Антигенный дрейф. Структурные особенности Дрейф и шифт генов вируса гриппа
Анергия клональная – состояние функциональной ареактивности отдельных клонов лимфоцитов на специфические антигены.
Антиген-антитело комплекс (иммунный комплекс) – продукт реакции антиген-антитело. Имеет большое значение в патогенезе многих заболеваний.
Антиген-антитело реакция – специфическое взаимодействие антигена с соответствующим антителом.
Антигенная изменчивость – изменение специфических поверхностных антигенов организма в пределах биологического вида. Наиболее интенсивно проявляется у вирусов гриппа.
Антигенная модуляция – исчезновение поверхностных антигенов под влиянием антител.
Антигенная специфичность – структурные особенности, отличающие определенный антиген от индивидуального, антигенного состава иммунизируемого организма; антигенная специфичность не подразумевает способность носителей этой специфичности вызывать иммунный ответ; гаптены обладают антигенной специфичностью, реагируя с предсуществующими антителами, но сами не могут вызывать их образование. Антигенная специфичность придает антигену способность избирательно реагировать со специфическими антителами или сенсибилизированными лимфоцитами.
Антигенность – способность вещества к специфическому взаимодействию с продуктами иммунного ответа.
Антигенные детерминанты (эпитопы) – специфические участки молекулы антигена, к которым вырабатываются специфические антитела, и с которыми реагируют продукты иммунного ответа.
Антигенный дрейф – постепенное изменение антигенной специфичности структур вирусов (HA и NA), происходящее в течение нескольких лет, обусловленное спонтанными точечными мутациями.
Антигенный шифт – изменения всей антигенной структуры гемагглютинина или нейраминидазы. Этот процесс приводит к появлению новых подтипов вирусов. В основе антигенного шифта лежат механизмы генетической рекомбинации между отдельными подтипами вирусов.
Антигенпрезентирующие клетки – высокоспециализированные клетки, способные к поглощению и переработке антигена, а также представлению пептидных антигенных фрагментов на клеточной поверхности в комплексе с молекулами I или II классов ГКГ; основные антигенпрезентирующие клетки: макрофаги, дендритные клетки, В-лимфоциты.
Антигенраспознающий В-клеточный рецептор (поверхностный иммуноглобулин – sIg) – поверхностная мономерная форма иммуноглобулина, относящегося к классу IgM; способен взаимодействовать со свободным антигеном, не связанным с какими-либо дополнительными молекулами.
Антигенраспознающий Т-клеточный рецептор (ТКР) -гетеродимер, экспрессирующийся на поверхности Т-клеток в комплексе с однодоменными СЗ-белками; основная функция – распознавание иммуногена (антигенный пептид+молекулы I или II классов ГКГ) на поверхности антигенпрезентирующей или вирусинфицированной клетки.
Антигены
– вещества, индуцирующие иммунный ответ.
Антигены гистосовместимости (HLA) – антигены, кодируемые главным комплексом гистосовместимости. Антигены гистосовместимости способствуют распознаванию чужеродных антигенов, играют решающую роль в кооперации иммунокомпетентных клеток при развитии гуморального и клеточного иммунитета, являются основными структурами в реализации реакций трансплантационного иммунитета. Представлены молекулами двух классов.
Антигены синтетические – искусственно синтезированные антигены.
Антигены Т-зависимые – антигены, развитие иммунной реакции на которые требует участия Т-лимфоцитов хелперов.
Антигены Т-независимые – антигены, развитие иммунной реакции на которые не требует участия Т-лимфоцитов хелперов.
Антисыворотка – сыворотка, содержащая специфические антитела.
Антитела – иммунные белки, образующиеся в организме в ответ на поступление антигена и обладающие способностью специфически взаимодействовать с ним.
Антитела иммунные – антитела, выработанные организмом в результате перенесенной инфекции или выработанные в ответ на иммунизацию каким-либо антигеном.
Антитела моноклональные – антитела, вырабатываемые одним клоном антителопродуцентов. Это антитела одного класса, подкласса и одной специфичности. Обычно вырабатываемые в организме в ответ на антигенную стимуляцию антитела являются продуктами деятельности нескольких клонов антителопродуцентов.
Антитела нормальные – антитела, содержащиеся в сыворотке здоровых лиц, продукция которых не связана с перенесенной инфекцией или какой-либо иммунизацией.
Антикоагулянты – препараты для профилактики тромбов в островном при при мерцательной аритмии.
Антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ) – разрушение клеток-мишеней, покрытых антителами, эффекторными клетками, имеющими Fc-рецептор.
Вирус - доклеточная форма живой материи.
Характеризуется:
Отсутствием клеточной стенки
Наличием одной нуклеиновой кислоты (РНК либо ДНК)
Часто, осложнение в виде оппортунистических процессов
Реакция крови в виде лейкопении, вторичный иммунодефицит
Нечувствительность к антибактериальной терапии.
ГРИПП (Cемейство - Ortomyxoviridae)
Острая вирусная респираторная инфекция.
