Orthomyxoviridae: семейство РНК вируси, причинители на грип

Orthomyxoviridae (orthos - от гръцки "прав"; myxa - от гръцки "слуз") са семейство РНК вируси. Те включват пет рода: Инфлуенцавирус А, Инфлуенцавирус В, Инфлуенцавирус С, Тоготовирус и Исавирус. Първите три рода съдържат вируси, които причиняват грип при гръбначни животни, включително птици (вж. също птичи грип), хора и други бозайници. Изавирусите заразяват сьомгата; тоготовирусите заразяват гръбначните и безгръбначните животни, като комари и морски въшки.

Трите рода инфлуенцавируси могат да бъдат разграничени по структурата на техните протеини. Те заразяват гръбначни животни, както следва:

Структура и геном

Членовете на семейство Orthomyxoviridae са обвити (enveloped), често плейоморфни вируси с размери приблизително 80–120 nm. Геномът им е от тип едноверижна, отрицателно ориентирана (negative-sense) РНК и е сегментиран. Това означава, че генетичният материал е разделен на няколко отделни сегмента — при инфлуенца A и B обикновено са 8 сегмента, при инфлуенца C са 7. Сегментираният геном позволява явление, наречено reassortment (размяна на сегменти), когато една клетка е заразена с два различни щама — този механизъм е ключов за възникването на нови подтипове и пандемични щамове.

Гликопротеини на повърхността и различия между родовете

• Инфлуенца A и B: повърхностните гликопротеини са хемаглутинин (HA) и невраминидаза (NA). При инфлуенца A комбинацията от различни HA и NA определя подтиповете (например H1N1, H5N1).
• Инфлуенца C: има един комбиниран повърхностен протеин, наречен HEF (hemagglutinin-esterase-fusion), който изпълнява функции, подобни на HA и NA.
• Други родове: Исавирусите и тоготовирусите имат свои структурни отличия и гостоприемници (напр. Исавирус — инфекциозна анемия при сьомга).

Механизъм на репликация и еволюция

За разлика от повечето отрицателно ориентирани РНК вируси, ортомиксовирусите репликират в ядрото на клетката и използват механизъм, наречен "cap-snatching": вирусният ензим откъсва 5'-капове от хост РНК и ги използва за иницииране на транскрипцията на собствените си мРНК. Високата скорост на мутиране (антителична дрейф) и възможността за reassortment (антителичен шифър) водят до постоянна еволюция на вирусите и са причина за сезонни епидемии и периодични пандемии.

Епидемиология и гостоприемници

• Резервоари: дивите водоплаващи птици са естествен резервоар за инфлуенца A и снабдяват вирусния пул, от който могат да възникнат щамове заразяващи домашни птици и бозайници.
• Хост-спектър: включва хора, птици и различни бозайници; някои родове/щамове са със стеснен хост-диапазон (например ISA при сьомга), други имат широк спектър.
• Път на предаване: при хора—главно чрез респираторни капки и контакт; при птици—респираторен и фекално-орален; в аквакултурите—контактен и воден път.

Клинично значение

При хора инфекцията с инфлуенца причинява сезонен грип с висока заболеваемост — треска, кашлица, мускулни болки, умора и др. При определени популации (възрастни, бременни, хронично болни) рискът от усложнения (пневмония, вторични бактериални инфекции) е по-голям. Някои зоонозни щамове (напр. H5N1, H7N9) могат да причинят тежки заболявания при хора с висока леталност, макар и с ограничено човешко предаване.

Исавирусите (Isavirus) са причина за инфекциозна анемия при сьомга — тежко заболяване с големи икономически последици за рибовъдството. Тоготовирусите (Thogotovirus) са векторно-предавани (чрез кърлежи) и могат рядко да причинят болести при хора и животни.

Диагностика, превенция и контрол

• Диагностика: RT-PCR за детекция и типизиране; вирусна изолация в ембрионирани кокоши яйца или клетъчни култури; серологични тестове (HI, ELISA) за антитела.
• Превенция при хора: ежегодни ваксини, адаптирани към циркулиращите щамове; хигиенни мерки; при нужда — антивирусни медикаменти (напр. невраминидазни инхибитори като озелтамивир), макар че резистентност може да възникне.
• Контрол в животновъдството: мониторинг и бързо ограничаване на огнища (карантина, евтаназия при птици), биосигурност в рибовъдството и превантивни мерки за векторите при тоготовирусите.

