Prenos virusa gripe. Antigenska struktura. Tipični Ag virusov influence A sta hemaglutinin in nevraminidaza; Razvrstitev virusov gripe temelji na kombinaciji teh beljakovin. Molekularna genetika virusa gripe
Tipični Ag virusov gripe tipa A - ; Razvrstitev virusov gripe temelji na kombinaciji teh beljakovin. Zlasti 13 Ag je izoliranih iz virusa influence A različne vrste hemaglutinin in 10 vrst nevraminidaz. Antigenske razlike med virusi tipov A, B in C določajo razlike v strukturi proteinov NP in M. Vsi sevi virusov tipa A imajo skupina (S-) Ag, zaznan v RTGA. Tipsko specifična Ag - hemaglutinin in nevraminidaza; variacije v njihovi strukturi vodijo v nastanek novih seroloških variant, pogosto v dinamiki enega izbruha epidemije (sl. 26 –2 ). Spremembe antigenske strukture se lahko pojavijo na dva načina:
Postavitev Y, slika 26-02.
riž. 26 –2 . Diagram mehanizma, povzročajo antigenski premik in antigenski drift virusov influence. Pojasnila v besedilu.
Antigenski drift. Povzroča manjše spremembe v strukturi Ag ki jih povzročajo točkovne mutacije. V večji meri se spremeni struktura hemaglutinina. Drift se razvija v dinamiki epidemičnega procesa in zmanjšuje specifičnost imunskih reakcij, ki so se razvile v populaciji kot posledica prejšnjega kroženja povzročitelja.
Antigenski premik. Povzroča nastanek nove antigenske variante virusa, nepovezani ali oddaljeni antigensko povezani s predhodno krožečimi različicami. Domnevno se antigenski premik pojavi kot posledica genetske rekombinacije med človeškimi in živalskimi virusnimi sevi ali latentnega kroženja v virusni populaciji, ki je izčrpala svoje epidemične zmogljivosti. Vsakih 10–20 let se človeška populacija obnovi, vendar imunski »plast« izgine, kar povzroči nastanek pandemije.
R. G. WEBSTER in W. G. LEIVER i(R. G. WEBSTER in W. G. LAYER)
I. UVOD
Virus influence tipa A1 je edinstven med povzročitelji človeških nalezljivih bolezni zaradi svoje sposobnosti, da tako močno spremeni lastno antigensko strukturo, da specifična imunost, pridobljena kot odgovor na okužbo z enim sevom, zagotavlja zelo malo ali nič zaščite pred naslednjim pojavljajočim se virusom. Zaradi tega Zaradi variabilnosti virusa je gripa še vedno ena izmed glavnih epidemičnih bolezni ljudi.
Pri virusih gripe so odkrili dve vrsti antigenskih variacij: antigenski drift (Burnet, 1955) in pomemben antigenski premik. Za antigenski drift so značilne razmeroma majhne spremembe, ki se pojavljajo predvsem znotraj določene družine sevov, od katerih je vsakega mogoče zlahka povezati z vsemi drugimi sevi te družine tako glede notranjih kot površinskih antigenov. Med sevi virusa influence A, ki okužijo ljudi, vsaka naslednja različica nadomesti prejšnjo. To je verjetno posledica selektivne prednosti, ki jo imajo nove antigenske različice pri premagovanju imunoloških ovir gostitelja. Antigenski drift je značilen za viruse influence, ne le za A, IAO in B.
Druga vrsta antigenske variacije, ki je bila opisana samo za virus A, vključuje bolj nepričakovane in dramatične spremembe. To imenujemo pomembni antigenski premiki2. Ti premiki se dogajajo v intervalih 10-15 let (glej 15. poglavje) in so zaznamovani s pojavom antigensko »novih« virusov, na katere populacija nima imunosti, in to so ravno »virusi«, ki povzročajo pomembne pandemije gripe.
Ti »novi« virusi imajo podenoti HA1 in NA, ki sta popolnoma drugačni od tistih, ki so krožili med ljudmi pred pojavom novega virusa. Lahko pride do pomembnega premika v enem ali obeh površinskih antigenih; Opisani sta bili dve pandemiji gripe, ki ju povzročajo virusi, ki pripadajo vsaki od teh dveh kategorij (glejte 15. poglavje).
Gripa je tudi naravna okužba nekaterih živali in ptic. Virusi, izključno tipa A, so bili izolirani pri prašičih, konjih in različnih pticah, vključno s kokošmi, racami, purani, prepelicami, fazani in čigrami (McQueen et al., 1968; Pereira, 1969; Svetovna zdravstvena organizacija, 1972). ). Prej je veljalo, da je površina delca virusa influence sestavljena iz mozaika antigenov, ki so del vseh sevov te vrste in da je antigenska variacija posledica premikanja teh antigenov iz vidnih v vdolbine in obratno. Kasneje je bil predlagan drug mehanizem antigenskega drifta. Trenutno se verjame, da se v aminokislinah, ki sestavljajo antigenske determinante podenot HA in NA, nenehno dogajajo spremembe. So rezultat selekcije mutantov, ki kažejo spremembe v aminokislinskem zaporedju polieltidnih podenot, ki jih povzroči mutacija virusne RNA.Pomembni antigenski premiki, zaradi katerih nastanejo "novi" virusi, so verjetno posledica drugačen mehanizem. Hemaglutinacijske in nevraminidazne podenote teh »novih« virusov so antigensko povsem drugačne od podenot virusov, ki so krožili med ljudmi pred pojavom novih sevov. Verjamemo, da "novi" virus ni posledica mutacije prejšnjega virusa človeške gripe, ampak izhaja iz genetske rekombinacije med človeškim virusom in enim od številnih sevov virusa influence A, katerih naravni gostitelji so živali ali ptice. Ko se pojavi, »novi« virus nadomesti »starega«, ki popolnoma izgine iz človeške populacije.
Pomembnejši antigenski premiki v virusih influence B še niso bili ugotovljeni. Pereira (1969) je predlagal, da je pomanjkanje pomembnih antigenskih sprememb v virusih influence B lahko posledica odsotnosti takšnih virusov influence med nižjimi živalmi in pticami.
Antigenska variacija vključuje le podenoti HA in NA; Notranji proteini virusa (nukleoiroteinski antigen in matrični ali membranski protein M) so večinoma konstantni. Od dveh površinskih antigenov je pomembnejši HA, saj protitelesa proti temu antigenu nevtralizirajo kužnost virusa.
II. GRIPA V ZGODOVINSKEM VIDIKU (glej tudi 15. poglavje)
A. DOKAZI ANTIGENSKIH SPREMEMB
V preteklih stoletjih so pogosto poročali o gripi podobni bolezni (Hirsch, 1883); bolezen se je pojavljala bodisi v obliki pandemije, ki je prizadela zelo velik del prebivalstva in se razširila skoraj po vsem svetu, bodisi kot lokalni izbruhi. Do leta 1933, ko je bil virus gripe prvič izoliran (pri ljudeh. ur.)1, ni bilo mogoče z gotovostjo reči, ali je dano pandemijo dejansko povzročil virus influence. Vendar značilnosti epidemij, opisanih v zgodovinskih dokumentih, kažejo, da bi lahko te epidemije povzročili virusi influence. Čeprav imajo lahko druge nalezljive bolezni simptome, značilne za gripo, samo gripa povzroča nenadne epidemije, ki trajajo več tednov in prav tako nenadoma izginejo (Burnet in White, 1972).Serološke študije, opravljene na starejših ljudeh, kažejo tudi na predhodne epidemije gripe, ki so se pojavile v ne tako daljni časi (Mulder, Mazurel, 1958).
Najzgodnejša znana epidemija gripe je bila zabeležena v Nemčiji leta 1170 (Hirsch, 1883), iz drugih zgodovinskih virov pa je mogoče sestaviti dokaj popoln seznam epidemij v Evropi od leta 1500. Tu bodo omenjene le najhujše epidemije. Več podrobnosti lahko najdete pri Hirschu (1883), Creightonu (1891, 1894), Burnetu in Clarku (1942) ter Burnetu in Whiteu (1972).
Epidemija 1781-1782 začela v Aziji leta 1781, nato pa se je do začetka leta 1782 prek Rusije razširila v Evropo. Ta epidemija je povzročila relativno malo smrti, vendar je bila njena posebnost ta, da je bolezen pogosteje prizadela ljudi srednjih let kot otroke in starejše. Precej hude epidemije so se pojavile tudi v letih 1803, 1833, 1837 in 1847. Epidemija 1847-1848 začelo se je v vzhodni Rusiji marca 1-847 in doseglo Evropo in Anglijo pozimi 1847-1848. Ta epidemija je povzročila številne smrti, zlasti med starejšimi.
Pandemija iz leta 1889 je v Evropo prišla tudi iz Rusije in v začetku leta 1890 dosegla Anglijo in Ameriko. Bolezen se je širila s hitrostjo popotnikov. Po pojavu virusa leta 1889 so v vsakem od naslednjih let sledili še štirje valovi okužbe. Drugi in tretji izbruh sta povzročila veliko smrti, zlasti med otroki in starejšimi. Serološke (Mulder in Mazurel, 1958) in druge študije (Pereira, 1969) kažejo, da so bili takrat prisotni virusi, sorodni virusom influence Azije, Hongkonga in konjskega serotipa 2.
Najhujša pandemija gripe se je zgodila v letih 1918-1919. Natančna lokacija te pandemije ni znana, vendar Burnet in Clarke (1942) verjameta, da bi se virus lahko razvil neodvisno v Aziji in Evropi ali pa bi ga lahko vnesli v Evropo (kitajski delavci. Pandemija se je pojavljala v valovih in ubila povprečno 20 do 50 milijonov ljudi. "človeška življenja, predvsem mladih. Pandemijo 1918-1919 je verjetno povzročil sev virusa influence A, ki je povezan z virusom prašičje gripe. To sta prva predlagala Laidlaw (1935) in Shope (1936). ), vendar je možno, da se je ta virus prenesel s človeka na prašiče in ne v nasprotni smeri. Intenzivne študije upadanja protiteles proti virusu prašičje influence v človeških serumih s starostjo, ki so jih izvedli Davenport in drugi (1953 -1964), Hennessy in drugi (1965), dajejo razlog za domnevo, da je virus, ki je povzročil epidemijo 1918-1919 1pg., serološko povezan z virusom prašičje gripe.
Zaradi velikega števila smrti sta Burnet in Clarke (1942) domnevala, da je bil virus morda neobičajno virulenten. Po mnenju drugih raziskovalcev (Zhdanov et al., 1958; Kilbourne, 1960) bi lahko bili razlogi za visoko umrljivost zaradi sekundarnih bakterijskih okužb vojne razmere in pomanjkanje antibiotikov, zdi pa se verjetno, da so bili nekateri virusni mutanti zelo virulentni. , saj pandemični virus iz leta 1781 “g., ki je prizadel tudi mlade, ni povzročil tako visoke umrljivosti.
B. ANTIGENE SPREMEMBE VIRUSA V OBDOBJU PO LETU 1933
Po identifikaciji prvega virusa gripe, ki je bil označen s H0N1 (Svetovna zdravstvena organizacija, 1971), je prišlo do antigenskih premikov leta 1947, ko se je pojavil virus H1N1 (npr. A/FM/1/47), leta 1957, ko je virusi H2N2 (npr. A/Singapore/1/57) in leta 1968, ko se je pojavil hongkonški virus (A/Hong Kong/1/68). Antigenski premik leta 1947 je obsegal spremembo hemaglutinacijskega antigena (iz H0N1 v H1N1); leta 1957 sta se tako HA kot NA antigensko povsem razlikovala od antigenov virusov prejšnjih let (iz H1N1 v H2N2), leta 1968 pa različica Hong Kong je pokazala pomembno antigensko razliko v HA (od H2N2 do H3N2).
Azijski sev virusa influence (H2N2), ki se je prvič pojavil v kitajski provinci leta 1957, je vseboval podenoti HA in NA, ki sta bili popolnoma antigensko drugačni od podenot H0N1 in H1N1 virusov influence, ki so prej krožili pri ljudeh. Ta vrsta virusa gripe je povzročila pandemijo brez primere v zgodovini (Burnet in White, 1972), vendar je bilo število smrti majhno. Naslednjo in doslej zadnjo pandemijo gripe je povzročil virus A/Hong Kong/68, pri katerem so bile podenote NA podobne podenotam »starega« azijskega virusa A2, podenote HA pa so bile antigensko povsem drugačne od podenot »stari« azijski sev (Coleman et al., 1968; Schulman, Kilbourne, 1969; Webster, Laver, 1972).