Периодически распространяется в виде эпидемий и пандемий. Историческая справка:
первая пандемия «Испанка», в 1818-1820 годах прошлого столетия тип А подтип Н1 N1.
Вторая 1957-1960 годы,»азиатский» выделен в Сингапуре. тип А подтип Н2 N2
Третья 1968-1970г «гонконгский» тип А подтип Н3 N2
Характеризуется явлениями общей интоксикации, лихорадкой, поражением ВДП, нервной и сердечно-сосудистой систем.
Строение вириона вируса гриппа типа А
Он имеет сферическую форму, размер 80-120 нанометров.
Сложный РНК-содержащий вирус, состоящий из центральной части генома (сердцевины) и суперкапсида.
Геном вируса - спираль, однонитчтая, фрагментированная минус-РНК, состоящая из 8 сегментов, которые кодируют 10 вирусных белков. Фрагменты РНК имеют общую белковую оболочку, которая объединяет их, образуя рибонуклеопротеид (RNP).
Вокруг RNP находится слой матриксного белка (М-слой), придающий вириону прочность.
Поверх М-слоя, прилегая к нему, расположен суперкапсид - липопротеиновая оболочка клеточного происхождения со встроенными вирусоспецифическими гликопротеинами гемагглютинином (Н), названным по способности агглютинировать эритроциты, и нейраминидазой (N), фермент, выступающими над поверхностью вириона в виде множества шипиков.
Гемагглютинин обеспечивает способность вируса присоединяться к клетке. Нейраминидаза отвечает, во-первых, за способность вирусной частицы проникать в клетку-хозяина, и, во-вторых, за способность вирусных частиц выходить из клетки после размножения.
Нуклеопротеид (также называемый S-антигеном) постоянен по своей структуре и определяет тип вируса (А, В или С). Поверхностные антигены (гемагглютинин и нейраминидаза V-антигены), напротив, изменчивы и определяют разные штаммы одного типа вируса.
Антигены вируса гриппа
Внутренние антигены (S- антиген) - это антигены белков нуклеокапсида и матриксного белка (NP-белком и М-белком) типоспецифические антигены Отличаются стабильностью, являются типоспецифичными, и не дают перекрестных реакций.
NP- белок связывает Со и определяется РСК
Поверхностные антигены (V-антигены) - являются протективными антигенами - это антигены поверхностных гликопротеинов - гемааглютинина (H-антиген) и нейраминидазы (N-антиген). АНТ к этим АНГ обладают вируснейтрализующим свойством. Исследуют в РТГА (АНГв+Эр+АНТв).
Поверхностные АНГ отличаются многообразием и изменчивостью (15 вариантов H-антигенов, 10 N-антигенов). Для вируса гриппа человека характерны гемагглютинины H1, H2, H3 и нейраминидазы N1 и N2. Различные варианты сочетания H- и N-антигенов определяют подтипы вируса типа А, напр. A/H1N1/, A/H2N2/ и A/H3N2.
Антигенная изменчивость обуславливается 2 процессами:
Дрейф антигенов - незначительные изменения в структуре H-N-антигенов за счет точечных мутаций в генах, которые их кодируют. В результате образуются измененные сероварианты (штаммы) того же подтипа.
Шифт антигенов -полное замещение участка генома, кодирующего синтез H- и N-антигенов, приводящее к образованию нового подтипа вируса гриппа.
Эпидемиология
Грипп:
Антропонозная ОРВИ
Высококонтагеозен
Механизм передачи - аэрогенный
Путь передачи - воздушно-капельный
Интенсивная репродукция вирусов происходит в ВДП, поэтому короткий инкубационный период - от нескольких часов до 2-х дней
Способность к антигенной изменчивости - дрейфу и шифту.
Эпидемическое распространение заболевания - повсеместно.
Пик заболеваемости нарастает в осенне-зимний период
Репродукция вируса гриппа
Адсорбция вирусов на чувствительных клетках
Проникновение вирионов в клетку
Транспортировка вируса к ядру клетки и дальнейшая депротеинизация
Экспрессия вирусного генома и синтез компонентов вириона
Формирование вирионов и их выход из клетки
Цикл репродукции вируса гриппа продолжается 6-8 часов. Зараженная клетка погибает не сразу и может продуцировать несколько тысяч вирионов.
Патогенез
Вирус гриппа избирательно поражает эпителий респираторного тракта (преимущественно трахеи). Размножаясь в клетках цилиндрического эпителия, вызывает их дегенеративные изменения, используя содержимое эпителиальных клеток для построения новых вирусных частиц. Массированный выход зрелых вирусных частиц нередко сопровождается гибелью эпителиальных клеток, а некроз эпителия и связанное с этим разрушение естественного защитного барьера приводит к вирусемии. Токсины вируса гриппа вместе с продуктами распада эпителиальных клеток оказывают токсическое действие на сердечно-сосудистую, нервную (центральную и вегетативную) и другие системы организма. Гриппозная инфекция приводит к подавлению иммунитета, а при внедрении вторичной бактериальной флоры через некротизированную поверхность слизистой оболочки дыхательных путей могут возникнуть различные осложнения.
