antigēnos; ir aprakstītas divas gripas pandēmijas, ko izraisījuši vīrusi, kas pieder katrai no šīm divām kategorijām (skatīt 15. nodaļu).
Gripa ir arī dažu dzīvnieku un putnu dabiska infekcija. Tikai A tipa vīrusi ir izolēti no cūkām, zirgiem un dažādiem putniem, tostarp vistām, pīlēm, tītariem, paipalām, fazāniem un zīriņiem (McQueen et al., 1968; Pereira, 1969; Pasaules Veselības organizācija, 1972). Iepriekš tika uzskatīts, ka gripas vīrusa daļiņas virsma sastāv no antigēnu mozaīkas, kas ir daļa no visiem celmiem. šāda veida, un ka antigēnu mainīgums ir šo antigēnu pārvietošanās rezultāts no pamanāmas vietas uz latentu un otrādi. Vēlāk tika ierosināts cits antigēnu novirzes mehānisms. Pašlaik tiek uzskatīts, ka aminoskābēs, kas veido HA un NA apakšvienību antigēnus, pastāvīgi notiek izmaiņas. Tie ir tādu mutantu atlases rezultāts, kuriem ir izmaiņas polieltīda apakšvienību aminoskābju secībā, kuras savukārt izraisa vīrusa RNS mutācija. Šo "jauno" vīrusu hemaglutinējošās un neiraminidāzes apakšvienības antigēniski pilnīgi atšķiras no vīrusu apakšvienībām, kas cirkulēja starp cilvēkiem pirms jaunu celmu parādīšanās. Mēs domājam, ka "jaunais" vīruss nav iepriekšējā cilvēka gripas vīrusa mutācijas rezultāts, bet gan rodas ģenētiskas rekombinācijas rezultātā starp cilvēka vīrusu un vienu no daudzajiem A gripas vīrusa celmiem, kuru dabiskie saimnieki ir dzīvnieki vai putni. Pēc rašanās "jaunais" vīruss aizstāj "veco", kas pilnībā izzūd no cilvēku populācijas.
Nozīmīgas antigēnu izmaiņas B gripas vīrusos vēl nav identificētas. Pereira (1969) ierosināja, ka nozīmīgu antigēnu pārmaiņu trūkums B gripas vīrusos var būt saistīts ar šādu gripas vīrusu neesamību zemāko dzīvnieku un putnu vidū.
Antigēnu mainīgums ietver tikai HA un NA apakšvienības; vīrusa iekšējie proteīni (nukleotireoīda antigēns un matricas jeb membrānas M-proteīns) lielākoties ir nemainīgi. No diviem virsmas antigēniem HA ir svarīgāks, jo antivielas pret šo antigēnu neitralizē vīrusa infekciozitāti.
II. GRIPA VĒSTURISKĀ ASPEKTS (sk. arī 15. nodaļu)
A. PIERĀDĪJUMI PAR ANTIGĒNU IZMAIŅĀM
Pēdējos gadsimtos bieži ziņots par gripai līdzīgu slimību (Hirsch, 1883); slimība vai nu parādījās pandēmiju veidā, aptverot ļoti lielu iedzīvotāju daļu un izplatījās gandrīz visā pasaulē, vai arī pārstāvēja lokālus uzliesmojumus. Līdz 1933. gadam, kad gripas vīruss pirmo reizi tika izolēts (no cilvēkiem. Piezīme red.) 1, nebija iespējams droši pateikt, vai konkrēto pandēmiju patiešām izraisīja gripas vīruss. Tomēr vēsturiskajos dokumentos aprakstītās epidēmiju pazīmes liecina, ka šīs epidēmijas varēja izraisīt gripas vīrusi. Lai gan citām infekcijas slimībām var būt gripai līdzīgi simptomi, tikai gripa izraisa pēkšņas epidēmijas, kas ilgst vairākas nedēļas un tikpat pēkšņi izzūd (Burnet and White, 1972). Seroloģiskie pētījumi, kas veikti ar gados vecākiem cilvēkiem, liecina arī par iepriekšējām gripas epidēmijām, kas notikušas ne tik senos laikos (Mulder un Mazurel, 1958).
Agrākā zināmā gripas epidēmija reģistrēta Vācijā 1170. gadā (Hirsch, 1883), un no citiem vēstures avotiem var sastādīt diezgan pilnīgu epidēmiju sarakstu Eiropā, sākot no 1500. Šeit tiks minētas tikai vissmagākās epidēmijas. Sīkāka informācija atrodama Hirsch (1883), Creighton (1891, 1894), Burnet and Clarke (1942) un Burnet and White (1972).
1781.-1782.gada epidēmija sākās Āzijā 1781. gadā un pēc tam līdz 1782. gada sākumam caur Krieviju izplatījās Eiropā. Šī epidēmija izraisīja salīdzinoši maz nāves gadījumu, taču tās īpatnība bija tāda, ka slimība biežāk skāra pusmūža cilvēkus, nevis bērnus un vecāka gadagājuma cilvēkus. Diezgan smagas epidēmijas notika arī 1803., 1833., 1837. un 1847. gadā. 1847.-1848.gada epidēmija sākās Austrumkrievijā 1.-847.martā un sasniedza Eiropu un Angliju 1847.-1848.gada ziemā. Šī epidēmija ir izraisījusi daudzus nāves gadījumus, īpaši gados vecāku cilvēku vidū.
1889. gada pandēmija Eiropā nonāca arī no Krievijas, 1890. gada sākumā sasniedzot Angliju un Ameriku. Slimība izplatījās ceļotāju ātrumā. Pēc vīrusa parādīšanās 1889. gadā katrā no nākamajiem gadiem notika vēl četri infekcijas viļņi. Otrais un trešais uzliesmojums izraisīja daudz nāves gadījumu, īpaši bērnu un vecāka gadagājuma cilvēku vidū. Seroloģiskie (Mulder un Mazurel, 1958) un citi pētījumi (Pereira, 1969) liecina, ka tajā laikā pastāvēja vīrusi, kas saistīti ar Āzijas, Honkongas un zirgu 2. serotipa gripas vīrusiem.
Smagākā gripas pandēmija notika 1918.-1919.gadā. Šīs pandēmijas izcelšanās vieta nav precīzi zināma, taču Bērnets un Klārks (1942) uzskata, ka vīruss Āzijā un Eiropā varēja attīstīties neatkarīgi vai arī to varēja atnest uz Eiropu (Ķīnas strādnieki. Pandēmija noritēja viļņveidīgi un prasīja vidēji 20 līdz 50 miljonus "cilvēku dzīvību, galvenokārt jauniešu. Iespējams, 1918. gada pandēmijas vīruss bija saistīts ar 1918-19 pandēmijas vīrusu gripas vīruss. Pirmo reizi to ierosināja Laidlaw (1935) un Shope (1936), taču ir iespējams, ka šis vīruss tika pārnests no cilvēkiem uz cūkām, nevis otrādi. Devenporta et al (1953) un citi (1953) veiktie intensīvie pētījumi par cūku gripas vīrusa antivielu samazināšanos cilvēka serumos, kas izraisīja epidēmiju (1953)1953. 9 18-1919 1pg., seroloģiski saistīta ar cūku gripas vīrusu.
Lielais nāves gadījumu skaits lika Bērnetam un Klārkam (1942) domāt, ka šim vīrusam varētu būt bijusi neparasta virulence. Pēc citu pētnieku domām (Ždanovs et al., 1958; Kilbourne, 1960), kara apstākļi un antibiotiku trūkums varētu būt par cēloni augstai mirstībai no sekundārām bakteriālām infekcijām. Tomēr šķiet, ka daži vīrusu mutanti bija ļoti virulenti, jo 1781. gada pandēmijas vīruss, kas skāra arī jauniešus, neizraisīja tik augstu mirstību.
B. VĪRUSA ANTIGĒNĀS IZMAIŅAS LAIKĀ PĒC 1933. GADA
Pēc pirmā gripas vīrusa identificēšanas, kas tika apzīmēts kā H0N1 (Pasaules Veselības organizācija, 1971), antigēnu izmaiņas notika 1947. gadā, kad parādījās vīruss H1N1 (piemēram, A/FM/1/47), 1957. gadā, kad parādījās vīrusi H2N2 (piemēram, Hongong virus (piemēram, A//Singapore vīruss (A/1/Singapore97)). Kong/1/68). Antigēnu maiņa 1947. gadā sastāvēja no hemaglutinācijas antigēna izmaiņām (no H0N1 uz H1N1"), 1957. gadā gan HA, gan NA antigēni pilnībā atšķīrās no iepriekšējo gadu vīrusa antigēniem (no H1N1 uz H2N2), bet 1968. gadā Honkongas variants uzrādīja būtisku atšķirību H2N2 antigēnā (from3m2N2N2).
Āzijas gripas vīrusa (H2N2) celms, kas pirmo reizi parādījās vienā no Ķīnas provincēm 1957. gadā, saturēja HA un NA apakšvienības, kas antigēniski pilnīgi atšķīrās no gripas vīrusu H0N1 un H1N1 apakšvienībām, kas iepriekš cirkulēja cilvēku vidū. Šis gripas vīrusa celms izraisīja vēsturē nepieredzētu pandēmiju (Burnet, White, 1972), taču nāves gadījumu skaits bija neliels. Nākamo un līdz šim pēdējo gripas pandēmiju izraisīja A/Hong Kong/68 vīruss, kurā NA apakšvienības bija līdzīgas "vecā" Āzijas A2 vīrusa apakšvienībām, un HA apakšvienībām bija pilnīga antigēnu atšķirība no "vecā" Āzijas celma (Coleman et al., 1968; Schulman, Webster, 9, 7, 9).
B. IEPRIEKŠĒJO PANDĒMIJU VISPĀRĪGĀS ĪPAŠĪBAS
Cilvēku gripas pandēmiskais raksturs liecina, ka cilvēci neregulāros intervālos ietekmē vīrusi ar jauniem antigēnu determinantiem. Iepriekš minētā informācija liecina, ka šīs pandēmijas bieži rodas Dienvidaustrumāzijā un izplatās ceļotāju ātrumā. Lielākā daļa pandēmiju izraisīja bērnu un vecāka gadagājuma cilvēku mirstības palielināšanos, bet vismaz divas pandēmijas (1781. un 1918. gadā) palielināja mirstību jauniešu vidū.
III. GRIPAS VĪRUSA GENOMA ĪPAŠĪBAS
Gripas vīrusam ir sadrumstalots genoms, kas sastāv no vismaz septiņiem vienpavedienu RNS fragmentiem. Šī fragmentācija ļauj genomam "pārkārtoties ("rekombinēties") jauktu infekciju laikā ar dažādiem celmiem (sk. 7. nodaļu), un tas var būt fundamentāls gripas vīrusa antigēnu variabilitātei. Pēc jauktas inficēšanās ar šūnām ar diviem dažāda veida vīrusiem ir augsta frekvences vīrusa atkārtota infekcija. Starp A gripas vīrusiem pirmo reizi tika demonstrēts Burnet (Burnet, Lind, 1949, 1951), un to atkārtoti apstiprināja citi pētnieki, kas strādā šajā jomā (Hirst, Gotlieb, 1953, 1955; Simpson, Hirst, 1961; Simpson, 1964; Sugiura, Kilbour biežums var sasniegt 196 reizes). %.
Augstais rekombināciju biežums starp gripas vīrusiem ļauj veidot antigēnu-hibrīdu vīrusus jauktas infekcijas gaitā gan in vitro, gan in vivo eksperimentos. Pirmo reizi bioķīmisko apstiprinājumu tam sniedza Lavers un Kilburns (1966), kuri atklāja, ka ģenētiski stabilam rekombinantam X7 vīrusam, kas izolēts no šūnām, kas sajauktas ar gripas vīrusa NW-S (H0N1) un RI / 5+ (H2N2) celmiem, ir vīrusa H0N2 apakšvienības HA apakšvienības un H0N2 vīrusa apakšvienības. Pēc tam tika izolēti daudzi citi šādi rekombinantie A tipa gripas vīrusi, un faktiski tos var izveidot "pareizā secībā" (Webster, 1970) (sk. arī 39.). Jaunu gripas celmu veidošanās dzīvnieku (vai putnu) un cilvēka vīrusu rekombinācijas rezultātā ir aplūkota VII sadaļā. Ir iegūti pierādījumi, kas liecina, ka gripas pandēmijas izraisošie vīrusu celmi dabā var rasties arī šādā veidā. Iespējama arī rekombinācija starp B gripas vīrusiem (Perry un Burner, 1953; Perry et al., 1954; Ledinko, 1955; Tobita un Kilbourne, 1974), taču rekombinācija starp A un B gripas vīrusiem nekad nav atrasta.
IV. HEMAGLUTINĪNA APAKŠVIENĪBAS
UN NEURAMINIDĀZES KĀ ĻOTI MAINĪGAS
ANTIGĒNI
Gripas vīrusa hemaglutinācijas un neiraminidāzes aktivitātes ir saistītas ar dažādām apakšvienībām (Laver un Valentine, 1969; Laver, 1973), kas veido tapas slāni uz vīrusa daļiņu virsmas (32).
Hemaglutinīns ir galvenais virsmas antigēns. Tas ir atbildīgs par vīrusa mijiedarbību ar šūnas virsmu un neitralizējošu antivielu indukciju. Hemaglutinējošā antigēna mainīgums veicina jaunu gripas epidēmiju rašanos.