B. SPLOŠNE LASTNOSTI PREJŠNJIH PANDEMIJ
Pandemična narava gripe pri ljudeh kaže, da človeštvo v neenakomernih intervalih prizadenejo virusi, ki imajo nove antigenske determinante. Zgornji podatki kažejo, da te pandemije pogosto izvirajo iz jugovzhodne Azije in se širijo s hitrostjo potnikov. Večina pandemij je povzročila povečano umrljivost otrok in starejših, vendar sta vsaj dve pandemiji (1781 in 1918) povzročili povečano umrljivost med mladimi.
III. LASTNOSTI GENOMA VIRUSA GRIPE
Virus gripe ima fragmentiran genom, sestavljen iz vsaj sedmih fragmentov enoverižne RNA. Ta fragmentacija omogoča preureditev (»rekombinacijo«) genoma med mešanimi okužbami z različnimi sevi (glejte poglavje 7) in je lahko temeljna za antigensko variacijo gripe. Po mešani okužbi celic z dvema različnima virusoma influence A nastanejo virusni rekombinanti z visoko frekvenco. Visoko pogostost rekombinacij med virusi influence A je prvi dokazal Burnet (Burnet, Lind, 1949, 1951) in jo večkrat potrdil drugi raziskovalci, ki delajo na tem področju (Hirst, Gotlieb, 1953, 1955; Simpson, Hirst, 1961; Simpson, 1964; Sugiura, Kilbourne, 1966) Ugotovljeno je bilo, da lahko frekvenca rekombinacije doseže do 97%.
Visoka pogostnost rekombinacije med virusi influence omogoča nastanek antigen-hibridnih virusov med mešano okužbo v poskusih in vitro in in vivo. To sta prvič biokemično potrdila Laver in Kilbourne (1966), ki sta odkrila, da genetsko stabilen rekombinantni virus X7, izoliran iz celic, pomešanih s sevi virusa influence NW-S (H0N1) in RI/5+ (H2N2). ), ima podenote HA virusa H0N1 in podenote NA virusa H2N2. Veliko drugih takšnih rekombinantnih virusov influence A je bilo pozneje izoliranih in dejansko jih je mogoče ustvariti »v pravem vrstnem redu« (Webster, 1970) (glej tudi 39). Nastanek novih sevov gripe z rekombinacijo med živalskimi (ali ptičjimi) in človeškimi virusi je obravnavan v oddelku VII. Pridobljeni so bili dokazi, da lahko sevi virusov, ki povzročajo pandemije gripe, nastanejo v naravi na ta način. Možne so tudi rekombinacije med virusi influence B (Perry, Burner, 1953; Perry et al., 1954; Ledinko, 1955; Tobita, Kilbourne, 1974), vendar rekombinacija med virusi influence tipa A in B ni bila nikoli odkrita.
IV. PODenote hemaglutinina
IN NEURAMINIDAZ KOT ZELO SPREMENLJIVE
ANTIGENI
Hemaglutinacijske in nevraminidazne aktivnosti virusa influence so povezane z različnimi podenotami (Laver in Valentine, 1969; Laver, 1973), ki tvorijo plast »konic« na površini virusnih delcev (32).
Hemaglutiin je glavni površinski antigen. Odgovoren je za interakcijo virusa s celično površino in za indukcijo nevtralizirajočih protiteles. Variabilnost hemaglutinacijskega antigena prispeva k nastanku novih virusov gripe.
Encim NA je drugi virusno specifični površinski antigen delca virusa influence. Antigensko se NA popolnoma razlikuje od HA (Seto, Rott, 1966; Webster, Laver, 1967). Protitelesa NA ne nevtralizirajo infektivnosti virusa ( razen pri zelo visokih koncentracijah), vendar močno upočasnijo sproščanje virusa iz okuženih celic (Seto in Rott, 1966; Webster in Laver, 1967; Kilbourne et al., 1968; Becht et al., 1971; Dowdle et al. ., 1974), in ta protitelesa lahko igrajo pomembno vlogo pri zmanjševanju replikacije virusa in vivo in preprečevanju širjenja.
okužbe (Schulman et al., 1968). Medtem ko je normalna variabilnost lastna tudi NA, so variacije v tem antigenu morda manj pomembne za epidemiologijo gripe.
Hemaglutinacijske podenote so glikoproteinske paličaste strukture, trikotnega prereza, z relativno molekulsko maso približno 215.000 (33). So "enovalentni" in (interagirajo z
celične receptorje samo na enem koncu (Laver in Valentine, 1969). Izolirane podenote so zelo imunogene, če jih dajemo živalim v prisotnosti adjuvansa. Vsak virusni delec vsebuje približno 400 podenot HA (Tiffany Blough, 1970; Schulze, 1973; Layer, 1973).
Podenote HA so sestavljene iz dveh polileptidov z relativno molekulsko maso približno 25.000 in 55.000 (Cottpans et al., 1970; Schulze, 1970; Laver, 1971; Skehel in Schild, 1971; Stanley in Haslam, 1971; Skehel, 1971, 1972; Klenk et al., 1972). Označeni so kot težki in lahki holipeptidi HA1 in HA2. Poleg tega se te verige sintetizirajo kot en sam predhodnik tila-peltida z molekulsko maso približno 80.000, ki se v nekaterih celicah razcepi na lahke in težke polipeptide (Lazarowitz et al., 1971, 1973; Skehel, 1972; Klenk et al. ., 1972). V nepoškodovanih podenotah sta težka in lahka veriga povezani z disulfidnimi vezmi in tvorita dimer, vsaka podenota HA pa je sestavljena iz dveh ali treh takih dimerjev (Laver, 1971).
Podenota HA ima hidrofobne in hidrofilne konce (34).Hidrofilni konec je odgovoren za biološko aktivnost podenote, medtem ko hidrofobni konec komunicira z lipidi virusne ovojnice.Hidrofobne lastnosti podenote so očitno povezane s C -konca z oblikovanjem polipeptidne verige (HA2) (Skehel, Waterfield, 1975) (OM. Poglavje 3).
Podenota nevraminidaze je sglikoproteinska struktura z relativno molekulsko maso približno 240 000. Sestavljena je iz kvadratnih, škatlastih glav z 8-8-4 vdolbinicami, na sredino katerih je pritrjena nit z razpršenim repom ali z majhnim glava na koncu (, 35) (Laver in Valentine, 1969; Wrigley et al., 1973). Izolirane podenote imajo polno encimsko aktivnost in so zelo imunogene, če jih dajemo živalim z adjuvansom. Vsak virusni delec vsebuje približno 80 podenot NA (Schulze, 1973; Laver, 1973). Vendar se lahko število podenot NA v virusnem delcu razlikuje glede na sev (Webster in sod., 1968; Webster in Laver, 1972; Palese in Schulman, 1974), pa tudi glede na vrsto gostiteljske celice, na kateri je virus je bil gojen
Podenote NA so sestavljene iz štirih glikoziliranih lolipeptidov z relativno molekulsko maso približno 60.000, ki so med seboj povezani z disulfidnimi vezmi, ki se nahajajo v filamentu ali njegovem repu (glejte tudi poglavje 4). Pri večini sevov se zdi, da so ti štirje polipeptidi identični, vendar pa lahko pri nekaterih sevih NA sestoji iz dveh vrst polipeptidov, ki se nekoliko razlikujejo po velikosti (Webster, 1970a; Skehel, Schield, 1971; Bucher, Kilbourne, 1972; Laver, Baker , 1972; Lazdins et al., 1972; Downie, Laver, 1973; Wrigley et al., 1973).
Aktivno mesto encima in antigenske determinante so lokalizirane v različnih predelih glave podenote NA (Ada et al., 1963; Fazekas de St. Groth, 1963) in te glave imajo hidrofilne lastnosti. "Rep" NA je hidrofoben in služi za pritrditev podenote na lipidno lupino virusa (Laver, Valentine, 1969) (glej "29).
A. IZOLACIJA IN LOČITEV PODENOT NA IN NA DRUGA OD DRUGE
Za nekatere seve virusa influence je mogoče pridobiti čiste, nedotaknjene podenote HA in NA z elektroforezo na trakovih celuloznega acetata po uničenju virusnih delcev z SDS (Laver, 1964, 1971; Laver in Valentine, 1969; Downie, 1973). Uspeh izolacije katere koli od teh podenot s to tehniko je odvisen od njihove odpornosti proti denaturaciji s SDS pri sobni temperaturi. Po tem kriteriju lahko viruse gripe razdelimo v štiri skupine.
1. Virusi s podenotami HA, odpornimi na denaturiran alkohol
cije SDS. Ko to vrsto virusa uničijo SDS in elek
troforeza na trakovih celuloznega acetata, vsi virusni proteini,
»poleg podenot HA migrirajo kot anioni. Hemagluti-
nin, ki se seli kot kation, lahko izoliramo v čisti
obliki s popolno obnovo biološke aktivnosti
pod pogoji, ki ne uničijo kovalentnih vezi [npr
ukrepi: A/Bel/42 (H0N1)].
2. Virusi s podenotami NA, ki so odporne na denaturacijo
cije SDS. Čiste, aktivne NA podenote ste lahko vi
ločeno od teh virusov z zgoraj opisano metodo (npr
ukrepi: B/LEE/40).
3. Virusi, pri katerih niti HA niti NA nista odporna na dena
tura SDS. V tem primeru migrirajo vse virusne beljakovine
kot anioni in nobena od površinskih podenot ne more
lahko izoliramo z opisanimi metodami [na primer:
A/NWS/33 (H0N1)].
4. Virusi, ki imajo obe podenoti HA in NA
odporen na denaturacijo SDS. Za te viruse sta oba sub
enote med elektroforezo – migrirajo kot kationi
in ga ni mogoče razdeliti na ta način [na primer:
A/Singapur? 1/57 (H2N2)].
Podenoti HA in NA slednje skupine virusov je mogoče izolirati, kot je prikazano v 36. Izoliran je bil virus aviarne influence (A/petrel/Australia/1/72(Hay6Mau5)), ki je bil stabilen na SDSHAHNA (Downie in Laver , 1973). V teku elektroforeze s celuloznim acetatom so se premikali skupaj kot kationi (glej 31, zgoraj) in jih ni bilo mogoče ločiti na ta način. V zvezi s tem sta bili dve vrsti teh podenot genetsko ločeni z uporabo rekombinacije (Webster, 1970b). Da bi pridobili rekombinante, starševske viruse s podenotami HA ali NA, občutljivimi na denaturacijo SDS. Podenote HA in NA aviarnega virusa, stabilne za SDS, smo nato izolirali iz delcev rekombinantnega virusa, razgrajenega s SDS, z elektroforezo na trakovih celuloznega acetata (em. 31, IB srednji in spodaj).čiste podenote, potrebne za kemijsko analizo in pripravo "monospecifičnih" antiserumov.
Podenoti HA in NA je mogoče izolirati tudi iz določenih sevov virusa influence z obdelavo virusnih delcev s šroteolitičnimi encimi (Noll et al., 1962; Seto et al., 1966; Compans et al., 1970; Brand in Skehel, 1972; Wrigley et al. al., 1973) S to metodo pride do ločitve površinskih podenot od virusnih delcev, očitno zaradi razgradnje hidrofobnih (koncev polipentidne verige, ki so odgovorni za pritrditev podenot na lipid plast virusne ovojnice, vendar bi morala delna prebava potekati tudi v drugih regijah podenote HA, zaradi česar je hemaglutinacijska aktivnost motena in nekatere antigenske determinante so izgubljene.
B. LOČEVANJE POLIPEPTIDA HEMAGLUTININA (HA1 IN HA2)
Lahke in težke verige hemaglutinacijskih podenot lahko ločimo z elektroforezo SDS-poliakrilamidnega telesa. Vendar pa je za preparativne namene najboljše ločevanje doseženo s centrifugiranjem z gostotnim gradientom gvanidinijevega klorida-ditiotrietola (Laver, 1971), ki se izvaja pod pogoji, v katerih se pretrgajo disulfidne vezi, ali s filtracijo v raztopini gvanidinijevega klorida-ditiotrietola ( Webster, 1970a). Ta ločitev očitno temelji na pomembni hidrofobnosti lahke polipeptidne verige. Med centrifugiranjem v koncentrirani raztopini gvanidinijevega klorida - ditiotrietola se ta lahki polipeptid razgradi hitreje kot težka veriga, med gelsko filtracijo pa lahka veriga izstopi prva, očitno zaradi dejstva, da tudi v tako močno disociirajočem okolju lahka veriga ne obstaja iB kot monomer.