В патогенезе гриппа выделяют пять основных фаз патологического процесса:
репродукция вируса в клетках дыхательных путей;
вирусемия, токсические и токсико-аллергические реакции;
поражение дыхательных путей с преимущественной локализацией процесса в каком-либо отделе дыхательного тракта;
возможные бактериальные осложнения со стороны дыхательных путей и других систем организма;
обратное развитие патологического процесса.
В основе поражения различных органов и систем при гриппе ведущую роль играют циркуляторные расстройства , причиной которых являются нарушения тонуса, эластичности и проницаемости сосудистой стенки, прежде всего капилляров. Повышение проницаемости сосудистой стенки приводит к нарушению микроциркуляции и возникновению геморрагического синдрома (носовые кровотечения, кровохарканья, а при тяжелом течении - кровоизлияния в вещество и оболочки головного мозга, в альвеолы, что проявляется синдромом инфекционно-токсической энцефалопатии или геморрагическим токсическим отеком легких).
Грипп обусловливает снижение иммунологической реактивности . Это приводит к обострению различных хронических заболеваний, а также к возникновению вторичных бактериальных осложнений. Наиболее частое и серьезное осложнение гриппа - острая пневмония. В настоящее время общепризнано, что пневмония при гриппе носит смешанный вирусно-бактериальный характер вне зависимости от сроков ее возникновения.
Клинические формы гриппа
Неосложненная форма
Легкая степень
Средняя степень тяжести
Тяжелая степень
Осложненная форма
Легкая степень
Средняя степень тяжести
Тяжелая степень
Крайне тяжелая (гипертоксическая) степень
Иммунитет
Постоянно действующие факторы неспецифической защиты (клеточные и гуморальные): выделительная функция организма, сывороточные ингибиторы, альфа-интерферон, секреторные IgA.
Факторы индуцированные вирусом (неспецифические - повышение Т тела, и специфические)
Стойкий постинфекционный клеточный и гуморальный иммунитет, который отличается своей узкой типо-, подтипо-, варианто специфичностью и направлен против сероварианта (штамма) вируса гриппа, вызвавшего определенное заболевание.
Поэтому противогриппозный иммунитет является подтипо- и штаммоспецифичным.
Микробиологическая диагностика базируется:
Выделение и идентификация вируса
Определение вирусных АНГ в клетках больного
Поиск вирусоспецифических АНТ в сыворотке больного.
Материал для исследования: носоглоточное отделяемое, мазки - отпечатки со слизистой носа, постмортальное исследование аутопсий
Лабораторная диагностика гриппа - раннюю и ретроспективную - проводят для подтверждения клинического диагноза, дифференциации гриппа от ОРВИ другой этиологии и для эпидемиологических целей.
Ранняя диагностика : в первые 3 дня и не позднее 5-го дня болезни обнаруживают АНГ вирусов гриппа с помощью экспресс методов Исследуемый материал : слизь из носовых ходов и носоглотки, взятая тампонами, путем смывов, методом мазков-отпечатков со слизистой нижних носовых раковин, а также секционный материал после их специальной обработки.
Экспресс-диагностика : 2-5 часов, чаще РИФ (прямой и непрямой). Специфические АНГ вируса гриппа и внутриклеточные включения выявляют по их яркому изумрудно-зеленому свечению в участках цитоплазмы и ядра инфицированных эпителиальных клеток.
Вирусологический метод
Выделение вируса на куриных эмбрионах:
Проводят комбинированное заражение исследуемым материалом 10-11 дневных эмбрионов в амниотическую и аллантоисную полости. После 3 дней инкубации при t 35С проверяют присутствие вирусов в амниотической и аллантоисной жидкости с помощью РГА с эритроцитами кур, морской свинки или человека, устанавливают титр вируса.
Далее проводится серологическая идентификация выделенного вируса с помощью РСК для определения типовой принадлежности вируса (А, В или С) и РТГА для установления подтипа или штамма вируса гриппа. Реакции ставят с соответствующими диагностическими сыворотками.
Выделение вирусов в культурах клеток
Осуществляется путем заражения нескольких типов культур клеток, чаще используются первичные культуры почек человека и некоторых животных. Клеточные культуры инкубируют в течение недели при Т-33С, ежедневно регистрируя изменения монослоя клеток с целью выявления ЦПД (РТГА, РГА, ИФ-метод). Далее вируссодержащей культуральной жидкостью заражают куриные эмбрионы, получают алантоисную жидкость с высоким содержанием вирусов, и проводят идентификацию выделенного вируса.
Ретроспективная диагностика гриппа (серологическое исследование)
Серологическое исследование парных сывороток, взятых в начале заболевания и через 7-14 дней. Повышение титра специфических АНТ в течение заболевание не менее, чем в 4 раза (у детей младшего возраста - в 2 раза) позволяют установить точную этиологию гриппа.
Специфическая профилактика
Вакцинопрофилактика:
Цельновирусные вакцины (1-го поколения) - инактивированные и живые.
