Лебдат на вирусот на грип. Антигенска структура. Типични антигени на вирусите на грип од типот А се хемаглутинин и неураминидаза; комбинацијата на овие протеини е основа за класификација на вирусите на грип. Молекуларна генетика на вирусот на грип
Типичен Ag на вирусите на грип тип А - ; комбинацијата на овие протеини е основа за класификација на вирусите на грип. Особено, 13 Ag е изолиран од вирусот на инфлуенца А разни видовихемаглутинин и 10 видови неураминидаза. Антигенските разлики меѓу вирусите од типовите А, Б и Ц ги одредуваат разликите во структурите на НП и М протеините. Сите видови на вируси од типот А имаат група (С-) Аготкриени во RTGA. Специфичен тип Ag - хемаглутинин и неураминидаза; варијациите во нивната структура доведуваат до појава на нови серолошки варијанти, често во динамиката на една епидемија (Сл. 26 –2 ). Промените во антигенската структура може да се појават на два начина:
Y Распоред, Слика 26-02.
Ориз. 26 –2 . Дијаграм на механизми, предизвикувајќи антигенско поместување и антигенски дрифт на вирусите на инфлуенца. Објаснувања во текстот.
Антигенски дрифт. Предизвикува мали промени во структурата на Агпредизвикани од точкасти мутации. Во поголема мера, постои промена во структурата на хемаглутинин. Дрифтот се развива во динамиката на епидемискиот процес и ја намалува специфичноста на имунолошките реакции кои се развиле кај населението како резултат на претходната циркулација на патогенот.
Антигенска промена. Предизвикува појава на нова антигенска варијанта на вирусот, неповрзани или далечно антигенски поврзани со претходно циркулирачките варијанти. Веројатно, антигенското поместување се јавува како резултат на генетска рекомбинација помеѓу човечки и животински вирусни соеви или латентна циркулација кај вирусна популација која го исцрпила својот епидемиски потенцијал. На секои 10-20 години, популацијата на луѓе се ажурира, но имунолошкиот „слој“ исчезнува, што доведува до формирање на пандемии.
R. G. WEBSTER и W. G. LEIVER i (R. G. WEBSTER и W. G. LAYER)
I. ВОВЕД
Вирусот на грип од типот А1 е единствен меѓу „предизвикувачките агенси на човечките заразни болести поради неговата способност да ја менува сопствената антигенска структура толку силно што специфичниот имунитет стекнат како одговор“ на инфекција со еден вид обезбедува многу мала или никаква заштита од следниот вирус што се појавува. Променливоста на вирусот на грип продолжува да биде една од главните епидемични болести кај луѓето.
Два типа на антигенски варијации се пронајдени кај вирусите на грип: антигенски дрифт (Burnet, 1955) и значајно антигенско поместување. Антигенскиот дрифт се карактеризира со релативно мали промени кои се случуваат главно во фамилија на соеви, од кои секој може лесно да се поврзе со сите други соеви од оваа фамилија во однос и на внатрешните и на површинските антигени. Меѓу видовите на вирусот на инфлуенца А кои ги инфицираат луѓето, секоја следна варијанта ја заменува претходната. Ова е веројатно поради селективната предност што ја имаат новите антигенски варијанти во надминувањето на имунолошките бариери на домаќинот. Антигенскиот дрифт е карактеристичен за вирусите на грип не само А, ЈАО и Б.
Вториот вид на антигенска варијабилност, кој е опишан само за вирусот А, вклучува повеќе неочекувани и драматични промени. Тие се нарекуваат значајни антигенски поместувања2. Овие поместувања се случуваат во интервали од 10-15 години (види Поглавје 15) и се обележани со појава на антигенски „нови“ вируси на кои населението нема имунитет, а тоа се токму „вирусите кои предизвикуваат значителни пандемии на грип.
Овие „нови“ вируси имаат HA1 и NA подединици кои се сосема различни од оние што циркулираат кај луѓето пред појавата на новиот вирус. Значително поместување може да се случи во еден или двата површински антигени; опишани се две пандемии на грип, предизвикани од вируси кои припаѓаат на секоја од овие две категории (види Поглавје 15).
Грипот е исто така природна инфекција на некои животни и птици. Вирусите исклучиво од типот А се изолирани од свињи, коњи и разновидни птици, вклучувајќи кокошки, патки, мисирки, потполошки, фазани и бочви (McQueen et al., 1968; Pereira, 1969; Светска здравствена организација, 1972) . Претходно, се веруваше дека површината на честичката на вирусот на грип се состои од мозаик на антигени кои се дел од сите соеви. од овој тип, и таа антигенска варијабилност е резултат на движењето на овие антигени од истакната позиција во латентна и обратно. Подоцна, беше предложен друг механизам на антигенски дрифт. Во моментов, се верува дека постојано се случуваат промени во амино киселините кои ги сочинуваат антигенските детерминанти на HA и NA подединиците. Тие се резултат на изборот на мутанти кои покажуваат промени во амино киселинската низа на полиелтидните подединици, кои пак се предизвикани од мутација на вирусната РНК. Хемаглутинирачките и неураминидазните подединици на овие „нови“ вируси се антигенски сосема различни од субединиците на вируси кои циркулирале меѓу луѓето пред појавата на нови соеви. Сметаме дека „новиот“ вирус не е резултат на мутација на претходен човечки вирус на грип, туку произлегува од генетска рекомбинација помеѓу човечки вирус и еден од многуте видови на вирусот на инфлуенца А чии природни домаќини се животни или птици. Откако се појави, „новиот“ вирус го заменува „стариот“, кој целосно исчезнува од човечката популација.
Значајни антигенски поместувања кај вирусите на инфлуенца Б сè уште не се идентификувани. Переира (1969) сугерираше дека недостатокот на значајни антигенски поместувања кај вирусите на инфлуенца Б може да се должи на отсуството на такви вируси на грип кај пониските животни и птиците.
Антигенската варијабилност вклучува само HA и NA подединици; внатрешните протеини на вирусот (нуклеотироидниот антиген и матрикс или мембрански М-протеин) се во голема мера константни. Од двата површински антигени, HA е поважен, бидејќи антителата на овој антиген ја неутрализираат инфективноста на вирусот.
II. ГРИПОТ ВО ИСТОРИСКИ АСПЕКТ (види, исто така, поглавје 15)
А. ДОКАЗИ ЗА АНТИГЕНСКИ ПРОМЕНИ
Во изминатите векови често се пријавуваа болести слични на грип (Хирш, 1883); болеста или се појави во форма на пандемии, покривајќи многу голем дел од населението и се шири речиси низ целиот свет, или претставуваше локални епидемии. Сè до 1933 година, кога вирусот на грип првпат бил изолиран (од луѓето. Забелешка, уред.) 1, не можело со сигурност да се каже дали дадената пандемија всушност била предизвикана од вирус на грип. Сепак, карактеристиките на епидемиите опишани во историските документи покажуваат дека овие епидемии би можеле да бидат предизвикани од вируси на грип. Иако другите заразни болести може да имаат симптоми карактеристични за грип, само грипот предизвикува ненадејни епидемии кои траат неколку недели и исчезнуваат исто ненадејно (Burnet, White, 1972). далечни времиња (Мулдер, Мазурел, 1958).
Најраната позната епидемија на грип е забележана во Германија во 1170 година (Хирш, 1883), а од други историски извори може да се состави прилично комплетен список на епидемии во Европа почнувајќи од 1500. Овде ќе се споменат само најтешките епидемии. Повеќе детали може да се најдат во Hirsch (1883), Creighton (1891, 1894), Burnet and Clarke (1942) и Burnet and White (1972).
Епидемија од 1781-1782 година започна во Азија во 1781 година, а потоа до почетокот на 1782 година се прошири низ Русија во Европа. Оваа епидемија предизвика релативно малку смртни случаи, но нејзината особеност беше што болеста почесто ги погодува средовечните луѓе отколку децата и постарите лица. Доста тешки епидемии се случиле и во 1803, 1833, 1837 и 1847 година. Епидемија од 1847-1848 година започна во Источна Русија во март 1-847 година и стигна до Европа и Англија во зимата 1847-1848 година. Оваа епидемија предизвика многу смртни случаи, особено кај постарите лица.
Пандемијата од 1889 година, исто така, дојде во Европа од Русија, која стигна до Англија и Америка на почетокот на 1890 година. Болеста се прошири со брзина на патниците. По појавата на вирусот во 1889 година, во секоја од следните години се случија уште четири заразни бранови. Втората и третата епидемија предизвикаа многу смртни случаи, особено кај децата и постарите лица. Серолошки (Mulder и Mazurel, 1958) и други студии (Pereira, 1969) сугерираат дека вирусите поврзани со азиските, Хонг Конг и коњскиот серотип 2 вируси на грип биле присутни во тоа време.
Најтешката пандемија на грип се случи во 1918-1919 година. Потеклото на оваа пандемија не е точно познато, но Бурнет и Кларк (1942) веруваат дека вирусот можеби се развил независно во Азија и Европа, или можеби е воведен во Европа (од кинески работници. Пандемијата дојде во бранови и уби просечно од 20 до 50 милиони луѓе). "на човечки животи, претежно млади луѓе. Пандемијата од 1918-1919 година веројатно била предизвикана од вирус на грип А поврзан со вирусот на свинска инфлуенца. Ова беше првпат предложено од Laidlaw (1935) и Shope. (1936), но можно е овој вирус да е пренесен од Интензивните студии за опаѓање со возраста на антителата на вирусот на свински грип во човечки серуми од страна на Девенпорт и сор (1953-1964), Хенеси и сор (1965) сугерираат дека вирусот предизвикувајќи епидемија од 1918-1919 година 1 стр., серолошки поврзана со вирусот на свинска инфлуенца.
Високиот број на смртни случаи ги наведе Бурнет и Кларк (1942) да сугерираат дека овој вирус можеби бил со невообичаена вирулентност. Според други истражувачи (Zhdanov et al., 1958; Kilbourne, 1960), воените услови и недостатокот на антибиотици би можеле да бидат причини за висока смртност од секундарни бактериски инфекции. Се чини, сепак, веројатно дека некои вирусни мутанти имале висока вирулентност, бидејќи пандемичниот вирус од 1781 година „г., кој ги погоди и младите луѓе, не предизвика толку висока стапка на смртност.
Б. АНТИГЕНСКИ ПРОМЕНИ ВО ВИРУСОТ ВО ПЕРИОДОТ ПО 1933 ГОДИНА
По идентификацијата на првиот вирус на грип, кој беше означен како H0N1 (Светска здравствена организација, 1971), антигенски поместувања се случија во 1947 година, кога се појави вирусот H1N1 (на пример, A/FM/1/47), во 1957 година, кога H2N2 вируси (на пр. A/Singapore/1/57) и во 1968 година кога се појави вирусот Хонг Конг (A/Hong Kong/1/68). Антигенската промена во 1947 година се состоеше во промена на хемаглутинирачкиот антиген (од H0N1 до H1N1); во 1957 година, и HA и NA антигенски целосно се разликуваа од антигените на вирусите од претходните години (од H1N1 до H2N2), а во 1968 година варијантата Хонг Конг покажа значајна антигенска разлика во HA (од H2N2 до H3N2).
Азискиот вид на вирусот на грип (H2N2), кој првпат се појави во една од провинциите на Кина во 1957 година, содржеше HA и NA подединици кои беа целосно различни антигенски од H0N1 и H1N1 субединиците на вирусите на грип кои претходно циркулираа меѓу луѓето. Овој вид на вирусот на грип предизвика невидена пандемија во историјата (Burnet, White, 1972), но бројот на смртни случаи беше мал. Следната и досега последна пандемија на грип беше предизвикана од вирусот А/Хонг Конг/68, во кој NA подединиците беа слични на оние на „стариот“ азиски вирус А2, а HA субединиците беа целосно антигенски различни од оние на „стар“ азиски сој (Coleman et al., 1968; Schulman and Kilbourne, 1969; Webster and Laver, 1972).
