Задача 7.

1. 2. 3. Грипп - острая вирусная респираторная инфекция, часто прини­мающая эпидемическое распространение. Грипп характеризуется яв­лениями общей интоксикации, лихорадкой, поражением дыхательного тракта, нервной и сердечно-сосудистой системы.

Возбудители гриппа входят в семейство Orthomyxoviridae, ко­торое включает два рода - род Influenzavirus А, В с типами вирусов А и В, у которых имеются подтипы, и род Influenza virus С содержащий вирус типа С. Наибольшее значение в патологии имеет вирус гриппа типа А, который является типовым представителем семейства ортомиксовирусов.

Строение вириона гриппа типа А. Вирионы имеют округлую форму, их диаметр составляет 80-120 нм; в материале, свежевыделенном от больных, встречаются вирионы нитевидной формы.

Вирусы гриппа - сложные РНК-содержащие вирусы, состоящие из центральной части (сердцевины) и суперкапсида. Сердцевина со­держит геном вируса - линейную, однонитевую, фрагментированную минус-РНК, состоящую из 8 фрагментов. Шесть фрагментов кодирует по одному белку, остальные - по два белка. Каждый фрагмент заклю­чен в белковую оболочку - капсид со спиральным типом симметрии. Фрагменты нуклеокапсидов связаны между собой и образуют общий тяж - рибонуклеопротеид (РНП), уложенный в виде плотной спирали (катушки). В составе РНП, кроме капсидных белков, имеются белки полимеразного комплекса (PI, P2 и РЗ), необходимые для репликации геномной минус-РНК. Вокруг рибонуклеопротеида 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) и нейраминидазой (N), выступающими на поверхности вириона в виде множества шипиков. На поверхности вириона находятся, в среднем, около 500 шипи ков гемагглютинина и примерно 100 - нейраминидазы.

Гемагглютинин отвечает за способность вируса присоединяться к чувствительной клетке, вызывает агглютинацию эритроцитов, явля­ется тримером, имеет палочковидную форму.

Фермент нейраминидаза участвует в процессе проникновения ви­риона в клетку и способствует выходу дочерних вирионов из клетки после репродукции. Нейраминидаза - тетрамер грибовидной формы.

Вирусы гриппа типа В по своим размерам и строению не отлича­ются от вирусов типа А.

Вирусы типа С имеет наибольшие размеры (диаметр 150-200 нм), геном состоит из 4-7 фрагментов и у него отсутствует нейраминидаза.

Антигены. Вирусы гриппа имеют внутренние и поверхностные антигены. Внутренние антигены (S-антиген) - это антигены белков нуклеокапсида и матриксного белка. Они отличаются стабильностью, являются типоспецифичными, и не дают перекрестных реакций.

Поверхностные антигены (V-антигены) - являются протективными антигенами - это антигены поверхностных гликопротеинов - гемаглютинина (Н-антиген) и нейраминидазы (N-антиген). Антитела к этим антигенам обладают вируснейтрализующими свойствами.

У вирусов гриппа типа А поверхностные антигены отличаются многообразием и изменчивостью. К настоящему времени выявлено 15 вариантов Н-антигенов и 10 вариантов N-антигенов. Для вирусов грип­па человека характерны гемагглютинины HI, Н2 и НЗ и нейраминида­зы N1 и N2. Остальные варианты Н- и N-антигенов выделены от инфицированых вирусом гриппа животных и птиц. Различные сочета­ния вариантов Н- и N-антигенов формируют подтипы вируса типа А, это: A/HI Nl/, A/H2 N2/ и A/H3N2/, характерные для человека.

Антигенная изменчивость обуславливается двумя процессами - антигенным шифтом и антигенным дрейфом.

Репродукция вируса гриппа (на примере вируса типа А).

1. Адсорбция вирусов на чувствительных клетках. Адсорбция вирионов происходит путем присоединения находящихся на их поверх­ности шипиков гемагглютинина (его большой субъединицы) к клеточным рецепторам - гликопротеинам и гликолипидам - содержа­щим сиаловую кислоту. Гемагглютинин должен быть в активирован­ном состоянии: «нарезанным» на большую и малую субъединицы.