Расщепленные - сплит вакцины (2-го поколения), содержат внутренние и наружные АНГ вирусов гриппа и не содержат липидов, удаленных после обработки вирионов растворителями или детергентами.
Субъединичные вакцины (3-го поколения) являются наиболее очищенными, содержат наружные H- и N-антигены вирусов гриппа
Экстренная профилактика:
Ее проводят во время эпидемического подъема заболеваемости. Различают плановую профилактику, организуемую в детских учреждениях, рабочих коллективах и очаговую в семьях гриппозных больных. Для экстренной профилактики применяют противовирусные препараты, иногда проводят иммуноглобулинпрофилактику.
Лечение гриппа
Для лечения гриппа применяют противовирусные препараты:
Препарата интерферона (вирус гриппа А + антитоксическое действие при гриппе В)
Ремантадин (вирус гриппа А +В) ингибирует синтез М-белка, что приводит к нарушению цикла репродукции и препятствует формированию полноценных вирионов.
Арбидол и амиксин , являются индукторами интерферонов и иммуномодуляторами, которые воздействуют на все типы вирусоа гриппа
При тяжелых формах гриппа в первые 3 дня болезни показано введение противогриппозного иммуноглобулина .
Симптоматическое лечение. При наличии бактериальных осложнений назначают антибиотики и сульфаниламиды.
Оглавление темы "ОРВИ. Парамиксовирусы. Эпидемический паротит.":Типовые антигены вирусов гриппа типа А - гемагглютинин и нейрамшшдаза; на сочетании этих белков основана классификация вирусов гриппа.
В частности, у вируса гриппа А выделяют 13 антигенов различных типов гемагглютинина и 10 типов нейраминидаз. Антигенные различия среди вирусов гриппа типов А, В и С определяют различия в структурах NP- и М-белков.
Все штаммы вирусов типа А имеют групповой (S-) антиген , выявляемый в РТГА. Типоспецифические антигены вирусов гриппа - гемагглютинин и нейраминидаза; варьирование их структуры приводит к появлению новых серологических вариантов, часто в динамике одной эпидемической вспышки.
Изменения антигенной структуры вируса гриппа могут происходить двумя путями:
Антигенный дрейф вируса гриппа.
Вызывает незначительные изменения структуры антигенов , обусловленные точечными мутациями. В большей степени происходит изменение структуры гемагглютинина. Дрейф развивается в динамике эпидемического процесса и снижает специфичность иммунных реакций, развившихся в популяции в результате предшествующей циркуляции возбудителя.
Антигенный шифт вируса гриппа.
Вызывает появление нового антигенного варианта вируса , не связанного либо отдалённо антигенно-родственного ранее циркулирующим вариантам. Предположительно антигенный шифт происходит в результате генетической рекомбинации между штаммами вируса человека и животных либо латентной циркуляции в популяции вируса, исчерпавшего свои эпидемические возможности. Каждые 10-20 лет происходит обновление популяции людей, но иммунная «прослойка» исчезает, что приводит к формированию пандемий.
У вируса гриппа описаны 2 антигенных комплекса:
· S-антиген (растворимый, от лат. solution – растворять) представлен белками нуклеокапсида, является типоспецифическим, отличается стабильностью, неинфекционен (белок NР способен связывать комплемент, поэтому выявляется в РСК).
· V-антиген (от лат. viral – вирусный) – штаммоспецифический, состоит из гемагглютинина и нейраминидазы, располагается на шипиках, определяет вирулентность (выявляется в РТГА).
Изменчивость вирусов гриппа .
Внутренние структуры вируса экранизированы от действия внешней среды и не изменяются. Изменчивость присуща антигенам суперкапсида, причем гемагглютинины и нейраминидаза изменяются независимо друг от друга благодаря 2 генетическим механизмам – дрейфу и шифту.
Антигенный дрейф (от англ. drift – медленное течение) вызывает незначительные изменения, обусловленные точечной мутацией в большей степени в структуре гемагглютинина. Это приводит к развитию штаммовых различий, которые не выходят за пределы подтипа. В результате антигенного дрейфа могут возникать эпидемии (частота – через каждые 1-3 года).
Шифт (от англ. shift –скачок) – это полная замена гена, которая приводит к появлению нового антигенного варианта вируса. Полагают, что шифт – это результат генетической рекомбинации, т.е. обмена генетической информации между вирусами человека и животных, попавших в одну клетку, который приводит к смене подтипа Н или N (а иногда – обоих). Такая изменчивость может привести к появлению новых вариантов вирусов, способных вызывать пандемию (частота – каждые 10-20-40 лет).
Вирусы гриппа В и С лишены шифтовой изменчивости, поэтому вирус гриппа В вызывает эпидемии , а вирус гриппа С – спорадические заболевания или небольшие вспышки.
Особенности репродукция вируса .
1. Адсорбция на рецепторах чувствительных клеток, содержащих сиаловую кислоту, с помощью гемагглютининов.
2. Проникновение в клетку путем рецепторного эндоцитоза с последующим слиянием мембран вируса со стенкой клеточной вакуоли и образованием эндосомы.