Te opombe veljajo le za "podenote HA, pridobljene iz virusa, gojenega na celicah, v katerih pride do popolne proteolitske cepitve prekurzorja."
polipeptida HA v NAL in HA2. Poleg tega težkih in lahkih polipeptidov (HA1 in HA2) podenot HA, proizvedenih s proteolitično razgradnjo, ni mogoče ločiti na ta način, verjetno zato, ker prebava uniči hidrofobne regije lahke verige (Skehel, Laver, neobjavljeni podatki).
B. LASTNOSTI NA1 IN NA2
Lahke in težke polipeptidne verige seva virusa influence A BEL (H0N1) so imele podobno polipeptidno sestavo, le da je težki polipeptid vseboval znatno več prolina kot lahka veriga (Laver in Raker, 1972). Vendar so bili peptidni zemljevidi triptičnih produktov cepitve teh dveh verig popolnoma različni, kar kaže na različne aminokislinske sekvence v teh verigah (Laver, 1971). Obe polipeptidni verigi vsebujeta ogljikove hidrate, vendar analiza glukozamina kaže, da težki polipeptid vsebuje veliko več ogljikovih hidratov kot lahka veriga. Ugotovljeno je bilo, da težka veriga vsebuje 9,4% N-acetilglukozamina, pa tudi nevtralne sladkorje; tako da verjetno vsebuje približno 20% ogljikovih hidratov.
D. ŠTEVILO RAZLIČNIH SPECIFIČNIH VIRUSOV
ANTIGENSKI DETERMINANTI NA POVRŠINI
PODENOTE PO
Število različnih antigenov, specifičnih za virus
determinant na hemalglutinacijskih podenotah virusa
gripa neznana (na površini hemaglutinirajoče
podenote obstajajo tudi determinante specifične
v gostiteljsko celico). Nedavni poskusi so pokazali
vendar pa, da hemaglutinacijske podenote seva Gon
Virus človeške gripe Kong (H3N2) ima vsaj
vsaj dva in po možnosti več različnih virusno specifičnih
antigenske determinante (Laver et al., 1974).
To je bilo dokazano na naslednji način: hemagglu
podenote kositra so bile pridobljene iz virusa influence
Hong Kong (A/Hong Kong/68, H3N2) in njegova antigenska različica
A/Memphis/102/72, ki je nastala kot posledica antigen
odnašanje. Imunodifuzijski testi so pokazali, da podenote
Različice virusa Hong Kong/68 imajo vsaj dve
različne vrste antigenske determinante, medtem ko va
riant 1972 nosi, očitno, vsaj trikrat
osebne determinante (37).
Hemaglutinacijske podenote virusov A/Hong Kong/68 in A/Memphis/102/72 so imele eno skupno determinanto. Protitelesa na to determinanto so navzkrižno reagirala z obema virusoma pri testih imunodifuzije, inhibicije hemske aglutinacije in nevtralizacijskih testih.Protitelesa na druge determinante niso pokazala pomembnih seroloških navzkrižnih reakcij med virusoma Hong Kong/68 in Memphis/72. Tako je očitno, da v procesu proti-
genetskega odmika, je virus hongkonške gripe doživel pomembne spremembe v eni od svojih "specifičnih" determinant. Podatki Laverja et al. (1974) (kažejo, da so različne antigenske determinante lokalizirane na isti podenoti HA in da virusni delci nimajo mešanice antigensko različnih podenot.
D. LOKALIZACIJA ANTIGENA GOSTITELJSKE CELICE
Čeprav so bili prvi opisi antigena gostiteljske celice v virusu influence (Knight, 1944, 1946) sprejeti z nekaj skepticizma, je njihov obstoj zdaj trdno dokazan. Prisotnost takih antigenov so odkrili s številnimi serološkimi metodami, vključno z reakcijami precipitacije (Knight, 1944), reakcijami imunodifuzije (Howe et al., 1967), fiksacijo komplementa (Smith et al., 1955), inhibicijo hematglutinacije (Knight, 1944; Harboe et al., 1961; Harboe, 1963a) in metoda zaviranja inhibicije hemaglutinacije (Harboe, 1963b; Laver, Webster, 1966). Antigen gostiteljske celice je sestavljen predvsem iz ogljikovih hidratov in je vezan na polipeptide podenot HA in NA. Povezave med gostiteljskim antigenom (in ogljikovimi hidrati) in notranjimi proteini virusnega delca niso bile odkrite.
Ena od skrivnostnih značilnosti gostiteljskega antigena virusov influence je, da ga odkrijejo v virusih, gojenih v alantoisni votlini piščančjih ali puranjih zarodkov (Harboe, 1963a), ne pa tudi v virusih, gojenih na primer v alantoisni votlini race. zarodkov ali v pljučih miši ali v različnih celičnih kulturah.Virusi, gojeni na teh celicah, niso bili prav nič zavrti v reakciji inhibicije maglutinacije z antiserumi, pridobljenimi proti izvlečkom iz neokuženih gostiteljskih celic.To je verjetno posledica dejstva, da je virus, gojen v te celice "Vsebuje ogljikove hidrate" gostiteljske celice, vendar iz nekega razloga bodisi nimajo antigenskih lastnosti bodisi protitelesa, usmerjena proti njim, ne zavirajo aglutinacije hema.
E. VLOGA ANTIGENA GOSTITELJSKE CELICE
Komponenta ogljikovih hidratov ima lahko zelo pomembno vlogo pri sestavljanju virusne ovojnice. Izolirane podenote NA in HA se združijo v odsotnosti SDS. To daje razlog za domnevo, da imajo te podenote tako hidrofobne kot hidrofilne konce (Laver in Valentine, 1969) in morda ogljikovohidratna komponenta gostiteljske celice določa hidrofobnost enega konca podenot HA in NA.
G. ANTIGENSKA VARIABILNOST PODENOT
DETEKTIRANI HEMAGLUTININI IN NEVRAMINIDAZE
MONOSPECIFIČNI ANTISERUMI
Do nedavnega je veljalo, da je V-antigen oziroma ovojnica delca virusa gripe nekaj nedeljivega, vendar ni tako. Zdaj je znano, da je antigen V sestavljen iz HA, NA in virusnega antigena gostiteljske celice. V nobenem od prej objavljenih del o antigenskih odnosih med virusi influence tega ni<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).
Antigenski drift posameznih antigenov virusa influence je mogoče raziskati po ločitvi teh antigenov od virusnega delca (Webster in Darlington, 1969) ali z "genetsko ločitvijo teh antigenov (Kilbourne et al., 1967). Tako zdaj z uporabo monospecifičnih antiserumov Na ta dva antigena je mogoče opraviti podrobne serološke študije antigenskega drifta posameznih antigenov virusa influence.
V. MEHANIZEM ANTIGENSKEGA PRENOSA
(MANJ ANTIGENO
SPREMEMBA)
A. UVOD
Dve različni manifestaciji antigenske variacije, opaženi med virusi influence A, namreč nenaden pojav novih antigenskih podtipov in postopno premikanje znotraj enega podtipa, verjetno nista med seboj povezani.
Splošno sprejeto je, da je rezultat drift – zaporedna zamenjava virusov influence A z antigensko novimi sevi.
ta interakcija mutacijske variabilnosti virusa in imunološke selekcije
Pomen tega selekcijskega mehanizma potrjuje eksperimentalna proizvodnja antigenskih variant z razmnoževanjem virusov influence v prisotnosti majhnih količin antiseizure (Burnet, Lind, 1949; Archetti, Horsfall, 1950; Isaacs, Edney, 1950; Edney, 1957 ; Laver, Webster, 1968) ali pri delno imunih živalih (Gerber et al.
1955, 1956; Magill, 1955; Hamre et al., 1958). Epidemiološki
Opažanja so tudi skladna s takim mehanizmom, ki
ki ponuja razumno razlago za izginotje ust
pojavljajočih sevov iz človeške populacije.
Za razlago mehanizma antigenskega drifta je bilo postavljenih več hipotez. Eden od njih (Francis, 1952, 1955, 1960; Jensen et al., 1956; Jensen, 1957) nakazuje, da je površina virusa influence sestavljena iz mozaika antigenov, ki pripadajo vsem sevom določene vrste, vendar so prisotni v posameznih antigenskih sevov v različnih razmerjih ali na različnih mestih. Antigenska variabilnost naj bi bila posledica premika teh antigenov na virusni ovojnici iz štrlečega v "skrit položaj." Po drugi hipotezi (Hilleman, 1952; Magil, Jotz, 1952; Andrewes,
1956, 1957; Takatsy, Furesz, 1957), antigene postopoma
se nahajajo v teku variabilnosti. Obe hipotezi zahtevata
obstoj relativno velikega števila antigenov
ampak različne proteinske molekule na površini vi
Jensen et al. (1956) je ugotovil, da je v vsakem od številnih sevov v obsežni zbirki virusov influence A, ki so bili na voljo za raziskave leta 1953, število antigenov, prisotnih v različnih količinah in/ali lokacijah, doseglo do 18. Razširitev teh podatkov na številne nove različice od takrat odkritega, se zdi, da vodi do "predpostavke o še večjem številu antigenov v vsakem virusu, še posebej, če je sprejeto, in očitno
No, logično je, da so sevi, izolirani pri ljudeh, prašičih, konjih in pticah, del istega kompleksa.
Obstoja tako velikega števila posameznih beljakovinskih molekul v virusih gripe ni mogoče povezati s kodirno sposobnostjo virusne RNK (Laver, 1964), poleg tega pa še elektronsko mikroskopsko (Lafferty, Oertelis, 1963), imunokemično (Fazekas de St. Groth). , 1961, 1962; Fazekas de St. Groth, Webster, 1963, 1964) in »biokemični (Laver, 1964) podatki so bolj skladni s prisotnostjo zelo omejenega števila antigensko razločljivih proteinskih molekul na virusni ovojnici.
Na podlagi nedavnih poskusov se domneva, da je antigenski drift rezultat selekcije imunske populacije mutantnih virusnih delcev s "spremenjenimi antigenskimi determinantami in zato s prednostmi pri rasti v prisotnosti protiteles (tabela 26). Poleg tega je bilo Izkazalo se je, da obstajajo spremembe v zaporedju aminokislin v polipeptidih hemaglutinacijskih enot antigenskih mutantov, izoliranih s selekcijo s protitelesi v sistemu in vitro (Laver, Webster, 1968) (slika 38).
Peptidni zemljevidi so razkrili, da med naravnim antigenskim premikanjem prihaja tudi do sprememb v aminokislinskem zaporedju lahkih in težkih polipeptidnih verig (39).
Ti rezultati kažejo, da je antigenska variacija med virusi influence povezana s spremembami v zaporedju aminokislin njihovih antigenskih proteinov. Čeprav so nekatere spremembe v zaporedju lahko naključne in imajo majhen ali nič učinka na antigenske determinante, je verjetno, da nekatere od teh sprememb vplivajo na antigenske determinante.
podenote HA, zaradi česar so manj sposobne striktno "prilegati" ustreznim molekulam protiteles. Poskus pa ne pokaže, ali te spremembe obstajajo specifično v antigenskih determinantah virusnih proteinov ali v nekaterih drugih regijah molekule.
Virusi gripe kažejo asimetrične navzkrižne reakcije v RTGA. Fazekas de St.-Groth (1970) je poimenoval viruse
ki se obnašajo na podoben način, »starejši« in »mlajši« sevi. Poleg tega je "predlagal (Fazekas de St. Groth, 1970), da v procesu naravnega antigenskega drifta "starejši" virusi gripe nadomestijo "mlajše" seve. Zadnjo domnevo "potrjujejo le zelo" skopi podatki.
B. ALI JE MOŽNO PREDVIDETI SMER ODNOSA"
Sposobnost virusa gripe, da se podvrže antigenskim spremembam, ostaja velika skrb. Vsako novo različico je treba izolirati in identificirati, preden se lahko začne proizvodnja cepiva, tako da lahko vsaka nova različica okuži veliko število ljudi, preden jo je mogoče nadzorovati s cepivi.
V zvezi s tem so poskusi predvideti antigenski drift v laboratoriju, vendar ne povsem uspešno. Hannoun in Fazekas de St. Groth na Pasteurjevem inštitutu v Parizu je bil pasiran sev A/Hong Kong/68 (H3N2) v prisotnosti majhnih koncentracij antiseruma.Po več takih rastnih ciklih je bila pridobljena različica, ki ni bila več podvržena antigenskim mutacijam v teh poskusih Avtorji so predlagali, da ta različica predstavlja končno točko evolucije znotraj serotipa NZ in je bila torej pojavni virus (ki bi ga lahko pričakovali po letu 1970). To domnevo je podprlo odkritje, da je londonska različica gripe virus, prvič izoliran leta 1972 (A/England/42/72), je bil antigensko zelo podoben prvemu mutantu, ki sta ga Hannoun in Fazekas de St. Groth pridobila v svojem laboratoriju leto prej (Fazekas de St. Groth, Hannoun, 1973).