Историческо и обществено значение

Ортомиксовирусите имат голямо значение за общественото здраве поради способността си да предизвикват сезонни епидемии и пандемии. Променливостта на вирусите налага постоянен епидемиологичен надзор и ежегодно обновяване на ваксинните щамове.

Ключови думи и понятия

• Сегментиран геном
• Negative-sense ssRNA
• HA (хемаглутинин), NA (невраминидаза), HEF
• Cap-snatching
• Антителичен дрейф и шифър (drift и shift)
• Резервоар: диви водоплаващи птици

Тази обобщена информация дава по-пълна представа за семейството Orthomyxoviridae, неговите структурни характеристики, еволюционни механизми, значение за човешкото и животинското здраве, както и основните подходи за диагностика и контрол.

Видове

Съществуват три рода грипни вируси: Всеки род включва само един вид или тип: Инфлуенца вирус А, Инфлуенца вирус В и Инфлуенца вирус С. Грипните вируси А и С заразяват множество видове, докато грипният вирус В заразява почти изключително хората.

Грип А

Грипните вируси А се класифицират допълнително въз основа на вирусните повърхностни протеини хемаглутинин (HA или H) и невраминидаза (NA или N). Идентифицирани са осемнадесет Н подтипа (или серотипа) и единадесет N подтипа на грипен вирус А.

Съществуват допълнителни вариации; затова специфичните изолати на грипни щамове се идентифицират чрез стандартна номенклатура, която посочва типа на вируса, географското местоположение, където е изолиран за първи път, поредния номер на изолацията, годината на изолация и подтипа HA и NA.

Примери за номенклатура са:

1. A/Moscow/10/99 (H3N2)
2. B/Hong Kong/330/2001

Вирусите тип А са най-вирулентните човешки патогени сред трите типа грип и причиняват най-тежките заболявания. Серотиповете, които са потвърдени при хора, подредени по броя на известните смъртни случаи при пандемия, са:

• H1N1 причинява "испански грип".
• H2N2 причинява "азиатски грип".
• H3N2 причинява "хонконгския грип".
• H5N1 е пандемична заплаха през грипния сезон 2006-7 г.
• H7N7 има необичаен зоонозен потенциал.
• H1N2 е ендемичен при хората и свинете.
• H9N2, H7N2, H7N3, H10N7.

Пандемии от грип
Име	Година	Смъртни случаи (в милиони)	Засегнат подтип
Азиатски (руски) грип	1889-90	1	вероятно H2N2
Испански грип	1918-20	40	H1N1
Азиатски грип	1957-58	1-1.5	H2N2
Грип в Хонконг	1968-69	0.75	H3N2

Грип В

Вирусът на грип В е почти изключително човешки патоген и е по-рядко срещан от грип А. Единственото друго животно, за което е известно, че е податливо на инфекция с грип В, е тюленът. Този тип грип мутира 2-3 пъти по-рядко от тип А и следователно е по-малко генетично разнообразен, като има само един серотип на грип В. В резултат на тази липса на антигенно разнообразие известна степен на имунитет срещу грип В обикновено се придобива в ранна възраст. Въпреки това грип В мутира достатъчно, за да не е възможен траен имунитет. Тази намалена скорост на антигенна промяна, съчетана с ограничения му ареал на гостоприемник (възпрепятстващ междувидовата антигенна промяна), гарантира, че пандемии от грип В не се случват.

Грип C

Грипният вирус С заразява хора и свине и може да причини тежки заболявания и локални епидемии. Въпреки това грип С е по-рядко срещан от другите видове и обикновено причинява леки заболявания при децата.

Диаграма на номенклатурата на грипа.

Въпроси и отговори

В: Какво означава думата "orthomyxoviridae"?

В: Колко рода има в семейство Orthomyxoviridae?

В: Кои организми са засегнати от първите три рода на Orthomyxoviridae?

В: Какви видове организми заразяват изавирусите?

В: Каква е разликата между тоготовирусите и изавирусите?

В: Как могат да се разграничат трите рода инфлуенцавируси?

В: И трите рода инфлуенцавируси заразяват ли гръбначни животни?

Търсене по буква