3. Депротеинизация: вирус освобождается сначала от суперкапсида, затем – и от капсидных белков.
4. Эклипс-фаза (репликация НК и синтез вирусных белков): вирусная РНК проникает в цитоплазму клетки, затем – в ядро, где имеется продукт, необходимый для транскрипции и трансляции. Здесь синтезируется РНК. Капсидные белки NP, P1, Р2, P3 и М синтезируются в цитоплазме на рибосомах.
5. Сборка нуклеокапсида происходит в цитоплазме клетки (РНК и вирусные белки узнают друг друга и самособираются).
6. Выход из клетки осуществляется путем почкования или взрыва (лизиса), при этом из цитоплазматической мембраны клетки образуется суперкапсид.
Первый штамм вируса гриппа, выделенный от человека, имел антигенную формулу Н0N1 (1933 год), а уже в 1947 г. был выделен серовар Н1N1; за последние 30 лет выделены серовары Н2N2, Н3N2.
Теории происхождения пандемических штаммов вируса гриппа. Всепандемии гриппа были вызваны вирусами гриппа А, претерпевшими шифт.Пандемия гриппа 1918 г. была вызвана вирусом с фенотипом Н1N1 (погибло около 20 миллионов человек); пандемия 1957 г. – вирусом Н2N2 (переболело более половины населения мира); 1968 г. – вирусом Н3N2. Для объяснения причин такой резкой смены типов вирусов гриппа А были предложены 2 гипотезы.
Согласно зооантропонозной гипотезе (авторы Вебстер и Тембол), вирус, вызвавший пандемию, после возникновения к нему иммунитета переходит на популяции млекопитающих или птиц. Затем в результате генетических рекомбинаций (чему способствует фрагментированный геном) между вирусами гриппа А человека и животных возникает рекомбинантный штамм с новым типом гемагглютинина, к которому у людей еще нет иммунитета, и он вызывает новую пандемию гриппа.
Согласно антропонозной гипотезе, выдвинутой Френсисом (США) и А.А. Смородинцевым (СССР), вирус, исчерпавший свои эпидемические возможности, не исчезает, а продолжает циркулировать в коллективе людей без заметных вспышек или длительно персистировать в организме человека. Через 10-20 лет, когда появится новое поколение людей, не имеющих к нему иммунитета, этот вирус возвращается и становится причиной новой пандемии. Данная гипотеза подтверждается тем, что вирус гриппа А с фенотипом Н1N1, исчезнувший в 1957 г., когда его вытеснил вирус Н2N2, вновь появился, после двадцатилетнего отсутствия, в 1977 г. Кроме того, по данным серологической археологии, пандемия 1889 г. была, очевидно, вызвана вирусом с фенотипом Н2N2, так как в 1957 г. антитела к нему были обнаружены только у людей старше 70 лет, не болевших во время пандемии 1957 г. Наконец, установлено, что грипп у людей вызывали и вызывают вирусы типа А только 3 или 4 фенотипов (Н1N1 (H0N1), H2N2, H3N2). Вместе с тем, выявилась новая эпидемиологическая особенность гриппа: если раньше каждый новый пандемический вариант полностью вытеснял своего предшественника, то с 1977 года вирусы с фенотипами Н1N1 и H3N2 как бы сосуществуют в коллективе, обладая, вероятно, до определенного времени равными эпидемическими возможностями. Антигенные дрейфы и шифты вирусов гриппа А являются главным препятствием при создании эффективных вакцин.
Культивирование вирусов гриппа А. Вирусы гриппа А культивируются в куриных эмбрионах и культурах клеток. В куриных эмбрионах вирусы гриппа А репродуцируются в течение 36-48 ч в амниотической и аллантоисной полостях при температуре 37˚С. Наиболее чувствительными к вирусу гриппа А являются первичные культуры клеток почек эмбриона человека и некоторых животных. Репродукция вируса в этих культурах сопровождается слабо выраженным цитопатическим действием, напоминающим спонтанную дегенерацию клеток.
Вирусы гриппа А можно культивировать в организме мышей, обезьян и приматов. Мыши в естественных условиях не инфицируются вирусами гриппа, но вирусы гриппа А могут быть адаптированы к мышам. Вирус размножается в верхних и нижних отделах респираторного тракта и после адаптации может вызвать у мышей пневмонию и смерть. Вид мышей А2G не чувствителен к гриппу и несет доминантную аллель (ген Мх), которая кодирует белок, индуцируемый интерфероном и ингибирует вирус гриппа.
Эпидемиология. Круг хозяев и распространение вируса. Вирусы гриппа А обычно вызывают заболевание у людей, свиней, лошадей и редко у птиц. С 1933 г. 3 серотипа гемагглютинина были идентифицированы у людей, 2 – у свиней и 2 – у лошадей. Все 16 серотипов были обнаружены у водоплавающих птиц, в основном у диких уток; они обычно не вызывают заболевание у этих хозяев, но служат резервуарами генетической информации гриппа А. Вирусы гриппа (птичьего происхождения) были случайно выделены от норок и китов.
