1. Главная /
  2. Здоровье /
  3. Вирус гриппа А: Новые научные исследования

Вирус гриппа А: Новые научные исследования

Здоровье | 27 ноября 2017

Абстракт: Вирусы гриппа А – зоонозные патогены, которые продолжительно циркулируют и изменяются в некоторых животных-носителях, включая птиц, свиней, лошадей и людей. Имеет высокую вероятность появление новых штаммов вируса, способных стать причиной эпидемий или пандемий у человека. Здесь мы обсудим значение наблюдения и характеристики природного вируса гриппа и рассмотрим вопрос о влиянии новых лабораторных разработок, направленных на понимание нами тропности хозяина и вирулентности вируса. Мы так же пересмотрим уроки, извлеченные из вирусных пандемий за последние 100 лет.

Вирусы гриппа А постоянно циркулируют во многих животных-носителях, таких как люди, птицы, лошади, собаки и свиньи. Сезонные вирусные инфекции гриппа у людей вызывают ежегодные эпидемии,  результатом которых является заражение миллионов людей во всем мире и которые важны для бремени болезней и экономического бремени. Пандемии гриппа так же могут иметь истребляющий эффект на глобальном уровне, приводя к многочисленным смертям. Вирус гриппа А имеет сегментированный геном – восемь одноцепочечных молекул РНК, которые как правило кодируют 11 или 12 вирусных белков, включая N40, недавно идентифицированный белок, который экспрессируется сегментом РВ1 (рис. 1а). Хорошо известно, что одновременное инфицирование одной клетки двумя различными вирусами гриппа А может привести к смешению генов или рекомбинации, которая может стать результатом образования нового штамма вируса гриппа и считается, что большинство вирусных пандемий человека возникло в этой манере.

Вирусы гриппа А разделяются на подтипы в соответствии с антигенными характеристиками их гликопротеинов – гемагглютинина (ГА) и нейраминидазы (НА). ГА играет важную роль в определении тропности хозяина, связываясь с рецепторами клеток носителя, которые содержат компоненты терминально α‑2,6-сцепленных или α‑2,3-сцепленных сиаловых кислот (α‑2,6‑SA или α‑2,3‑SA). Он так же содержит участок рестрикции, который может расщеплять протеазы клеток хозяина. Аминокислотная последовательность этого участка рестрикции модулирует тканевой тропизм и системное распространение, воздействуя на тяжесть заболевания (обсуждается ниже). Активность нейраминидазы имеет решающее значение, для разрушения SA-содержащих рецепторов хозяина и вирусной мембраны, процесса, который требуется для правильного почкования и отделения дочерних вирионов с поверхности клетки хозяина. В настоящее время штаммы вируса образованные 16 подтипами ГА и девятью подтипами НА циркулируют в птицах, и штаммы двух подтипов вируса циркулируют в людях: H1N1 и H3N2 (штаммы H2N2 так же циркулировали в людях с 1957 по 1968). В целом, подтипы ГА делятся на две группы (или линии) на основании их антигенных свойств и основных структурных особенностей (рис. 1б). Группа 1 заключает в себе филогенетические ветви H1a, H1b и H9, которые включают подтип Н1, содержащийся в обоих пандемических штаммах H1N1 1918 и 2009 гг и сезонных штаммах H1N1 человека, и подтип ГА H5, который содержат высоко патогенные штаммы птичьего гриппа (HPAI) H5N1. Группа 2 состоит из филогенетических ветвей Н3 и Н7, которые содержат штаммы H3N2 человека и HPAI H7N7 соответственно (рис. 1б). Антигенная эволюция сезонных вирусов гриппа А человека происходит посредством антигенного дрейфа и характеризуется сезонной селекцией новых штаммов, ГА и НА которых содержат аминокислотные замены. Эти изменения частично преодолевают ранее существовавший иммунитет человека и главным образом эти новые штаммы содействуют сезонным эпидемиям гриппа. Более выраженные изменения в подтипе ГА, обусловленные антигенной изменчивостью, традиционно связывались с появлением пандемических вирусов, хотя эту точку зрения оспаривает пандемия H1N1 2009 года (обсуждается ниже). Таким образом ГА не только играет важную роль в жизненном цикле вируса гриппа (рис 1с), но также, через изменения в его генотипе, является определяющим фактором восприимчивости хозяина и патогенеза.

Зоонозный источник пандемий гриппа человека хорошо описан и привлекает внимание общественности увеличением числа летальных исходов у людей инфицированных вирусами HPAI H5N1, которые распространены в домашних птицах на всем протяжении Восточной и Юго-Восточной Азии, Ближнем Востоке, Африке и Европе. К счастью, эти антигенно новые вирусы до сих пор не поддерживают передачу от человека к человеку и потому не в состоянии привести к потенциально гибельной пандемии. Напротив, сюрпризом для сообщества исследователей вируса гриппа стал новый, происходящий от свиней вирус гриппа H1N1 (SOIV), который возник в 2009 году и привел к первой пандемии гриппа человека в двадцать первом веке. В течение 1 года, этот вирус распространился на 214 стран и стал причиной> 18000 подтвержденных смертей по всему миру. Считается, что к апрелю 2010 года, в одних только Соединенных Штатах от 43 млн до 89 млн человек были инфицированы этим вирусом.

В связи с распространением в 2009 году пандемического H1N1 SOIV, с целью охарактеризовать геномную последовательность и патогенность и исследовать способность к передаче, антигенные характеристики и чувствительность к противовирусным препаратам были незамедлительно развернуты современные системы наблюдения, а также недавно созданные экспериментальные инструменты и модели на животных. Выдающаяся совместная работа множества лабораторий во всем мире послужила гарантией того, что пандемия была преодолена как можно быстрее. В течение этого периода был отмечен несомненный прогресс в различных областях современных исследований вируса гриппа, который значительно улучшил нашу компетенцию в быстроте реагирования. Тем не менее, так же было очевидно, что пандемия застала мир врасплох и что специфические аспекты плана действий по готовности к пандемии все еще нуждаются в улучшениях. В обзоре обсуждаются последние достижения и будущие потребности в полном и систематическом наблюдении животных и человека, уточнении оценки вирулентности новых штаммов для людей и улучшения понимания вирусной тропности, которые лежат в основе механизмов патогенеза.

Источник: журнал Nature

Штаммы гриппа А двадцать первого века

Пандемический потенциал вируса HPAI H5N1, как и многочисленные вспышки, вызванные подтипами вирусов Н5, Н7 и Н9 у диких птиц, послужили толчком к наблюдениям за вирусами гриппа птичьих видов в различных регионах по всему миру. Тем не менее, появление пандемического H1N1 от свиней в 2009 году пролило свет на недостаток систематического наблюдения за другими восприимчивыми хозяевами. Широкомасштабное усиленное наблюдение способствовало разработке ряда ключевых технологий, в том числе технических средств с высокой пропускной способностью и глубоко-секвенирующих (которые использовались для получения полных последовательностей вирусного генома из полевых и клинических изолятов), баз данных выделенных последовательностей и филогенетических усложнений и инструментов коалесцентных анализов. Эти инструменты делают возможными быстрые, более полные эпидемиологические исследования вирусов гриппа в человеке и натуральных резервуарах.

Зарегистрируйтесь или войдите в аккаунт, чтобы прочитать полный текст.
Это бесплатно.
Войти через
Нет аккаунта? Зарегистрируйтесь