Б. ОПШТИ КАРАКТЕРИСТИКИ НА ПРЕТХОДНИ ПАНДЕМИИ
Пандемската природа на грипот кај луѓето покажува дека, во неправилни интервали, човештвото е под влијание на вируси со нови антигенски детерминанти. Горенаведените информации укажуваат дека овие пандемии често потекнуваат од Југоисточна Азија и се шират со брзина на патниците. Повеќето пандемии предизвикаа зголемена смртност кај децата и постарите лица, но најмалку две пандемии (1781 и 1918 година) предизвикаа зголемена смртност кај младите.
III. СВОЈСТВА НА ГЕНОМОТ НА ВИРУСОТ НА ГРИП
Вирусот на инфлуенца има фрагментиран геном, кој се состои од најмалку седум едноверижни РНК фрагменти. Таквата фрагментација му овозможува на геномот да се „преуреди“ („рекомбинира“) за време на мешани инфекции со различни соеви (види Поглавје 7) и може да биде од фундаментално значење за антигенски варијабилност Инфлуенца вирус А. По мешана инфекција на клетките со два различни вируси на инфлуенца А, вирусните рекомбинанти се формираат на висока фреквенција. постојано потврдено од други истражувачи кои работат на ова поле (Хирст, Готлиб, 1953, 1955; Симпсон и Хирст, 1961; Симпсон, 1964; Сугиура и Килбурн, 1966 година) Откриено е дека фреквенцијата на рекомбинација може да достигне до 97%.
Високата фреквенција на рекомбинации помеѓу вирусите на грип овозможува формирање на антиген-хибридни вируси во текот на мешаната инфекција и во експериментите in vitro и in vivo. За прв пат, биохемиска потврда за ова беше дадена од Лавер и Килбурн (1966), кои открија дека генетски стабилен рекомбинантен Х7 вирус изолиран од клетки измешани инфицирани со NW-S (H0N1) и RI / 5+ (H2N2) соеви на вирусот на инфлуенца има HA подединици на вирусот H0N1, но со NA подединици на вирусот H2N2. Последователно, многу други такви рекомбинантни вируси на грип А беа изолирани, и всушност тие можат да се создадат „по правилен редослед“ (Webster, 1970) (види исто така 39). Формирањето на нови соеви на грип со рекомбинација помеѓу животински (или птичји) и човечки вируси е дискутирано во Дел VII. Добиени се докази кои укажуваат дека видовите на вируси кои предизвикуваат пандемии на грип може да се појават и во природата на овој начин. Можна е и рекомбинација помеѓу вирусите на инфлуенца Б (Perry and Burner, 1953; Perry et al., 1954; Ledinko, 1955; Tobita и Kilbourne, 1974), но рекомбинација помеѓу вирусите на инфлуенца А и Б никогаш не е пронајдена.
IV. ХЕМАГЛУТИНИНСКИ ПОДБЕДИНИЦИ
И НЕВРАМИНИДАЗИТЕ КАКО ВИСОКО ВАРИЈАБИЛНИ
АНТИГЕНИ
Активностите на хемаглутинација и неураминидаза на вирусот на инфлуенца се поврзани со различни подединици (Laver и Valentine, 1969; Laver, 1973), кои формираат слој од шила на површината на вирусните честички (32).
Хемаглутинин е главниот површински антиген. Тој е одговорен за интеракцијата на вирусот со клеточната површина и за индукција на неутрализирачки антитела. Варијабилноста на хемаглутинирачкиот антиген придонесува за појава на нови епидемии на грип.
Ензимот NA е вториот вирус специфичен површински антиген на честичката на вирусот на инфлуенца. Антигенски, NA е целосно различен од HA (Seto, Rott, 1966; Webster, Laver, 1967). NA антителата не ја неутрализираат инфективноста на вирусот ( освен во многу високи концентрации), но тие во голема мера го забавуваат ослободувањето на вирусот од инфицираните клетки (Seto и Rott, 1966; Webster and Laver, 1967; Kilbourne et al., 1968; Becht et al., 1971; Dowdle et al. ., 1974), и овие антитела може да играат важна улога во намалувањето на вирусната репликација in vivo и во спречувањето на ширењето
инфекции (Шулман и сор., 1968). Вообичаената варијабилност е исто така својствена за NA, варијациите на овој антиген се можеби помалку значајни за епидемиологијата на грипот.
Хемаглутинирачките подединици се гликопротеински структури во форма на шипка со триаголен пресек со релативна молекуларна тежина од околу 215.000 (33). Тие се „моновалентни“ и (интеракција со
клеточни рецептори на само едниот крај (Лејвер и Валентин, 1969). Изолираните подединици се високо имуногени кога се администрираат на животни во присуство на адјуванс. Секоја вирусна честичка содржи приближно 400 HA подединици (Тифани Блау, 1970; Шулце, 1973; Слој, 1973).
HA подединици се состојат од два полилептида со релативна молекуларна тежина од околу 25.000 и 55.000 (Compans et al., 1970; Schulze, 1970; Laver, 1971; Skehel and Schild, 1971; Stanley and Haslam, 1972; , 1972). Тие се означени како тешки и лесни сколипептиди HA1 и HA2. Oi6e, овие синџири се синтетизираат како еден тул-пелтид-прекурсор Ник со молекуларна тежина од околу 80.000, кој се расцепува во голем број клетки на лесни и тешки полипептиди (Lazarowitz et al., 1971, 1973; Skechel, 1972; Кленк и сор., 1972). Во недопрените подединици, тешките и лесните синџири се поврзани со дисулфидни врски, формирајќи димер, а секоја HA подединица се состои од два или три такви димери (Laver, 1971).
HA субединиците имаат хидрофобни и хидрофилни жетвари (34). Хидрофилниот крај е одговорен за биолошката активност на подединицата, додека хидрофобниот крај се врзува за липидите на вирусната обвивка. Хидрофобните својства на подединицата очигледно се поврзани со C-крајот на полипептидниот синџир на мувла (HA2) (Skehel and Waterfield, 1975) (OM. Ch. 3).
Подединицата неураминидаза е гликопротеинска структура со релативна молекуларна тежина од околу 240 000. Се состои од квадратни глави во форма на кутија од 8-8-4 јами, IK во чиј центар е прикачен конец со дифузна опашка или со мала глава на крајот (, 35) (Лејвер и Валентин, 1969; Вригли и сор., 1973). Изолираните подединици имаат целосна ензимска активност и се високо имуногени кога се администрираат на животни со адјуванс. Секоја вирусна честичка содржи приближно 80 NA подединици (Schulze, 1973; Laver, 1973). Сепак, бројот на NA подединици во вирусна честичка може да варира во зависност од сојот (Webster et al., 1968; Webster and Laver, 1972; Palese and Schulman, 1974), како и од типот на клетката домаќин на која вирусот бил пораснат.
NA подединици се состојат од четири тликозилирани лолипептиди со релативна молекуларна тежина од околу 60.000 поврзани едни со други со дисулфидни врски локализирани во филаментот или во неговата опашка (види исто така Поглавје 4). Во повеќето соеви, овие 4 полипептиди се чини дека се идентични. Меѓутоа, во некои соеви, NA, (веројатно се состои од два типа полипептиди кои малку се разликуваат по големина (Webster, 1970a; Skechel, Schield, 1971; Bucher, Kilbourne, 1972; Лејвер и Бејкер, 1972; Лаздинс и сор., 1972; Дауни и Лејвер, 1973; Вригли и сор., 1973 година).
Активното место на ензимот и антигенските детерминанти се локализирани во различни региони на главата на подединицата NA (Ada et al., 1963; Fazekas de St. Groth, 1963), и овие глави имаат хидрофилни својства. „Опашката“ на NA е хидрофобна и служи за прицврстување на подединицата на липидната обвивка на вирусот (Лејвер и Валентин, 1969) (види „29“).
А. ИЗОЛАЦИЈА И ПОДДЕЛУВАЊЕ НА ПОДЕДИНИЦИТЕ НА И НА
За некои соеви на вирусот на грип, чисти, недопрени HA и NA подединици може да се добијат со електрофореза на целулоза ацетатни ленти по прекинување на вирусните честички со SDS (Laver, 1964, 1971; Laver и Valentine, 1969; Downie, 1973). Успехот на изолирање на која било од овие подединици со користење на оваа техника зависи од нивната отпорност на денатурација на SDS на собна температура. Според овој критериум, вирусите на грип можат да се поделат во четири групи.
1. Вируси со HA подединици отпорни на денатуриран алкохол
СДС. Кога се уништуваат вируси од овој тип, СДС и електро
трофореза на ленти од целулоза ацетат, сите вирусни протеини,
„Освен HA подединици, тие мигрираат како анјони. хемаглути-
nin мигрира како катјон може да се изолира во чиста
форма со целосно обновување на биолошката активност
под услови кои не ги уништуваат ковалентните врски [на пример
мерки: A/Bel/42 (H0N1)].
2. Вируси со NA подединици отпорни на денатурирани
СДС. Чисти, активни NA подединици може да бидат
одвоени од овие вируси со методот опишан погоре (на пример
мерки: B/LEE/40).
3. Вируси кај кои ниту HA ниту NA не се отпорни на дена
Тури на СДС. Во овој случај, сите вирусни протеини мигрираат
како анјони и ниедна од површинските подединици не може
може да се изолира со опишаните методи [на пример:
A/NWS/33(H0N1)].
4. Вируси со и HA и NA подединици
отпорен на денатурација на SDS. За овие вируси, и двата под
единици за време на електрофореза - мигрираат како катјони
и не може да се подели на овој начин [на пример:
А/Сингапур? 1/57 (H2N2)].
HA и NA субединиците на последната група на вируси може да се изолираат како што е прикажано во 36. Изолиран е вирус на птичји инфлуенца (A/petrel/Australia/1/72(Hau6May5) кој е стабилен на SDSHAHNA (Downie and Laver, 1973 Во текот на електрофорезата на целулоза ацетат, тие се движеа заедно како катјони (види 31, горе) и не можеа да се одвојат на овој начин. Затоа, двата вида на овие подединици беа генетски одвоени со рекомбинација (Webster, 1970b). Родителските вируси со HA или NA подединици чувствителни на денатурација на SDS. СДС-стабилни HA и NA птичји вирусни субединици потоа беа изолирани од SDS нарушени рекомбинантни вирусни честички со електрофореза на ленти од целулоза ацетат (пр. 31, IB средина и долна). чисти подединици потребни за хемиска анализа и подготовка на „моноспецифични“ антисеруми.
HA и NA подединици, исто така, може да се изолираат од одредени соеви на вирусот на грип со третирање на вирусни честички со скротеолитички ензими (Noll et al., 1962; Seto et al., 1966; Compans et al., 1970; Brand, Skehel, 1972; Wrigley et al., 1973. Со овој метод, одвојувањето на површинските подединици од вирусните честички настанува, очигледно, како резултат на варењето на хидрофобните (краевите на полипентидниот синџир, кои се одговорни за прицврстување на подединици на липидниот слој на вирусната обвивка.Меѓутоа, делумно варење треба да се случи и други области на HA субединицата, како резултат на што е нарушена активноста на хемаглутинација и се губат некои антигенски детерминанти.
Б. РАЗДЕЛУВАЊЕ НА ПОЛИПЕПТИДИТЕ НА ХЕМАГЛУТИНИН (HA1 И HA2)
Лесните и тешките синџири на хемаглутинирачките подединици може да се одвојат со електрофореза на телото на SDS-полиакриламид. Меѓутоа, за подготвителни цели, најдоброто раздвојување се постигнува со градиентна центрифугирање на густината на гванидин хидрохлорид-дитиотриетол (Laver, 1971), извршена во услови на кршење на дисулфидната врска или со тел-филтрација во раствор од гванидин хидрохлорид-дитиотриетол, 1970а). Се чини дека ова одвојување се заснова на значителната хидрофобност на лесниот полипептиден синџир. Во процесот на центрифугирање во концентриран раствор на гванидин хидрохлорид - дитиотриетол, овој лесен полипептид го разградува „побрзо од тешкиот синџир, а при филтрација на гел прво излегува лесниот ланец, очигледно поради фактот што дури и во толку силно дисоцирачки медиум, лесниот ланец не постои iB како мономер.