2. Проникновение вирионов в клетку происходит путем рецепторного эндоцитоза при участии активированного гемагглютинина (его малой субъединицы) и нейраминидазы, которая модифицирует клеточные рецепторы. Проникающий в клетку вирус находится в эндоцитарной вакуоли. Выход вируса в цитоплазму клетки, сопровождающийся его частичной депротеинизацией, осуществ­ляется путем слияния мембран эндоцитарной вакуоли и супер-капсида вириона при участии малой субъединицы гемагглютинина. При этом в цитоплазме оказывается сердцеви­на вируса - РНП, покрытый М-белком.

3. Транспортировка вируса к ядру клетки и дальнейшая депротеинизация. Депротеинизация завершается на поверхности ядра, куда поступает сердцевина вируса (РНП), и заключается в разруше­нии М-белка протеазами (стадия позднего «раздевания»).

4. Экспрессия вирусного генома и синтез компонентов вириона про-

исходит в ядре клетки, куда поступают фрагменты генома, транс­портируемые в-интегринами и начинается с транскрипции генов вирусной минус-РНК, для которой необходимо участие полимеразного комплекса и присутствие белка РНП. Транскрибированные и-РНК (более короткие, чем соответствую­щий фрагмент генома и не связанные с РНП) для своего функциони­рования нуждаются в «затравке» - присоединении к 5 -концу метилированной «кэп» (шапочки). Эта структура вырезается из вновь синтезированных в ядре зараженной клетки клеточных и-РНК, чем объясняется необходимость ядерной стадии репродукции вируса грип­па. Менее эффективно функцию «затравки» могут выполнять динуклеотиды Ар и ApG.

Функционально активные вирусные и-РНК («ранние» и «поздние») поступают на рибосомы и индуцируют транляцию вирусных белков. Сперва синтезируются белки NS и NP (ранние белки), а затем НА, NA и М (поздние белки). Белки полимеразного комплекса - Р,, Р₂, Р₃ - син­тезируются равномерно на протяжении цикла.

При накоплении достаточного количества вирусных белков, про­цесс транскрипции переключается на репликацию вирусных гено­мов, которая также осуществляется в ядре клетки. Далее эти процессы чередуются.

Репликация генома заключается в полной транскрипции каждо­го фрагмента вирусной РНК, связанного с капсидными белками. На фрагменте минус-РНК формируется промежуточная плюс-РНК с ком­плементарным расположением оснований, которая является матрицей для синтеза многих копий фрагментов вирусных минус-РНК геномов. Таким образом, в ядре происходит накопление генетического матери­ала вирусов - дочерних фрагментов минус-РНК, а на рибосомах син­тезируются вирусные белки РНП, которые затем поступают в ядро.

5. Формирование вирионов и их выход из клетки. Сборка вирионов начинается в ядре клетки, где образуются фрагменты нуклеокапсидов, и происходит их объединение в рибонуклеопротеидный тяж, который принимает вид тесно уложенной спирали. Эта структура по­ступает в цитоплазму и подходит к участку модифицированной кле­точной мембраны, к которой изнутри прилегает слой М-белка. В этот участок мембраны уже встроены шипики гемагглютинина и нейраминидазы. Вирион покидает клетку путем почкования, одновременно «одеваясь» суперкапсидом из модифицированной мембраны и превра­щаясь в полноценный зрелый вирус. М-белок участвует в регуляции процесса формирования вириона и способствует его стабилизации.

Цикл репродукции вируса гриппа продолжается 6-8 часов. Зара­женная клетка погибает не сразу и может продуцировать несколько тысяч вирионов.