NA enzīms ir otrais vīrusam specifiskais gripas vīrusa daļiņas virsmas antigēns.Antigēniski NA pilnīgi atšķiras no HA (Seto, Rott, 1966; Webster, Laver, 1967) NA antivielas neitralizē vīrusa infekciozitāti (izņemot ļoti augstās koncentrācijās), bet tās ievērojami palēnina inficēto R,ottster (Web19) šūnu izdalīšanos no R6,Se; 1967; Kilbourne et al., 1968; Becht et al., 1971; Dowdle et al., 1974), un šīm antivielām var būt svarīga loma vīrusa replikācijas samazināšanā in vivo un izplatīšanās novēršanā.
infekcijas (Schulman et al., 1968). Parastā mainība ir raksturīga arī NA, šī antigēna variācijas, iespējams, ir mazāk nozīmīgas gripas epidemioloģijai.
Hemaglutinējošās apakšvienības ir glikoproteīna stieņa formas struktūras trīsstūrveida šķērsgriezumā ar relatīvo molekulmasu aptuveni 215 000 (33). Tie ir "monovalenti" un (sadarbojas ar
šūnu receptori tikai vienā galā (Laver un Valentine, 1969). Izolētās apakšvienības ir ļoti imunogēnas, ja tās ievada dzīvniekiem adjuvanta klātbūtnē. Katra vīrusa daļiņa satur aptuveni 400 HA apakšvienības (Tiffany Blough, 1970; Schulze, 1973; Layer, 1973).
HA apakšvienības sastāv no diviem polileptīdiem, kuru relatīvā molekulmasa ir aptuveni 25 000 un 55 000 (Compans et al., 1970; Schulze, 1970; Laver, 1971; Skehel and Schild, 1971; Stanley and Haslam, 1971, 1, 971, 9, 1971, 7 2kehel 9; 72). Tie ir apzīmēti kā smagie un vieglie skolipeptīdi HA1 un HA2. Oi6e, šīs ķēdes tiek sintezētas kā viens tills-peltīda prekursors Niks ar molekulmasu aptuveni 80 000, kas vairākās šūnās tiek sadalīti vieglos un smagos polipeptīdos (Lazarowitz et al., 1971, 1973; Skehel, 1972; Klenk7 et al., 2). Neskartās apakšvienībās smagās un vieglās ķēdes ir saistītas ar disulfīda saitēm, veidojot dimēru, un katra HA apakšvienība sastāv no diviem vai trim šādiem dimēriem (Laver, 1971).
HA apakšvienībām ir hidrofobās un hidrofilās pļaujmašīnas (34).Hidrofilais gals ir atbildīgs par apakšvienības bioloģisko aktivitāti, savukārt hidrofobais gals saistās ar vīrusa apvalka lipīdiem.
Neiraminidāzes apakšvienība ir glikoproteīna struktūra, kuras relatīvā molekulmasa ir aptuveni 240 000. Tā sastāv no kvadrātveida, kastītes formas galviņām ar 8-8-4 bedrītēm, kuru centrā IK ir piestiprināts pavediens ar izkliedētu asti vai ar nelielu galviņu galā (.35) (Laver and al9 Valentine, W19 et al9, W19 ,7 rigley). Izolētajām apakšvienībām ir pilna fermentatīvā aktivitāte, un tās ir ļoti imunogēnas, ja tās ievada dzīvniekiem ar adjuvantu. Katra vīrusa daļiņa satur aptuveni 80 NA apakšvienības (Schulze, 1973; Laver, 1973). Tomēr NA apakšvienību skaits vīrusa daļiņā var atšķirties atkarībā no celma (Webster et al., 1968; Webster and Laver, 1972; Palese un Schulman, 1974), kā arī no saimniekšūnas veida, kurā vīruss tika audzēts.
NA apakšvienības sastāv no četriem glikozilētiem lolipeptīdiem ar relatīvo molekulmasu aptuveni 60 000, kas saistīti viens ar otru ar disulfīda saitēm, kas lokalizētas pavedienā vai tā astē (sk. arī 4. nodaļu). Lielākajā daļā celmu šie 4 polipeptīdi šķiet identiski.Tomēr dažos celmos NA, (iespējams, sastāv no divu veidu polipeptīdiem, kas nedaudz atšķiras pēc izmēra (Webster, 1970a; Skechel, Schield, 1971; Bucher, Kilbourne, 1972, Lazver, 7 Down, 1972, La.19; ti, Laver, 1973; Wrigley et al., 1973).
Fermenta un antigēnu determinantu aktīvā vieta ir lokalizēta dažādos NA apakšvienības galvas reģionos (Ada et al., 1963; Fazekas de St. Groth, 1963), un šīm galviņām ir hidrofilas īpašības. NA "aste" ir hidrofoba un kalpo, lai pievienotu apakšvienību vīrusa lipīdu apvalkam (Laver un Valentine, 1969) (sk. "29").
A. UN NA APAKŠVIENĪBU IZOLĒŠANA UN ATdalīšana
Dažiem gripas vīrusa celmiem tīras, neskartas HA un NA apakšvienības var iegūt ar elektroforēzi uz celulozes acetāta sloksnēm pēc vīrusa daļiņu izjaukšanas ar SDS (Laver, 1964, 1971; Laver un Valentine, 1969; Downie, 1973). Jebkuras no šīm apakšvienībām izolēšanas panākumi, izmantojot šo metodi, ir atkarīgi no to izturības pret SDS denaturāciju istabas temperatūrā. Saskaņā ar šo kritēriju gripas vīrusus var iedalīt četrās grupās.
1. Vīrusi ar HA apakšvienībām, kas ir rezistenti pret denaturētu spirtu
SDS. Iznīcinot šāda veida vīrusus, SDS un elektro
troforēze uz celulozes acetāta sloksnēm. visi vīrusu proteīni,
“izņemot HA apakšvienības, tās migrē kā anjoni. hemagluti-
nīnu, kas migrē kā katjonu, var izolēt tīrā veidā
forma ar pilnīgu bioloģiskās aktivitātes atjaunošanos
apstākļos, kas neiznīcina kovalentās saites [piemēram
pasākumi: A/Bel/42 (H0N1)].
2. Vīrusi ar NA apakšvienībām rezistenti pret denaturētiem
SDS. Tīras, aktīvas NA apakšvienības var būt
atdalīti no šiem vīrusiem ar iepriekš aprakstīto metodi (piemēram
pasākumi: B/LEE/40).
3. Vīrusi, kuros ne HA, ne NA nav rezistenti pret dena
SDS tūres. Šajā gadījumā visi vīrusu proteīni migrē
kā anjoni un neviena no virsmas apakšvienībām nevar
var izolēt ar aprakstītajām metodēm [piemēram:
A/NWS/33(H0N1)].
4. Vīrusi ar gan HA, gan NA apakšvienībām
izturīgs pret SDS denaturāciju. Šiem vīrusiem gan sub
vienības elektroforēzes laikā - migrē kā katjoni
un to nevar sadalīt šādā veidā [piemēram:
A/Singapūra? 1/57 (H2N2)].
Pēdējās vīrusa grupas HA un NA apakšvienības var izolēt, kā parādīts 36. punktā. Tika izolēts putnu gripas vīruss (A/Petrel/Australia/1/72(Hau6May5)), kas bija stabils pret SDSHAHNA (Downie un Laver, 1973). Celulozes acetāta laikā tie var pārvietoties kopā un nevarētu to izdalīties (elektroforēzes laikā). Tādējādi abas šo apakšvienību sugas tika ģenētiski atdalītas ar rekombināciju (Webster, 1970b).Vecāku vīrusi ar HA vai NA apakšvienībām, kas ir jutīgas pret SDS denaturāciju, tika atlasīti, lai iegūtu rekombinantus.Putnu vīrusa putnu vīrusa SDS stabilās HA un NA apakšvienības pēc tam tika izolētas no SDS (elektroacetatēzes vai atkārtoti izjauktas viracetatozes šūnas. 31, IB vidū un apakšā). attēlus, var iegūt tīras apakšvienības, kas nepieciešamas ķīmiskai analīzei un "monospecifisku" antiserumu sagatavošanai.
HA un NA apakšvienības var izolēt arī no noteiktiem gripas vīrusa celmiem, apstrādājot vīrusa daļiņas ar šroteolītiskiem enzīmiem (Noll et al., 1962; Seto et al., 1966; Compans et al., 1970; Brand, Skehel, 1972; Wrigley, Skehel, 1972; Wrigley, et al., kā redzamais hidrolīzes rezultāts 7). (polipentīdu ķēdes gali, kas ir atbildīgi par apakšvienību piesaisti vīrusa apvalka lipīdu slānim. Tomēr tam vajadzētu būt arī daļējai citu HA apakšvienības reģionu sagremošanai, kā rezultātā tiek traucēta hemaglutinācijas aktivitāte un tiek zaudēti daži antigēnu determinanti.
B. HEMAGLUTINĪNA POLIPEPTĪDU (HA1 UN HA2) ATdalīšana
Hemaglutinējošo apakšvienību vieglās un smagās ķēdes var atdalīt ar SDS-poliakrilamīda ķermeņa elektroforēzi. Tomēr sagatavošanas nolūkos vislabāko atdalīšanu panāk, centrifugējot guanidīna hidrohlorīda-ditiotrietola blīvuma gradientu (Laver, 1971), ko veic disulfīda saites pārraušanas apstākļos, vai tel-filtrāciju guanidīna hidrohlorīda-ditiotrietola šķīdumā (Webster, 1970a). Šķiet, ka šī atdalīšana ir balstīta uz vieglās polipeptīdu ķēdes ievērojamo hidrofobitāti. Centrifugēšanas procesā koncentrētā guanidīna hidrohlorīda - ditiotrietola šķīdumā šis vieglais polipeptīds to noārda ātrāk nekā smagā ķēde, un gēla filtrēšanas laikā vieglā ķēde izdalās pirmā, acīmredzot tāpēc, ka pat tik stipri disociējošā vidē vieglā ķēde neeksistē monomēra formā.
Šīs piezīmes attiecas tikai uz "HA apakšvienībām, kas iegūtas no vīrusa, kas audzēts uz šūnām, kurās pilnīga proteolītiskā šķelšanās notiek pirms
HA polipeptīds uz NAL un HA2. Turklāt HA apakšvienību smagos un vieglos polipeptīdus (HA1 un HA2), kas iegūti proteolītiskā šķelšanā, šādā veidā nevar atdalīt, iespējams, tāpēc, ka gremošana iznīcina "vieglās ķēdes hidrofobos reģionus" (Skehel, Laver, nepublicēti dati).
B. HA1 UN HA2 ĪPAŠĪBAS
A gripas vīrusa, celma BEL (H0N1) vieglajām un smagajām polipeptīdu ķēdēm bija līdzīgs polipeptīdu sastāvs, izņemot to, ka smagais polipeptīds saturēja ievērojami vairāk prolīna nekā vieglā ķēde (Laver un Raker, 1972). Tomēr šo divu ķēžu triptisko šķelšanās produktu peptīdu kartes bija pilnīgi atšķirīgas, norādot uz atšķirīgu aminoskābju secību šajās ķēdēs (Laver, 1971). Abas polipeptīdu ķēdes satur ogļhidrātus, bet glikozamīna analīze liecina, ka smagais polipeptīds satur daudz vairāk ogļhidrātu nekā vieglā ķēde. Tika konstatēts, ka smagā ķēde satur 9,4% N-acetilglikozamīna, kā arī neitrālos cukurus; tādējādi tas, iespējams, satur apmēram 20% ogļhidrātu.
D. DAŽĀDU VĪRUSU SKAITS
ANTIGĒNI NOTEIKTAJI UZ VIRSMAS
APAKŠVIENĪBAS IESLĒGTS
Dažādu vīrusam specifisku antigēnu skaits
noteicošais vīrusa hemalglutinējošās apakšvienības
gripa nav zināma (uz hemaglutinācijas virsmas
apakšvienībām, ir arī specifiski determinanti
uz saimniekšūnu). Nesenie eksperimenti ir parādījuši
tomēr, ka Gon celma hemaglutinējošās apakšvienības
kong (H3N2) no cilvēka gripas vīrusa ir vismaz
vismaz divi un, iespējams, vairāk, dažādi vīrusa specifiski
cal antigēnu determinantiem (Laver et al., 1974).
Tas ir pierādīts šādi: hemagglu
tonēšanas apakšvienības tika iegūtas no gripas vīrusa
Honkonga (A/Hong Kong/68, H3N2) un tās antigēnais variants
A / Memfisa / 102/72, kas radās antigēna rezultātā
drifts. Imūndifūzijas testi ir parādījuši, ka apakšvienība
Honkongas/68 vīrusa saimniekiem ir vismaz divi
dažādi veidi antigēnu determinanti, savukārt
1972. gada variants acīmredzot nes vismaz trīs reizes
personīgie faktori (37).
Vīrusu A/Hong Kong/68 un A/Memphis/102/72 hemaglutinējošajām apakšvienībām bija viens kopīgs determinants. Antivielas pret šo determinantu "krustreaģēja ar abiem vīrusiem imūndifūzijas, hēma aglutinācijas inhibīcijas un neitralizācijas testos. Antivielas pret citiem determinantiem neuzrādīja nekādas manāmas seroloģiskas krusteniskas reakcijas starp Honkongas / 68 un Memfisas / 72 vīrusiem. Tādējādi ir acīmredzams, ka antivīrusu procesā.