Овие забелешки се однесуваат само на „ХА подединици добиени од вирус израснат на клетки во кои се случува целосно протеолитичко расцепување пред
HA полипептид до NAL и HA2. Згора на тоа, тешките и лесните полипептиди (HA1 и HA2) на HA субединиците произведени со протеолитичко варење не можат да се одвојат на овој начин, можеби затоа што „хидрофобните региони на лесниот ланец“ се уништуваат за време на варењето (Skehel, Laver, необјавени податоци) . ).
Б. СВОЈСТВА НА HA1 И HA2
Лесните и тешките полипептидни ланци на вирусот на инфлуенца А, сој BEL (H0N1), имаа сличен состав на полипептиди, освен што тешкиот полипептид содржеше значително повеќе пролин од лесниот ланец (Laver и Raker, 1972). Сепак, пептидните карти на производите на триптичното расцепување на овие два синџири беа сосема различни, што укажува на различна секвенца на аминокиселини во овие синџири (Laver, 1971). Двата полипептидни синџири содржат јаглехидрати, но анализата на глукозамин сугерира дека тешкиот полипептид содржи многу повеќе јаглехидрати од лесниот синџир. Откриено е дека тешкиот ланец содржи 9,4% N-ацетилглукозамин, како и неутрални шеќери; така, веројатно содржи околу 20% јаглехидрати.
Г. БРОЈ НА РАЗЛИЧНИ СПЕЦИФИЧНИ ВИРУСИ
АНТИГЕНСКИ ДЕТЕРМИНАНТИ НА ПОВРШИНАТА
ПОДЕДИНИЦИ ВКЛУЧЕНИ
Број на различни вирусни специфични антигени
детерминанта на хемалглутинирачките подединици на вирусот
грипот е непознат (на површината на хемаглутинирање
подединици, постојат и детерминанти специфични
до клетката домаќин). Неодамнешните експерименти покажаа
сепак, дека хемаглутинирачките подединици на сојот Гон
конг (H3N2) на вирусот на хуманиот инфлуенца имаат најмалку
најмалку два, а можеби и повеќе, различни специфични за вирусот
кал антигенски детерминанти (Laver et al., 1974).
Ова е докажано на следниов начин: хемаглу
подединици за нијансирање се добиени од вирусот на инфлуенца
Хонг Конг (А/Хонг Конг/68, H3N2) и неговата антигенска варијанта
A / Мемфис / 102/72, кои се појавија како резултат на антигенски
лебдат. Тестовите за имунодифузија покажаа дека субединицата
Домаќините на вирусот Хонг Конг/68 имаат најмалку два
разни видовиантигенски детерминанти, додека
Варијантата од 1972 година очигледно носи најмалку три пати
лични детерминанти (37).
Хемаглутинирачките подединици на вирусите А/Хонг Конг/68 и А/Мемфис/102/72 имаа една заедничка детерминанта. Антителата на оваа детерминанта „вкрстено реагираа со двата вируса при имунодифузија, инхибиција на хем-аглутинација и тестови за неутрализација. Антителата кон другите детерминанти не покажаа значајна серолошка вкрстена реактивност помеѓу вирусите Хонг Конг/68 и Мемфис/72. Така, јасно е дека во процесот на анти-
Поради генетски дрифт, вирусот на грип во Хонг Конг претрпе значителни промени во една од неговите „специфични“ детерминанти. Податоците од Лејвер и сор. (1974) (сугерира дека различни антигенски детерминанти се локализирани на истата HA подединица и дека вирусните честички не поседуваат мешавина од антигенски различни подединици.
E. ЛОКАЛИЗАЦИЈА НА АНТИГЕН ДОМАЌИН
Иако првите описи на антигенот на клетката домаќин во вирусот на инфлуенца „(Knight, 1944, 1946)“ беа дочекани со одреден скептицизам, нивното постоење сега е цврсто утврдено1. Присуството на такви антигени е откриено со голем број серолошки методи, вклучително и реакции на таложење (Knight, 1944), имунодифузија (Howe et al., 1967), фиксација на комплементот (Smith et al., 1955), инхибиција на хематглутинација (Knight, 1944; Harboe et al., 1961; Harboe, 1963a) и методот на блокирање на инхибицијата на хемаглутинација (Harboe, 1963b; Laver и Webster, 1966). Антигенот на клетката домаќин главно се состои од јаглени хидрати и е јовалентно врзан за иолипептидите на субединицата HA и NA. Врските на антигенот на домаќинот (и јаглехидратите) со внатрешните протеини на вирусната честичка не беа пронајдени.
Една од мистериозните карактеристики на антигенот-домаќин на вирусите на грип е тоа што тој е откриен кај вирусите одгледувани во шуплината алантоис на ембриони од пилешко или мисиркино (Harboe, 1963a), но не и кај вирусите одгледувани, на пример, во шуплината на патка. ембриони, во белите дробови на глувци или во различни клеточни култури. Вирусите одгледувани на овие клетки воопшто не биле инхибирани во реакцијата на инхибиција на темаглутинација со антисери добиени против екстракти од неинфицирани клетки домаќини. Ова веројатно се должи на фактот дека вирусот расте во овие клетки, „Содржи јаглехидрати“ на клетката домаќин, но поради некоја причина тие или „немаат антигенски својства, или антителата насочени против нив не ја инхибираат хем аглутинацијата.
Д. УЛОГА НА АНТИГЕН НА КЛЕТКАТА ДОМАЌИН
Јаглехидратната компонента може да игра многу важна улога во склопувањето на вирусната обвивка. Изолираните NA ■ и HA подединици се агрегираат во отсуство на SDS. Ова сугерира дека овие подединици имаат и хидрофобни и хидрофилни краеви (Laver и Valentine, 1969) и, можеби, јаглехидратната компонента на клетката домаќин и ја одредува хидрофобноста на едниот крај од единиците HA и NA.
Г. АНТИГЕНСКА ВАРИЈАБИЛНОСТ НА ПОДЕДИНИЦИТЕ
ДЕТЕКТИРАНИ ХЕМАГЛУТИНИН И НЕВРАМИНИДАЗА
МОНОСПЕЦИФЕН АНТИСЕРУМ
До „неодамна се веруваше дека V-антигенот, или обвивката од честичките на вирусот на грип“ е нешто неделиво, но тоа не е така. Сега е познато дека V антигенот е составен од HA, NA и вирусниот антиген на клетката домаќин. Во ниту една од претходно објавените дела, антигенските врски помеѓу вирусите на грип не се<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).
Антигенскиот нанос на индивидуалните антигени на вирусот на грип може да се проучува со одвојување на овие антигени од вирусната честичка (Вебстер и Дарлингтон, 1969) или со „генетски одвојување на овие антигени“ (Kilbourne et al., 1967). антигени „можно е да се спроведат детални серолошки студии на антигенскиот дрифт на поединечни антигени на вирусот на грип.
V. МЕХАНИЗАМ НА АНТИГЕНСКИ СЛЕД
(МАЛА АНТИГЕН
ПРОМЕНИ)
A. ВОВЕД
Двете различни манифестации на антигенска варијација забележани кај вирусите на инфлуенца А, имено, ненадејната појава на нови антигенски подтипови и постепеното движење во еден подтип, веројатно не се поврзани едни со други.
Општо е прифатено дека дрифтот - „сукцесивна замена на вирусите на инфлуенца А со антигенски нови соеви - е резултат на
тат на интеракција на мутационата варијабилност на вирусот и имунолошка селекција
Важноста на овој механизам за селекција е потврдена со експерименталното производство на антигенски варијанти со пропагирање на вируси на грип во присуство на мали количини на антисазоротај (Бурнет и Линд, 1949; Арчети и Хорсфал, 1950; Исак и Едни, 1950; Едни, 1957; Лејвер и Вебстер, 1968) или кај делумно имуни животни (Gerber et al.,
1955, 1956; Магил, 1955 година; Hamre et al., 1958). епидемиолошки
Овие согледувања се во согласност и со таквиот механизам, кој
кој нуди разумно објаснување за исчезнувањето на устата
гнили соеви од човечката популација.
Изнесени се неколку хипотези за да се објасни механизмот на антигенски дрифт. Еден од нив (Francis, 1952, 1955, 1960; Jensen et al., 1956; Jensen, 1957) сугерира дека површината на вирусот на инфлуенца се состои од мозаик на антигени кои припаѓаат на сите видови од даден тип, но присутни во одделни антигенски соеви. во различни пропорции или на различни места. Антигенската варијабилност мора да се должи на поместувањето на овие антигени на вирусната обвивка од испакнатиот кон „латентна положба“.Според друга хипотеза (Hilleman, 1952; Magil, Jotz, 1952; Andrewes,
1956, 1957 година; Takatsy, Furesz, 1957), антигени постепено
движете се во текот на промените. И двете од овие хипотези бараат
постоење на релативно голем број на антигени
но различни протеински молекули на површината на
Џенсен и сор. (1956) откри дека во секој од многуте соеви во огромната колекција на вируси на грип А достапни за истражување во 1953 година, бројот на антигени присутни на различни (количини и (или) места) достигна 18. Проширувајќи ги овие податоци на многу нови варијанти откриени оттогаш веројатно би требало да доведе до „сугестија на уште повеќе антигени во секој вирус, особено ако се прифати, и веројатно
mu, логично е дека соевите изолирани од луѓе, свињи, коњи и птици се делови од истиот комплекс.
Постоењето на таков „голем број поединечни протеински молекули во вирусите на грип не може да се поврзе со капацитетот за кодирање на вирусната РНК (Лавер, 1964). податоците се поконзистентни со присуството на многу ограничен број на антигенски различни протеински молекули на вирусната обвивка.
Врз основа на неодамнешните експерименти, се сугерира дека антигенскиот дрифт е резултат на изборот на имунолошка популација на мутантни вирусни честички со „променети антигенски детерминанти, а со тоа и со предности во растот во присуство на антитела (Табела 26). „докажа дека има промени во низата на амино киселини во полипептидите на хемаглутинирачките единици на антигенски мутанти изолирани со селекција на антитела во ин витро системот (Laver, Webster, 1968) (сл. 38).
Пептидните мапи открија дека за време на природниот антигенски дрифт има и промени во амино киселинската секвенца и на лесниот и на тешкиот полипептиден синџир (39).
Овие резултати сугерираат дека антигенската варијација меѓу вирусите на грип се должи на промените во аминокиселинската секвенца на нивните антигенски протеини. Иако некои од промените во низата може да бидат случајни, со мал или никаков ефект врз антигенските детерминанти, веројатно е дека некои од овие промени влијаат на антигенските детерминанти.
HA подединици, што ги прави помалку способни строго да се „соберат“ на соодветните молекули на антитела. Сепак, експериментот не покажува дали овие промени постојат токму во антигенските детерминанти на вирусните протеини или во некои други региони на молекулата.
Вирусите на грип покажуваат асиметрични вкрстени реакции во RTGA. Fazekas de St.-Groth (1970) именувани вируси,
кои се однесуваат на сличен начин, „сениор“ и „јуниор“ соеви. Покрај тоа, тој „предложи (Fazekas de St. Groth, 1970) дека во процесот на природен антигенски дрифт, „постарите“ вируси на грип ги заменуваат „помладите“ соеви. Последната претпоставка е „потврдена само со многу“ малку податоци.
Б. ДАЛИ МОЖЕ ДА СЕ ПРЕГНОЗИРА НАСОКАТА НА ЛЕГУВАЊЕТО?
Способноста на вирусот на грип да претрпи антигенски промени останува главен проблем. Секоја нова варијанта мора да биде изолирана и идентификувана пред да започне производството на вакцини, така што секоја нова варијанта има потенцијал да зарази голем број луѓе пред да може да се контролира со вакцини.
Во овој поглед, направени се обиди да се предвиди антигенски дрифт во лабораторија, но не целосно успешни. Ханун и Фазекас де Св. Грот од Институтот Пастер во Париз го помина сојот А/Хонг Конг/68 (H3N2) во присуство на мали концентрации на антисерум. појавата (што може да се очекува по 1970 година. Оваа претпоставка беше поткрепена со откритието дека лондонската варијанта на вирусот на грип, изолирана за прв пат, во 1972 година (A/England/42/72), антигенски многу слична на првиот мутант кој Ханун и Фазекас де Сент Грот добија во нивната лабораторија една година порано (Fazekas de St. Groth, Hannoun, 1973).