Upali so, da bodo cepiva, pridobljena iz končne "starejše" različice, zagotovila zaščito pred vsemi novozelandskimi različicami, ki bi se lahko pojavile pri ljudeh. Vendar so virusi influence A, ki so bili pozneje izolirani leta 1973 in 1974 (npr. A/Port Chalmers/1/73), ki so bili antigensko drugačni od seva A/England/42/72, so se bistveno razlikovali tudi od umetno proizvedene različice, kar kaže, da v naravnih razmerah odnašanje ni šlo v predvideno smer.
V vsakem primeru je različica, pridobljena v laboratoriju s pasažo v prisotnosti antiseruma, doživela odmik samo v NA, medtem ko naravne različice kažejo odmik tako v NA kot NA. Tako je bil ta poskus priprave "prihodnjega" cepiva lotidimoma neuspešen.
B. MOŽNOST POMEMBNIH SPREMEMB DOLOČENIH ANTIGENSKIH DETERMINANT MED ANTIGENSKIM PREMIKOM
V razdelku IV je bilo dokazano, da imajo podenote HA hongkonškega virusa influence vsaj dve vrsti antigenskih determinant in da je v procesu evolucije z antigenskim premikanjem hongkonškega virusa influence nastal virus (A /Memphis/102/72), v kateri je ena od teh antigenskih determinant
termiyaant je doživel pomembno antigensko spremembo (po obsegu primerljivo z antigenskim premikom), medtem ko je drugi »odplaval« (om. 37). Prvo od teh determinant smo poimenovali "specifično", drugo pa "skupno" za ta dva virusa<(Laver et al., 1974).
Protitelesa na "specifično" determinanto ne zaznajo nobenih navzkrižnih reakcij med obema virusoma pri imunodifuziji, HRT ali nevtralizacijskih testih kužnosti. Druga determinanta(-e) je bila skupna obema virusoma (čeprav se je pri tej determinanti pojavilo nekaj antigenskega premika) in med virusoma Hong Kong/68 in Memphis/72 so bile ugotovljene navzkrižne reakcije zaradi istih protiteles proti tej "skupni" determinanti ).
Različne živali IB reagirajo na različne determinante v različni meri, če so imunizirane z istim pripravkom izoliranih podenot HA. Te razlike v imunološkem odzivu lahko pojasnijo variabilnost v navzkrižnih reakcijah, ki jih včasih opazimo med dvema virusoma pri testiranju z različnimi serumi.
Kljub pomembni antigenski spremembi pri IB ONE
od determinant, peptidne karte težkih in lahkih poli
peptidi (HA1 in HA2) podenot HA virusov Hong Kong/68
■in Memphis/72 sta si bila v veliki meri podobna (glej
39), na podlagi česar se domneva, da v procesu
razvoj hongkonškega virusa in izobraževanje. Meme varianta
fis/72 v aminokislinskem zaporedju teh polipeptidov
zgodijo se le relativno majhne spremembe. Izme
razlike se pojavljajo v peptidnih zemljevidih kot težki (HA1),
in lahke (HA2) polipeptidne verige; nekateri od njih
so lahko naključne spremembe, drugi so izbrani
pod pritiskom protiteles.
D. ANTIGENSKE SPREMEMBE NEVRAMINIDAZE
Antigenski odmik, opažen pri antigenu nevraminidaze
ne virusi influence tipa A in tipa B (Paniker, 1968;
Schulman, Kilbourne, 1969; Schild et al., 1973; Curry et al.
1974). Verjetno se zgodi s selekcijo (pod pritiskom
protitelesa) mutanti, ki imajo spremenjeno zaporedje
vsebnost aminokislin v polipeptidih podenote NA
(Kendal, Kiley, 1973). Do zdaj še ni uspelo doseči proti
genetski drift v laboratoriju. Protitelesa proti NA niso nevtralna
znana je kužnost virusa; zato je verjetno, da
variabilnost tega antigena je manj pomembna za preživetje
virusa kot variabilnost HA (Seto, Rott, 1966; Dowdle et al.,
E. ANTIGENSKA VARIABILNOST VIRUSOV GRIPE TIPA B
Antigenski drift se pojavlja med virusi influence B v približno enakem obsegu kot med virusi influence A, vendar pomembnih antigenskih premikov, ki so jih opazili pri njih, niso našli med sevi influence B. Antigenski drift (vključuje spremembe obeh antigenov – HA in NA (Chakraverty, 1972a) , b; Curry et al., 1974). Mehanizem antigenske variacije sevov B je verjetno podoben tistemu, ki je značilen za viruse influence A, vendar »biokemične študije niso bile izvedene.
E. ANTIGENE SPREMEMBE V VIRUSIH PTIČJE IN ŽIVALSKE GRIPE
Antigenske spremembe med virusi influence, ki okužijo nižje sesalce in ptice, niso dobro raziskane in o njih je na voljo malo podatkov. Na podlagi nekaterih rezultatov pa lahko domnevamo, da se antigenski drift pojavlja tudi pri sevih (influenca sesalcev in ptic, vendar v manjši meri kot pri virusih influence, ki okužijo ljudi).
Antigenski drift so opazili pri virusih prašičje in konjske influence (erotip 2) (Meier-Ewert et al., 1970; Pereira et al., 1972), vendar ni podatkov o antigenskem driftu pri virusih aviarne influence. Morda je razlog za to, da ptice, predvsem domače, živijo krajše od ljudi ali konjev. Pri ljudeh vsaka naslednja različica virusa influence A hitro popolnoma nadomesti prejšnjo, vendar med živalmi in pticami pogosto krožijo virusi, ki se med seboj razlikujejo.
VI. MEHANIZEM ANTIGENSKEGA PREMIKA (POMEMBNE ANTIGENSKE SPREMEMBE)
Med antigenskimi spremembami druge vrste površinske podenote virusa doživijo pomembne antigenske premike. Pri teh večjih premikih pride do nenadne in popolne spremembe enega ali obeh površinskih antigenov, tako da nastanejo »novi« virusi, na katere v populaciji ni imunosti.To so prav tisti virusi, ki povzročajo pandemije gripe.
Človeški virusi influence H2N2 zagotavljajo naravni sistem za preučevanje molekularnih vidikov pomembnih antigenskih premikov. Virusi, ki so se pri ljudeh pojavili leta 1957, so imeli podenoti HA in NA, ki sta bili popolnoma antigensko drugačni od tistih v sevih H1N1. virusi H2N2
doživel antigenski drift do leta 1968, ko se je pojavil "novi" pandemični hongkonški sev. Virusi .A2 (H2N2) in hongkonški sev (H3N2) izvirajo iz Kitajske. Hongkonški virus je imel enako NA kot prejšnji virusi A2, vendar antigensko drugačno NA (Coleman et al., 1968; Schulman in Kilbourne, 1969). To je bilo jasno dokazano z uporabo specifičnih antiserumov za izolirane podenote HA predstavnikov virusov influence tipa A2 (vzgojenih v piščančjih zarodkih. Ti monospecifični serumi so bili uporabljeni v RTGA z virusi, gojenimi v račjih zarodkih (Webster, Laver, 1972), kar je odpravilo težave sterična supresija hemaglutinacijskih protiteles proti NA in antigenu gostiteljske celice, do katere lahko pride pri uporabi serumov na cele viruse.
Rezultati teh testov (tabela 27) so pokazali, da je serološka ujemanje med antigeni hemaglutinina "starih" sevov A2/Asia, izoliranih med letoma 1957 in
1968 in hongkonškega virusa ni bilo (1968). Med tremi hongkonškimi sevi, izoliranimi v prvih treh letih pandemije gripe, je bilo le malo ali nič sprememb (Webster in Laver, 1972). Od kod so torej prišle »nove« podenote HA hongkonškega virusa gripe? Zdi se, da obstajata dva možna razloga za nastanek "novih" hemaglutinacijskih podenot: ali so nastale kot posledica mutacije obstoječega virusa človeške gripe ali prihajajo iz nekega drugega vira, kot so virusi živalske ali ptičje gripe.
Ena sama mutacija "starega" virusa influence A2/Asia bi lahko povzročila zvijanje polipeptidnih verig podenot HA, tako da nastanejo popolnoma nove
antigenske determinante. Če so bile podenote HA hongkonškega virusa gripe pridobljene s takšno mutacijo iz prejšnjih virusov tipa A2, bi moralo biti zaporedje aminokislin v polipeptidih "stare" in "nove" podenote blizu. Prej je bil opisan popoln premik v eni od antigenskih determinant podenot HA, ki se je zgodil med procesom antigenskega odnašanja, in tega "premika" v eni od determinant očitno ne spremljajo pomembne splošne spremembe v sledilec aminokislin "H" Osti v polipeptidih HA. Vendar, če "nove" podenote ne nastanejo z mutacijo in selekcijo, ampak izvirajo iz virusa živalske influence, potem se lahko njihove polipeptidne verige bistveno razlikujejo v aminokislinskem zaporedju od lolipaptidnih verig "starih" virusov A2/Asia.
Podenote HA so bile izolirane iz treh sevov gripe A2/Asia, pridobljenih leta 1968 pred začetkom pandemije hongkonške gripe, in iz treh sevov virusa hongkonške gripe, izoliranih v različnih delih sveta v letih 1968, 1970 in 1971. Zaradi antigenskega premika imajo trije virusi, izolirani ob koncu obdobja A2/Azija, pomembne antigenske razlike. Po drugi strani pa trije hongkonški sevi, ki so bili izolirani v prvih treh letih nove pandemije, ne kažejo skoraj nobenih antigenskih variacij.
Podenote HA, izolirane iz vsakega od teh šestih virusnih sevov, so bile disociirane z obdelavo z gvanidinijevim kloridom in ditiotreitolom, njihove lahke in težke tarče pa so bile ločene s centrifugiranjem (Laver, 1971). Vsaka od izoliranih polipeptidnih tarč je bila tripsinizirana in trilni peptidi so bili preslikani. Zemljevidi so pokazali, da so se polipeptidne verige iz hemaglutinacijskih podenot »starih« virusov A2, izoliranih leta 1968, bistveno razlikovale po aminokislinski sestavi od lolileptidnih verig »novih« hongkonških sevov! (40 in 41). Hkrati se je domnevalo, da »novi« polipeltidi niso bili pridobljeni z mutacijo iz »starih« (Laver, Webster, 1972).
Ena od razlag za ta rezultat je, da mutacija premika okvirja povzroči polipeptide s popolnoma drugačnimi aminokislinskimi sekvencami. Vendar se zdi malo verjetno, da bi taka mutacija, če bi se zgodila, povzročila polipeltide, ki bi lahko tvorili funkcionalno hemaglutinacijsko enoto. Drugič, lahko pride do mutacij, ki prizadenejo predvsem bazične aminokisline, tako da se zemljevidi trističnih peptidov lahko bistveno razlikujejo brez kakršne koli pomembne spremembe v celotnem aminokislinskem zaporedju loliletidov.
Zdaj so bili pridobljeni podatki, ki kažejo, da so nekateri virusi živalske influence možni predhodniki hongkonškega seva virusa človeške influence. Dva seva virusa influence, A/horse/Miami/1/63 (Heq2Neq2) ■in A/duck/Ukraine / 1/63 (Hav7Neq2), izoliran pri konjih in racah leta 1963, tj. 5 let pred pojavom hongkonške gripe pri ljudeh, se je pokazalo, da je antigensko podoben hongkonškemu sevu (Coleman et al., 1968; Masurel, 1968; Kaplan, 1969; Zakstelskaja et al., 1969; Tumova, Easterday, 1969; Kasel et al., 1969).
Podenote HA konjskih in račjih virusov so dale navzkrižne reakcije v RTGA in v imunodifuzijskem testu s podenotami hongkonškega seva virusa človeške influence A/Hong Kong/1/68 (H3N2). Še več, peptidni zemljevidi lahkih verig konjskega, račjega in človeškega virusa so bili skoraj identični, kar je privedlo do domneve, da imajo lahke verige teh treh sevov skoraj enake aminokislinske sekvence (Laver in Webster, 1973). To je jasno razvidno iz 42, kjer so peptidni zemljevidi lolipeptidnih lahkih verig iz podenot HA hongkonškega virusa gripe in iz sevov raca//Ukraine in konj/Miami (2. serotip) skoraj enaki in bistveno drugačni od zemljevida lolipeptidnih lahkih verig iz »starega« virusa Asia/68.