Эволюция. Результаты анализа последовательностей каждого из генов вирусов гриппа А подтвердили предположение, что существует 5 специфических линий происхождения от хозяев, и что происхождение от птиц находится в эволюционном застое. Вирусы гриппа А, в настоящее время циркулирующие у людей, возможно, произошли приблизительно 150 лет назад от вирусов гриппа птиц. Предполагается, что катастрофическая «испанка» 1918 г. произошла от свиней (с подтверждением того, что свинья является промежуточным хозяином). Высоко вирулентные штаммы исчезли, но усилили текущее возникновение гриппа от человека. Вирусы гриппа А, циркулирующие у свиней и лошадей, также происходят из птичьего источника.
Эпидемиология. Источником инфекции при гриппе являются водоплавающие птицы семейств гусиных и чайковых - исконный резервуар вирусов гриппа для видов птиц и млекопитающих. Вирусы гриппа птиц обычно распространяются путем фекальной контаминации воды (механизм передачи – фекально-оральный, путь передачи – преимущественно водный, в редких случаях – аэрогенно). Доказанной является передача гриппа от свиней к человеку и наоборот. Возможна передача возбудителя от птиц свиньям и лошадям и непрямая передача человеку от птиц через свиней, а также передача возбудителя от цыплят человеку. Среди людей источником инфекции является больной гриппом человек и вирусоноситель. Механизм передачи – аэрогенный, реализующийся преимущественно воздушно-капельным путем. Заболевший человек становится заразным за 24 ч до появления основных симптомов заболевания и представляет эпидемиологическую опасность в течение 48 ч после их исчезновения.
Патогенез гриппа включает все 7 стадий, характерных для патогенеза циклических вирусных заболеваний (глава «Вирусный инфекционный процесс»).
Вирусы гриппа А посредством гемагглютинина прикрепляются к плоскому и мерцательному эпителию верхнего отдела дыхательных путей. В эпителиальных клетках происходит первичная репродукция вирусов. Размножение протекает с исключительно высокой скоростью, что достигается благодаря фрагментированному геному вирусов гриппа А и объясняет короткий инкубационный период – 1-2 дня. Быстроте репродукции вирусов способствует распространение многих сотен вирионов, подготовленных лишь одной зараженной клеткой. В дальнейшем вирусы попадают в кровь и разносятся по всему организму. Под действием вирусов активируется система протеолиза и повреждается эндотелий капилляров, что приводит к повышенной проницаемости сосудов, кровоизлияниям и дополнительному повреждению тканей различных органов (трахея, бронхи, миокард, легкие, головной мозг, почки). Вирусы гриппа А, попадая в кровь, вызывают угнетение кроветворения и иммунной системы, развивается лейкопения и гиперсупрессорный вариант иммунодефицита. Поражение мерцательного эпителия дыхательных путей сопровождается его разрушением, что является входными воротами для проникновения бактерий в легкие. Появляется опасность развития бактериальной суперинфекции – бронхита, пневмонии. Белок NS1 вируса гриппа А способен индуцировать апоптоз в чувствительных клетках.
Иммунитет обеспечивается системой интерферонов, натуральными киллерами, Т-киллерами и специфическими антителами. Интерфероны (преимущественно α-интерфероны) ингибируют репродукцию вируса в эпителиальных клетках, а также стимулируют функциональную активность натуральных киллеров. Последние разрушают вирусинфицированные клетки, что способствует элиминации возбудителя из организма. Индукторами продукции интерферонов являются сами вирусы гриппа, однако продукция интерферонов существенно угнетается при высоких инфицирующих дозах вируса.
Антигенспецифические Т-киллеры разрушают вирусинфицированные эпителиоциты, предоставляя тем самым доступ к вирусам гриппа иммуноглобулинам. Последние, взаимодействуя с антигенными детерминантами вирусов, образуют ЦИК. При низкой аффинности иммуноглобулинов инактивации вируса в ЦИК не происходит, что может вызвать инфицирование здоровых эпителиоцитов. Элиминация ЦИК из организма больного гриппом осуществляется системой макрофагов. Завершенность фагоцитоза ЦИК зависит от их молекулярности: наиболее интенсивно элиминируются крупномолекулярные ЦИК, тогда как средние и мелкие ЦИК могут длительно циркулировать во внутренней среде организма, оседая в паренхиматозных органах (почках, легких, мозге), а также сосудах микроциркуляторного русла, что вызывает дополнительное их поражение.
Секреторные иммуноглобулины А, выводимые на поверхность слизистых оболочек верхних дыхательных путей, вызывают инактивацию вирусов гриппа и способствуют их фагоцитозу. Основными защитными антителами при гриппе являются секреторные Ig А и сывороточные Ig М и G к молекуле гемагглютинина, которые нейтрализуют инфективность вирусов и отвечают за формирование стойкости к инфекции. Гуморальный ответ на гемагглютинин является специфическим для данного вида вирусов, однако антигенный дрейф позволяет вирусам избежать инактивации антителами. Антитела к нейраминидазе не предотвращают инфекцию, но уменьшают распространение вирусов в организме. Иммунитет при гриппе является родо- и видоспецифическим, сохраняющимся в течение многих десятилетий.