Се надевавме дека вакцините добиени од последната „постара“ варијанта ќе обезбедат заштита од сите H3 варијанти кои би можеле да се појават кај „луѓето. Меѓутоа, вирусите (грип А, последователно изолирана во 1973 и 1974 година (на пример, A/Port Chalmers/1 /73), кои беа антигенски различни од сојот A/England/42/72, исто така беа значително различни од вештачки произведената варијанта, што укажува на тоа дека под природни услови дрифтот не продолжи во предвидената насока.
Во секој случај, варијантата генерирана во лабораторија преку пасуси во присуство на антисеруми се оддалечила само во HA, додека природните варијанти се оддалечиле и во HA и во NA. Така, овој обид да се подготви „идна“ вакцина, ло-тидимома, беше неуспешен.
В. МОЖНОСТА ЗА ЗНАЧЕНИ ПРОМЕНИ КОИ СЕ СЛУЧУВААТ КАЈ ОДРЕДЕНИ АНТИГЕНСКИ ДЕТЕРМИННТИ ВО ВРЕМЕ АНТИГЕНСКИ ДРЕФТ
Во делот IV, се покажа дека HA подединиците на вирусот на грип во Хонг Конг поседуваат најмалку два типа на антигенски детерминанти и дека во процесот на еволуција, со антигенски дрифт на грипот од Хонг Конг, се формирал вирус (А/Мемфис /102/72) во која една од овие антигенски детерминанти
thermianant доживеа значајна антигенска промена (споредлива по големина со антигенско поместување), додека другиот „одлета“ (om. 37). Првата од овие детерминанти ја нарековме „специфична“, а втората - „општа“ за овие два вируса.<(Laver et al., 1974).
Антителата на „специфичната“ детерминанта не откриваат никакви вкрстени реакции помеѓу овие два вируса во тестовите за имунодифузија, RTGA или неутрализација на инфективност. Другата детерминанта(и) беше заедничка за двата вируса (иако имаше одредено антигенско движење во оваа детерминанта), а беа пронајдени вкрстени реакции помеѓу вирусите Хонг Конг/68 и Мемфис/72 поради истите антитела на оваа „заедничка“ детерминанта(и).
Различни IB животни од различен степен реагираат на одредени детерминанти кога се имунизирани со истиот препарат на изолирани HA подединици. Овие варијации во имунолошкиот одговор може да ја објаснат варијабилноста во вкрстувачките реакции понекогаш забележани помеѓу два вируса кога се тестираат со различни серуми.
И покрај значајната антигенска промена во IB ONE
од детерминанти, пептидни карти на тешки и лесни поли
пептиди (HA1 и HA2) на HA субединиците на Хонг Конг/68 вируси
■ и Мемфис/72 беа во голема мера слични (види
39), врз основа на што се претпоставува дека во процесот
Еволуција и образование на вирусот во Хонг Конг. варијанта мем
fis/72 во аминокиселинската низа на овие полипептиди
се случуваат само релативно мали промени. предавство
промените се случуваат во пептидните карти како тешки (HA1),
и лесни (HA2) полипептидни синџири; некои од нив
може да се случајни промени, други се избрани
под притисок на антитела.
Г. АНТИГЕНСКИ ПРОМЕНИ ВО НЕВРАМИНИДАЗАТА
Антигенски дрифт беше забележан кај антигенот на неураминидаза
не-грип вируси од типот А и типот Б (Paniker, 1968;
Schulman & Kilbourne 1969; Schild et al., 1973; Кари и сор.
1974). Веројатно се јавува со селекција (под притисок
антитела) мутанти кои имаат изменета низа
амино киселинска вредност во полипептидите на NA подединица
(Кендал и Кили, 1973). Досега тоа не беше можно да се постигне
генетски дрифт во лабораторија. Анти-НА антителата не се неутрални
zuyut вирусна инфективност; затоа е веројатно дека
варијабилноста на овој антиген е помалку важна за преживување
вирусот отколку варијабилноста на ХА (Seto и Rott, 1966; Dowdle et al.,
Д. АНТИГЕНСКА ВАРИЈАБИЛНОСТ НА ВИРУСИТЕ НА ГРИП ТИП Б
Антигенскиот дрифт се јавува кај вирусите на грип од типот Б во приближно иста мера како и кај вирусите на грип: тип А, но значајните антигенски поместувања забележани кај нив не се пронајдени кај соеви на грип од типот Б. Антигенски дрифт (вклучува промени во двата антигени - HA и NA (Chakraverty, 1972a, b; Curry et al., 1974) Механизмот на антигенска варијабилност кај соевите Б е веројатно сличен на оној на вирусите на грип од типот А, но „не се спроведени биохемиски студии.
Д. АНТИГЕНСКИ ПРОМЕНИ КАЈ ВИРУСИТЕ НА ПТИЧИСКИ И ЖИВОТИНСКИ ГРИП
Антигенските промени меѓу вирусите на грип кои ги инфицираат долните цицачи и птиците не се доволно проучени и има малку информации за нив. Врз основа на некои резултати, сепак, може да се претпостави дека антигенски дрифт се јавува и кај соеви (цицачки и птичји грип, но во помала мера отколку кај вирусите на грип кои ги инфицираат луѓето.
Антигенски дрифт е забележан кај вирусите на свинска и коњска инфлуенца (херотип 2) (Meier-Ewert et al., 1970; Pereira et al., 1972), но нема податоци за антигенски дрифт кај вирусите на птичји грип. Можеби причината за ова е што птиците, особено домашните, живеат помалку од човек или коњ. Кај луѓето, секоја следна верзија на вирусот на инфлуенца А брзо целосно ја заменува претходната, но кај животните и птиците, вирусите кои се разликуваат едни од други често циркулираат истовремено.
VI. МЕХАНИЗАМ НА АНТИГЕНСКИ СМЕНИ (ЗНАЧАЈНИ АНТИГЕНСКИ ПРОМЕНИ)
Во текот на антигенските промени од друг вид, површинските подединици на вирусот доживуваат значителни антигенски поместувања. Со овие значајни поместувања, доаѓа до ненадејни и целосни промени на еден или двата површински антигени, така што се појавуваат „нови“ вируси на кои нема имунитет кај популацијата.Тоа се вирусите кои предизвикуваат пандемии на грип.
Вирусите на хуманиот грип H2N2 се природен систем за проучување на молекуларните аспекти на значајните антигенски промени. Вирусите кои се појавија кај луѓето во 1957 година поседуваа HA и NA подединици, кои беа целосно антигенски различни од оние на соевите H1N1. H2N2 вируси
доживеал антигенски дрифт до 1968 година, кога се појавил „нов“ пандемски вид; m Хонг Конг. .А2 вирусите (H2N2) и видот Хонг Конг (H3N2) потекнуваат од Кина. Вирусот на Хонг Конг го имаше истиот NA како и претходните А2 вируси, но антигенски различни HA (Coleman et al., 1968; Schulman и Kilbourne, 1969). Ова беше јасно прикажано со користење на специфични антисери на изолирани HA подединици на претставници на вируси на грип А2 (одгледани во ембриони на пиле. Овие моноспецифични серуми беа користени во RTGA со вируси одгледувани во ембриони од патки (Webster, Laver, 1972), што ги елиминираше проблемите на стеричните супресија на хемаглутинација со антитела на NA и антигенот на клетката домаќин, што може да се случи кога се користат серуми за цели вируси.
Резултатите од овие тестови (Табела 27) покажаа дека серолошката кореспонденција помеѓу хемаглутининските антигени на „старите“ A2/Asia соеви изолирани помеѓу 1957 и
1968 година и немаше вирус на Хонг Конг (1968 година). Помеѓу трите соеви од Хонг Конг изолирани во текот на првите 3 години од пандемијата на грип, имаше многу малку или воопшто немаше варијации (Вебстер и Лејвер, 1972). Од каде тогаш потекнуваат „новите“ HA подединици на вирусот на грип во Хонг Конг? Се чини дека постојат две можни причини за формирање на „нови“ хемаглутинирачки подединици: или тие мутирале од веќе постоечки вирус на хуман грип, или дошле од некој друг извор, како што се вирусите на животински или птичји грип.
Една единствена мутација на „стариот“ вирус на инфлуенца А2/Азија може да предизвика преклопување на полипептидните синџири на HA подединиците на таков начин што ќе се формираат сосема нови.
антигенски детерминанти. Ако HA подединиците на вирусот на грип од Хонг Конг се добиени со таква мутација од претходните А2 вируси, тогаш низата на амино киселини во полипептидите на „старата“ и „новата“ подединица треба да биде блиска. Претходно, беше опишано целосно поместување на една од антигенските детерминанти на HA субединиците, што се случи во процесот на антигенски дрифт, и оваа „поместување“ во една од детерминантите не е придружена со какви било „значајни општи промени“ по „Н. Ости амино киселини во HA полипептидите. Меѓутоа, ако „новите“ подединици не настануваат преку мутација и селекција, туку доаѓаат од вирусот на животинска инфлуенца, тогаш нивните полипептидни синџири може значително да се разликуваат во амино киселинската секвенца од лолипаптидните синџири на „старите“ вируси А2/Азија.
HA подединици се изолирани од три соеви на грип А2/азија добиени во 1968 година пред почетокот на пандемијата на грип во Хонг Конг и од три соеви на вирусот на грип од Хонг Конг изолирани во различни делови на светот во 1968, 1970 и 1971 година. Поради антигенски дрифт, трите вируси изолирани на крајот од периодот А2/Азија покажуваат значителни антигенски разлики. Од друга страна, трите соеви од Хонг Конг кои беа изолирани во текот на првите 3 години од новата пандемија не покажуваат речиси никаква антигенска варијабилност.
HA субединиците изолирани од секој од овие шест вирусни соеви беа дисоцирани со третман со гванидин хидрохлорид и дитиотреитол и нивните лесни и тешки цели беа одвоени со центрифугирање (Laver, 1971). Секоја од изолираните полипептидни цели беше трипсинизирана и трилтичните пептиди беа мапирани. Мапите покажаа дека полипептидните синџири од хемаглутинирачките подединици на „старите“ А2 вируси изолирани во 1968 година значително се разликуваат во составот на аминокиселините од лолилептидните синџири на „новите“ соеви од Хонг Конг! (40 и 41). Во исто време, се претпоставуваше дека „новите“ полипептиди не се (добиени со мутација од „старите“ (Laver, Webster, 1972).
Едно објаснување за овој резултат е претпоставката за мутација на поместување на рамката што резултира со полипептиди со сосема различни секвенци на аминокиселини. Сепак, се чини малку веројатно дека таквата мутација, доколку се случи, ќе резултира со полипептиди способни да формираат функционална хемаглутинирачка единица. Второ, може да се појават мутации кои влијаат главно на основните амино киселини, така што мапите на тришичните пептиди би можеле значително да се разликуваат без некоја значајна промена во целокупната секвенца на аминокиселини во лолилелтидите.
Сега се добиени докази кои укажуваат на некои вируси на животински грип како можни прекурсори на вирусот на хуманиот вирус на грип од Хонг Конг. (Hav7Neq2) изолирани од коњи и патки во 1963 година, т.е. 5 години пред појавата на грипот од Хонг Конг кај луѓето, се покажа дека е антигенски близок до видот Хонг Конг (Coleman et al., 1968; Masurel, 1968; Kaplan, 1969 Закстелскаја и сор., 1969; Тумова и Велигден, 1969; Касел и др., 1969 година).
HA субединиците на вирусите на коњи и патки беа вкрстено реагираа со подединици на вирусот на хуманиот инфлуенца од Хонг Конг A/Hong Kong/1/68 (H3N2) во RTGA и во тестот за имунодифузија. Покрај тоа, пептидните мапи на лесните оли-пептидни синџири од темплутинирачките подединици на коњски, utk и човечки вируси беа речиси идентични, што сугерира дека лесните синџири од овие три соеви имаат речиси идентични аминокиселински секвенци (Laver и Webster, 1973). . Ова јасно се гледа од 42, каде што пептидните карти на лолипептидните лесни синџири од подединиците ХА на вирусот на грип од Хонг Конг и од соевите патка//Украина и коњ/Мајами (вториот серотип) се речиси идентични и значително се разликуваат од светлината на лолипаптидот верижна карта од „стариот“ вирус Азија/68.