Ti rezultati kažejo, da so konjski in ptičji virusi ter človeški virus hongkonškega seva morda nastali z genetsko rekombinacijo iz skupnega prednika, in predlagajo alternativni mehanizem mutaciji za razlago izvora virusa hongkonške gripe.
Nedavne študije so pokazale, da serumi divjih ptic vsebujejo protitelesa proti antigenom, prisotnim v virusih influence, ki okužijo ljudi (Svetovna zdravstvena organizacija, 1972). Poleg tega so bili virusi gripe nedavno izolirani iz divjih ptic, ki so oddaljene od človeške populacije, kar nakazuje, da je bila gripa naravna okužba ptic več tisoč let (Downie in Laver, 1973).
Rasmussen (1964) je prvi predlagal, da virusi pandemične gripe nastanejo iz takih živalskih virusov kot posledica procesa rekombinacije, nato pa so Tumova in Pereira (1965), Kilbourne (1968) in Easterday et al. (1969) pridobili antigen. -hibridnih virusov z genetsko rekombinacijo in vitro med človeškimi virusi influence in sevi živalskih in ptičjih virusov influence. Pred kratkim so Webster et al (1971, 1973) simulirali nastanek novega pandemskega seva virusa influence v poskusih in vivo (ti bodo opisano spodaj).
VII. DODATNI DOKAZI,
POTRDITEV VLOGE PROCESA
REKOMBINACIJE PRI IZVORU NOVEGA
VIRUSI PANDEMSKE GRIPE
Predstavljeni biokemični podatki ne podpirajo teorije, da je antigen HA hongkonškega virusa nastal zaradi ene same mutacije prejšnjih azijskih sevov. Zato se lahko vprašamo, ali obstajajo dokazi, pridobljeni z in vitro ali in vivo laboratorijskimi študijami ali zlasti z opazovanjem.
v naravnih razmerah, kar bi podprlo teorijo, ki kaže, da novi virusi nastanejo z rekombinacijo.
A. PODATKI, PRIDOBLJENI IZ ŠTUDIJ IN VITRO
Antigene hibride (rekombinante) mnogih virusov influence A pri sesalcih in pticah smo izolirali po mešani okužbi piščančjih zarodkov ali celičnih kultur z različnimi virusi influence A (Tumova, Pereira, 1965; Kilbourne, Schulman, 1965; Kilbourne et al., 1967; Kilbourne, 1968; Easterday et al., 1969). Te študije so povzete v pregledih Kilbourne et al. (1967) ter Webster in La-ver (1971). Zdaj je očitno, da lahko rekombinantne viruse influence A z mešanimi površinskimi antigeni (Webster, 1970b) ali potencialom rasti (Kilbourne, Murphy, 1960; Kilbourne et al., 1971) ali drugimi biološkimi značilnostmi (McCahon, Schild, 1971) povzročijo naročilo.
Tako je mogoče ustvariti »nove« viruse gripe v laboratoriju, vendar so šele pred kratkim pridobili dokaze, da lahko pride do rekombinacije in selekcije »novih« virusov tudi in vivo v naravnih pogojih (Webster et al., 1971).
B. PODATKI, PRIDOBLJENI IZ ŠTUDIJE V SISTEMU IN VIVO
1. Prikaz rekombinacije v sistemu in
Kilbourne (1970) je ugotovil, da rekombinacija med dvema različnima sevoma virusov influence A še ni bila dokazana pri intaktnih živalih, niti v eksperimentalnih pogojih. Da bi ugotovili, ali lahko pride do rekombinacije in vivo, smo uporabili dva sistema. V prvem se je v živali gostiteljici namnožil le eden od starševskih virusov, v drugem pa sta se razmnožila oba starševska virusa. Živalim smo vbrizgali velike odmerke. starševskih virusov in 3. dan Ko se je vsaj eden od virusov namnožil, smo živali usmrtili.Pljučne suspenzije smo pregledali neposredno v alantoisnih membranah na prisotnost rekombinantnih (antigen-hibridnih) virusov;starševske viruse smo zatirali z specifični antiserumi (Webster, 1970b).
V prvem sistemu so prašičem vbrizgali mešanico virusa prašičje gripe - HH"C (A/pig/Wisconsin/1/67) in virusa kokošje kuge tipa A - HPV (Danska/27) (43). Slednji ne sprošča infektivnega virusa po uporabi pri prašičih Pljučne suspenzije, zbrane skozi
V drugem sistemu, kjer sta se razmnoževala oba virusa, so bili purani okuženi z VChV in virusom puranje influence - VGI (A/Y"ndyuk/Massachusetts/3740/65). Kot je bilo navedeno, so v sistemu alantoionske membrane antigeni hibridi z VGI (G) smo izolirali -VChP (N) (Hav6Neql) in VChP (N)-VGI(1Ch) (Havl-N2).
Obstajata dva možna ugovora zoper idejo, da se opisana rekombinacija zgodi in vivo. Prvič, do rekombinacije lahko pride v sistemu celične kulture, ki se uporablja za selekcijo virusa; drugič, ni znano, ali so bili ti antigenski hibridi genetsko stabilni in niso bili le fenotipsko mešani delci.
Prvi ugovor lahko zanemarimo, saj je selekcija antigensko hibridnih virusov potekala neposredno pri zelo visokih koncentracijah protiteles, ki naj bi nevtralizirala starševske viruse. Za pridobitev strožjih dokazov, da hibridni virusi anti-HES ne nastanejo z izolacijo zunaj okuženega gostitelja, je bilo treba iz suspenzije mavca pridobiti virusne plake z mešanim pridelkom, izolirati posamezne plake in karakterizirati vzorce virusov, pridobljene iz posameznih 25% plakov, izoliranih iz suspenzije pljuč puranov, pomešanih s HPV + HIV, je bilo rekombinantnih virusov. Hibridni virusi niso bili izolirani iz kontrolnih kultur, okuženih z umetno mešanico obeh starševskih virusov.
Genetska stabilnost rekombinantnih virusov je bila ugotovljena z »uvedbo kloniranih antigenskih hibridnih virusov v živalske gostitelje (Webster et al., 1971). Na primer, piščanci, okuženi z antigensko-hibridnim virusom, ki prenaša HPV(H)-CVI(N), (HavliN2), so poginili zaradi prehodne okužbe in virus, ki je bil po 3 dneh ponovno izoliran iz pljuč teh ptic, je bil čista kultura virusa, ki vsebuje B4n(H)-(Havl-N2). Tudi drugi antigen-tibridni virusi so bili na novo izolirani iz živali in izkazalo se je, da so genetsko stabilni.
2. Naravni prenos virusa in selekcija
Opisane študije so pokazale, da se lahko dva različna seva virusa influence A rekombinirata in vivo, če ju istočasno injiciramo v isto žival.
Hkratno dajanje velikih odmerkov dveh različnih virusov influence A živalim pa je umeten sistem, ki v naravi verjetno ne obstaja. Da bi raziskali, ali bi lahko prišlo do rekombinacije v bolj naravnih pogojih, so pustili, da se dva različna virusa influence A istočasno širita v jati dovzetnih ptic, kot sledi: dva purana, okužena z virusom HIV (A/i-ndkj/Vieconsin/66 (Hav6N2]), smo dali v jato 30 občutljivih zaščitenih puranov.2 dni kasneje smo v isto jato vnesli še dva purana, okužena s HPV.Dva purana iz jate smo dnevno zaklali in pregledali vzorce pljuč na prisotnost vsakega od staršev in antigen-hibridnih virusov v alantoisnih membranah ter z izolacijo plakov in identifikacijo virusa (Webster et al., 1971).IPV se je hitro razširil med zaščitenimi pticami in je bil odkrit 3 dni po vnosu; AIV je bil odkrit šele 9 dni po vnosu v jata okuženih ptic (Webster et al. . Poskusi te vrste so bili izvedeni trikrat in v vsakem poskusu so bili antigenski hibridi izolirani 9-10. dan; ti hibridi so imeli VChP (N)-VGI (N), vendar reverzni -hibridi niso bili izolirani. Izolirani rekombinantni virus je verjetno imel prednost pri rasti pred matičnimi virusi; v vsakem poskusu je bil ta virus izoliran kot dominanten iz ene ali več ptic. Da bi se »novi« sev virusa influence pojavil v naravi s to vrsto rekombinacije in postal epidemični sev, mora imeti »novi« virus neko selektivno prednost. Ta selektivna prednost je lahko posedovanje antigenov, na katere populacija na splošno ni imuna, vendar mora imeti virus tudi sposobnost prenosa na dovzetne gostitelje. Obe možnosti sta bili proučeni v predstavljenih poskusih. Na primer, do takrat, ko je bil rekombinantni virus že prisoten, so bile v jato vnesene normalne ptice, vendar rekombinante niso postale prevladujoč sev in vse normalne ptice, ki so bile v stiku, so poginile zaradi okužbe, ki jo je povzročil starševski HPV.
3. Selekcija in prenos "novega" virusa influence v sistemu in vivo
Če domnevamo, da lahko novi sevi virusov influence A nastanejo naravno z rekombinacijo, je pomembno pokazati, kako je mogoče te viruse izbrati, da postanejo prevladujoči ali novi epidemični sevi. Možen mehanizem selekcije je lahko, da pride do rekombinacije in selekcije<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).
Purani z nizko vsebnostjo protiteles proti NA HIV (A/indkj/Wisconsin/bb) in NA HPV so bili izpostavljeni mešani okužbi s HPV in HIV. 1-2 dni po mešani okužbi so bili v sapnikih puranov prisotni tako starševski virusi kot rekombinantni virus influence, ki prenaša HPV (H)-HIV (N). 6. dan po mešani okužbi je bil prisoten le rekombinantni virus B4n(H)iBrH(N). 7. dan "po mešani okužbi so purani poginili in izolirani so bili samo rekombinantni virusi influence s HPV (H)-HIV (N). Vsi virusi so bili izolirani v ekstremnih razredčinah iz alantoisnih membran ali iz zarodkov, protiteles pa ni bilo uporabili za selekcijo rekombinantnih virusov.Vse neimune ptice, ki so bile vnesene v jato 5. dan, so poginile zaradi prehodne okužbe in zaradi »bili so samo izolirani (rekombinantni virusi influence.
Po mešani okužbi neimunih ali hiperimunih puranov ni prišlo do sekvestracije rekombinantnega virusa influence. Tako mešana okužba ptic, ki imajo nizko raven protiteles proti NA enega virusa in proti NA drugega, zagotavlja idealne pogoje za izbor rekombinantov. Po okužbi se oba starševska virusa razmnožujeta v omejenem obsegu in s tem stimulirata sam imunski sistem, ki odstrani starševska virusa. Na ta način je mogoče izbrati rekombinante in pod pogojem, da imajo potrebne lastnosti virulence in sposobnost prenosa na druge posameznike, lahko ti rekombinanti povzročijo epidemijo bolezni.
Ti poskusi kažejo, da v razmeroma naravnih pogojih pride do rekombinacije med različnimi virusi influence A in da imajo lahko novi virusi selektivno prednost pred obema starševskima sevoma. Ti poskusi ne dokazujejo, da vsi novi virusi gripe nižjih sesalcev, ptic in ljudi nastanejo po tem mehanizmu, ugotavljajo pa, da je ta mehanizem eden od načinov, »po katerem se pojavijo novi« virusi.
B. PODATKI O REKOMBINACIJI VIRUSOV GRIPE V NARAVI
Zgornji poskusi ne puščajo nobenega dvoma, da je mogoče nove seve virusa gripe "pridobiti in vitro in in vivo, in kažejo, da se lahko podobni procesi pojavljajo tudi v naravi. Ali obstaja kakršen koli dokaz, da se rekombinacija pojavlja v naravi? Ta dokaz je posredno in vključuje: 1) antigenske korespondence med virusi influence, izoliranimi pri ljudeh ter nižjih sesalcih in pticah; 2) odsotnost strogega razpona gostiteljev za viruse influence.