Ģenētiskās novirzes dēļ Honkongas gripas vīruss ir piedzīvojis būtiskas izmaiņas vienā no tā "specifiskajiem" noteicošajiem faktoriem. Dati no Laver et al. (1974) (liek domāt, ka vienā un tajā pašā HA apakšvienībā ir lokalizēti dažādi antigēnu determinanti un ka vīrusa daļiņām nav antigēniski atšķirīgu apakšvienību maisījuma.
E. SAIMNIEKA ŠŪNAS ANTIGĒNA LOKALIZĀCIJA
Lai gan pirmie gripas vīrusa saimniekšūnas antigēna apraksti "(Knight, 1944, 1946)" tika uztverti ar zināmu skepsi, tagad to esamība ir stingri pierādīta1. Šādu antigēnu klātbūtne ir noteikta ar vairākām seroloģiskām metodēm, tostarp izgulsnēšanu (Knight, 1944), imūndifūziju (Howe et al., 1967), komplementa fiksāciju (Smith et al., 1955), hematglutinācijas inhibēšanu (Knight, 1944; Harboe et al., 19,36 un magglutination1; , 1963b; Laver un Webster, 1966). Saimnieka šūnas antigēns sastāv galvenokārt no ogļhidrātiem un ir jautri saistīts ar HA un NA apakšvienības jolipeptīdiem. Saimnieka antigēna (un ogļhidrātu) saites ar vīrusa daļiņas iekšējiem proteīniem netika atrastas.
Viena no gripas vīrusu saimnieka antigēna noslēpumainajām iezīmēm ir tā, ka tas tiek konstatēts vīrusos, kas audzēti vistu vai tītaru embriju alantoisa dobumā (Harboe, 1963a), bet ne vīrusos, kas audzēti, piemēram, pīļu embriju alantoisā dobumā, peļu plaušās inhibēta šūnu kultūra vai dažādās šūnās. glutinācija ar antiserumiem, kas iegūti pret ekstraktiem no neinficētām saimniekšūnām.Tas, iespējams, ir saistīts ar to, ka šajās šūnās izaudzētais vīruss "satur saimniekšūnas ogļhidrātus", bet kaut kādu iemeslu dēļ tiem vai nu nav antigēnu īpašību, vai arī pret tiem vērstās antivielas neinhibē hēma aglutināciju.
E. SAIMNEŠŪNAS ANTIGĒNA LOMA
Ogļhidrātu sastāvdaļai var būt ļoti svarīga loma vīrusa apvalka veidošanā. Izolētas NA ■ un HA apakšvienības tiek apkopotas, ja nav SDS. Tas liecina, ka šīm apakšvienībām ir gan hidrofobi, gan hidrofīli gali (Laver un Valentine, 1969), un, iespējams, saimniekšūnas ogļhidrātu komponents, un tas nosaka HA un NA evienību viena gala hidrofobitāti.
G. APAKŠVIENĪBU ANTIGĒNĀ VARIABILITĀTE
KONSTATĒTS HEMAGLUTINĪNS UN NEURAMINIDĀZE
MONOSPECIFISKAIS ANTISERUMS
Līdz "nesen tika uzskatīts, ka V-antigēns jeb gripas vīrusa daļiņu apvalks" ir kaut kas nedalāms, taču tas tā nav. Tagad ir zināms, ka V antigēns sastāv no HA, NA un saimniekšūnas vīrusa antigēna. Nevienā no iepriekš publicētajiem darbiem, bet antigēnās attiecības starp gripas vīrusiem ir<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).
Atsevišķu gripas vīrusa antigēnu antigēnu novirzi var pētīt pēc šo antigēnu atdalīšanas no vīrusa daļiņas (Webster, Darlington, 1969) vai ar "šo antigēnu ģenētisko atdalīšanu (Kilbourne et al., 1967). Tādējādi tagad, izmantojot monospecifiskus antiserumus šiem diviem atsevišķiem antigēnu antigēniem, ir iespējams veikt detalizētus antigripas antigēnu pētījumus, ģens.
V. ANTIGĒNU DRIFTAS MEHĀNISMS
(NEliels ANTIGĒNS
MAINĪT)
A. IEVADS
Divas atšķirīgās antigēnu variācijas izpausmes, kas novērotas starp A gripas vīrusiem, proti, pēkšņa jaunu antigēnu apakštipu parādīšanās un pakāpeniska novirze viena apakštipa ietvaros, iespējams, nav viena ar otru saistītas.
Ir vispāratzīts, ka dreifs - "secīga A gripas vīrusu aizstāšana ar antigēniski jauniem celmiem - ir rezultāts
vīrusa mutācijas mainīguma un imunoloģiskās atlases mijiedarbības tat
Šī selekcijas mehānisma nozīmi apstiprina eksperimentāla antigēnu variantu ražošana, pavairojot gripas vīrusus neliela daudzuma antisazorotai klātbūtnē (Burnet and Lind, 1949; Archetti and Horsfall, 1950; Isaacs and Edney, 1950; Edney, 1957; vai G. laverally6 et al.8, laver, in.
1955, 1956; Magill, 1955; Hamre et al., 1958). epidemioloģiskā
Šie novērojumi saskan arī ar šādu mehānismu, kas
kas piedāvā saprātīgu skaidrojumu mutes izzušanai
pūšanas celmi no cilvēku populācijas.
Ir izvirzītas vairākas hipotēzes, lai izskaidrotu antigēnu novirzes mehānismu. Viens no tiem (Francis, 1952, 1955, 1960; Jensen et al., 1956; Jensen, 1957) liecina, ka gripas vīrusa virsma sastāv no antigēnu mozaīkas, kas pieder visiem noteiktā tipa celmiem, bet atrodas atsevišķos antigēnos celmos dažādās vietās dažādās proporcijās vai. Antigēnu variabilitātei jābūt saistītai ar šo antigēnu pārvietošanos uz vīrusa apvalka no izvirzītās uz "latento pozīciju". Saskaņā ar citu hipotēzi (Hilleman, 1952; Magil, Jotz, 1952; Andrewes,
1956, 1957; Takatsy, Furesz, 1957), antigēni pakāpeniski
pārvietoties pārmaiņu gaitā. Abas šīs hipotēzes prasa
salīdzinoši liela skaita antigēnu esamība
bet dažādas olbaltumvielu molekulas uz virsmas
Jensens u.c. (1956) atklāja, ka katrā no daudzajiem celmiem plašajā A gripas vīrusu kolekcijā, kas bija pieejama pētniecībai 1953. gadā, dažādās (daudzos un/vai) vietās esošo antigēnu skaits bija līdz 18. Šo datu paplašināšana, iekļaujot daudzos kopš tā laika atklātos jaunos variantus, acīmredzot novestu pie "pieņēmuma, ka katrā vīrusā ir pieņemts vēl vairāk, it īpaši antigēnu".
mu, ir loģiski, ka no cilvēkiem, cūkām, zirgiem un putniem izolētie celmi ir viena kompleksa daļas.
Šāda "liela skaita atsevišķu proteīna molekulu esamība gripas vīrusos nav saistāma ar vīrusa RNS kodēšanas spēju (Laver, 1964). Turklāt elektronu mikroskopiskā (Lafferty, Oertelis, 1963), imūnķīmiska (Fazekas de St. Groth, 1961, 1961, 196, 196, 196, 196,1, 196, 196, 196, 196, 196, 196, 196, 196, 1964). un "bioķīmiskie (Laver, 1964) dati vairāk atbilst ļoti ierobežotam skaitam antigēniski atšķirīgu olbaltumvielu molekulu uz vīrusa apvalka.
Pamatojoties uz nesenajiem eksperimentiem, tiek ierosināts, ka antigēnu novirze ir mutantu vīrusu daļiņu imūnās populācijas atlases rezultāts ar “izmainītiem antigēnu determinantiem, un tāpēc ar augšanas priekšrocībām antivielu klātbūtnē (26. tabula). Webster, 1968) (38. attēls).
Peptīdu kartes atklāja, ka dabiskā antigēna dreifa laikā notiek arī izmaiņas aminoskābju secībā gan vieglās, gan smagās polipeptīdu ķēdēs (39).
Šie rezultāti liecina, ka gripas vīrusu antigēnu variācijas ir saistītas ar izmaiņām to antigēno proteīnu aminoskābju secībā. Lai gan dažas secības izmaiņas var būt nejaušas, ar nelielu vai nekādu ietekmi uz antigēnu determinantiem, iespējams, ka dažas no šīm izmaiņām ietekmē antigēnu noteicošos faktorus.
HA apakšvienības, padarot tās mazāk spējīgas stingri "piederēties" attiecīgajām antivielu molekulām. Tomēr eksperiments neparāda, vai šīs izmaiņas pastāv tieši vīrusu proteīnu antigēnos determinantos vai dažos citos molekulas reģionos.
Gripas vīrusi uzrāda asimetriskas krusteniskas reakcijas RTGA. Fazekas de St.-Groth (1970) nosauca vīrusus,
kas uzvedas līdzīgi, "vecākie" un "junior" celmi. Turklāt viņš "ieteica (Fazekas de St. Groth, 1970), ka dabiskās antigēnu novirzes procesā "vecāki" gripas vīrusi aizstāj "jaunākos" celmus. Pēdējo pieņēmumu "apstiprina tikai" daži dati.
B. VAI VAR PROGNOZĒT DRIFTA VIRZIENU?
Gripas vīrusa spēja izmainīt antigēnu joprojām ir galvenā problēma. Katrs jaunais variants ir jāizolē un jāidentificē, pirms var sākt vakcīnas ražošanu, tāpēc katrs jaunais variants var inficēt lielu skaitu cilvēku, pirms to var kontrolēt ar vakcīnām.
Šajā sakarā ir veikti mēģinājumi prognozēt antigēnu novirzi laboratorijā, bet ne pilnībā veiksmīgi. Hanuna un Fazekas de Sv. Grots Pastēra institūtā Parīzē izturēja A/Hong Kong/68 (H3N2) celmu zemu antiseruma koncentrāciju klātbūtnē. Pēc vairākiem šādiem augšanas cikliem tika iegūts variants, kas "vairs (konkrētos eksperimenta apstākļos pakļauts antigēnām mutācijām. Šis variants, kā ierosināja autori, pārstāvēja sagaidāmo vīrusa evolūcijas beigu punktu un H3 var rasties pēc: 970. Šo pieņēmumu apstiprināja atklājums, ka 1972. gadā pirmo reizi izolētais gripas vīrusa Londonas variants (A/England/42/72) pēc antigēna ir ļoti līdzīgs pirmajam mutantam, ko Hannouns un Fazekas de St. Grots bija ieguvuši savā laboratorijā gadu iepriekš (Fazekas de St. Groth,1,9 Han3).
Tika cerēts, ka vakcīnas, kas balstītas uz galīgo "vecāko" variantu, nodrošinās aizsardzību pret visiem H3 variantiem, kas varētu parādīties cilvēkiem. Tomēr vīrusi (A tipa gripa, vēlāk izolēta 1973. un 1974. gadā (piemēram, A / Port Chalmers / 1/73), kas antigēniski atšķīrās no A / Anglijas / 1/73, un tika ierosināts, ka šis variants būtiski atšķīrās no mākslīgā varianta, un tika ierosināts, ka tas tika iegūts arī 42/72. ka dabiskos apstākļos drifts nenotika prognozētajā virzienā.
Jebkurā gadījumā variants, kas tika ģenerēts laboratorijā, izmantojot pasāžas antiserumu klātbūtnē, dreifēja tikai HA, savukārt vietējie varianti dreifēja gan HA, gan NA. Tādējādi šis mēģinājums sagatavot "nākotnes" vakcīnu lo-tidymomu bija neveiksmīgs.
C. IESPĒJAM, KA ANTIGĒNU DRIFTAS LAIKĀ RATIES NOVĒRTĪGAS IZMAIŅAS KONKRĒTOS ANTIGĒNU NOTEIKTOJOS
IV sadaļā tika parādīts, ka Honkongas gripas vīrusa HA apakšvienībām ir vismaz divu veidu antigēnu determinanti un ka evolūcijas procesā Honkongas gripas antigēnu novirzīšanās rezultātā tika izveidots vīruss (A/Memphis/102/72), kurā viens no šiem antigēnu determinantiem.
termianants piedzīvoja būtiskas antigēnu izmaiņas (lieluma ziņā salīdzināmas ar antigēnu nobīdi), bet otrs "dreifēja" (om. 37). Pirmo no šiem noteicošajiem faktoriem mēs nosaucām par "specifiskiem" un otro - "vispārējiem" šiem diviem vīrusiem.<(Laver et al., 1974).
Antivielas pret "specifisko" determinantu neatklāj nekādas savstarpējas reakcijas starp šiem diviem vīrusiem imūndifūzijas, RTGA vai infekciozitātes neitralizācijas testos. Otrs(-i) determinants(-i) bija kopīgs(-i) abiem vīrusiem (lai gan šajā determinantā bija vērojama zināma antigēnu novirze), un tika konstatētas savstarpējas reakcijas starp Honkongas/68 un Memfisas/72 vīrusiem, ko izraisīja vienas un tās pašas antivielas pret šo "parasto" noteicēju(-iem).
Dažādi dažādas pakāpes IB dzīvnieki reaģē uz noteiktiem determinantiem, ja tie tiek imunizēti ar tādu pašu izolētu HA apakšvienību preparātu. Šīs imunoloģiskās atbildes atšķirības var izskaidrot atšķirības krustošanās reakcijās, kas dažkārt tiek novērotas starp diviem vīrusiem, testējot ar dažādiem serumiem.