Овие резултати сугерираат дека коњските и птичјите вируси и хуманиот вирус во Хонг Конг можеле да настанат со генетска рекомбинација од заеднички предок и сугерираат алтернативен механизам за објаснување на потеклото на вирусот на грип во Хонг Конг во споредба со мутација.
Неодамнешните студии покажаа дека серумите на дивите птици содржат антитела насочени против антигени присутни во вирусите на грип кои ги инфицираат луѓето (Светска здравствена организација, 1972). Покрај тоа, вирусите на грип неодамна беа изолирани од диви птици оддалечени од човечките колонии, што сугерира дека грипот е природна инфекција на птиците многу илјадници години (Downie и Laver, 1973).
Расмусен (1964) беше првиот што сугерираше дека вирусите на пандемијата на грип произлегуваат од таквите животински вируси како резултат на процесот на рекомбинација. вируси со генетска рекомбинација in vitro помеѓу вирусите на хуманиот грип и соевите на вирусот на животински и птичји грип Неодамна, Вебстер и соработниците (1971, 1973) ја имитираа појавата на нов пандемичен вид на вирусот на грип во in vivo експерименти (тие ќе бидат опишани подоцна).
VII. ДОПОЛНИТЕЛНИ ДОКАЗИ,
ПОТВРДУВАЊЕ НА УЛОГАТА НА ПРОЦЕСОТ
РЕКОМБИНАЦИИ ВО ПОТЕКЛО НА НОВО
ВИРУСИ НА ПАНДЕМИСКИ ГРИП
Презентираните биохемиски податоци не ја поддржуваат теоријата дека антигенот ХА на вирусот Хонг Конг се должи на една мутација од претходните азиски соеви. Затоа, може да се праша дали има податоци добиени од ин витро или ин виво лабораториски студии, или особено од опсервации.
in vivo, што би ја поддржало теоријата дека новите вируси настануваат со рекомбинација.
A. IN VITRO ПОДАТОЦИ
Антигенски хибриди (рекомбинанти) на многу вируси на грип А на цицачи и птици се изолирани по мешана инфекција на пилешки ембриони или клеточни култури со различни вируси на инфлуенца А (Тумова, Переира, 1965; Килбурн, Шулман, 1965; Килбурн, 1967 година. Килбурн, 1968; Велигден и др., 1969 година). Овие студии се сумирани во прегледите на Килбурн и сор. (1967) и Вебстер и Лејвер (1971). Сега е очигледно дека рекомбинантните вируси на инфлуенца А со мешани површински антигени (Webster, 1970b) или потенцијали за раст (Kilbourne and Murphy, 1960; Kilbourne et al., 1971) или други биолошки карактеристики (McCahon и Schild, 1971) со цел.
На овој начин, може да се создадат „нови“ вируси на грип во лабораторија, но неодамна се добиени докази дека рекомбинација и селекција на „нови“ вируси може да се случи и in vivo во услови блиски до природата (Webster et al., 1971). .
Б. ПОДАТОЦИ IN VIVO
1. Демонстрација на рекомбинација во системот во
Килбурн (1970) забележа дека рекомбинацијата помеѓу два различни соеви на вируси на грип од типот А сè уште не е прикажана кај непроменети животни, дури и во експериментални услови. За да се открие дали може да дојде до рекомбинација in vivo, користени се два системи: во првиот, само еден од родителските вируси се размножил кај животното домаќин, а во вториот, двата родителски вируси се размножиле.кога барем еден од вирусите се размножуваше, животните беа заклани. Белодробните суспензии беа испитани директно во мембраните на алантоис за присуство на рекомбинантни (антигенско-хибридни) вируси;
Во првиот систем, на свињите им беше вбризгана мешавина од вирус на свински грип - VG"C (A / свиња / Висконсин / 1/67) и вирус на птичји темпера тип А - ХПВ (Данска / 27) (43). не предизвикуваат заразен вирус по инјектирање во свињи Белите дробови суспензии собрани преку
Во вториот систем, каде што се реплицираа и двата вируса, мисирките беа заразени со ХПВ и вирусот на мисиркино грип - CHI (A / I "ndyuk / Massachusetts / 3740/65). Како што (беше наведено, антигенски хибриди со CHI (G) беа изолирани во алантојонскиот мембрански систем -VChP (N) (Hav6Neql) и VChP (N)-VGI(1H) (Havl-N2).
Постојат два можни приговори за фактот дека опишаната рекомбинација се случува in vivo. Прво, рекомбинацијата може да се случи во системот за клеточна култура што се користи за селекција на вирусот; второ, не е познато дали овие антигенски хибриди биле генетски стабилни и не биле само фенотипски мешани честички.
Првиот приговор може да се игнорира, бидејќи изборот на антигенски хибридни вируси беше извршен директно при многу високи концентрации на антитела, кои треба да ги неутрализираат родителските вируси. Со цел да се добијат поригорозни докази дека анти-гестациските хибридни вируси не се појавуваат за време на изолацијата надвор од инфициран домаќин, неопходно беше да се добијат мешани жетвени вирусни плаки од суспензија на грутки вируси со цел да се изолираат поединечни плаки и да се карактеризираат добиените примероци од вируси од поединечни плаки.25% Плаките изолирани од белодробната суспензија на мисирки мешано инфицирани со ХПВ+ХИВ беа рекомбинантни вируси.Не беа изолирани хибридни вируси од контролните култури инфицирани со вештачка мешавина од двата родителски вируси.
Генетската стабилност на рекомбинантните вируси е воспоставена со „администрирање на клонирани ајатигени хибридни вируси на животни домаќини“ (Webster et al., 1971). Така, на пример, кокошките инфицирани со антигенски хибриден вирус кој носи HPV(N)-HI(N), (HavliN2) умреле од минлива инфекција, а вирусот, повторно изолиран од белите дробови на овие птици по 3 дена, бил чиста култура на вирусот, поседувајќи B4n(H)-(Havl-N2). Други антиген-тибридни вируси, исто така, беа повторно изолирани од животни и се покажаа како генетски стабилни.
2. Природно пренесување на вирусот и селекција
Опишаните студии покажаа дека два различни соеви на вирусот на инфлуенца А може да се рекомбинираат in vivo доколку се администрираат истовремено на исто животно.
Истовремената администрација на големи дози на два различни вируси на инфлуенца А кај животните, сепак, е вештачки систем кој веројатно не постои во природата. Со цел да се истражи дали рекомбинацијата може да се случи под поприродни услови, на два различни вируси на грип А им беше дозволено да се шират истовремено во јато птици подложни на вируси како што следува: , беа сместени со јато од 30 чувствителни чувани мисирки. 2 дена подоцна, уште две мисирки инфицирани со ХПВ беа внесени во истото јато. 2 мисирки по стадо се колеа дневно и примероци од белите дробови беа испитувани за присуство на секој од родителските и ајатигенските хибридни вируси во обвивките на алантоис, и со изолирање на наслаги и идентификување вируси (Webster и сор., 1971) ХПВ се шири брзо меѓу заштитените птици и беше откриен 3 дена по воведувањето; на вирусната популација во суспензијата. zii штуко на една од проучуваните птици. Експериментите од овој вид беа спроведени три пати, и во секој експеримент антигенски хибриди беа изолирани на 9-10-тиот ден; овие хибриди поседуваа HSP(H)-VHI(N), но не беа изолирани обратни β-хибриди. Изолираниот рекомбинантен 1 вирус веројатно имал предност во растот во однос на родителските вируси; во секој експеримент, овој вирус беше изолиран како доминантен од една или повеќе птици. За да може „нов“ вид на вирусот на грип да се појави во природата со ваква рекомбинација и да стане епидемичен вид, „новиот“ вирус мора да има одредена селективна предност. Оваа селективна предност може да биде во поседување на антигени на кои мнозинството од популацијата не е имун, но вирусот исто така мора да биде способен да премине на подложни домаќини. Двете можности беа истражени во презентираните експерименти. Така, на пример, до моментот кога беше присутен рекомбинантниот вирус, нормалните птици беа внесени во јатото, „но рекомбинантите не успеаја да станат доминантен вид и сите нормални птици во контакт умреа од инфекција со родителскиот ХПВ.
3. Избор и пренос на „новиот“ вирус на грип во системот in vivo
Ако претпоставиме дека нови соеви на вируси на грип од тип А можат да се појават во природата со рекомбинација, важно е да се покаже како овие вируси можат да се изберат и да станат доминантни или нови епидемиски соеви. Можен механизам за селекција би можел да биде рекомбинација и селекција<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).
Мисирките со ниски нивоа на антитела на HAI HA (A/incj/Wisconsin/bb) и на NA NA беа подложени на мешана инфекција на TMH и CHI. И родителските вируси и рекомбинантниот вирус на грип кој носи HPV(H)-HIV(N) беа присутни во мисиркините душници 1-2 дена по мешаната инфекција. На 6-тиот ден по мешаната инфекција, беше присутен само рекомбинантниот вирус B4n(H)iBrH(N). На 7-ми ден, „по мешана инфекција, мисирките умреа, а беа изолирани само рекомбинантните вируси на грип со ХПВ (H)-HI (N). беа користени за селекција на рекомбинантни вируси. Сите неимуни птици внесени во јатото на 5-тиот ден умреа од транзиторна инфекција и беа изолирани само од нив (рекомбинантни вируси на инфлуенца.
По мешана инфекција на неимуни или хиперимуни мисирки, рекомбинантниот вирус на грип не се реши. Така, мешаната инфекција на птиците кои имаат ниски нивоа на антитела на HA на едниот вирус и NA на другиот обезбедува идеални услови за избор на рекомбинанти. По инфекцијата, двата родителски вируси се реплицираат во ограничен обем, а со тоа го стимулираат самиот имунолошки систем, кој ги елиминира родителските вируси. На овој начин, може да се изберат рекомбинанти и, под услов да ги имаат потребните вирулентни својства и способност да се пренесат на други лица, овие рекомбинанти може да предизвикаат епидемиска болест.
Овие експерименти покажуваат дека при релативно природни услови постои рекомбинација помеѓу различни вируси на грип А и дека новите вируси може да имаат селективна предност во однос на двата родителски соеви. Овие експерименти не докажуваат дека сите нови вируси на грип на долните цицачи, птиците и луѓето настануваат со таков механизам, но тие утврдуваат дека овој механизам е еден од начините „со кои се појавуваат нови“ вируси.
Б. ПОДАТОЦИ ЗА РЕКОМБИНАЦИЈАТА НА ВИРУСИТЕ НА ГРИП ВО ПРИРОДАТА
Овие експерименти не оставаат никаков сомнеж дека новите соеви на вирусот на грип може да се „добијат in vitro и in vivo, и сугерираат дека слични процеси може да се случат во природата. Меѓутоа, дали постои некаков доказ дека рекомбинацијата во Овој доказ е посредна и вклучува: 1) антигенски кореспонденции помеѓу вирусите на грип изолирани од луѓе и од пониски цицачи и птици; 2) отсуство на строг опсег на домаќини на вируси на грип.
1. Антигенски односи помеѓу вирусите на хуманиот грип, долните цицачи и птиците
Доказите кои сугерираат дека рекомбинацијата помеѓу човечките и животинските вируси на грип е можна во природата се доказ дека некои вируси на грип од луѓе, долни цицачи и птичји имаат слични, ако не и исти (површински антигени.
а) Антигенски односи со посредство на НА. NA на некои вируси на птичји грип е антигенски многу блиску до онаа на раните хумани вируси на инфлуенца. На пример, вирусот на патка (A/snake/Germany/1868/68) има NA слична на онаа на човечките вируси NOSH и H1N1 (Schild и Newman, 1969). Вирусите на грип изолирани од свињи го носат и NA антигенот, кој е поврзан со NA антигенот на човечките вируси.