1. Antigenski odnosi med virusi influence pri ljudeh, nižjih sesalcih in pticah
Dokazi, ki kažejo, da je v naravi možna rekombinacija med človeškimi in živalskimi virusi gripe, izhajajo iz ugotovitve, da imajo nekateri virusi influence pri ljudeh, nižjih sesalcih in pticah podobne, če ne enake površinske antigene.
a) Antigenski odnosi zaradi NA. NA nekaterih virusov aviarne influence je antigensko zelo podobna NA zgodnjih virusov človeške influence. Na primer, račji virus (A/uzha/Nemčija/1868/68) ima NA podobno NA človeških virusov HOS in H1N1 (Schild in Newman, 1969). Virusi gripe, izolirani iz prašičev, nosijo tudi NA antigen, ki je soroden NA antigenu človeških virusov
H0N1 (Meier-Ewert et al., 1970). Podobno ima virus HIV (A/indkj/MA/65) NA, ki je podoben, če ne enak, kot pri virusih človeške gripe. H2N2 (Pereira et al., 1967; Webster in Pereira, 1968; Schild in Newman, 1969). Drugi virusi aviarne influence imajo NA antigene, ■ tesno povezane z NA virusov konjske influence tipa 1 in 2 (Webster in Pereira, 1968; Svetovna zdravstvena organizacija, 1971). Tako je NA VChP (A/VChP/Holland/27) podobna NA virusa konjske influence tipa 1 (A/losha, d/Praga/1/57). Ti medvrstni odnosi se uporabljajo v revidirani nomenklaturi virusov influence (Svetovna zdravstvena organizacija, 1971). Obstaja osem različnih podtipov virusov aviarne influence in štirje med njimi imajo antigene NA, ki so sorodni antigenom NA virusov človeške in konjske influence.
b) Antigenska ujemanja, ki jih povzroča antigen HA. Manj podobnih primerov so našli pri virusih influence, izoliranih iz nižjih sesalcev in ptic, ki bi imeli antigene HA, sorodne antigenom HA človeških virusov. Zgoraj je bilo obravnavano ujemanje med HA virusi hongkonškega, račjega/Ukrajinskega/63 in konjskega/tipa 2. Nedavno je bilo ugotovljeno, da je virus, izoliran iz rac v Nemčiji (A/ut-ka/Nemčija/1225/74). ) ima HA, podobno družini HA virusov gripe v Aziji. Tako, ko je izoliranih več virusov, se poveča število odkritih ujemanj.
2. Krog gostiteljev
Virusi influence A niso vedno natančno opredeljeni
visoka specifičnost za gostitelja (glej Easterday, Tumova, 1971;
Webster, 1972). Na primer, hongkonški virus gripe je bil
izolirano od prašičev, psov, mačk, pavijanov in gibonov. Viru
Nedavno so bili izolirani tudi virusi gripe A/Hong Kong (H3N2).
iz piščancev in telet (Zhezmer, 1973). Ti virusi so eksperimentalni
vendar so bili preneseni na teleta in piščance; v vseh primerih
virus se razmnožuje v gostitelju, iz katerega je bil izoliran
perilo. Tako je virus telečje influence povzročil okužbo dihal
pri teletih in virus piščančje gripe se je razmnožil, vendar ne
je pokazala znake bolezni pri piščancih (Schild, Campbell, Web
rus hongkonške gripe se ni mogla ponoviti pri piščancih.
V primeru hongkonškega virusa gripe je jasno, da ta virus
se je prilagodil povzročanju naravne okužbe
od drugih lastnikov in tako so bili ustvarjeni pogoji
pri dvojni okužbi in genetski
interakcija
D. POVZETEK PODATKOV, KI PODPIRAJO TOČKO
MNENJA O POJAVU NOVIH SEVOV
VIRUS GRIPE Z REKOMBINACIJO
1. Pandemije gripe pri ljudeh povzročajo samo virusi
mi gripe tipa A, in samo virusi gripe tega tipa so bili
izolirani od nižjih sesalcev in ptic. Virusi gripe
tip B in vitro nenehno rekombinira, v naravi pa lahko
Do takšne kombinacije genetskih informacij morda ne pride
[ki bi omogočil "pojav pandemije
sev virusa influence tipa B. Rekombinacije med virusi
Tipi gripe A in B niso bili prikazani.
2. Prej predstavljeni biokemični podatki, kot sledi:
kažejo na malo verjetno možnost pojava
»novi« pandemični sevi virusa gripe
pomeni mutacijo prejšnjih virusov gripe
oseba.
3. Novi virusi gripe, ki lahko povzročijo pandemijo
lahko nastanejo z rekombinacijo in selekcijo pod pogoji
poskus in vivo.
4. Na podlagi antigenskih in biokemičnih korespondenc
vii med hemalglutinacijo in nevraminidazo an
tigenov virusov človeške influence, nižjih sesalcev
in ptice nakazujejo, da obstajajo genetske izmenjave
in v naravi.
Predloženi dokazi so posredni; Bolj neposredne dokaze je mogoče pridobiti, če se ugotovi, da imajo prihodnji pandemični sevi antigene, identične tistim, ki so že izolirani iz domačih ali divjih živalskih virusov influence (glejte tudi 15. poglavje).
VIII. PRIHODNJE SPREMEMBE ANTIGENA
VIRUSI GRIPE IN PRILOŽNOSTI
NAPOVEDI VARIABILNOSTI
IN OBVLADOVANJE BOLEZNI
A. MOŽNE RAZLAGE ZA CIKLIČNO NARAVO PANDEMIJE
Na podlagi študije protiteles v serumih starejših ljudi je mogoče domnevati, da je virus gripe, podoben virusu hongkonškega resarja, obstajal med ljudmi že v preteklosti in je bil morda vzrok za pandemijo gripe v poznem 19. stoletju ( glejte poglavje II).starejši ljudje - v nizkih titrih so bila odkrita tudi protitelesa proti NA konjskih virusov influence tipa 2 in Aziji Protitelesa proti NA virusov influence.Hong Kong ali Azija niso odkrili v istem ayatis-vortok, medtem ko protitelesa proti NA virusa konjske influence
tip 2 so identificirali. To nakazuje, da so za prejšnje in sedanje epidemije odgovorni virusi s podobnimi podenotami HA, vendar različnimi podenotami NA. Epidemiološki podatki so privedli do prepričanja, da se pandemični virusi človeške gripe pojavljajo ciklično. Zaradi pomanjkanja podatkov o homologiji NA je malo verjetno, da bi isti Hong Virus gripe Kong obstaja ob koncu 19. stoletja in ponovno leta 1968. Bolj verjetno se zdi, da je virus gripe, ki je obstajal ob koncu 19. stoletja, imel podenoto HA, ki je pokazala nekaj antigenske podobnosti z virusom gripe Hong Kong, vendar nosi popolnoma drugačen antigen NA.Na podlagi seroloških podatkov je ta NA antigensko soroden konjski influenci NA tipa 2. Nov cikel virusov influence lahko nastane kot posledica pojava virusov iz nekega živalskega rezervoarja, z ali brez sodelovanja rekombinacije, ko čredna imunost »ne ščiti več človeške populacije pred njo.
Drug pojav, povezan s pojavom novih sevov gripe, je očitno izginotje prejšnjih sevov. Lahko je preprosto posledica pomanjkanja zanimanja za zbiranje vzorcev virusov influence, ki večini družbe niso več nevarni (Fenner, 1968), vendar je ta razlaga malo verjetna, saj so izkušnje pokazale, da virusi človeške gripe ne obstajajo sočasno v narave za katero koli daljše časovno obdobje. Izginotje sevov, ki so se pojavili kot posledica antigenskega drifta, je mogoče razložiti s samoizkoreninjenjem; serološko novi virus poveča raven starejših protiteles in s tem prepreči širjenje starega virusa. Izginotje starejših sevov (Fazekas de St. Groth, 1970) vsakega podtipa po pomembnem antigenskem premiku je manj jasno in še nima zadovoljive razlage.
B. MOŽNOSTI ZA OBVLADOVANJE ANTIGENSKIH SPREMEMB V VIRUSU GRIPE V PRIHODNOSTI
Zgoraj predstavljeni biološki, biokemični in imunološki podatki zagotavljajo le posredne dokaze, da pride do pomembnih antigenskih premikov v virusih človeške influence z rekombinacijo. Bolj dokončni podatki bodo pridobljeni, če bo mogoče v naravi odkriti prerazporeditev med različnimi virusi gripe, ki povzroči nov pandemični sev. Redkost takega dogodka dejansko izključuje to možnost. Alternativni pristop k temu problemu je izolacija virusov influence iz živalskih populacij preden se pojavi naslednji pandemični sev za ljudi, tj.
ustvarjanje »banke« virusov gripe. Po pojavu naslednjega seva, ki povzroča pandemijo med ljudmi, bo mogoče ta virus primerjati z virusi v "kolesu" in pridobiti podatke o njegovem pojavu. Populacije prostoživečih živali kot vir novih virusov influence so bile v veliki meri prezrte. Populacije ptic po vsem svetu živijo v kolonijah z visoko gostoto dlje kot sesalci ali ljudje. Zanimivo je, da je bilo identificiranih že osem različnih podtipov virusov aviarne influence, od tega šest - od domačih ptic. Zato je logično, da začnemo z iskanjem virusov influence v naravi v velikih ptičjih kolonijah, zlasti ob koncu gnezditvene sezone. Takšne ekološke študije bodo pomagale ugotoviti število različnih podtipov virusa influence, ki obstajajo v naravi in lahko sčasoma razkrije, kako nastajajo novi sevi. Če obstaja le omejeno število virusov influence A, bo v prihodnosti mogoče razmišljati o obvladovanju teh virusov, ki za človeka predstavljajo veliko katastrofo.
LITERATURA
Ada G. L., Lind P. E., Laver W. G. J. gen. Microbiol., 1963, v. 32, str. 225.
Andrewes S. N. Kalifornija Med., 1956, v. 84, str. 375.
Andrewes S H. N. engl. J. Med., 1957, y. 242, str. 197.
Andrewes S. N . V: Perspectives in Virology (M. Pollard, ur.); New York,
Wiley, 1959, str. 184-196.
Archetti I. , Horsfall F. L. J. exp. Med., 1950, v. 92, str. 441. Becht H., Hammerling U., Rott R. Virologija, 1971, v. 46, str. 337. Znamka S. M., Skehel J. J. Narava (London ). New Biol., 1972, v. 238, str. 145. Bucher D. J., Kilbourne E. D. J. Virol., 1972, v. 10, str. 60. Burnet F. M. “Načela živalske virologije”, 1. izdaja. New York , 1955, str. 380. Burnet F. M., Clarke E. Gripa, Melbourne , Walter in Eliza Hall Inst., 1942.
Burnet F. M., Lind P. E. Aust. J. Sci., 1949, v. 22, str. 109.
Burnet F. M., Lind P. E. J. gen. Microbiol., 1951, v. 5, str. 67.
Burnet F. M., White D. O. Natural History of Infectious Disease, 4. izd. London - New York, Cambridge Univ. Tisk, 1972, str. 202-212.
Chakraverty P. Bull. Wld Hlth Org., 1972a, v. 45, str. 755.
Chakraverty P. Bull. Wld Hlth Org., 1972b, v. 46, str. 473.
Chu C.-M. J. Hyg., Epidemiol., Microbiol., Immunol., 1958, v. 2, str. 1.
Coleman M. T ., Dowdle W. R., Pereira H. G., Schitd G. C, Chang W. K-Lancet, 1968, v. 2, str. 1384.
Compans R. W., Klenk H. D., Caliguiri L. A., Choppin P. W. Virologija, 1970
Gripa A/H1N1 kot tipična porajajoča se okužba: Splošne značilnosti virusov influence, variabilnost, pojav novih pandemičnih sevov
Virusi gripe - virusi RNA - spadajo v družino. Orthomyxoviridae in jih delimo na viruse A, B in C (tabela 1).
Tabela 1.
Primerjalne značilnosti virusov gripe
| Merila | Vrsta A | Vrsta B | Vrsta C |
| Resnost bolezni | ++++ | ++ | + |
| Naravni rezervoar | Jejte | št | št |
| Človeške pandemije | Klici | Ne kliče | Ne kliče |
| Človeške epidemije | Klici | Klici | Ne povzroča (samo sporadične bolezni) |
| Antigenske spremembe | Prestavljanje, zanašanje | Driftanje | Driftanje |
| Segmentiran genom | ja | ja | ja |
| Preobčutljivost za rimantadin | Občutljivo | Ni občutljivo | Ni občutljivo |
| Preobčutljivost za zanamivir | Občutljivo | Občutljivo | - |
| Površinski glikoproteini | 2 (HA, NA) | 2 (HA, NA) | 1 (HA) |
Virus gripe ima sferično obliko in velikost 80-120 nm. Jedro je enoverižna negativna veriga RNA, sestavljena iz 8 fragmentov, ki kodirajo 11 virusnih proteinov.
Virusi influence A so zelo razširjeni v naravi in okužijo tako ljudi kot številne sesalce in ptice. Virusi gripe tipa B in C so bili izolirani samo pri ljudeh.