Neskatoties uz ievērojamām antigēnu izmaiņām IB ONE
no determinantiem, smago un vieglo poli peptīdu kartes
Honkongas/68 vīrusu HA apakšvienību peptīdi (HA1 un HA2).
■ un Memfisa/72 lielā mērā bija līdzīgi (sk
39), pamatojoties uz kuru tiek pieņemts, ka procesā
Honkongas vīrusa evolūcija un izglītība. variants meme
fis/72 šo polipeptīdu aminoskābju secībā
notiek tikai salīdzinoši nelielas izmaiņas. nodevība
izmaiņas peptīdu kartēs notiek kā smagas (HA1),
un vieglās (HA2) polipeptīdu ķēdes; daži no tiem
var būt nejaušas izmaiņas, citas tiek atlasītas
zem antivielu spiediena.
D. ANTIGĒNS IZMAIŅAS NEURAMINIDĀZĒ
Neuraminidāzes antigēnā tika novērota antigēnu novirze
A un B tipa negripas vīrusi (Paniker, 1968;
Schulman & Kilbourne 1969; Schild et al., 1973; Karijs et al.
1974). Tas, iespējams, notiek atlases rezultātā (zem spiediena
antivielas) mutanti, kuriem ir izmainīta secība
aminoskābju vērtība NA apakšvienības polipeptīdos
(Kendal un Kiley, 1973). Līdz šim to nav izdevies sasniegt
ģenētiskā novirze laboratorijā. Anti-NA antivielas nav neitrālas
zuyut vīrusa infekciozitāte; tāpēc visticamāk, ka
šī antigēna mainība ir mazāk svarīga izdzīvošanai
vīruss nekā HA mainīgums (Seto un Rott, 1966; Dowdle et al.,
E. B TIPA VĪRUNU ANTIGĒNĀ VARIAILITĀTE
B tipa gripas vīrusiem antigēnu dreifēšana notiek aptuveni tādā pašā mērā kā A tipa gripas vīrusiem, taču tiem novērotās būtiskas antigēnu nobīdes nav konstatētas B gripas celmu vidū, kas raksturīgas A tipa gripas vīrusiem, taču “nav veikti bioķīmiskie pētījumi.
E. ANTIGĒNĀS IZMAIŅAS PUTNU UN DZĪVNIEKU GRIPAS VĪRUSTOS
Antigēnās izmaiņas gripas vīrusos, kas inficē zemākos zīdītājus un putnus, nav pietiekami pētītas, un par tiem ir maz informācijas. Tomēr, pamatojoties uz dažiem rezultātiem, var pieņemt, ka antigēnu novirze notiek arī celmiem (zīdītāju un putnu gripa, bet mazākā mērā nekā gripas vīrusiem, kas inficē cilvēkus).
Cūku un zirgu gripas vīrusiem (2. herotips) ir novērota antigēnu novirze (Meier-Ewert et al., 1970; Pereira et al., 1972), taču nav datu par antigēnu novirzi putnu gripas vīrusos. Varbūt iemesls tam ir tas, ka putni, īpaši mājas putni, dzīvo mazāk nekā cilvēks vai zirgs. Cilvēkiem katra nākamā A gripas vīrusa versija ātri pilnībā aizstāj iepriekšējo, bet starp dzīvniekiem un putniem vīrusi, kas atšķiras viens no otra, bieži vien cirkulē vienlaikus.
VI. ANTIGĒNU MAIŅU MEHĀNISMS (NOVĒRTĪGAS ANTIGĒNES IZMAIŅAS)
Cita veida antigēnu izmaiņu laikā vīrusa virsmas apakšvienības piedzīvo ievērojamas antigēnu izmaiņas. Līdz ar šīm būtiskajām pārmaiņām notiek pēkšņas un pilnīgas izmaiņas vienā vai abos virsmas antigēnos, tā ka rodas "jauni" vīrusi, pret kuriem populācijā nav imunitātes.Tie ir vīrusi, kas izraisa gripas pandēmijas.
Cilvēka gripas H2N2 vīrusi ir dabiska sistēma nozīmīgu antigēnu izmaiņu molekulāro aspektu izpētei. Vīrusiem, kas parādījās cilvēkos 1957. gadā, bija HA un NA apakšvienības, kas antigēniski pilnībā atšķīrās no H1N1 celmiem. H2N2 vīrusi
piedzīvoja antigēnu novirzi līdz 1968. gadam, kad parādījās "jauns" pandēmijas celms; m Honkonga. .A2 vīrusi (H2N2) un Honkongas celms (H3N2) radās Ķīnā. Honkongas vīrusam bija tāds pats NA kā iepriekšējiem A2 vīrusiem, bet antigēniski atšķirīgs HA (Coleman et al., 1968; Schulman un Kilbourne, 1969). Tas tika skaidri parādīts, izmantojot specifiskus antiserumus izolētām A2 gripas vīrusu pārstāvju HA apakšvienībām (audzētas vistu embrijos. Šie monospecifiskie serumi tika izmantoti RTGA ar vīrusiem, kas audzēti pīļu embrijos "x" (Webster, Laver, 1972), kas novērsa problēmas, kas saistītas ar hemaglutinējošu vīrusu, anti-host-cellu antibods, anti-host-cell var antibod. .
Šo testu rezultāti (27. tabula) parādīja, ka seroloģiskā atbilstība starp "veco" A2/Asia celmu hemaglutinīna antigēniem, kas izolēti no 1957. līdz 1957.
1968. gadā un nebija Honkongas vīrusa (1968). Starp trim Honkongas celmiem, kas izolēti gripas pandēmijas pirmajos 3 gados, atšķirības bija ļoti mazas vai vispār nebija (Webster and Laver, 1972). No kurienes tad radās Honkongas gripas vīrusa “jaunās” HA apakšvienības? Šķiet, ka ir divi iespējamie iemesli "jaunu" hemaglutinējošu apakšvienību veidošanai: vai nu tās ir mutējušas no jau esoša cilvēka gripas vīrusa, vai arī tās nākušas no kāda cita avota, piemēram, dzīvnieku vai putnu gripas vīrusiem.
Viena "vecā" A2/Āzijas gripas vīrusa mutācija var izraisīt HA apakšvienību polipeptīdu ķēžu salocīšanu tā, ka veidojas pilnīgi jaunas.
antigēnu determinanti. Ja Honkongas gripas vīrusa HA apakšvienības tika iegūtas ar šādu mutāciju no agrākiem A2 vīrusiem, tad aminoskābju secībai "veco" un "jauno" apakšvienību polipeptīdos vajadzētu būt tuvu. Iepriekš tika aprakstīta pilnīga nobīde vienā no HA apakšvienību antigēnu determinantiem, kas notika antigēna novirzīšanās procesā, un šī “nobīde” vienā no determinantiem nav saistīta ar būtiskām vispārīgām izmaiņām aminoskābju “H” secībā HA polipeptīdos. Taču, ja "jaunās" apakšvienības nerodas mutācijas un selekcijas rezultātā, bet nāk no dzīvnieku gripas vīrusa, tad to polipeptīdu ķēdes aminoskābju secībā var būtiski atšķirties no "veco" A2/Āzijas vīrusu lolipaptīdu ķēdēm.
HA apakšvienības ir izolētas no trim A2/Āzijas gripas celmiem, kas iegūti 1968. gadā pirms Honkongas gripas pandēmijas sākuma, un no trim Honkongas gripas vīrusa celmiem, kas izolēti dažādās pasaules daļās 1968., 1970. un 1971. gadā. Antigēnu novirzes dēļ trīs vīrusi, kas izolēti A2/Āzijas perioda beigās, uzrāda būtiskas antigēnu atšķirības. No otras puses, trīs Honkongas celmi, kas tika izolēti pirmajos 3 jaunās pandēmijas gados, gandrīz neuzrāda antigēnu mainīgumu.
HA apakšvienības, kas izolētas no katra no šiem sešiem vīrusu celmiem, tika atdalītas, apstrādājot ar guanidīna hidrohlorīdu un ditiotreitolu, un to vieglie un smagie mērķi tika atdalīti ar centrifugēšanu (Laver, 1971). Katrs no izolētajiem polipeptīdu mērķiem tika tripsinizēts un triltic peptīdi tika kartēti. Kartes parādīja, ka 1968. gadā izolēto "veco" A2 vīrusu hemaglutinējošās apakšvienības polipeptīdu ķēdes būtiski atšķiras pēc aminoskābju sastāva no "jauno" Honkongas celmu lolileptīdu ķēdēm! (40 un 41). Tajā pašā laikā tika pieņemts, ka "jaunie" polipeptīdi nav (iegūti mutācijas ceļā no "vecajiem" (Laver, Webster, 1972).
Viens no šī rezultāta skaidrojumiem ir pieņēmums par kadru nobīdes mutāciju, kā rezultātā rodas polipeptīdi ar pilnīgi atšķirīgām aminoskābju sekvencēm. Tomēr šķiet maz ticams, ka šāda mutācija, ja tā notiek, radītu polipeptīdus, kas spēj veidot funkcionālu hemaglutinācijas vienību. Otrkārt, var rasties mutācijas, kas ietekmē galvenokārt pamata aminoskābes, tā ka trishisko peptīdu kartes var būtiski atšķirties bez būtiskām izmaiņām kopējā aminoskābju secībā lolileltīdās.
Šobrīd ir iegūti dati, kas norāda uz dažiem dzīvnieku gripas vīrusiem kā iespējamiem cilvēka gripas vīrusa Honkongas celma prekursoriem.Divi gripas vīrusa celmi, A / horse / Miami / 1/63 (Heq2Neq2) ■ un A / duck / Ukraine / 1/63 (Hav7Neq2), parādīšanās pirms 5 gadiem, zirgiem3, izolēti no. Ir pierādīts, ka Honkongas gripa cilvēku vidū ir antigēniski tuva Honkongas celmam (Coleman et al., 1968; Masurel, 1968; Kaplan, 1969; Zakstelskaja et al., 1969; Tumova and Easterday, 1969; Kasel et al., 1969).
Zirgu un pīļu vīrusu HA apakšvienības tika krusteniski reaģētas ar cilvēka gripas vīrusa A/Hong Kong/1/68 (H3N2) Honkongas celma apakšvienībām RTGA un imūndifūzijas testā. Turklāt vieglo olipeptīdu ķēžu peptīdu kartes no zirgu, utk un cilvēka vīrusu temaplutinējošām apakšvienībām bija gandrīz identiskas, kas liecina, ka šo trīs celmu vieglajām ķēdēm bija gandrīz identiskas aminoskābju sekvences (Laver un Webster, 1973). Tas ir skaidri redzams no 42, kur lolipeptīdu vieglo ķēžu peptīdu diagrammas no Honkongas gripas vīrusa HA apakšvienībām un no pīles//Ukraina un zirga/Maiami celmiem (2. serotips) ir gandrīz identiskas un būtiski atšķiras no lolipaptīdu vieglo ķēžu kartes no "vecā" Āzijas/68 vīrusa.
Šie rezultāti liecina, ka zirgu un putnu vīrusi un Honkongas cilvēka vīruss varētu būt radušies ģenētiskas rekombinācijas rezultātā no kopīga senča, un liecina par alternatīvu mehānismu, lai izskaidrotu Honkongas gripas vīrusa izcelsmi salīdzinājumā ar mutāciju.
Jaunākie pētījumi liecina, ka savvaļas putnu serumi satur antivielas, kas ir vērstas pret antigēniem, kas atrodas gripas vīrusos, kas inficē cilvēkus (Pasaules Veselības organizācija, 1972). Turklāt gripas vīrusi nesen tika izolēti no savvaļas putniem, kas atrodas tālu no cilvēku kolonijām, kas liecina, ka gripa ir bijusi dabiska putnu infekcija daudzus tūkstošus gadu (Downie and Laver, 1973).
Rasmusens (1964) bija pirmais, kas ierosināja, ka pandēmijas gripas vīrusi rodas no šādiem dzīvnieku vīrusiem rekombinācijas procesā. Pēc tam Tumova un Pereira (1965), Kilbourne (1968) un Easterday et al. (1969) ir ieguvuši antigēnus hibrīdus vīrusus, veicot in vitro cilvēka ģenētisko gripas vīrusa un dzīvnieku gripas vīrusa rekombināciju. Nesen Webster un citi (19 71, 1973) eksperimentos in vivo (tie tiks aprakstīti vēlāk) atdarināja jauna gripas vīrusa pandēmijas celma parādīšanos.
VII. PAPILDU PIERĀDĪJUMI,
PROCESA LOMAS APSTIPRINĀŠANA
REKOMBINĀCIJAS JAUNU IZCELSMĒ
PANDĒMISKĀS GRIPAS VĪRUSI
Iesniegtie bioķīmiskie dati neatbalsta teoriju, ka Honkongas vīrusa HA antigēns radās vienas mutācijas dēļ no iepriekšējiem Āzijas celmiem. Tāpēc var jautāt, vai ir kādi dati, kas iegūti no in vitro vai in vivo laboratorijas pētījumiem, vai jo īpaši no novērojumiem.
in vivo, kas atbalstītu teoriju, ka jauni vīrusi rodas rekombinācijas rezultātā.