Клиника. Грипп начинается остро с озноба, лихорадки (39-40˚С), головной боли, слабости, ломоты в костях и суставах, заложенности носа со скудным отделяемым, непродуктивного кашля. Более тяжелое течение гриппа может развиться, если возникнет первичная гриппозная пневмония или вторичная бактериальная пневмония. Длительность болезни у взрослых – в среднем 7 дней. Дети, которые болеют гриппом первый раз в жизни, могут содержать в себе вирус в течение 13 дней.
Лабораторная диагностика гриппа включает вирусоскопический, вирусологический и серологический методы диагностики. Материалом для исследования являются мазки, секрет и смывы из носоглотки, кровь, спинномозговая жидкость и секционный материал.
Экспресс-диагностика . Используется метод иммунофлюоресценции антител (прямой метод Кумбса). Позволяет провести исследование в течение 2-3 ч от момента взятия материала. Клетки цилиндрического эпителия слизистой оболочки нижней носовой раковины и задней стенки глотки отбирают сухими ватными тампонами и помещают в среду для транспортировки вирусов. В лаборатории тампоны отжимают, а взвесь центрифугируют. Из осадка клеток готовят мазки на предметных стеклах. При посмертном выявлении антигенов вируса гриппа делают отпечатки кусочков ткани легких, а также готовят препараты со слизистой оболочки трахеи и бронхов, соскабливая клетки эпителия. Препараты обрабатываются противогриппозными иммуноглобулинами, нагруженными флюорохромами, инкубируются в течение часа, после чего отмываются физиологическим раствором. Вирусинфицированные клетки при специфическом взаимодействии с иммуноглобулинами и последующем их рассмотрении в люминесцентном микроскопе проявляют свечение. Локализация и характер свечения зависят от стадии развития вируса гриппа в клетках, а также от срока возникновения гриппозной инфекции. В первые дни болезни антиген чаще локализуется в ядрах клеток цилиндрического эпителия при одновременном диффузном или гранулярном свечении цитоплазмы в тех же самых или других клетках. Часто выявляется равномерное гомогенное свечение всей клетки. В случае затухания инфекции свечение чаще всего наблюдается в цитоплазме или в ее части в виде отдельных гранул. Путем сопоставления количества пораженных клеток, находящихся в поле зрения, со сроком заболевания, отмечают наибольшее их количество (4-10) в первые дни болезни, чем в последующие. Диагностическим является специфическое свечение 5 и больше клеток цилиндрического эпителия с яркостью не менее «++».
Реакция непрямой гемадсорбции основывается на способности клеток цилиндрического эпителия верхних дыхательных путей, пораженных вирусом гриппа, адсорбировать на своей поверхности эритроциты, сенсибилизированные противогриппозными антителами. Используется 0,25 % взвесь сенсибилизированных эритроцитов барана. После 30 минут экспозиции при комнатной температуре взвесью клеток заполняют счетную камеру Горяева и микроскопируют в световом микроскопе с помощью фазово-контрастной оптики. Если в исследуемом препарате выявляют 4-5 клеток цилиндрического эпителия с адсорбированными на них двумя и более эритроцитами, реакцию считают положительной.
Реакция пассивной гемагглютинации. Антиген вируса гриппа в исследуемом материала выявляют с помощью эритроцитарного антительного диагностикума, который соединяют с освобожденным от слизи и гетерогемагглютининов смывом в соотношении 1:20. При наступлении гемагглютинации реакцию считают положительной. В качестве экспресс-метода диагностики может быть использован ИФА .
Вирусологический метод.Исследуемым материалом являются смывы из носоглотки, секционный материал, спинномозговая жидкость. Вирусы выделяют на куриных эмбрионах и в культурах клеток.
Выделение вирусов гриппа на куриных эмбрионах является наиболее доступным. 10-11-дневные куриные эмбрионы заражают инфекционным материалом в объеме 0,1 мл в амниотическую или 0,2 мл – в аллантоисную полости, после чего эмбрионы выдерживают при 33-34˚С в течение 72 ч (оптимальные условия репродукции вирусов А и В). Полученный из куриных эмбрионов вируссодержащий материал исследуют на присутствие феномена гемагглютинации в реакции гемадсорбции (РГА) с эритроцитами кур или морских свинок. Если результаты РГА отрицательные, после пассажей исследование материала заканчивают. В случае наличия агглютинации эритроцитов проводят титрование гемагглютинирующего вируса в РГА.