Epidemično pomembna sta 2 podtipa virusa influence A - H3N2 in H1N1 ter virus influence tipa B (A.A. Sominova et al., 1997; O.M. Litvinova et al., 2001). Posledica takšnega sokroženja je bil razvoj epidemij gripe različnih etiologij v različnih državah v isti epidemični sezoni. Heterogenost populacije epidemičnih virusov se povečuje tudi zaradi divergentne narave variabilnosti virusov gripe, kar vodi do hkratnega kroženja virusov, ki pripadajo različnim evolucijskim vejam (O.M. Litvinova et al., 2001). V teh pogojih so ustvarjeni predpogoji za hkratno okužbo ljudi z različnimi patogeni, kar vodi do oblikovanja mešanih populacij in prerazporeditve tako med virusi soobtokov podtipov kot med sevi znotraj istega podtipa (O.I. Kiselev et al., 2000). ).
Razvrstitev tipov virusa influence temelji na antigenskih razlikah med dvema površinskima glikoproteinoma – hemaglutininom (HA) in nevraminidazo (NA). Po tej klasifikaciji se virusi gripe delijo na 3 tipe - viruse influence tipa A, tipa B in tipa C. Poznamo 16 podtipov HA in 9 podtipov NA.
riž. 1. Razvrstitev virusov influence A in vrst živali in ptic - vmesnih in končnih gostiteljev v verigi prenosa okužbe na človeka.
Pred kratkim so odkrili podtip 16 (H16) hemaglutinina
Opomba: ∗ NA 7 in NA 7-NA8 sta bila odkrita tudi pri konjih
Na sl. 1 prikazuje podtipe virusov influence A in njihove vmesne gostitelje ter naravne rezervoarje (ptice selivke). Glavni gostitelji virusov influence A vključujejo tiste vrste, ki so povezane z gripo.
V človeški populaciji so do zdaj identificirani le trije podtipi virusov influence A: HA1, HA2 in HA3. Poleg tega virusi vsebujejo samo dve vrsti nevraminidaze - NA1 in NA2 (slika 1). Njihovo stabilno kroženje je bilo dokazano v zadnjem stoletju, začenši s pandemijo leta 1918 (R.G. Webster et al., 1978; K.G. Nicholson et al., 2003).
Virusi influence A (v manjši meri B) imajo sposobnost spreminjanja strukture NA in NA. Za virus influence A sta značilni dve vrsti variabilnosti:
- točkovne mutacije v virusnem genomu z ustrezno spremembo HA in NA (antigenski drift);
- popolna zamenjava enega ali obeh površinskih glikoproteinov (NA in NA) virusa s prerazporeditvijo/rekombinacijo (antigenski premik), zaradi česar se pojavi bistveno nova različica virusa, ki lahko povzroči pandemije gripe.
Pri virusu influence B je antigenska variabilnost omejena le z odnašanjem, ker očitno nima naravnega rezervoarja med pticami in živalmi. Za virus influence C je značilna večja stabilnost antigenske strukture in so z njim povezani le lokalni izbruhi in sporadični primeri bolezni.
Zanimivo pojav novih sevov virusa gripe v človeški populaciji in s tem povezane pandemije (slika 2). Na sl. Slika 2 prikazuje glavne antigenske premike, povezane s pan-epidmijami dvajsetega stoletja, ki jih povzročajo virusi influence A:
- leta 1918 je pandemijo povzročil virus H1N1;
- leta 1957 - sev H2N2 A/Singapur/1/57;
- leta 1968 - sev H3N2 A/Hong Kong/1/68;
- leta 1977 - sev H1N1 A/SSSR/1/77 (mnogi znanstveniki tega niso šteli za pandemijo, toda s pojavom tega seva je prišlo do situacije s sočasnim soobtokom dveh sevov virusa influence A - H3N2 in H1N1).
Leta 1986 je na Kitajskem virus A/Taiwan/1/86 povzročil obsežno epidemijo gripe A/H1N1, ki je trajala do leta 1989. Različice tega virusa so preživele do leta 1995 in povzročale lokalne izbruhe in občasne primere bolezni. Glede na rezultate molekularno bioloških študij je v teh letih prišlo do več mutacij v genomu virusa A/H1N1. Leta 1996 sta se pojavili dve antigenski različici virusa influence A/H1N1: A/Bern in A/Beijing, njuna značilnost pa ni bila samo antigenska, temveč tudi geografska razklanost. Tako je v Rusiji virus gripe A/Bern aktivno sodeloval v epidemiji gripe 1997-98. V isti sezoni je bilo na vzhodu države zabeleženo kroženje sevov virusa A/Beijing. Kasneje v letih 2000-2001. Virus influence A/H1N1 je postal povzročitelj epidemije gripe v Rusiji. Sodobni virusi influence A/H1N1 imajo nizko imunogeno aktivnost, sveži izolirani izolati virusa interagirajo le z eritrociti sesalcev (človeška skupina 0 in morski prašički).
riž. 2. Pojav novih sevov virusa influence v človeški populaciji in z njimi povezane pandemije
Virusi influence A so v preteklem stoletju doživeli znatne genetske spremembe, kar je povzročilo globalne pandemije z visoko stopnjo smrtnosti pri ljudeh. Največja pandemija gripe (H1N1) je bila v letih 1918-1919. ("Španec"). Virus, ki se je pojavil leta 1918, je bil podvržen izrazitemu driftu; njegova začetna (Hsw1N1) in končna (H1N1) različica se štejeta za premik. Virus je povzročil uničujočo epidemijo, ki je zahtevala 20 milijonov življenj (polovica umrlih so bili mladi, stari od 20 do 50 let (M.T. Osterholm, 2005).
Raziskava J.K. Tanbenberger in sod. (2005) so pokazali, da virus, ki je povzročil pandemijo leta 1918, ni bil reasortant med virusom ptičje influence in virusom človeške influence – vseh 8 genov virusa H1N1 je bilo bolj podobnih različicam ptičjega virusa kot človeško (slika .3). Zato je po mnenju R.B. Belshe (2005) mora virus ptičje influence okužiti (mimo vmesnega gostitelja) ljudi in se prenašati s človeka na človeka.
Pomembno je omeniti, da virusi aviarne influence »sodelujejo« pri nastanku novih »človeških« virusov influence, za katere je značilna visoka patogenost in sposobnost povzročanja pandemije (E.G. Deeva, 2008). Ti virusi (H1N1, H2N2 in H3N2) so imeli drugačen nabor notranjih genov, katerih izvor kaže na njihovo filogenetsko povezavo s ptičjimi in prašičjimi virusi.
Kakšni so mehanizmi nastanka pandemičnih sevov in katere biološke značilnosti so potrebne za nastanek visokopatogenega virusa s pandemskim potencialom?
Za viruse influence A je značilna visoka pogostost pojava reasortantov kot posledica mešane okužbe, kar je posledica segmentacije virusnega genoma. Prevlado reasortanta določene genske sestave obravnavamo kot rezultat selekcije, pri kateri iz obsežnega nabora različnih reasortantov izberemo tistega, ki je v danih pogojih najbolj prilagojen razmnoževanju (N.L. Varich et al., 2009). Za sev specifične lastnosti genomskih segmentov lahko močno vplivajo na gensko sestavo reasortantov v neselektivnih pogojih. Z drugimi besedami, posebnost virusov gripe je, da se pogoste in nepredvidljive mutacije pojavljajo v osmih genskih segmentih, zlasti v genu HA. Prerazvrščanje ima pomembno vlogo pri nastanku novih virusnih različic, zlasti pri izvoru pandemičnih sevov. In včasih ni mogoče izključiti možnosti, da se med pandemijo pojavi virus z večjo virulenco.
Sodobne raziskave so pokazale, da je genska struktura novega virusa A/H1N1 zapletena in, kot smo omenili v uvodu, vsebuje gene prašičje gripe, ki prizadene prašiče v Severni Ameriki; geni za prašičjo gripo, ki prizadene prašiče v Evropi in Aziji; geni ptičje influence; genov človeške gripe. V bistvu geni za novi virus prihajajo iz štirih različnih virov. Mikrografija virusa influence A/H1N1 je prikazana na sl. 4.
riž. 4. Mikrofotografija virusa influence A/H1N1
WHO je objavila "Smernice za laboratorije za gripo" in predstavila nove podatke o zaporedju virusnih genov in njihovi dolžini reasortantnega novega virusa influence A/H1N1 (izolat A/California/04/2009): HA, NA, M, PB1, PB2, RA, NP, NS. Ti podatki kažejo na nastanek nove pandemične različice virusa, ki ustvarja univerzalno ranljivost za okužbo zaradi pomanjkanja imunosti. Postaja jasno, da se pandemične različice virusa gripe pojavljajo prek vsaj dveh mehanizmov:
- prerazporeditev med živalskimi/ptičjimi in človeškimi virusi influence;
- neposredna prilagoditev živalskega/ptičjega virusa na človeka.
Za razumevanje izvora pandemičnih virusov gripe je pomembno preučiti lastnosti naravnega rezervoarja okužbe in evolucijske poti te družine virusov ob menjavi gostitelja. Že dobro je znano in lahko trdimo, da so vodne ptice naravni rezervoar virusov influence A (prilagojenih na te vmesne gostitelje že več stoletij), kar dokazuje prenašanje vseh 16 podtipov HA tega virusa. Prek ptičjih iztrebkov, ki lahko v vodi preživijo več kot 400 dni (Ptičja gripa..., 2005), se lahko virusi ob pitju vode iz zbiralnika prenesejo na druge živalske vrste. (K. G. Nicholson et al., 2003). To potrjuje filogenetska analiza zaporedij nukleinskih kislin različnih podtipov virusov influence A iz različnih gostiteljev in iz različnih geografskih regij.
Analiza nukleoproteinskih genskih sekvenc je pokazala, da so se virusi aviarne influence razvili s pojavom 5 specifičnih gostiteljskih linij: virusi divjih in domačih konj, galebov, prašičev in ljudi. Še več (!) virus človeške in prašičje gripe tvorita tako imenovano sestrsko skupino, kar kaže na njuno tesno sorodstvo in seveda skupen izvor. Zdi se, da sta bila predhodnik virusov človeške gripe in klasični prašičji virus v celoti ptičjega izvora. V državah Srednje Azije iz znanih razlogov svinjina ni priljubljena in teh živali v živinoreji praktično ni. To vodi k dejstvu, da (za razliko od Kitajske, na primer) ta regija nima glavnega vmesnega gostitelja v populaciji domačih živali - prašičev, zato je verjetnost "pojavov" pandemičnih virusov v regiji Srednje Azije nižja od na Kitajskem, kar praktično izhaja iz podatkov o analizi njihovega izvora (Aviarna influenca, 2005). Trajni vir genov za viruse pandemske influence obstaja (v fenotipsko nespremenjenem stanju) v naravnem rezervoarju virusov vodnih ptic in ptic selivk (R.G. Welster, 1998). Upoštevati je treba, da predhodniki virusov, ki so povzročili pandemijo španske gripe (1918), ter virusi, ki so bili vir genoma pandemičnih sevov Asia/57 in Hong Kong/68, še vedno krožijo med populacija divjih ptic z manjšimi mutacijskimi spremembami (Influenza birds..., 2005).
Komentarji
(vidno samo strokovnjakom, ki jih je preverilo uredništvo MEDI RU)
Prva omemba gripe je bila opažena pred mnogimi stoletji - leta 412 pr
AD gripi podobno bolezen je opisal Hipokrat. tudi
leta 1173 so opazili gripi podobne izbruhe. Prvič dokumentirano
pandemija gripe, ki je mnoge ubila
življenja, se je zgodil leta 1580.
V letih 1889-1891 se je pojavila zmerna pandemija, ki jo je povzročil virus tipa H3N2.
Zloglasna "španska gripa", ki jo je povzročil virus H1N1, se je pojavila v letih 1918-1920.
To je najhujša znana pandemija
Vzame več kot 20 milijonov življenj. Iz "španske gripe"
20–40 % svetovnega prebivalstva je bilo resno prizadetih. Smrt je bila izjemno
hitro. Človek bi lahko bil zjutraj še povsem zdrav, do poldneva pa bi zbolel in
umrl do noči. Tisti, ki niso umrli v prvih dneh, so pogosto umrli zaradi zapletov,
ki jih povzroča gripa, kot je pljučnica. Nenavadna značilnost "španske gripe" je bila
da pogosto prizadene mlade (običajno predvsem gripa
trpijo otroci in starejši).
Povzročitelja bolezni, virus gripe, je leta 1931 odkril Richard Shope.
Virus influence A je prvi identificiral angleški virolog Smith.
Andrews in Laidlaw (Nacionalni inštitut za medicinske raziskave, London) leta 1933
leto. Tri leta kasneje je Francis izoliral virus influence B.