A. IN VITRO DATI
Daudzu zīdītāju un putnu gripas A vīrusu antigēnu hibrīdi (rekombinanti) ir izolēti pēc vistu embriju vai šūnu kultūru jauktas inficēšanas ar dažādiem A gripas vīrusiem (Tumova un Pereira, 1965; Kilbourne un Schulman, 1965; East un al., 1967; Kilbourne et al., 1967, 1 Kilbourne 9; . Šie pētījumi ir apkopoti Kilbourne et al. (1967) un Webster un Laver (1971). Tagad ir skaidrs, ka pēc pasūtījuma var izgatavot rekombinantos A gripas vīrusus ar jauktiem virsmas antigēniem (Webster, 1970b) vai augšanas spēju (Kilbourne un Murphy, 1960; Kilbourne et al., 1971) vai citām bioloģiskām īpašībām (McCahon and Schild, 1971).
Tādā veidā laboratorijā var izveidot "jaunus" gripas vīrusus, taču tikai nesen iegūti pierādījumi, ka "jaunu" vīrusu rekombinācija un selekcija var notikt arī in vivo dabai tuvos apstākļos (Webster et al., 1971).
B. IN VIVO DATI
1. Rekombinācijas demonstrēšana sistēmā
Kilbourne (1970) atzīmēja, ka rekombinācija starp diviem dažādiem A tipa gripas vīrusu celmiem vēl nav pierādīta veseliem dzīvniekiem, pat eksperimentālos apstākļos. Lai noskaidrotu, vai var notikt in vivo rekombinācija, tika izmantotas divas sistēmas. Pirmajā saimniekdzīvniekā savairojās tikai viens no vecāku vīrusiem, bet otrajā savairojās abi vecāku vīrusi. ) vīrusi, vecāku vīrusi tika nomākti ar specifiskiem antiserumiem (Webster, 1970b).
Pirmajā sistēmā cūkām tika injicēts cūku gripas vīrusa - SHV (A/pig/Wisconsin/1/67) un putnu mēra vīrusa A tipa - HPV (Dānija/27) maisījums (43).
Otrajā sistēmā, kur replikējās abi vīrusi, tītari tika inficēti ar HPV un tītaru gripas vīrusu - VHI (A/I "ndyuk / Massachusetts / 3740/65). Kā (tiek norādīts, alantojona membrānu sistēmā tika izolēti antigēni hibrīdi, kuriem ir VHI (G) - VHI (G) - VIV6IVqHl l-N2).
Ir divi iespējami iebildumi pret to, ka aprakstītā rekombinācija notiek in vivo. Pirmkārt, vīrusu selekcijai izmantotajā šūnu kultūras sistēmā var notikt rekombinācija; otrkārt, nav zināms, vai šie antigēnu hibrīdi bija ģenētiski stabili un nebija vienkārši fenotipiski sajauktas daļiņas.
Pirmo iebildumu var ignorēt, jo antigēniski hibrīdu vīrusu selekcija tika veikta tieši ļoti augstās antivielu koncentrācijās, kurām vajadzētu neitralizēt vecāku vīrusus. Lai iegūtu stingrākus pierādījumus tam, ka anti-Gesting hibrīdvīrusi neparādās izolēšanas laikā ārpus inficēta saimnieka, bija nepieciešams iegūt jauktu ražu vīrusu plāksnes no salipinātu vīrusu suspensijas, lai izolētu atsevišķas plāksnes un raksturotu vīrusu paraugus, kas iegūti no atsevišķām plāksnēm. tika izolēti no kontroles kultūrām, kas inficētas ar mākslīgu abu vecāku vīrusu maisījumu.
Rekombinanto vīrusu ģenētiskā stabilitāte ir noteikta, "ievadot saimniekdzīvniekiem klonētus aiatigēnus hibrīdus" (Webster et al., 1971). Piemēram, cāļi, kas inficēti ar antigēnu hibrīda vīrusu, kas pārnēsā HPV(H)-HAI(N), (HavliN2), nomira no pārejošas infekcijas, un vīruss, kas pēc 3 dienām atkal tika izolēts no šo putnu plaušām, bija vīrusa tīrkultūra ar B4n(H)-(Havl-N2). Arī citi antigēna-tibrīda vīrusi tika atkārtoti izolēti no dzīvniekiem un izrādījās ģenētiski stabili.
2. Vīrusa dabiskā pārnešana un atlase
Aprakstītie pētījumi ir parādījuši, ka divi dažādi A gripas vīrusa celmi var rekombinēties in vivo, ja tos vienlaikus ievada vienam dzīvniekam.
Divu dažādu A tipa gripas vīrusu lielu devu vienlaicīga ievadīšana dzīvniekiem tomēr ir mākslīga sistēma, kas, iespējams, dabā nepastāv. Lai noskaidrotu, vai rekombinācija varētu notikt dabiskākos apstākļos, diviem dažādiem A gripas vīrusiem tika atļauts vienlaikus izplatīties uzņēmīgo putnu saimē: divi ar HIV inficēti tītari (A/u-ncj/Vieconsin/66 (Hav6N2]) tika ievietoti tītaru saimē, kas bija 30 dienu vairāk aizsargāts pret HPV. vēlāk. Katru dienu nokaujot 2 tītarus no ganāmpulka un plaušu paraugiem tika pārbaudīti katra no vecāku un aiatigēno hibrīdvīrusu klātbūtnes alantoisa apvalkos, un, izolējot aplikumu un identificējot vīrusu (Webster et al., 1971). HPV ātri izplatījās starp aizsargājamiem putniem un tika atklāts 3 dienas pēc inficēšanās (līdz brīdim, kad putns tika atklāts 9. dienā, HHI netika konstatēts. ster et al Antigēnie hibrīdvīrusi, kas pārnēsā HPV(H)-CHI(N), tika atklāti 10. dienā pēc sākotnējās iedarbības un veidoja lielāko daļu vīrusu populācijas viena no pētītajiem putniem pelējuma sēnīšu suspensijā. Šāda veida eksperimenti tika veikti trīs reizes, un katrā eksperimentā 9.-10. dienā tika izolēti antigēnu hibrīdi; šiem hibrīdiem bija HSP(H)-VHI(N), bet reversie β-hibrīdi netika izolēti. Izolētajam rekombinantajam 1 vīrusam, iespējams, bija izaugsmes priekšrocības salīdzinājumā ar vecāku vīrusiem; katrā eksperimentā šis vīruss tika izolēts kā dominējošs no viena vai vairākiem putniem. Lai "jauns" gripas vīrusa celms parādītos dabā ar šāda veida rekombināciju un kļūtu par epidēmisku celmu, "jaunajam" vīrusam ir jābūt kādai selektīvai priekšrocībai. Šī selektīvā priekšrocība var būt antigēnu īpašumā, pret kuriem lielākā daļa iedzīvotāju nav imūna, taču vīrusam ir jāspēj pāriet arī uzņēmīgajiem saimniekiem. Abas iespējas tika izpētītas iesniegtajos eksperimentos. Tā, piemēram, līdz brīdim, kad bija sastopams rekombinantais vīruss, ganāmpulkā tika ievesti normāli putni, "taču rekombinantiem neizdevās kļūt par dominējošo celmu, un visi normālie putni, kas bija saskarē, nomira no inficēšanās ar vecāku HPV.
3. "Jaunā" gripas vīrusa atlase un pārnešana in vivo sistēmā
Ja pieņemam, ka ģintīs var rasties jauni A tipa gripas vīrusu celmi rekombinācijas ceļā, ir svarīgi parādīt, kā šie vīrusi var tikt atlasīti un kļūt par dominējošiem vai jauniem epidēmijas celmiem.Iespējamais selekcijas mehānisms varētu būt, ka notiek rekombinācija un selekcija<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).
Tītari ar zemu antivielu līmeni pret HAI HA (A/incj/Wisconsin/bb) un pret NA NA tika pakļauti jauktai TMH un CHI infekcijai. Gan vecāku vīrusi, gan rekombinantais gripas vīruss, kas pārnēsā HPV(H)-HIV(N), bija tītaru trahejās 1–2 dienas pēc jauktās infekcijas. 6. dienā pēc jauktas infekcijas bija tikai rekombinantais B4n (H) iBrH (N) vīruss. 7. dienā "pēc jauktas infekcijas tītari nomira, un tika izolēti tikai rekombinantie gripas vīrusi ar HPV (H)-HI (N). Visi vīrusi tika izolēti maksimālajā atšķaidījumā no alantoisa membrānām vai no embrijiem, un antivielas netika izmantotas, lai atlasītu rekombinantos vīrusus. Visi neimūnie putni tika izolēti tikai no transientālās dienas (5. dienā). pret ombinantajiem gripas vīrusiem.
Pēc jauktas neimūnu vai hiperimūnu tītaru infekcijas rekombinantais gripas vīruss nenomierinājās. Tādējādi putnu jaukta infekcija, kam ir zems antivielu līmenis pret viena vīrusa HA un otra vīrusa NA, nodrošina ideālus apstākļus rekombinantu atlasei. Pēc inficēšanās abi vecāku vīrusi replicējas ierobežotā apjomā, tādējādi stimulējot pašu imūnsistēmu, kas iznīcina vecāku vīrusus. Tādā veidā var atlasīt rekombinantus, un, ja tiem ir nepieciešamās virulences īpašības un spēja pārnest uz citiem indivīdiem, šie rekombinanti var izraisīt epidēmisku slimību.
Šie eksperimenti liecina, ka relatīvi dabiskos apstākļos notiek dažādu A tipa gripas vīrusu rekombinācija un ka jaunajiem vīrusiem var būt selektīvas priekšrocības salīdzinājumā ar abiem vecāku celmiem. Šie eksperimenti nepierāda, ka visi jaunie zemāko zīdītāju, putnu un cilvēku gripas vīrusi rodas ar šādu mehānismu, taču tiek konstatēts, ka šis mehānisms ir viens no veidiem, kā "parādās jauni" vīrusi.
B. DATI PAR GRIPAS VĪRUSU REKOMBINĀCIJU DABĀ
Iepriekš minētie eksperimenti nerada šaubas par to, ka jaunus gripas vīrusa celmus var iegūt "in vitro un in vivo, un tie liecina, ka dabā var notikt līdzīgi procesi. Vai tomēr ir pierādījumi, ka dabā notiek rekombinācija? Šie pierādījumi ir netieši un ietver: 1) antigēnu atbilstību starp gripas vīrusiem, kas izolēti no cilvēkiem un no zemākajiem putnu zīdītājiem"; 2) nav stingra gripas vīrusu saimnieka klāsta.
1. Antigēnu attiecības starp cilvēku gripas vīrusiem, zemākajiem zīdītājiem un putniem
Pierādījumi, kas liecina, ka dabā ir iespējama rekombinācija starp cilvēku un dzīvnieku gripas vīrusiem, liecina, ka dažiem cilvēku, zemāko zīdītāju un putnu gripas vīrusiem ir līdzīgi, ja ne vienādi (virsmas antigēni.
a) NA mediētas antigēnu attiecības. Dažu putnu gripas vīrusu NA antigēniski ir ļoti tuvs agrīnās cilvēku gripas vīrusu NA. Piemēram, pīles vīrusam (A/snake/Germany/1868/68) ir līdzīga NA kā cilvēka vīrusiem NOSH un H1N1 (Schild and Newman, 1969). No cūkām izolētie gripas vīrusi satur arī NA antigēnu, kas ir radniecīgs cilvēka vīrusu NA antigēnam.
H0N1 (Meier-Ewert et al., 1970). Tāpat CHI (A/incj/MA/65) NA ir līdzīgs, ja ne identisks, kā cilvēka gripas vīrusiem. H2N2 (Pereira et al., 1967; Webster and Pereira, 1968; Schild and Newman, 1969). Citiem putnu gripas vīrusiem ir NA antigēni, ■ cieši saistīti ar NA zirgu gripas vīrusa 1. tipa un 2 (Webster un Pereira, 1968; Pasaules Veselības organizācija, 1971). Tādējādi VChP NA (A/ VChP/ Holland/27) ir līdzīga zirgu gripas vīrusa 1. tipa NA (A/ losha, d/ Prague/1/57). Šīs starpsugu attiecības tiek izmantotas pārskatītajā gripas vīrusa nomenklatūrā (Pasaules Veselības organizācija, 1971). Ir astoņi dažādi putnu gripas vīrusu apakštipi, un četriem no tiem ir NA antigēni, kas saistīti ar cilvēku un zirgu gripas vīrusu NA antigēniem.
b) Antigēna atbilstība HA antigēna dēļ. Mazāk šādu piemēru ir atrasts ar gripas vīrusiem, kas izolēti no zemākiem zīdītājiem un putniem, kuriem būtu HA antigēni, kas saistīti ar cilvēka vīrusu HA antigēniem. Korespondence starp Honkongas, pīles/Ukraina/63 un zirgu/2. tipa vīrusiem tika apspriesta Nesen Vācijā no pīlēm izolētam vīrusam (A/ut-ka/Germany/1225/74) tika konstatēts, ka HA ir līdzīga Āzijas ģimenes gripas vīrusiem. Tādējādi, izolējot vairāk vīrusu, palielinās atklāto sakritību skaits.