H0N1 (Meier-Ewert et al., 1970).Слично, HGI (A/incj/MA/65) има NA сличен, ако не и идентичен, со оној на вирусите на хуманиот грип. H2N2 (Pereira et al., 1967; Webster and Pereira, 1968; Schild and Newman, 1969).Други вируси на птичји инфлуенца имаат NA антигени ■ тесно поврзани со NA на вирусите на коњски грип тип 1 и 2 (Вебстер и Переира, 1968; Светска здравствена организација, 1971).Така, NA на VChP (A/ VChP/ Holland/27) е слична на NA на вирусот на коњски грип тип 1 (A/losha, d/Prague/1/57). Овие меѓувидови односи се користат во ревидираната номенклатура на вирусот на грип (Светска здравствена организација, 1971). Постојат осум различни подтипови на вируси на птичји грип и четири од нив имаат NA антигени поврзани со NA антигените на вирусите на хуман и коњски грип.
б) Антигенски кореспонденции поради HA-антигенот. Помалку такви примери се пронајдени со вируси на грип изолирани од пониски цицачи и птици кои би имале HA антигени поврзани со HA антигените на човечките вируси. Преписката помеѓу ХА на вирусите Хонг Конг, патка/Украина/63 и коњ/тип 2 беше дискутирана погоре. фамилија на инфлуенца Азија. Така, со изолирање на повеќе вируси, бројот на откриени совпаѓања се зголемува.
2. Круг на домаќини
Вирусите на инфлуенца А не секогаш имаат строго дефинирана
специфичност на домаќинот (види Easterday и Tumova, 1971;
Вебстер, 1972). На пример, вирусот на грип во Хонг Конг беше
изолирани од свињи, кучиња, мачки, павијани и гибони. Вирусот
Неодамна беа изолирани и вирусите на инфлуенца А/Хонг Конг (H3N2).
од кокошки и телиња (Zhezmer, 1973). Овие вируси се експериментални
но беа префрлени на телиња и кокошки; во сите случаи
вирусот се реплицира во домаќинот од кој бил изолиран
лен. Значи, вирусот на теле грип предизвика респираторна инфекција
телињата, а вирусот на пилешки грип се реплицираше, но не
покажа знаци на болест кај кокошките (Шилд, Кембел, Веб
Грипот од Хонг Конг не можеше да се реплицира кај кокошките.
Во случајот со вирусот на грип во Хонг Конг, јасно е дека овој вирус
прилагодени да предизвикуваат природна инфекција
од други сопственици и на тој начин се создадоа услови,
кога двојна инфекција и генетска
интеракции
Г. ГЕНЕРАЛИЗАЦИЈА НА ПОДАТОЦИТЕ КОИ ЈА ПОТВРДУВААТ ТОЧКАТА
ГЛЕДИ ЗА ПОЈАВАТА НА НОВИ СОЈАВИ
ВИРУС НА ГРИП СО РЕКОМБИНАЦИЈА
1. Пандемиите на грип кај луѓето се предизвикани само од вирус.
ми од типот А инфлуенца, а само вирусите на грип од овој тип биле
изолирани од пониски цицачи и птици. Вируси на грип
тип Б постојано се рекомбинираат ин витро, но во природата можат
можеби нема таква комбинација на генетски информации
мација, [што би овозможило „појава на пандемија
вид на вирус на инфлуенца тип Б. Рекомбинација помеѓу вирусот
не беа прикажани ми инфлуенца типови А и Б.
2. Биохемиските податоци презентирани претходно се
укажуваат на неверојатната можност за
„нови“ пандемични соеви на вирусот на грип од не
средства за мутација од претходни вируси на грип
лице.
3. Нови вируси на грип способни да предизвикаат пандемија
може да настане преку рекомбинација и селекција под услови
експеримент in vivo.
4. Врз основа на антигенска и биохемиска кореспонденција
vii помеѓу хемалглутинирачка и неураминидаза an
тигени на вируси на хуман грип, пониски цицачи
а птиците сугерираат дека постои генетска размена
и во природата.
Изложените докази се посредни; може да се добијат подиректни докази доколку се открие дека идните пандемични соеви имаат антигени идентични на веќе изолираните антигени поврзани со вирусите на грип кај домашните или дивите животни (види исто така Поглавје 15).
VIII. ИДНИ АНТИГЕНСКИ ПРОМЕНИ
ВИРУСИ И МОЖНОСТИ ГРИП
ПРЕДВИДУВАЊА НА ВАРИЈАБИЛНОСТ
И КОНТРОЛА НА БОЛЕСТИ
А. МОЖНИ ОБЈАСНУВАЊА ЗА ЦИКЛИЧНАТА ПРИРОДА НА ПАНДЕМИЈАТА
Врз основа на проучувањето на антителата во серумот на постарите луѓе, може да се претпостави дека вирус на грип сличен на вирусот на шкембето во Хонг Конг постоел меѓу луѓето во претходните времиња и можеби ја предизвикал „пандемијата на грип на крајот на 19 век ( видете го делот II) Во серумите кај постарите лица, антителата на HA вирусите на коњскиот грип тип 2 и Азија беа исто така откриени во ниски титри.
тип 2 се идентификувани. Ова сугерира дека вирусите со слични HA подединици, но различни NA подединици се одговорни за минатите и сегашните епидемии. Епидемиолошките докази сугерираат дека пандемичните вируси на хуманиот грип се појавуваат во циклуси. Недостатокот на податоци за NA хомологија ја прави мала веројатноста истиот „Хонг Конг вирус на грип“ да се појави во циклуси. постои. на крајот на 19 век, и повторно во 1968 година. Се чини поверојатно дека вирусот на грип кој постоел на крајот на 19 век поседувал подединица ХА која покажала одредена антигенска сличност со вирусот на грип во Хонг Конг, но носел Сосема различен NA антиген Врз основа на серолошки, овој NA е антигенски поврзан со коњскиот грип тип 2. Нов циклус на вируси на грип може да се појави како резултат на појавата на вируси од некои резервоари поврзани со животни, со или без рекомбинација, кога имунитетот на стадото „повеќе не ја штити човечката популација од него.
Друг феномен поврзан со појавата на нови соеви на грип е очигледното исчезнување на претходните соеви. Тоа може да се должи едноставно на недостаток на интерес за собирање примероци од вируси на грип кои повеќе не се опасни за мнозинството од општеството (Fenner, 1968), но ова објаснување е малку веројатно, бидејќи практиката покажа дека вирусите на хуманиот грип не коегзистираат во природата за кое било време. Можно е да се објасни исчезнувањето на соеви кои се појавија како резултат на антигенски дрифт со самоуништување; серолошки нов вирусго зголемува нивото на постарите антитела, а со тоа го спречува ширењето на стариот вирус. Исчезнувањето на постарите соеви (Fazekas de St. Groth, 1970) од секој подтип по значително антигенско поместување е помалку јасно и сè уште нема задоволително објаснување.
Б. МОЖНОСТИ ЗА ИДНА КОНТРОЛА НА АНТИГЕНСКИТЕ ПРОМЕНИ ВО ВИРУСОТ НА ГРИП
Биолошките, биохемиските и имунолошките податоци презентирани погоре обезбедуваат само посредни докази дека значајните антигенски промени кај вирусите на хуманиот грип се случуваат со рекомбинација. Ќе се добијат попрецизни податоци доколку е можно во природата да се открие рекомбинација помеѓу различни вируси на грип што доведува до појава на нов пандемски вид. Реткоста на таков настан практично ја исклучува оваа можност. Алтернативен пристап кон овој проблем е да се изолирајте ги вирусите на грип од животинската популација пред следниот вид на човечка пандемија, т.е.
создавање на „банка“ на вируси на грип. По појавата на следниот вид кој предизвикува пандемија кај луѓето, овој вирус може да се спореди со вирусите присутни во „велосипедот“ и да се добијат податоци за неговата појава. Популациите на дивиот свет како "извори на нови вируси на грип се во голема мера игнорирани. Популациите на птици во светот живеат во колонии со висока густина подолг период од цицачите или луѓето. Интересно е што веќе се изолирани осум различни подтипови на вируси на птичји грип, шест од нив - од домашни птици. Затоа, логично е да се започне со пребарување на вируси на грип во природата во големите колонии на птици, особено на крајот на сезоната на гнездење. Ваквите еколошки студии ќе помогнат да се утврди бројот на различни подтипови на вируси на грип што постојат во природата и на крајот може да покаже како се појавуваат нови видови.
ЛИТЕРАТУРА
Ада G. L., Lind P. E., Laver W. G. J. gen. Microbiol., 1963, с. 32, стр. 225.
Ендрус C. H. Калифорнија. Мед., 1956, с. 84, стр. 375.
Ендрјус Ц H.N.engl. J. Med., 1957, y. 242, стр. 197.
Ендрус С.Х . Во: Перспективи во вирологијата (М. Полард, ед.);Њујорк,
Вајли, 1959 година, стр. 184-196.
Арчети И. , Horsfall F. L. J. exp. Мед., 1950, с. 92, стр. 441. Бехт Х., Хамерлинг У., Рот Р. Вирологија, 1971 година, с. 46, стр. 337. МаркаСо М., Skehel J. J. Nature (Лондон ). New Biol., 1972, с. 238, стр. 145. Bucher D. J., Kilbourne E. D. J. Virol., 1972, с. 10, стр. 60. Burnet F. M. "Principles of Animal Virology", 1st ed.Њујорк , 1955, стр. 380. Burnet F. M., Clarke E. Influenza,Мелбурн , Волтер и Елиза Хол Инст, 1942 година.
Burnet F. M., Lind P. E. Aust. J. Sci., 1949, с. 22, стр. 109.
Burnet F. M., Lind P. E. J. gen. Микробиол., 1951, с. 5, стр. 67.
Burnet F. M., White D. O. Природна историја на инфективна болест, 4-то издание.Лондон-Њу Јорк, Универзитетот во Кембриџ. Прес, 1972, стр. 202-212.
Чакраверти П. Бул. Wld Hlth Org., 1972a, с. 45, стр. 755.
Чакраверти П. Бул. Wld Hlth Org., 1972b, с. 46, стр. 473.
Чу ЦМ. J. Hyg., Epidemiol., Microbiol., Immunol., 1958, с. 2, стр. еден.
Колман М.Т ., Dowdle W. R., Pereira H. G., Schitd G. C, Chang W. K-Lancet, 1968, с. 2, стр. 1384 година.
Compans R. W., Klenk H. D., Caliguiri L. A., Choppin P. W. Virology, 1970
Инфлуенца А/Х1Н1 како типична нова инфекција: Општи карактеристики на вирусите на грип, варијабилност, појава на нови пандемични соеви
Вирусите на грип - вируси кои содржат РНК - припаѓаат на семејството. Orthomyxoviridae и се поделени на вируси A, B и C (Табела 1).
Табела 1.
Компаративни карактеристики на вирусите на грип
| Критериуми | Тип А | Тип Б | Тип В |
| Тежината на болеста | ++++ | ++ | + |
| природен резервоар | Ете го | Бр | Бр |
| човечки пандемии | повици | Не предизвикува | Не предизвикува |
| Човечки епидемии | повици | повици | Не предизвикува (само спорадично заболување) |
| Антигенски промени | Менување, лебдат | Лебдат | Лебдат |
| Сегментиран геном | Да | Да | Да |
| Чувствителност на римантадин | чувствителна | Не чувствителен | Не чувствителен |
| Подложност на занамивир | чувствителна | чувствителна | - |
| Површински гликопротеини | 2 (HA, NA) | 2 (HA, NA) | 1 (ХА) |
Вирусот на грип има сферична форма и големина од 80-120 nm. Јадрото е претставено со едноверижен негативен РНК синџир, кој се состои од 8 фрагменти кои кодираат 11 вирусни протеини.
Вирусите на инфлуенца А се широко распространети во природата и влијаат и на луѓето и на широк спектар на цицачи и птици. Вирусите на грип тип Б и Ц се изолирани само од луѓе.
Епидемиолошки значајни се 2 подтипови на вирусот на инфлуенца А - H3N2 и H1N1 и вирусот на инфлуенца тип Б (A.A. Sominova et al., 1997; O.M. Litvinova et al., 2001). Резултатот од таквата коциркулација беше развој на епидемии на грип од различна етиологија во иста епидемиолошка сезона во различни земји. Хетерогеноста на популацијата на епидемиски вируси се зголемува и поради дивергентната природа на варијабилноста на вирусите на грип, што доведува до истовремена циркулација на вируси кои припаѓаат на различни еволутивни гранки (O.M. Litvinova et al., 2001). Под овие услови, се создаваат предуслови за истовремена човечка инфекција со различни патогени, што доведува до формирање на мешани популации и прераспоредување и помеѓу вирусите на коциркулирачките подтипови и меѓу соевите во рамките на истиот подтип (O.I. Kiselev et al., 2000).