4. 5. Патогенез

Входными воротами инфекции является эпителий слизистых обо­лочек верхних дыхательных путей, куда вирусы гриппа заносятся аэрогенно. Во время короткого инкубационного периода вирус интенсивно репродуцируется в эпителиальных клетках, накапливаясь в количестве, достаточном для появления клинических симптомов. При попадании вирионов непосредственно в альвеолы может развиться первичная гриппозная пневмония. Пораженные эпителиальные клет­ки некротизируются и отторгаются, под действием нейраминидазы оголяются базальные мембраны, усиливается воспалительная реакция, что создает условия для массивного проникновения вирусов в кровь и присоединения вторичной бактериальной инфекции.

Вирусы гриппа легко преодолевают защитные барьеры организ­ма и проникают в кровь. Вирусемия возникает еще в инкубационном периоде и продолжается в течение нескольких дней. Проникшие в кровь вирусы распространяются по организму, заносятся в мышцы, сердце, ЦНС, почки и другие органы. Вирусы вызывают повреждение эритроцитов (действие гемагглютинина), эндотелия капилляров, нередко приводят к нарушению электролитного и кислотно-щелочного баланса. Как следствие, нарушается микроциркуляция, возникают множественные геморрагии и тромбоз, может развиться отек мозга и легких, дистрофия миокарда и другие осложнения.

С первых дней болезни наблюдается интоксикация и лихорадка. Основную роль в их развитии отводят поступающим в кровь биологи­чески активным веществам - серотонину, гистамину, простагландинам, кининам, которые образуются при распаде клеток.

При гриппе угнетается клеточный иммунитет, снижается актив­ность лизоцима, комплемента, пропердина; развивается аллергизация организма. Все это способствует присоединению вторичной бактери­альной инфекции.

Обратное развитие патологического процесса при гриппе и вы­здоровление обусловлено действием противовирусных защитных фак­торов - в большей степени неспецифических, а также специфических, формирование которых запаздывает.

Клинические формы гриппа делят на неосложненные и ослож­ненные (указывая вид осложнений). И те и другие подразделяют на легкие, средней тяжести, тяжелые и крайне тяжелые (гипертоксичес­кие) формы.

6. Иммунитет. Человек, перенесший грипп, приобретает стойкий постинфекционный клеточный и гуморальный иммунитет, который отличается своей узкой специфичностью и направлен против сероварианта (штамма) вируса гриппа, вызвавшего данное заболевание. Сле­довательно, противогриппозный иммунитет является подтипо- и штаммоспецифичным. Поэтому появление новых штаммов того же подтипа вируса А даже с очень незначительным дрейфом поверхност­ных антигенов существенно снижает эффективность имеющегося им­мунитета. Дальнейшая антигенная изменчивость того же подтипа вируса, а тем более появление, вследствие шифта антигенов, нового подтипа вируса А, делает человека беззащитным против гриппозной инфекции. Восприимчивость человека к вирусам гриппа очень высока, осо­бенно при первой встрече с вирусом. Поэтому чаще всего болеют ма­ленькие дети. Грипп у детей протекает тяжелее, чем у взрослых, часто с развитием осложнений.

Высокая ранимость детей обусловлена несовершенством неспецифических и специфических механизмов иммунитета, уязвимостью Других систем и органов, что связано с анатомо-физиологической не­зрелостью организма. Пассивный иммунитет, приобретенный ребенком от матери, со­храняется около 6 месяцев при грудном вскармливании и не более 3 месяцев при искусственном.

До повторного появления в популяции людей в 1977 г. вируса гриппа подтипа А (Н IN 1) после его 20-летнего отсутствия, считалось, что пост­гриппозный иммунитет нестоек и сохраняется в течение 2-3 лет. Одна­ко, вызванная этим штаммом пандемия поражала детей и молодых людей, родившихся после 1957 г., и почти не затрагивала людей более старшего возраста. При массовом обследовании этих людей у подав­ляющего большинства из них были обнаружены специфические IgG антитела к вирусу A (H1N1). Эти факты свидетельствуют о сохране­нии постинфекционного иммунитета не менее 20 лет.

Однако, практически, человек часто повторно заболевает грип­пом через 2-3 года, что связано с постоянной антигенной изменчивос­тью и одновременной циркуляцией нескольких типов и подтипов вирусов гриппа.