Каждый вирусный антиген титруют в 2 параллельных рядах лунок планшета в разведениях от 1:10 до 1:2560. Разница титра в 2 рядах не должна превышать одного двукратного разведения. Если она больше, титрование следует повторить. Обсчитывая титр (в случае двукратной разницы), рассчитывают его среднеарифметическое значение. После определения гемагглютинирующего титра свежевыделенного вируса гриппа готовят его рабочее разведение, содержащее 4 ГАЕ (гемагглютинирующие единицы) в заданном объеме. Идентифицируют изолированный вирус гриппа в РТГА (реакция торможения гемагглютинации), используя коммерческие диагностические сыворотки против возбудителей гриппа А1 (Н1N1), А2 (Н2N2), А3 (Н3N2), В и С. Кроме того, тип вируса гриппа можно определить в реакции связывания комплемента (РСК).
Выделение вирусов гриппа в культурах клеток. Используются однослойные трипсинизированные культуры клеток эмбриона человека и однодневных цыплят. ЦПД в случае заражения вирусами гриппа характеризуется дегенерацией слоя клеток. ЦПД появляется с 3 по 10 день с момента заражения. Вирусы гриппа А в культуре клеток развиваются медленнее, их ЦПД выражается в появлении фестончатых клеток или клеток с вакуолизацией цитоплазмы, которые слущиваются в процессе дегенерации. Гемадсорбция выявляется значительно раньше, чем ЦПД. Если титр гемагглютининов в культуральной жидкости составляет 1:8 и больше, выделенные на культуре клеток вирусы гриппа идентифицируют в РТГА, если титр меньше, чем 1:8, собранный материал культивируют для повышения титра, либо проводят идентификацию в реакции торможения гемадсорбции (РТГАдс) на инфицированной культуре. Для торможения гемадсорбции титр иммунной сыворотки должен быть не менее чем 1:160 и соответствовать антигенной структуре выделенного вируса. Тип гемагглютинина вируса гриппа при вирусологическом методе исследования устанавливают в РТГА, подтип нейраминидазы – в реакции ингибирования нейраминидазной активности.
Серологический метод основывается на выявлении увеличения титра противогриппозных антител в динамике заболевания. Для серологической диагностики гриппа используют РНГА, РСК, РТГА, причем последние 2 реакции – наиболее часто. В процессе серологического исследования сывороток крови в РТГА используют последовательные двукратные разведения их на изотоническом растворе натрия хлорида, гриппозный антиген (4 ГАЕ) и взвесь эритроцитов кур или человека с группой крови О (I). Для серологической диагностики гриппа РСК осуществляют в тех же самых условиях, что и для идентификации изолированных вирусов. В РНГА антитела выявляют с помощью стандартных лиофилизированных антигенных эритроцитарных диагностикумов.
Лечение. Для лечения гриппа используют α-интерфероны , обладающие наибольшим противовирусным действием (реаферон – человеческий генно-инженерный рекомбинантный α 2 -интерферон, который назначают от 500 000 до 1 000 000 ЕД 3 раза в день внутримышечно на протяжении 5-7 дней). Противовирусным действием обладают также индукторы продукции эндогенного интерферона (мефенаминовая кислота, амизон). Выраженное противовирусное действие оказывают химиопрепараты ремантадин, амантадин. Для лечения гриппа применяют также противогриппозные иммуноглобулины. При осложненном течении гриппозной инфекции показаны антибиотики широкого спектра действия.
Профилактика. Неспецифическая профилактика гриппа включает ранее выявление, изоляцию и санацию источника инфекции (больного человека), а также разрыв механизма и пути передачи вирусов гриппа. С этой целью устанавливается противоэпидемический режим в организованных коллективах (разобщение лиц, ношение масок, соблюдение противоэпидемического режима в больничных отделениях). В очагах инфекции проводится ультрафиолетовое облучение и влажная уборка помещений с использованием дезинфицирующих средств. Массовая неспецифическая профилактика включает использование индукторов продукции эндогенного интерферона (амизон, мефенаминовая кислота).
Специфическая профилактика включает в себя иммуноглобулинопрофилактику и вакцинопрофилактику . Используются донорские противогриппозные иммуноглобулины в соответствии с возрастными дозами. Для вакцинопрофилактики применяются следующие типы противогриппозных вакцин: 1) живая аттенуированная гриппозная вакцина (аллантоисная и культуральная); 2) убитая цельновирионная гриппозная вакцина; 3) субвирионная гриппозная вакцина; 4) субъединичная гриппозная вакцина, содержащая только гемагглютинин и нейраминидазу.
Наиболее эффективными являются субъединичные гриппозные вакцины, среди которых имеется моновакцина (Н1N1), дивакцина (Н1N1+Н3N2) и тривакцина (А/H1N1+A/H3N2+B). В настоящее время в Украине широко используются зарубежные гриппозные вакцины «Флюарикс» (Бельгия), «Ваксигрипп» (Франция) и «Инфлувак» (Голландия). Эти вакцины являются субвирионными гриппозными тривакцинами. Одна доза вакцины (0,5 мл) вводится внутримышечно или подкожно, иммунитет развивается в течение 3-4 недель. Вакцинацию осуществляют в периоды наибольшего риска развития эпидемий. Вакцинация наиболее показана лицам младшего и преклонного возрастов, а также сотрудникам лечебно-профилактических учреждений. Вакцинацию следует проводить за 3-4 недели до начала эпидемии.