2. Saimnieku loks
A gripas vīrusiem ne vienmēr ir stingri noteikts
saimnieka specifika (sk. Easterday un Tumova, 1971;
Webster, 1972). Piemēram, Honkongas gripas vīruss bija
izolēts no cūkām, suņiem, kaķiem, paviāniem un giboniem. Viru
Nesen tika izolēti arī A/Honkongas (H3N2) gripas vīrusi
no vistām un teļiem (Zhezmer, 1973). Šie vīrusi ir eksperimentāli
bet tika pārnesti uz teļiem un vistām; visos gadījumos
vīruss replikējās saimniekorganismā, no kura tas tika izolēts
veļa. Tātad teļu gripas vīruss izraisīja elpceļu infekciju
teļiem, un vistu gripas vīruss atkārtojās, bet ne
uzrādīja slimības pazīmes cāļiem (Schild, Campbell, Web
Honkongas gripa rus nevarēja vairoties vistām.
Honkongas gripas vīrusa gadījumā ir skaidrs, ka šis vīruss
pielāgots, lai izraisītu dabisku infekciju
no citiem īpašniekiem, un tādējādi tika radīti apstākļi,
kad dubultā infekcija un ģenētiska
mijiedarbības
D. APSTIPRINĀTO DATU VISPĀRĪBA
SKATĪJUMI PAR JAUNU CEMU IZSKATĪŠANU
GRIPAS VĪRUSS REKOMBINĀCIJAS BŪT
1. Gripas pandēmijas cilvēkiem izraisa tikai vīruss.
mi A tipa gripas, un ir bijuši tikai šāda veida gripas vīrusi
izolēts no zemākajiem zīdītājiem un putniem. Gripas vīrusi
B tips pastāvīgi rekombinējas in vitro, bet dabā tie var
šādas ģenētiskās informācijas kombinācijas var nebūt
[kas ļautu "izcelties pandēmijai
B tipa gripas vīrusa celms. Vīrusa rekombinācija
mi gripas A un B tipi netika parādīti.
2. Iepriekš sniegtie bioķīmiskie dati ir
norāda uz maz ticamo iespēju
"jauni" pandēmijas gripas vīrusa celmi
mutācijas līdzekļi no iepriekšējiem gripas vīrusiem
persona.
3. Jauni gripas vīrusi, kas spēj izraisīt pandēmiju
var rasties rekombinācijas un atlases rezultātā noteiktos apstākļos
eksperiments in vivo.
4. Pamatojoties uz antigēnu un bioķīmisko atbilstību
vii starp hemalglutinējošu un neiraminidāzi an
cilvēku gripas vīrusu tīgēni, zemākie zīdītāji
un putni liecina, ka pastāv ģenētiska apmaiņa
un dabā.
Iesniegtie pierādījumi ir netieši; tiešākus pierādījumus var iegūt, ja turpmākajos pandēmijas celmos tiek atklāti antigēni, kas ir identiski jau izolētiem antigēniem, kas saistīti ar mājas vai savvaļas dzīvnieku gripas vīrusiem (sk. arī 15. nodaļu).
VIII. NĀKOTNES ANTIGĒNI IZMAIŅAS
GRIPAS VĪRUSI UN IESPĒJAS
MAINĪBAS PROGNOZES
UN SLIMĪBU KONTROLE
A. IESPĒJAMIE SKAIDROJUMI PANDĒMIJAS CIKLISKĀ DABA
Pamatojoties uz antivielu izpēti vecāka gadagājuma cilvēku serumos, var pieņemt, ka gripas vīruss, kas līdzīgs Honkongas triepju vīrusam, pastāvēja arī agrāk cilvēku vidū un varēja būt par cēloni "gripas pandēmijai 19. gadsimta beigās (sk. II sadaļu). Vecāku cilvēku serumā antivielas pret Āzijas vīrusiem tika konstatētas arī zema tipa zirgu gripas vīrusiem. NA gripas vīrusi. Honkongā vai Āzijā tajos pašos ayati serumos netika konstatētas, savukārt zirgu gripas vīrusa antivielas pret NA
ir identificēts 2. veids. Tas liecina, ka vīrusi ar līdzīgām HA apakšvienībām, bet atšķirīgām NA apakšvienībām izraisīja pagātnes un pašreizējās epidēmijas. Epidemioloģiskie pierādījumi liecina, ka pandēmijas cilvēku gripas vīrusi parādās cikliski. Pierādījumu trūkums par NA homoloģiju padara maz ticamu, ka tas pats "Honkongas gripas vīruss 19. gadsimta beigās", bet arī 1968. gadā bija līdzīgs pretgripas vīrusam, bet 1968. gadā. pilnīgi atšķirīgs NA antigēns. Pamatojoties uz seroloģiskiem pierādījumiem, šī NA ir antigēniski radniecīga zirgu gripas 2. tipa NA. Jauns gripas vīrusu cikls var rasties vīrusu parādīšanās rezultātā no kāda rezervuāra, kas saistīts ar dzīvniekiem, ar vai bez rekombinācijas, kad ganāmpulka imunitāte "vairs nepasargā cilvēku populāciju no tā.
Vēl viena parādība, kas saistīta ar jaunu gripas celmu parādīšanos, ir acīmredzama iepriekšējo gripas celmu izzušana. Tas varētu būt saistīts tikai ar intereses trūkumu vākt gripas vīrusu paraugus, kas vairs nav bīstami lielākajai sabiedrības daļai (Fenner, 1968), taču šis izskaidrojums ir maz ticams, jo prakse ir parādījusi, ka cilvēku gripas vīrusi dabā ilgstoši neeksistē. Antigēnu dreifēšanas rezultātā radušos celmu izzušanu var izskaidrot ar pašiznīcināšanos; seroloģiski jauns vīruss paaugstina vecāku antivielu līmeni, tādējādi novēršot vecā vīrusa izplatīšanos. Katra apakštipa vecāku celmu izzušana (Fazekas de St. Groth, 1970) pēc nozīmīgas antigēnu nobīdes nav tik skaidra, un tai vēl nav apmierinoša izskaidrojuma.
B. GRIPAS VĪRUSA ANTIGĒNU IZMAIŅU NĀKOTNES KONTROLES IESPĒJAS
Iepriekš sniegtie bioloģiskie, bioķīmiskie un imunoloģiskie dati sniedz tikai netiešus pierādījumus tam, ka būtiskas antigēnu izmaiņas cilvēka gripas vīrusos notiek rekombinācijas rezultātā. Precīzāki dati tiks iegūti, ja dabā būs iespējams "noteikt rekombināciju starp dažādiem gripas vīrusiem, kas izraisa jauna pandēmijas celma rašanos. Tādu gadījumu retums praktiski izslēdz šo iespēju. Alternatīva pieeja šai problēmai ir gripas vīrusu izolēšana no dzīvnieku populācijām pirms nākamās cilvēku pandēmijas celma parādīšanās.
gripas vīrusu "bankas" izveide. Pēc nākamā cilvēka pandēmiju izraisošā celma parādīšanās šo vīrusu var salīdzināt ar "velosipēdā" esošajiem vīrusiem un iegūt datus par tā rašanos. Šādas savvaļas dzīvnieku populācijas kā "jaunu gripas vīrusu avoti ir lielā mērā ignorētas. Pasaules putnu populācijas dzīvo augsta blīvuma kolonijās ilgāk nekā zīdītāji vai cilvēki. Interesanti, ka jau ir izolēti astoņi dažādi putnu gripas vīrusu apakštipi, seši no tiem no mājas putniem. Tāpēc loģiski ir sākt gripas vīrusa meklēšanu dabā, jo īpaši putnu ligzdošanas beigās. ekoloģiskie pētījumi palīdzēs noteikt dažādu putnu gripas vīrusu apakštipu skaitu.Gripas vīrusi, kas eksistē dabā un ar laiku var parādīt, kā rodas jauni celmi Ja A tipa gripas vīrusu ir ierobežots, tad nākotnē varēs domāt par šo vīrusu apkarošanu, kas ir milzīgs posts cilvēkiem.
LITERATŪRA
Ada G. L., Lind P. E., Laver W. G. J. ģen. Microbiol., 1963, v. 32. lpp. 225.
Endrjūss K. H. Kalifornijā. Med., 1956, v. 84. lpp. 375.
Endrjūss C H.N.engl. J. Med., 1957, g. 242. lpp. 197.
Endrjūss S.H . In: Perspectives in Virology (M. Pollard, red.);Ņujorka,
Wiley, 1959, 1. lpp. 184-196.
Arčeti I. , Horsfall F. L. J. exp. Med., 1950, v. 92. lpp. 441. Becht H., Hammerling U., Rott R. Virology, 1971, v. 46. lpp. 337. Zīmols Kopā ar M., Skehel J. J. Nature (Londona ). New Biol., 1972, v. 238. lpp. 145. Bucher D. J., Kilbourne E. D. J. Virol., 1972, v. 10. lpp. 60. Burnet F. M. "Dzīvnieku virusoloģijas principi", 1. izd.Ņujorka , 1955, lpp. 380. Burnet F. M., Clarke E. Gripa, Melburna , Valters un Elīza Holi Inst, 1942. gads.
Burnet F. M., Lind P. E. Aust. J. Sci., 1949, v. 22. lpp. 109.
Burnet F. M., Lind P. E. J. ģen. Microbiol., 1951, v. 5. lpp. 67.
Burnet F. M., White D. O. Infekcijas slimību dabiskā vēsture, 4. izd. Londona-Ņujorka, Kembridžas universitāte. Prese, 1972, 1. lpp. 202-212.
Chakraverty P. Bull. Wld Hlth Org., 1972a, v. 45. lpp. 755.
Chakraverty P. Bull. Wld Hlth Org., 1972b, v. 46. lpp. 473.
Chu C.-M. J. Hyg., Epidemiol., Microbiol., Immunol., 1958, v. 2. lpp. 1.
Kolmens M.T ., Dowdle W. R., Pereira H. G., Schitd G. C, Chang W. K-Lancet, 1968, v. 2. lpp. 1384. gads.
Compans R. W., Klenk H. D., Caliguiri L. A., Choppin P. W. Virology, 1970
A/H1N1 gripa kā tipiska jauna infekcija: gripas vīrusu vispārīgs raksturojums, mainīgums, jaunu pandēmijas celmu parādīšanās
Gripas vīrusi – RNS saturoši vīrusi – pieder pie ģimenes. Orthomyxoviridae un tiek iedalīti A, B un C vīrusos (1. tabula).
1. tabula.
Gripas vīrusu salīdzinošās īpašības
| Kritēriji | A tips | B tips | C tips |
| Slimības smagums | ++++ | ++ | + |
| dabas rezervuārs | Ēst | Nē | Nē |
| cilvēku pandēmijas | zvani | Neizraisa | Neizraisa |
| Cilvēku epidēmijas | zvani | zvani | Neizraisa (tikai sporādiska slimība) |
| Antigēnas izmaiņas | Maiņa, dreifēšana | Dreifēšana | Dreifēšana |
| Segmentēts genoms | Jā | Jā | Jā |
| Jutība pret rimantadīnu | jūtīgs | Nav jūtīgs | Nav jūtīgs |
| Jutība pret zanamiviru | jūtīgs | jūtīgs | - |
| Virsmas glikoproteīni | 2 (HA, NA) | 2 (HA, NA) | 1(HA) |
Gripas vīrusam ir sfēriska forma un izmērs 80-120 nm. Kodols ir attēlots ar vienpavedienu negatīvu RNS ķēdi, kas sastāv no 8 fragmentiem, kas kodē 11 vīrusu proteīnus.
A tipa gripas vīrusi ir plaši izplatīti dabā un skar gan cilvēkus, gan plašu zīdītāju un putnu loku. B un C tipa gripas vīrusi ir izolēti tikai no cilvēkiem.
Epidemioloģiski nozīmīgi ir 2 A tipa gripas vīrusa apakštipi - H3N2 un H1N1 un B tipa gripas vīruss (A.A. Sominova et al., 1997; O.M. Litvinova et al., 2001). Šādas kopcirkulācijas rezultāts bija dažādas etioloģijas gripas epidēmiju attīstība vienā epidemioloģiskajā sezonā dažādās valstīs. Epidēmisko vīrusu populācijas neviendabīgums palielinās arī gripas vīrusu mainīguma atšķirīgā rakstura dēļ, kas izraisa dažādu evolūcijas atzaru vīrusu vienlaicīgu cirkulāciju (O.M. Litvinova et al., 2001). Šādos apstākļos tiek radīti priekšnoteikumi cilvēka vienlaicīgai inficēšanai ar dažādiem patogēniem, kas izraisa jauktu populāciju veidošanos un pārkārtošanos gan starp kocirkulējošo apakštipu vīrusiem, gan starp viena apakštipa celmiem (O.I. Kiselev et al., 2000).
Gripas vīrusu tipu klasifikācija balstās uz antigēnu atšķirībām starp diviem virsmas glikoproteīniem, hemaglutinīnu (HA) un neiraminidāzi (NA). Saskaņā ar šo klasifikāciju gripas vīrusus iedala 3 tipos - A tipa, B un C tipa gripas vīrusi. Ir 16 HA apakštipi un 9 NA apakštipi.
Rīsi. 1. A tipa gripas vīrusu un dzīvnieku un putnu sugu klasifikācija - starpposma un gala saimnieki infekcijas pārnešanas ķēdē uz cilvēku.
Nesen atklāts hemaglutinīna 16. apakštips (H16).
Piezīme: ∗ HA 7 un NA 7-NA8 tika konstatēti arī zirgiem
Uz att. 1 parāda A gripas vīrusu apakštipus un to starpsaimniekus un dabiskos rezervuārus (migrējošos putnus). Galvenie A gripas vīrusu saimnieki ir tās sugas, kuras ir uzņēmīgas pret gripu.