Класификацијата на типовите на вирусот на грип се заснова на антигенските разлики помеѓу два површински гликопротеини, хемаглутинин (HA) и неураминидаза (NA). Според оваа класификација, вирусите на грип се поделени на 3 типа - вируси на инфлуенца тип А, тип Б и тип Ц. Постојат 16 подтипови на HA и 9 подтипови на NA.
Ориз. 1. Класификација на вирусите на инфлуенца А и видовите на животни и птици - посредни и крајни домаќини во синџирот на пренос на инфекција на луѓето.
Неодамна откриен подтип 16 (H16) на хемаглутинин
Забелешка: ∗ HA 7 и NA 7-NA8 се пронајдени и кај коњите
На сл. 1 покажува подтипови на вируси на грип А и нивните посредни домаќини и природни резервоари (птици преселници). Главните домаќини на вирусите на инфлуенца А се оние видови кои се подложни на грип.
Во човечката популација досега се идентификувани вируси на инфлуенца А од само три подтипови со HA1, HA2 и HA3. Во исто време, вирусите содржат само два вида неураминидаза - NA1 и NA2 (сл. 1). Нивната стабилна циркулација е докажана во текот на изминатиот век од пандемијата во 1918 година (R.G. Webster et al., 1978; K.G. Nicholson et al., 2003).
Вирусите на инфлуенца А (во помала мера Б) имаат способност да ја менуваат структурата на HA и NA. Вирусот на инфлуенца А се карактеризира со два вида варијабилност:
- точкасти мутации во вирусниот геном со соодветна промена во HA и NA (антигенски дрифт);
- целосна замена на еден или двата површински гликопротеини (HA и NA) на вирусот со реасортиман/рекомбинација (антигенско поместување), што резултира со фундаментално нова верзија на вирусот што може да предизвика пандемии на грип.
За вирусот на инфлуенца Б, антигенската варијабилност е ограничена само со дрифт, tk. се чини дека нема природен резервоар меѓу птиците и животните. Вирусот на инфлуенца Ц се карактеризира со висока стабилност на антигенската структура и само локални избувнувања и спорадични случаи на болеста се поврзани со него.
Од одреден интерес појава на нови соеви на вирусот на грипво човечката популација и придружните пандемии (сл. 2). На сл. Табела 2 ги прикажува главните антигенски промени поврзани со пандемии од 20 век предизвикани од вирусите на грип А:
- во 1918 година пандемијата беше предизвикана од вирусот H1N1;
- во 1957 година - сој H2N2 A/Сингапур/1/57;
- во 1968 година - сој H3N2 A/Хонг Конг/1/68;
- во 1977 година - H1N1 сој А / СССР / 1/77 (многу научници не го сметаа ова за пандемија, но со појавата на овој вид, се појави ситуација со истовремена коциркулација на 2 соеви на вирусот на инфлуенца А - H3N2 и H1N1).
Во 1986 година, вирусот А/Тајван/1/86 предизвика голема епидемија на грип А/Х1Н1 во Кина која траеше до 1989 година. Дрифт варијантите на овој вирус преживеале до 1995 година, предизвикувајќи локализирани епидемии и спорадични случаи. Според резултатите од молекуларните биолошки студии, во овие години се појавиле повеќе мутации во геномот на вирусот A/H1N1. Во 1996 година се појавија две антигенски варијанти на вирусот на инфлуенца А/Х1Н1: А/Берн и А/Пекинг, нивната карактеристика не беше само антигенска, туку и географска разединетост. Така, во Русија, вирусот на инфлуенца А/Берн зеде активно учество во епидемијата на грип од 1997-98 година. Во истата сезона, на истокот од земјата беше регистрирана циркулација на соеви на вирусот А/Пекинг. Подоцна во 2000-2001 г. Вирусот на инфлуенца А/Х1Н1 стана предизвикувач на епидемијата на грип во Русија. Современите вируси на грип A/H1N1 имаат ниска имуногена активност; свежо изолираните вирусни изолати комуницираат само кај еритроцитите на цицачите (група 0 луѓе и заморчиња).
Ориз. 2. Појавување на нови соеви на вирусот на грип кај човечката популација и придружните пандемии
Во текот на минатиот век, вирусите на инфлуенца А претрпеа значителни генетски промени, што резултираше со глобални пандемии со висока смртност кај луѓето. Најголемата пандемија на грип (Х1Н1) била во 1918-1919 година. („Шпанец“). Вирусот, кој се појави во 1918 година, направи изразен нанос, неговите првични (Hsw1N1) и конечни (H1N1) варијанти се сметаат за поместување. Вирусот предизвика разорна епидемија која однесе 20 милиони животи (половина од мртвите беа млади луѓе на возраст од 20 до 50 години (M.T. Osterholm, 2005).
Истражување Ј.К. Tanbenberger et al., (2005) покажаа дека вирусот што ја предизвика пандемијата од 1918 година не е ресортант помеѓу вирусот на птичји грип и вирусот на хуманиот инфлуенца - сите 8 гени на вирусот H1N1 се повеќе слични на варијантите на вирусот „птичји“ отколку на човечки (сл. .3). Затоа, според Р.Б. Белше (2005), вирус на птичји грип, треба да зарази (заобиколувајќи го средниот домаќин) луѓето, пренесувајќи се од човек на човек.
Важно е да се напомене дека вирусите на птичјиот грип „учествуваат“ во појавата на нови „човечки“ вируси на грип, кои се карактеризираат со висока патогеност и способност да предизвикуваат пандемии (EG Deeva, 2008). Овие вируси (H1N1, H2N2 и H3N2) имале различен сет на внатрешни гени, чие потекло укажува на нивната филогенетска врска со птичји и свински вируси.
Кои се механизмите на потекло на пандемските соеви и кои биолошки карактеристики се неопходни за појава на високо патоген вирус со пандемски потенцијал?
Вирусите на инфлуенца А се карактеризираат со висока фреквенција на појава на ресортанти како резултат на мешана инфекција, што се должи на сегментацијата на вирусниот геном. Доминантноста на реасортант на одреден состав на гени се смета за резултат на селекција, во која оној што е најприлагоден на репродукција во дадени услови е избран од широк сет на различни ресортанти (N.L. Varich et al., 2009). Специфичните својства на сојот на геномните сегменти може да имаат силно влијание врз генскиот состав на реасортантите под неселективни услови. Со други зборови, белегот на вирусите на грип е тоа што осум од генските сегменти, особено генот HA, мутираат често и непредвидливо. Реасортиманот игра важна улога во појавата на нови варијанти на вируси, особено во потеклото на пандемските соеви. И понекогаш не може да се исклучи можноста за појава на вирус со поголема вирулентност за време на пандемија.
Современите студии покажаа дека генската структура на новиот вирус A/H1N1 е сложена и, како што забележавме во воведот, ги вклучува гените за свинскиот грип што ги инфицира свињите во Северна Америка; гени на свинскиот грип кои влијаат на свињите во Европа и Азија; гени за птичји грип; човечки гени на грип. Во суштина, гените за новиот вирус доаѓаат од четири различни извори. Микрографија на вирусот на грип А/Х1Н1 е прикажана на сл. 4.
Ориз. 4. Микрографија на вирусот на инфлуенца А/Х1Н1
СЗО објави „Упатства за лаборатории за инфлуенца“ и претстави нови податоци за низата на вирусни гени и нивната должина на реасортантниот нов вирус на инфлуенца А/Х1Н1 (изолат - А / Калифорнија / 04/2009): HA, NA, M, PB1 , PB2, PA, NP, NS. Овие податоци укажуваат на формирање на нова пандемична варијанта на вирусот, создавајќи општа ранливост на инфекција поради недостаток на имунитет. Станува јасно дека пандемичните варијанти на вирусот на грип се јавуваат преку најмалку два механизми:
- ресортиман помеѓу животински/птичји и човечки вируси на грип;
- директна адаптација на животинскиот/птичјиот вирус на луѓето.
За да се разбере потеклото на вирусите на пандемијата на грип, важно е да се проучат својствата на природниот резервоар на инфекција и еволутивните патишта на оваа фамилија на вируси за време на промената на домаќинот. Веќе е добро познато и спорно дека водните птици се природен резервоар на вирусите на инфлуенца А (прилагодени на овие посредни домаќини во текот на многу векови), како што е потврдено со преносот на сите 16 HA подтипови на овој вирус. Преку изметот на птиците, кои можат да останат во вода повеќе од 400 дена (Avian influenza ..., 2005), вирусите може да се пренесат на други животински видови кога се пие вода од резервоар. (K. G. Nicholson et al., 2003). Ова е поддржано со филогенетска анализа на секвенците на нуклеинските киселини на различни подтипови на вируси на инфлуенца А од различни домаќини и од различни географски региони.
Анализата на секвенците на генот на нуклеопротеинот покажа дека вирусите на птичјиот грип еволуирале со појавата на 5 специфични линии домаќини: вируси на диви и домашни коњи, галеби, свињи и луѓе. Згора на тоа (!) вирусите на човечки и свински грип ја сочинуваат таканаречената сестринска група, што укажува на нивната блиска врска и, се разбира, заедничко потекло. Претходникот на вирусите на хуманиот грип и класичниот свински вирус се чини дека е целосно „птичји“ по потекло. Во земјите од Централна Азија, од очигледни причини, свинското месо не е популарно, а овие животни практично ги нема во сточарството. Ова води до фактот дека (за разлика од Кина, на пример), овој регион нема главен среден домаќин во популацијата на домашните животни - свињите, па веројатноста за „раѓање“ на пандемични вируси во регионот на Централна Азија е помала од во Кина, што практично произлегува од податоците за анализата на нивното потекло (Avian Influenza, 2005). Постојан извор на гените на вирусот на пандемијата на грип постои (во фенотипски непроменета состојба) во природниот резервоар на вирусите на водните птици и птиците преселници (R.G. Welster, 1998). Треба да се има на ум дека прекурсорите на вирусите што ја предизвикаа пандемијата на шпански грип (1918), како и вирусите кои беа извор на геномот на пандемичните соеви Азија / 57 и Хонг Конг / 68, сè уште циркулираат меѓу популацијата на диви птици со мали мутациски промени (Птици инфлуенца…, 2005).
Коментари
(видливо само за специјалисти потврдени од уредниците на MEDI RU)
Првото спомнување на грипот е забележано пред многу векови - уште во 412 п.н.е.
АД Хипократ направил опис на болест слична на грип. Исто
Епидемии слични на грип биле забележани во 1173 година. Прво документирано
пандемија на грип која одзеде многу
живее, се случи во 1580 година.
Во 1889-1891 година, се случи умерено тешка пандемија, предизвикана од вирус од типот H3N2.
Злогласниот „шпански грип“ предизвикан од вирусот Х1Н1 се случил во 1918-1920 година.
Ова е најтешката позната пандемија.
Однесе повеќе од 20 милиони животи. од „шпански“
20-40% од светското население е сериозно погодено.Смртта дојде многу
брзо. Човек може да биде апсолутно здрав наутро, до пладне ќе се разболи и
починал до паѓање на ноќта. Оние кои не умреле во првите денови често умирале од компликации,
предизвикани од грип, како што е пневмонија. Невообичаена карактеристика на „шпанецот“ беше
дека често ги погодува младите луѓе (најпрво од грип
страдаат децата и постарите лица).
Предизвикувачкиот агенс, вирусот на грип, бил откриен од Ричард Шоуп во 1931 година.
Вирусот на инфлуенца А прв го идентификуваа британските виролози Смит,
Ендрус и Лејдло (Национален институт за медицински истражувања, Лондон) во 1933 година
година. Три години подоцна, Френсис го изолирал грипот Б.
Во 1940 година беше направено важно откритие - вирусот на грип може да биде
култивирани во ембриони на пиле. Како резултат на тоа, ново
можности за проучување на вирусот на грип.