Leta 1940 je prišlo do pomembnega odkritja - virus gripe bi lahko bil
gojene na piščančjih zarodkih. Zahvaljujoč temu, nov
priložnosti za preučevanje virusa gripe.
Virus influence C je prvi izoliral Taylor leta 1947.
V letih 1957-1958 je bila pandemija
Imenovali so jo "azijska gripa", ki jo povzroča virus H2N2. Pandemija
začelo februarja 1957 na Daljnem vzhodu in hitro
razširila po vsem svetu. Samo v ZDA so med to pandemijo umrli ljudje.
več kot 70.000 ljudi.
V letih 1968-1969 se je pojavila zmerno huda "hongkonška gripa", ki jo je povzročil
virus H3N2. Pandemija se je začela v Hong Kongu v začetku leta 1968. Najpogosteje
Virus je prizadel starejše ljudi, starejše od 65 let. Skupno število
Število smrtnih žrtev te pandemije je bilo 33.800.
V letih 1977-1978 je bila razmeroma blaga pandemija
Imenuje se "ruska" gripa. Virus gripe (H1N1), ki je povzročil to pandemijo
že v 50. letih povzročila epidemijo.
Zato so bili prvi na udaru rojeni po letu 1950.
Povzročitelji gripe spadajo v družino ortomiksovirusov, ki vključuje 3 rodove virusov. gripa: A, B, C. Virusi gripe vsebujejo RNA, zunanjo lupino, v kateri se nahajata 2 antigena - hemaglutinin in nevraminidaza, ki lahko spremenita svoje lastnosti, zlasti pri virusu tipa A. Spremembe hemaglutinina in nevraminidaze povzročijo nastanek novih podtipov virusa, ki običajno povzroča hujše in razširjene bolezni.
Po mednarodni nomenklaturi označevanje virusnih sevov vsebuje naslednje podatke: rod, mesto osamitve, številko izolata, leto osamitve, vrsto hemaglutinina (H) in nevraminidaze (N). Na primer, A/Singapore/l/57/H2N2 označuje virus rodu A, izoliran leta 1957 v Singapurju, ki ima različico antigena H2N2.
Pandemije gripe so povezane z virusi tipa A. Virusi influence B ne povzročajo pandemije, vendar lahko lokalni »valovi« povečane pojavnosti prizadenejo eno ali več držav. Virusi influence C povzročajo občasne primere bolezni. Virusi gripe so odporni na nizke temperature in zmrzovanje, pri segrevanju pa hitro umrejo.
Ortomiksovirusi - virusi influence A, B, C
Strukturne značilnosti.
Ortomiksovirusi so virusi z ovojnico (superkapsid, "oblečeni"), povprečna velikost virionov je od 80 do 120 nm. Virioni so sferične oblike. Genom predstavlja enoverižna segmentirana (fragmentirana) negativna RNA. Virion ima superkapsid, ki vsebuje dva glikoproteina, ki štrlita nad membrano v obliki izboklin (konic) - hemaglutinin (HA) in nevraminidaza (NA). Virusi influence A imajo 17 antigensko različnih vrst hemaglutinina in 10 vrst nevraminidaz.
Razvrstitev virusov gripe temelji na razlikah med nukleoproteinskimi antigeni (delitev na viruse A, B in C) ter površinskimi proteini HA in NA. Nukleoprotein (imenovan tudi S-antigen) ima konstantno zgradbo in določa vrsto virusa (A, B ali C). Površinski antigeni (hemaglutinin in nevraminidaza - V-antigeni) so, nasprotno, spremenljivi in določajo različne seve iste vrste virusa. Spremembe hemaglutinina in nevraminidaze povzročijo nastanek novih podtipov virusa, ki običajno povzročajo hujše in bolj razširjene bolezni.
Glavne funkcije hemaglutinina:
Prepozna celični receptor – mukopeptid;
Odgovoren za prodiranje viriona v celico, ki zagotavlja zlitje membrane viriona in celice; (Hemaglutinin zagotavlja sposobnost virusa, da se pritrdi na celico.)
Njegovi antigeni imajo največje zaščitne lastnosti. Spremembe antigenskih lastnosti (antigenski drift in premik) prispevajo k razvoju epidemij, ki jih povzročajo nove Ag različice virusa (proti katerim ni bila dovolj razvita kolektivna imunost).
Nevraminidaza se odzove za širjenje virionov skupaj s hemaglutininom določa epidemične lastnosti virusa.
Nevraminidaza je odgovorna, prvič, za sposobnost virusnega delca, da prodre v gostiteljsko celico, in, drugič, za sposobnost virusnih delcev, da zapustijo celico po razmnoževanju.
Nukleokapsida je sestavljena iz 8 segmentov vRNA in kapsidnih proteinov, ki tvorijo spiralno verigo.
Življenjski cikel virusa.
Replikacija ortomiksovirusov se izvaja predvsem v citoplazmi okužene celice, sinteza virusne RNK pa se pojavi v jedru. V jedru se na vRNA sintetizirajo tri vrste za virus specifične RNA: pozitivna matrična mRNA (šablona za sintezo virusnih proteinov), komplementarna cRNA polne dolžine (šablona za sintezo novih negativnih virionskih RNA) in negativna virionska vRNA (genom za novo sintetizirane virione).
Virusni proteini se sintetizirajo na poliribosomih. Nato se virusni proteini v jedru vežejo na vRNA in tvorijo nukleokapsid. Končno stopnjo morfogeneze nadzira protein M. Nukleokapsid, ki prehaja skozi celično membrano, je najprej prekrit z M proteinom, nato s celično lipidno plastjo in superkapsidnimi glikoproteini HA in NA. Cikel razmnoževanja traja 6-8 ur in se konča z brstenjem novo sintetiziranih virionov.
Antigenska variabilnost.
(Antigenska variabilnost virusov influence. Variabilnost virusa influence je dobro znana. Ta variabilnost antigenskih in bioloških lastnosti je temeljna značilnost virusov influence tipa A in B. Spremembe nastanejo na površinskih antigenih virusa – hemaglutininu in nevraminidazi. Najverjetneje gre za evolucijski mehanizem prilagajanja virusa za zagotavljanje preživetja.Novi virusni sevi za razliko od svojih predhodnikov niso vezani na specifična protitelesa, ki se kopičijo v populaciji.Poznamo dva mehanizma antigenske variabilnosti: relativno majhne spremembe (antigenski drift) in močne spremembe (antigenski premik).
Sodobna delitev ortomiksovirusov na rodove (ali tipe A, B in C) je povezana z antigenskimi lastnostmi glavnih nukleokapsidnih proteinov (nukleokapsidnega proteina - fosfoproteina NP) in matriksa virusne ovojnice (M proteina). Poleg razlik v proteinih NP in M se ortomiksovirusi odlikujejo po največji antigenski variabilnosti zaradi variabilnosti površinskih proteinov HA in NA. Obstajata dve glavni vrsti sprememb - antigenski drift in antigenski premik.
Antigenski drift povzročajo točkovne mutacije, ki spremenijo strukturo teh proteinov. Glavni regulator epidemičnega procesa med gripo je populacijska (kolektivna) imunost. Zaradi njegovega nastanka se selekcionirajo sevi s spremenjeno antigensko strukturo (predvsem hemaglutinin), proti katerim so protitelesa manj učinkovita. Antigenski drift ohranja kontinuiteto epidemičnega procesa.
(Antigenski drift – pojavi se med pandemijami pri vseh vrstah virusov (A, B in C). Gre za manjše spremembe v strukturi površinskih antigenov (hemaglutinina in nevraminidaze), ki jih povzročajo točkaste mutacije v genih, ki jih kodirajo. Običajno so takšne spremembe vsako leto.Posledično prihaja do epidemij, saj zaščita pred prejšnjimi stiki z virusom ostaja, čeprav nezadostna.)
Vendar pa so pri virusih influence A odkrili še eno obliko antigenske variabilnosti - antigenski premik(premik), povezan s spremembo ene vrste hemaglutinina (ali nevraminidaze) v drugo, tj. o pojavu nove antigenske variante virusa. To se redko opazi in je povezano z razvojem pandemije. V vsej znani zgodovini gripe je bilo identificiranih le nekaj antigenskih fenotipov, ki povzročajo epidemije gripe pri ljudeh: HoN1, H1N1, H2N2, H3N2, t.j. samo tri vrste hemaglutinina (HA1-3) in dve nevraminidaze (NA 1 in 2). Virusi influence tipa B in C povzročajo bolezni samo pri ljudeh, virusi influence A povzročajo bolezni pri ljudeh, sesalcih in pticah. Največjo epidemično vlogo imajo najbolj variabilni virusi influence A. Virusi influence C nimajo nevraminidaze, ti virusi običajno povzročajo blažjo klinično sliko.
Obstaja mnenje, da je antigenski premik posledica genetske izmenjave (rekombinacije) med človeškimi in živalskimi virusi gripe. Ni še dokončno ugotovljeno, kje v medepidemičnem obdobju - izven človeške populacije (pri pticah ali sesalcih) ali v človeški populaciji (zaradi dolgotrajne perzistentnosti, lokalnega kroženja) virusi, ki so začasno izčrpali svoje epidemične zmožnosti. so ohranjeni.
Ptice veljajo za primarne in glavne gostitelje virusov influence A, pri katerih so za razliko od ljudi pogosti virusi z vsemi 17 tipi HA in 10 tipi NA. Divje race so naravni gostitelji virusov influence A, pri katerih se povzročitelj nahaja v prebavilih in gostiteljem ne povzroča opaznih poškodb. Virusi pokažejo svoje patogene lastnosti, ko se preselijo na druge ptice in sesalce. Med sesalci imajo največji pomen prašiči, ki veljajo za vmesnega gostitelja in ga primerjajo z »posodo za mešanje«.
(Sodobni virusi človeške gripe se slabo prenašajo na živali. Vse pandemije influence A od leta 1930 so se začele na Kitajskem, glavna vrata širjenja je Sibirija (množične selitve ptic).
Н1N1- 1930 Identificiran pri ljudeh, prašičih, kitih (1972), domačih in divjih pticah. Z njim je povezana znana pandemija »španske gripe«. Ta vrsta je ponovno postala razširjena od leta 1977.
H2N2 je bil odkrit od leta 1957. pri ljudeh in pticah. Epidemije, povezane s temi virusi, so prihajale občasno. Zdaj sta obe vrsti identificirani vzporedno.
H3N2 je bil identificiran leta 1963. (Hong Kong).
Virus A/Singapore/1/57 (H2N2) ima tri gene iz virusov evrazijske aviarne influence, virus A/Hong Kong/1/68 (H3N2) vsebuje 6 genov iz virusa “Singapore” in dva iz ptičjih genov. Ti podatki potrjujejo, da človeštvo prejema nove epidemične vrste virusov influence A od ptic, primarnih gostiteljev. Takojšnja napoved je možnost pojava novih epidemijskih različic virusa influence A, ki imajo hemaglutinin HA5 ali 7 (zadošča zamenjava ene ali dveh aminokislin v njihovi strukturi).)
V družino ortomiksovirusov (grško orthos - pravilen, tukha - sluz) sodijo virusi influence tipov A, B, C, ki imajo tako kot paramiksovirusi afiniteto do mucina. Virusi influence A okužijo ljudi ter nekatere vrste živali (konje, prašiče itd.) in ptice. Virusi gripe tipa B in C so patogeni samo za ljudi. Prvi virus človeške gripe so leta 1933 pri ljudeh izolirali W. Smith, C. Andrews in P. Ladow (sev WS) z okužbo belih dihurjev. Kasneje je bil ta virus razvrščen kot tip A. Leta 1940 sta T. Francis in T. Megill odkrila virus influence tipa B, leta 1949 pa je R. Taylor odkril virus influence tipa C. Pri razvrščanju virusov influence so se vedno pojavljale določene težave. ki so jih opazili, povezane z njihovo antigensko variabilnostjo. Viruse gripe delimo na tri tipe A, B in C. Tip A vključuje več podtipov, ki se med seboj razlikujejo po antigenih – hemaglutininu in nevraminidazi. Po klasifikaciji WHO (1980) so virusi človeške in živalske influence tipa A razdeljeni na 13 antigenskih podtipov na podlagi hemaglutinina (H1-H13) in 10 na osnovi nevraminidaze (N1-N10). Med temi virusi človeške influence tipa A vključujejo tri hemaglutinine (HI, H2 in NZ) in dve nevraminidazi (N1 in N2).Za virus tipa A sta v oklepaju navedena podtipa hemaglutinina in nevraminidaze. Na primer, virus influence A: Khabarovsk/90/77 (H1N1).