Cilvēku populācijā līdz šim ir identificēti tikai trīs A tipa gripas vīrusu apakštipi ar HA1, HA2 un HA3. Tajā pašā laikā vīrusi satur tikai divu veidu neiraminidāzes - NA1 un NA2 (1. att.). To stabilā cirkulācija ir pierādīta pagājušajā gadsimtā kopš 1918. gada pandēmijas (R.G. Webster et al., 1978; K. G. Nicholson et al., 2003).
A gripas vīrusiem (mazākā mērā B) piemīt spēja mainīt HA un NA struktūru. A gripas vīrusu raksturo divu veidu mainīgums:
- punktveida mutācijas vīrusa genomā ar atbilstošām HA un NA izmaiņām (antigēnais drifts);
- pilnīga viena vai abu vīrusa virsmas glikoproteīnu (HA un NA) aizstāšana ar pārkārtojumu/rekombināciju (antigēnu nobīde), kā rezultātā rodas principiāli jauna vīrusa versija, kas var izraisīt gripas pandēmijas.
B gripas vīrusam antigēnu mainību ierobežo tikai dreifs, tk. Šķiet, ka tai nav dabiskas rezervuāra starp putniem un dzīvniekiem. C gripas vīrusam ir raksturīga augsta antigēnās struktūras stabilitāte un ar to saistīti tikai lokāli uzliesmojumi un sporādiski saslimšanas gadījumi.
Zināmā mērā interesē jaunu gripas vīrusa celmu parādīšanās cilvēku populācijā un ar to saistītās pandēmijas (2. att.). Uz att. 2. tabulā parādītas galvenās antigēnu izmaiņas, kas saistītas ar 20. gadsimta pandēmijām, ko izraisīja A gripas vīrusi:
- 1918. gadā pandēmiju izraisīja H1N1 vīruss;
- 1957. gadā - H2N2 celms A/Singapūra/1/57;
- 1968. gadā - H3N2 celms A/Honkonga/1/68;
- 1977. gadā - H1N1 celms A / PSRS / 1/77 (daudzi zinātnieki to neuzskatīja par pandēmiju, taču līdz ar šī celma parādīšanos radās situācija ar 2 A gripas vīrusa celmu - H3N2 un H1N1 - vienlaicīgu cirkulāciju).
1986. gadā A/Taiwan/1/86 vīruss Ķīnā izraisīja masīvu gripas A/H1N1 epidēmiju, kas ilga līdz 1989. gadam. Šī vīrusa dreifējošie varianti izdzīvoja līdz 1995. gadam, izraisot lokālus uzliesmojumus un sporādiskus gadījumus. Saskaņā ar molekulāri bioloģisko pētījumu rezultātiem šajos gados A/H1N1 vīrusa genomā radās vairākas mutācijas. 1996. gadā parādījās divi A/H1N1 gripas vīrusa antigēni varianti: A/Bern un A/Peking, to iezīme bija ne tikai antigēna, bet arī ģeogrāfiska neviendabība. Tādējādi Krievijā A/Bernes gripas vīruss aktīvi piedalījās 1997.-98.gada gripas epidēmijā. Tajā pašā sezonā A/Pekinas vīrusa celmu cirkulācija tika reģistrēta valsts austrumos. Vēlāk 2000.-2001. Gripas A/H1N1 vīruss ir kļuvis par gripas epidēmijas izraisītāju Krievijā. Mūsdienu A/H1N1 gripas vīrusiem ir zema imunogēnā aktivitāte, tikko izolēti vīrusu izolāti mijiedarbojas tikai zīdītāju eritrocītos (0. grupa cilvēks un jūrascūciņas).
Rīsi. 2. Jaunu gripas vīrusa celmu parādīšanās cilvēku populācijā un ar to saistītās pandēmijas
Pagājušajā gadsimtā A gripas vīrusi ir piedzīvojuši būtiskas ģenētiskas izmaiņas, izraisot globālas pandēmijas ar augstu cilvēku mirstību. Lielākā gripas pandēmija (H1N1) bija 1918.-1919.gadā. ("Spānis"). Vīruss, kas parādījās 1918. gadā, veica izteiktu novirzi, tā sākotnējais (Hsw1N1) un pēdējais (H1N1) variants tiek uzskatīts par nobīdi. Vīruss izraisīja postošu epidēmiju, kas prasīja 20 miljonus dzīvību (puse no mirušajiem bija jaunieši vecumā no 20 līdz 50 gadiem (M.T. Osterholm, 2005).
Pētījums J.K. Tanbenberger et al., (2005) parādīja, ka vīruss, kas izraisīja 1918. gada pandēmiju, nebija putnu gripas vīrusa un cilvēka gripas vīrusa reassortants – visi 8 H1N1 vīrusa gēni bija vairāk līdzīgi "putnu" vīrusa variantiem, nevis cilvēka vīrusam (3. att.). Tāpēc saskaņā ar R.B. Belshe (2005), putnu gripas vīruss, jāinficē (apejot starpsaimnieku) cilvēkus, pārnēsājoties no cilvēka uz cilvēku.
Ir svarīgi atzīmēt, ka putnu gripas vīrusi "piedalās" jaunu "cilvēku" gripas vīrusu rašanās procesā, kam raksturīga augsta patogenitāte un spēja izraisīt pandēmijas (EG Deeva, 2008). Šiem vīrusiem (H1N1, H2N2 un H3N2) bija atšķirīgs iekšējo gēnu kopums, kura izcelsme norāda uz to filoģenētisko saistību ar putnu un cūku vīrusiem.
Kādi ir pandēmijas celmu izcelsmes mehānismi un kādas bioloģiskās īpašības ir nepieciešamas, lai rastos augsti patogēns vīruss ar pandēmijas potenciālu?
A gripas vīrusiem ir raksturīgs augsts reasortantu sastopamības biežums jauktas infekcijas rezultātā, kas ir saistīts ar vīrusa genoma segmentāciju. Noteikta gēna sastāva reasortanta pārsvars tiek uzskatīts par selekcijas rezultātu, kurā no plaša dažādu reasorantu kopuma tiek izvēlēts tas, kurš noteiktos apstākļos ir visvairāk pielāgots vairošanai (N.L. Varich et al., 2009). Genoma segmentu celmam raksturīgajām īpašībām var būt spēcīga ietekme uz reassorantu gēnu sastāvu neselektīvos apstākļos. Citiem vārdiem sakot, gripas vīrusu raksturīga iezīme ir tā, ka astoņi gēnu segmenti, īpaši HA gēns, bieži un neparedzami mutē. Pāršķiršanai ir svarīga loma jaunu vīrusu variantu rašanās procesā, jo īpaši pandēmijas celmu izcelsmē. Un dažreiz nevar izslēgt iespēju, ka pandēmijas laikā varētu parādīties vīruss ar lielāku virulenci.
Mūsdienu pētījumi ir parādījuši, ka jaunā A/H1N1 vīrusa gēnu struktūra ir sarežģīta un, kā mēs atzīmējām ievadā, tajā ir iekļauti cūku gripas gēni, kas inficē cūkas Ziemeļamerikā; cūku gripas gēni, kas ietekmē cūkas Eiropā un Āzijā; putnu gripas gēni; cilvēka gripas gēni. Būtībā jaunā vīrusa gēni nāk no četriem dažādiem avotiem. Gripas A/H1N1 vīrusa mikrogrāfs ir parādīts attēlā. 4.
Rīsi. 4. Gripas A/H1N1 vīrusa mikrogrāfs
PVO ir publicējusi "Grupas laboratoriju vadlīnijas" un iesniegusi jaunus datus par vīrusa gēnu secību un to garumu reassortantam jaunajam gripas A / H1N1 vīrusam (izolāts - A / Kalifornija / 04/2009): HA, NA, M, PB1, PB2, PA, NP, NS. Šie dati liecina par jauna vīrusa pandēmijas varianta veidošanos, radot vispārēju neaizsargātību pret infekciju imunitātes trūkuma dēļ. Kļūst skaidrs, ka gripas vīrusa pandēmijas varianti rodas, izmantojot vismaz divus mehānismus:
- dzīvnieku/putnu un cilvēku gripas vīrusu pārgrupēšana;
- dzīvnieka/putna vīrusa tieša pielāgošanās cilvēkiem.
Lai izprastu pandēmiskās gripas vīrusu izcelsmi, ir svarīgi izpētīt dabiskā infekcijas rezervuāra īpašības un šīs vīrusu ģimenes evolūcijas ceļus saimnieka maiņas laikā. Jau tagad ir labi zināms un var apgalvot, ka ūdensputni ir A tipa gripas vīrusu dabiskais rezervuārs (pielāgoti šiem starpsaimniekiem daudzu gadsimtu laikā), par ko liecina visu 16 šī vīrusa HA apakštipu pārnēsāšana. Ar putnu fekālijām, kas ūdenī var atrasties vairāk nekā 400 dienas (Putnu gripa ..., 2005), vīrusi var tikt pārnesti uz citām dzīvnieku sugām, dzerot ūdeni no rezervuāra. (K. G. Nicholson et al., 2003). To apstiprina dažādu A tipa gripas vīrusu apakštipu nukleīnskābju sekvenču filoģenētiskā analīze no dažādiem saimniekiem un dažādiem ģeogrāfiskiem reģioniem.
Nukleoproteīna gēnu secību analīze parādīja, ka putnu gripas vīrusi evolūcijas procesā radās 5 specifiskas saimnieklīnijas: savvaļas un mājas zirgu, kaiju, cūku un cilvēku vīrusi. Turklāt (!) cilvēku un cūku gripas vīrusi veido tā saukto māsu grupu, kas liecina par to ciešajām attiecībām un, protams, kopīgu izcelsmi. Šķiet, ka cilvēka gripas vīrusu un klasiskā cūku vīrusa priekštecis ir pilnībā “putnu” izcelsmes. Vidusāzijas valstīs acīmredzamu iemeslu dēļ cūkgaļa nav populāra, un šo dzīvnieku lopkopībā praktiski nav. Tas noved pie tā, ka (atšķirībā, piemēram, no Ķīnas) šajā reģionā mājdzīvnieku populācijā nav galvenā starpsaimnieka - cūkas, tāpēc pandēmisko vīrusu "izcelsmes" iespējamība Centrālāzijas reģionā ir mazāka nekā Ķīnā, kas praktiski izriet no to izcelsmes analīzes datiem (Putnu gripa, 2005). Pastāvīgs pandēmiskās gripas vīrusa gēnu avots (fenotipiski nemainīgā stāvoklī) pastāv dabiskajā ūdensputnu un migrējošo putnu vīrusu rezervuārā (R.G. Welster, 1998). Jāpatur prātā, ka Spānijas gripas pandēmiju (1918. gads) izraisījušo vīrusu prekursori, kā arī vīrusi, kas bija pandēmijas Āzijas/57 un Honkongas/68 celmu genoma avots, joprojām cirkulē savvaļas putnu populācijā ar nelielām mutācijas izmaiņām (putnu gripa…, 2005).
komentāri
(redzams tikai speciālistiem, kurus pārbaudījuši MEDI RU redaktori)
Pirmā gripas pieminēšana tika atzīmēta pirms daudziem gadsimtiem - 412. gadā pirms mūsu ēras.
AD gripai līdzīgas slimības aprakstu veica Hipokrāts. Arī
gripai līdzīgi uzliesmojumi tika konstatēti 1173. gadā. Pirmo reizi dokumentēts
gripas pandēmija, kas ir paņēmusi daudz
dzīvības, notika 1580. gadā.
1889.–1891. gadā notika vidēji smaga pandēmija, ko izraisīja H3N2 tipa vīruss.
Bēdīgi slavenā "Spāņu gripa", ko izraisīja H1N1 vīruss, notika 1918.-1920.
Šī ir smagākā zināmā pandēmija.
Prasīja vairāk nekā 20 miljonus dzīvību. No "spāņu"
20–40% pasaules iedzīvotāju ir nopietni cietuši. Nāve nāca ļoti
ātri. Cilvēks no rīta vēl varētu būt pilnīgi vesels, līdz pusdienlaikam saslimtu un
nomira tumsā. Tie, kas nenomira pirmajās dienās, bieži nomira no komplikācijām,
ko izraisa gripa, piemēram, pneimonija. Neparasta "spāņu" iezīme bija
ka tas bieži skar jauniešus (parasti no gripas, pirmkārt
cieš bērni un veci cilvēki).
Izraisītāju, gripas vīrusu, atklāja Ričards Šops 1931. gadā.
A gripas vīrusu pirmo reizi identificēja britu virusologi Smits,
Endrjūss un Laidls (Nacionālais medicīnas pētījumu institūts, Londona) 1933. gadā
gadā. Trīs gadus vēlāk Francisks izolēja B gripu.
1940. gadā tika veikts svarīgs atklājums – gripas vīruss var būt
kultivēti cāļu embrijos. Rezultātā jauns
iespējas pētīt gripas vīrusu.
Teilors pirmo reizi izolēja C gripas vīrusu 1947. gadā.
1957.-1958. gadā bija pandēmija
To sauc par "Āzijas gripu", ko izraisa H2N2 vīruss. Pandēmija
sākās 1957. gada februārī Tālajos Austrumos un ātri
izplatījās visā pasaulē. Tikai ASV šīs pandēmijas laikā nomira
vairāk nekā 70 000 cilvēku.