Тејлор првпат го изолирал вирусот на инфлуенца Ц во 1947 година.
Во 1957-1958 година имаше пандемија
Кој се нарекува „азиски грип“, предизвикан од вирусот H2N2. Пандемски
започна во февруари 1957 година на Далечниот Исток и брзо
се шири низ целиот свет. Само во САД за време на оваа пандемија почина
повеќе од 70.000 луѓе.
Во 1968-1969 година, имаше средна сериозност „хонгконшки грип“ предизвикан од
вирусот H3N2. Пандемијата започна во Хонг Конг во почетокот на 1968 година. Најчесто
вирусот ги погодил постарите луѓе постари од 65 години. Вкупен број
Од оваа пандемија починаа 33.800 луѓе.
Во 1977-1978 година, се случи релативно блага пандемија.
Наречен „руски“ грип. Вирусот на грип (H1N1) кој ја предизвика оваа пандемија
веќе предизвика епидемија во 1950-тите.
Затоа, први настрадаа родените по 1950 година.
Патогени на грип припаѓаат на семејството на ортомиксовируси, кое вклучува 3 рода на вирусигрип: А, Б, Ц. Вирусите на инфлуенца содржат РНК, надворешната обвивка, која содржи 2 антигени - хемаглутинин и неураминидаза, кои можат да ги променат нивните својства, особено кај вирусот тип А. Промените во хемаглутинин и неураминидаза предизвикуваат појава на нови подтипови на вируси кои обично потешки и пораспространети болести.
Според Меѓународната номенклатура, ознаката на соеви на вирусот ги вклучува следните информации: род, место на изолација, број на изолат, година на изолација, тип на хемаглутинин (H) и неураминидаза (N). На пример, A/Singapore/l/57/H2N2 се однесува на вирус од родот А, изолиран во 1957 година во Сингапур, кој има различни H2N2 антигени.
Пандемиите на грип се поврзани со вируси од родот А. Вирусите на инфлуенца Б не предизвикуваат пандемии, но локалните „бранови“ на пораст на инциденцата можат да зафатат една или повеќе земји. Вирусите на инфлуенца Ц предизвикуваат спорадични случаи на болеста. Вирусите на грип се отпорни на ниски температури и смрзнување, но брзо умираат кога се загреваат.
Ортомиксовируси - вируси на грип А, Б, Ц
Структурни карактеристики.
Ортомиксовирусите се обвиени (суперкапсидни, „облечени“) вируси, просечната големина на вирионите е од 80 до 120 nm. Вирионите се сферични во форма. Геномот е претставен со едноверижна сегментирана (фрагментирана) негативна РНК. Вирионот има суперкапсид кој содржи два гликопротеини испакнати над мембраната во форма на испакнатини (трње) - хемаглутинин (HA) и неураминидаза (NA). Вирусите на инфлуенца А имаат 17 антигенски различни типови на хемаглутинин и 10 типови на неураминидаза.
Класификација на вируси на грип се заснова на разликите во нуклеопротеинските антигени (поделени на вируси A, B и C) и површинските протеини HA и NA. Нуклеопротеинот (исто така наречен S антиген) е структурно константен и го одредува типот на вирусот (A, B или C). Површинските антигени (хемаглутинин и неураминидаза - V-антигени), напротив, се променливи и одредуваат различни видови на ист тип на вирус. Промените во хемаглутинин и неураминидаза предизвикуваат појава на нови подтипови на вирусот, кои обично предизвикуваат потешки и пораспространети болести.
Главните функции на хемаглутинин:
Го препознава клеточниот рецептор - мукопептид;
Одговорен за пенетрација на вирионот во клетката, обезбедувајќи фузија на мембраните на вирионот и клетката; (Хемаглутинин ја обезбедува способноста на вирусот да се прикачи на клетката.)
Неговите антигени имаат најголеми заштитни својства. Промените во антигенските својства (антигенски дрифт и поместување) придонесуваат за развој на епидемии предизвикани од нови Аг варијанти на вирусот (против кои имунитетот на стадото не е доволно формиран).
Неураминидазата реагираза дисеминација на вириони, заедно со хемаглутинин ги одредува епидемиските својства на вирусот.
Неураминидазата е одговорна, прво, за способноста на вирусната честичка да влезе во клетката домаќин и, второ, за способноста на вирусните честички да ја напуштат клетката по репродукцијата.
Нуклеокапсидот се состои од 8 сегменти на vRNA и капсидни протеини кои формираат спирална нишка.
Животниот циклус на вирусот.
Репликацијата на ортомиксовирусите првенствено се реализира во цитоплазмата на заразената клетка, синтезата на вирусна РНК се врши во јадрото. Во јадрото на vRNA се синтетизираат три типа на вирусна специфична РНК: позитивен гласник mRNA (шаблон за синтеза на вирусни протеини), целосна комплементарна cRNA (шаблон за синтеза на нова негативна вирионска РНК) и негативна вирионска vRNA (геномот за новосинтетизираните вириони).
Вирусни протеини се синтетизираат на полирибозоми. Понатаму, вирусните протеини во јадрото се врзуваат за vRNA, формирајќи нуклеокапсид. Последната фаза на морфогенезата е контролирана од М-протеинот. Нуклеокапсидот, минувајќи низ клеточната мембрана, е покриен прво со М-протеинот, потоа со клеточниот липиден слој и суперкапсидните гликопротеини HA и NA. Циклусот на репродукција е 6-8 часа и завршува со пупење на новосинтетизирани вириони.
Антигенска варијабилност.
(Антигенска варијабилност на вирусите на инфлуенца. Променливоста на вирусот на инфлуенца е добро позната. Оваа варијабилност на антигенските и биолошките својства е фундаментална карактеристика на вирусите на инфлуенца А и Б. Се случуваат промени во површинските антигени на вирусот - хемаглутинин и неураминидаза. Повеќето веројатно ова е еволутивен механизам за приспособливост на вирусот за да се обезбеди опстанок. Новите соеви на вируси, за разлика од нивните претходници, не ги врзуваат специфичните антитела кои се акумулираат во популацијата. Постојат два механизми на антигенска варијабилност: релативно мали промени (антигенски дрифт ) и големи промени (антигенско поместување).)
Современата поделба на ортомиксовирусите на родови (или типови A, B и C) е поврзана со антигенските својства на главните нуклеокапсидни протеини (нуклеокапсид протеин - NP фосфопротеин) и матрицата на вирусната обвивка (М протеин). Покрај разликите во NP и M протеините, ортомиксовирусите се одликуваат со највисока антигенска варијабилност поради варијабилноста на површинските протеини HA и NA. Постојат два главни типа на промени - антигенски дрифт и антигенско поместување.
Антигенски дрифтпоради точкасти мутации кои ја менуваат структурата на овие протеини. Главниот регулатор на епидемискиот процес кај грипот е популацискиот (колективен) имунитет. Како резултат на неговото формирање, се јавува избор на соеви со изменета антигенска структура (првенствено хемаглутинин), против кои антителата се помалку ефикасни. Антигенскиот дрифт го одржува континуитетот на епидемискиот процес.
(Антигенски дрифт - се јавува помеѓу пандемии кај сите видови вируси (A, B и C). Тоа се мали промени во структурата на површинските антигени (хемаглутинин и неураминидаза) предизвикани од точкасти мутации во гените кои ги кодираат. Како по правило, такви промени се случуваат секој резултат на епидемијата, бидејќи заштитата од претходно изложување на вирусот се одржува, иако таа е недоволна.)
Сепак, друга форма на антигенска варијабилност, антигенско поместување, исто така е пронајдена кај вирусите на инфлуенца А.(поместување) поврзано со промена на еден тип на хемаглутинин (или неураминидаза) во друг, т.е. за појавата на нова антигенска варијанта на вирусот. Ова е ретко и е поврзано со развојот на пандемии. Во целата позната историја на грип, идентификувани се само неколку антигенски фенотипови кои предизвикуваат епидемии на грип кај луѓето: HoN1, H1N1, H2N2, H3N2, т.е. само три типа на хемаглутинин (HA1-3) и два - неураминидаза (NA 1 и 2). Вирусите на грип од типот Б и Ц предизвикуваат болест само кај луѓето, вирусите на инфлуенца А кај луѓето, цицачите и птиците. Најголема епидемиска улога имаат најпроменливите вируси на инфлуенца А. Вирусите на инфлуенца Ц немаат неураминидаза, овие вируси обично предизвикуваат поблага клиничка слика.
Постои мислење дека антигенското поместување е резултат на генетска размена (рекомбинација) помеѓу човечки и животински вируси на грип. Досега не е конечно утврдено каде во интерепидемискиот период - надвор од човечката популација (кај птиците или цицачите) или во човечката популација (поради долготрајното опстојување, локалната циркулација) се складираат вируси кои ги исцрпиле своите епидемични можности за некое време.
Птиците се сметаат за примарни и главни домаќини на вирусите на инфлуенца А, кои, за разлика од луѓето, имаат вируси со сите 17 типови на HA и 10 типови на NA. Дивите патки се природни домаќини на вирусите на инфлуенца А, кај кои патогенот се наоѓа во гастроинтестиналниот тракт и не предизвикува значителна штета на сопствениците. Вирусите ги покажуваат своите патогени својства кога преминуваат на други птици и цицачи. Меѓу цицачите, најголемо значење им се придава на свињите, кои се сметаат за среден домаќин и се споредуваат со „сад за мешање“.
(Современите човечки вируси на грип слабо се пренесуваат на животните. Сите пандемии на инфлуенца А од 1930 година започнаа во Кина, главната порта на дистрибуција е Сибир (масовни миграции на птици).
H1N1 - 1930 година Идентификуван кај луѓе, свињи, китови (1972), домашни и диви птици. Тоа е поврзано со познатата пандемија на шпански грип. Овој тип е повторно воведен од 1977 година.
H2N2 е откриен од 1957 година. кај луѓето и птиците. Епидемиите поврзани со овие вируси доаѓаа периодично. Сега и двата вида се идентификуваат паралелно.
H3N2 беше идентификуван во 1963 година. (Хонг Конг).
Вирусот А/Сингапур/1/57 (H2N2) има три гени од евроазиските вируси на птичји грип, вирусот А/Хонг Конг/1/68 (H3N2) содржи 6 гени од вирусот Сингапур и два од птиците. Овие податоци потврдуваат дека човештвото добива нови епидемиски типови на вируси на грип А од птиците - примарниот домаќин. Најблиската прогноза е можноста за појава на нови епидемиски варијанти на вирусот на инфлуенца А кои имаат хемаглутинин HA5 или 7 (доволно е да се заменат една или две аминокиселини во нивната структура).
Фамилијата на ортомиксовируси (грчки ортос - точно, туха - слуз) вклучува вируси на грип од типови А, Б, Ц, кои, како парамиксовирусите, имаат афинитет кон муцин. Вирусите на инфлуенца А ги инфицираат луѓето и некои животински видови (коњи, свињи, итн.) и птиците. Вирусите на грип од типот Б и Ц се патогени само за луѓето. Првиот човечки вирус на грип беше изолиран од луѓето во 1933 година од страна на В. Смит, К. Ендрјус и П. Лејдоу (ВС сој) со инфицирање на бели порове. Подоцна, овој вирус беше доделен на типот А. Во 1940 година, Т. Френсис и Т. Меџил го открија вирусот на инфлуенца од типот Б, а во 1949 година Р. Тејлор - вирусот на инфлуенца од типот Ц. со нивната антигенска варијабилност. Вирусите на грип се поделени на три типа А, Б и Ц. Типот А вклучува неколку подтипови кои се разликуваат едни од други по нивните антигени - хемаглутинин и неураминидаза. Според класификацијата на СЗО (1980), човечките и животинските вируси на грип од типот А се поделени на 13 антигенски подтипови за хемаглутинин (H1-H13) и 10 за неураминидаза (N1-N10). Од нив, вирусите на хуманиот грип од типот А вклучуваат три хемаглутинини (HI, H2 и H3) и две неураминидази (N1 и N2).Вирусот од типот А укажува на подтипот на хемаглутинин и неураминидаза во загради. На пример, вирусот на инфлуенца А: Хабаровск/90/77 (Х1Н1).