1968.-1969. gadā bija vidēja smaguma "Honkongas gripa", ko izraisīja
H3N2 vīruss. Pandēmija sākās Honkongā 1968. gada sākumā. Visbiežāk
vīruss skāra vecākus cilvēkus, kas vecāki par 65 gadiem. Kopējais skaits
No šīs pandēmijas nomira 33 800 cilvēku.
1977.–1978. gadā notika salīdzinoši viegla pandēmija.
Saukta par "krievu" gripu. Gripas (H1N1) vīruss, kas izraisīja šo pandēmiju
50. gados jau izraisīja epidēmiju.
Tāpēc pirmie cieta tie, kas dzimuši pēc 1950. gada.
Gripas patogēni pieder ortomiksovīrusu saimei, kurā ietilpst 3 vīrusu ģintis gripa: A, B, C. Gripas vīrusi satur RNS, ārējo apvalku, kas satur 2 antigēnus - hemaglutinīnu un neiraminidāzi, kas var mainīt to īpašības, īpaši A tipa vīrusam.Hemaglutinīna un neiraminidāzes izmaiņas izraisa jaunu vīrusa apakštipu rašanos, kas parasti izraisa smagākas un masīvākas slimības.
Saskaņā ar Starptautisko nomenklatūru vīrusu celmu apzīmējums ietver šādu informāciju: ģints, izolācijas vieta, izolāta numurs, izolācijas gads, hemaglutinīna (H) un neiraminidāzes (N) veids. Piemēram, A/Singapore/l/57/H2N2 attiecas uz A ģints vīrusu, kas izolēts 1957. gadā Singapūrā un kam ir dažādi H2N2 antigēni.
Gripas pandēmijas ir saistītas ar A ģints vīrusiem. B gripas vīrusi neizraisa pandēmijas, taču vietējie saslimstības pieauguma "viļņi" var aptvert vienu vai vairākas valstis. C gripas vīrusi izraisa sporādiskus slimības gadījumus. Gripas vīrusi ir izturīgi pret zemu temperatūru un sasalšanu, taču karsējot ātri mirst.
Ortomiksovīrusi - A, B, C gripas vīrusi
Strukturālās iezīmes.
Ortomiksovīrusi ir apvalkoti (superkapsīda, "apģērbti") vīrusi, vidējais virionu izmērs ir no 80 līdz 120 nm. Virioni ir sfēriskas formas. Genomu attēlo vienpavedienu segmentēta (fragmentēta) negatīva RNS. Virionam ir superkapsīds, kas satur divus glikoproteīnus, kas izvirzīti virs membrānas izvirzījumu (ērkšķu) veidā - hemaglutinīns (HA) un neiraminidāze (NA). A gripas vīrusiem ir 17 antigēniski atšķirīgi hemaglutinīna veidi un 10 neiraminidāzes veidi.
Gripas vīrusu klasifikācija balstās uz atšķirībām nukleoproteīnu antigēnos (iedalīti vīrusos A, B un C) un virsmas proteīnos HA un NA. Nukleoproteīns (saukts arī par S antigēnu) ir strukturāli nemainīgs un nosaka vīrusa veidu (A, B vai C). Gluži pretēji, virsmas antigēni (hemaglutinīns un neiraminidāze - V-antigēni) ir mainīgi un nosaka dažādus viena veida vīrusa celmus. Hemaglutinīna un neiraminidāzes izmaiņas izraisa jaunu vīrusa apakštipu parādīšanos, kas parasti izraisa smagākas un plašāk izplatītas slimības.
Galvenās hemaglutinīna funkcijas:
Atpazīst šūnu receptoru – mukopeptīdu;
Atbild par viriona iekļūšanu šūnā, nodrošinot viriona un šūnas membrānu saplūšanu; (Hemaglutinīns nodrošina vīrusa spēju pievienoties šūnai.)
Tās antigēniem ir vislielākās aizsargājošās īpašības. Antigēno īpašību izmaiņas (antigēna novirze un nobīde) veicina epidēmiju attīstību, ko izraisa jaunas Ag vīrusa varianti (pret kuriem ganāmpulka imunitāte nav pietiekami izveidojusies).
Neiraminidāze reaģē virionu izplatīšanai kopā ar hemaglutinīnu nosaka vīrusa epidēmiskās īpašības.
Neuraminidāze ir atbildīga, pirmkārt, par vīrusa daļiņas spēju iekļūt saimniekšūnā un, otrkārt, par vīrusa daļiņu spēju atstāt šūnu pēc reprodukcijas.
Nukleokapsīds sastāv no 8 vRNS un kapsīdu proteīnu segmentiem, kas veido spirālveida virkni.
Vīrusa dzīves cikls.
Ortomiksovīrusu replikācija galvenokārt tiek realizēta inficētas šūnas citoplazmā, vīrusa RNS sintēze tiek veikta kodolā. VRNS kodolā tiek sintezēti trīs vīrusa specifiskās RNS veidi: pozitīvā ziņotāja mRNS (veidne vīrusu proteīnu sintēzei), pilna garuma komplementārā cRNS (veidne jauna negatīva viriona RNS sintēzei) un negatīvā viriona vRNS (jaunsintezēto virionu genoms).
Vīrusu proteīni tiek sintezēti uz poliribosomām. Turklāt vīrusu proteīni kodolā saistās ar vRNS, veidojot nukleokapsīdu. Morfogēzes pēdējo posmu kontrolē M-proteīns. Nukleokapsīdu, kas iet cauri šūnas membrānai, vispirms pārklāj M-proteīns, pēc tam šūnu lipīdu slānis un superkapsīdu glikoproteīni HA un NA. Reprodukcijas cikls ir 6-8 stundas un beidzas ar tikko sintezētu virionu pumpuru veidošanos.
Antigēnu mainīgums.
(Gripas vīrusu antigēna variabilitāte. Gripas vīrusa mainība ir labi zināma. Šī antigēno un bioloģisko īpašību variabilitāte ir A un B gripas vīrusu fundamentāla iezīme. Izmaiņas notiek vīrusa virsmas antigēnos – hemaglutinīnā un neiraminidāzē. Visticamāk, tas ir evolūcijas mehānisms, lai nodrošinātu vīrusa nepielāgošanos, nepielāgošanos vīrusa izdzīvošanai. nesaista specifiskas antivielas, kas uzkrājas populācijā.Ir divi antigēnu mainības mehānismi: salīdzinoši nelielas izmaiņas (antigēna novirze) un lielas izmaiņas (antigēna maiņa).
Mūsdienu ortomiksovīrusu dalījums ģintīs (vai A, B un C tipos) ir saistīts ar galveno nukleokapsīdu proteīnu (nukleokapsīda proteīna - NP fosfoproteīna) un vīrusa apvalka matricas (M proteīna) antigēnajām īpašībām. Papildus atšķirībām NP un M olbaltumvielās ortomiksovīrusi izceļas ar vislielāko antigēnu mainīgumu virsmas proteīnu HA un NA mainīguma dēļ. Ir divi galvenie izmaiņu veidi – antigēna novirze un antigēna nobīde.
Antigēna novirze punktu mutāciju dēļ, kas maina šo proteīnu struktūru. Galvenais gripas epidēmijas procesa regulators ir iedzīvotāju (kolektīvā) imunitāte. Tā veidošanās rezultātā tiek atlasīti celmi ar izmainītu antigēnu struktūru (galvenokārt hemaglutinīns), pret kuriem antivielas ir mazāk efektīvas. Antigēna novirze saglabā epidēmijas procesa nepārtrauktību.
(Antigēnais drifts - notiek starp pandēmijām visu veidu vīrusos (A, B un C). Tās ir nelielas virsmas antigēnu (hemaglutinīna un neiraminidāzes) struktūras izmaiņas, ko izraisa punktveida mutācijas gēnos, kas tos kodē. Parasti šādas izmaiņas notiek katru gadu. Rezultātā notiek epidēmijas, jo tiek saglabāta aizsardzība pret iepriekšējo vīrusa iedarbību.
Tomēr A gripas vīrusos ir konstatēta arī cita antigēnu mainīguma forma, antigēnu maiņa.(nobīde), kas saistīta ar viena veida hemaglutinīna (vai neiraminidāzes) maiņu uz citu, t.i. par jauna vīrusa antigēna varianta parādīšanos. Tas notiek reti un ir saistīts ar pandēmiju attīstību. Visā zināmajā gripas vēsturē ir konstatēti tikai daži antigēnu fenotipi, kas izraisa gripas epidēmijas cilvēkiem: HoN1, H1N1, H2N2, H3N2, t.i. tikai trīs veidu hemaglutinīna (HA1-3) un divi - neiraminidāzes (NA 1 un 2). B un C tipa gripas vīrusi izraisa slimības tikai cilvēkiem, A gripas vīrusi – cilvēkiem, zīdītājiem un putniem. Vislielākā epidēmiskā loma ir mainīgākajiem A gripas vīrusiem.C gripas vīrusiem trūkst neiraminidāzes, šie vīrusi parasti izraisa vieglāku klīnisko ainu.
Pastāv viedoklis, ka antigēnu maiņa ir ģenētiskas apmaiņas (rekombinācijas) rezultāts starp cilvēku un dzīvnieku gripas vīrusiem. Līdz šim galīgi nav noskaidrots, kur starpepidēmiskajā periodā - ārpus cilvēku populācijas (putniem vai zīdītājiem) vai cilvēku populācijā (ilgstošas noturības, lokālas cirkulācijas dēļ) glabājas vīrusi, kas uz brīdi izsmēluši savas epidēmijas iespējas.
Putni tiek uzskatīti par primārajiem un galvenajiem A tipa gripas vīrusu saimniekiem, kuriem atšķirībā no cilvēkiem ir vīrusi ar visiem 17 HA veidiem un 10 NA veidiem. Savvaļas pīles ir A tipa gripas vīrusu dabiskie saimnieki, kuru izraisītājs atrodas kuņģa-zarnu traktā un nerada būtisku kaitējumu saimniekiem. Vīrusi parāda savas patogēnās īpašības, kad tie nonāk pie citiem putniem un zīdītājiem. Zīdītāju vidū vislielākā nozīme ir cūkām, kuras tiek uzskatītas par starpsaimniekām un salīdzinātas ar “sajaukšanas trauku”.
(Mūsdienu cilvēku gripas vīrusi ir vāji pārnesti uz dzīvniekiem. Visas A gripas pandēmijas kopš 1930. gada sākās Ķīnā, galvenie izplatības vārti ir Sibīrija (putnu masveida migrācija).
H1N1 — 1930. gads Identificēts cilvēkiem, cūkām, vaļiem (1972), mājas un savvaļas putniem. Tas ir saistīts ar slaveno Spānijas gripas pandēmiju. Šis tips ir atkārtoti ieviests kopš 1977. gada.
H2N2 ir konstatēts kopš 1957. gada. cilvēkiem un putniem. Ar šiem vīrusiem saistītās epidēmijas parādījās periodiski. Tagad abi veidi tiek identificēti paralēli.
H3N2 tika identificēts 1963. gadā. (Honkonga).
Vīrusam A/ Singapore/1/57 (H2N2) ir trīs gēni no Eirāzijas putnu gripas vīrusiem, vīrusam A/ Hong Kong/1/68 (H3N2) ir 6 gēni no Singapūras vīrusa un divi no putniem. Šie dati apstiprina, ka cilvēce saņem jaunus epidēmiskus A tipa gripas vīrusus no putniem – primārajiem saimniekiem. Tuvākā prognoze ir jaunu A gripas vīrusa epidēmisku variantu parādīšanās iespējamība, kas satur hemaglutinīnu HA5 vai 7 (to struktūrā pietiek ar vienu vai divām aminoskābēm).
Ortomiksovīrusu saimē (grieķu orthos — pareizi, tuha — gļotas) ietilpst A, B, C tipa gripas vīrusi, kuriem, tāpat kā paramiksovīrusiem, ir afinitāte pret mucīnu. A tipa gripas vīrusi inficē cilvēkus un dažas dzīvnieku sugas (zirgus, cūkas u.c.) un putnus. B un C tipa gripas vīrusi ir patogēni tikai cilvēkiem. Pirmo cilvēku gripas vīrusu 1933. gadā no cilvēkiem izdalīja V. Smits, K. Endrjūss un P. Laidovs (WS celms), inficējot baltos seskus. Vēlāk šis vīruss tika piešķirts A tipam. 1940. gadā T. Frensiss un T. Medžils atklāja B tipa gripas vīrusu, bet 1949. gadā R. Teilors - C tipa gripas vīrusu.Gripas vīrusu klasifikācijā vienmēr ir bijušas zināmas grūtības to antigēnās mainības dēļ. Gripas vīrusus iedala trīs tipos A, B un C. A tips ietver vairākus apakštipus, kas atšķiras viens no otra ar saviem antigēniem – hemaglutinīnu un neiraminidāzi. Saskaņā ar PVO klasifikāciju (1980) cilvēku un dzīvnieku gripas vīrusi A tipa ir sadalīti 13 antigēnos apakštipos hemaglutinīnam (H1-H13) un 10 neiraminidāzes (N1-N10) apakštipos. No tiem A tipa cilvēka gripas vīrusi ietver trīs hemaglutinīnus (HI, H2 un H3) un divas neiraminidāzes (N1 un N2).A tipa vīruss iekavās norāda hemaglutinīna un neiraminidāzes apakštipu. Piemēram, A gripas vīruss: Habarovska/90/77 (H1N1).
