Родина ортоміксовірусів (Orthomyxoviridae)

Всі представники родини ортоміксовірусів є вірусами грипу. Вірус грипу був виділений у 1933 році У. Смітом, К. Eндрюсом та П. Лейдлоу. У 1940 році Т. Френсіс і Т. Меджилл виділили вірус грипу, який за рядом ознак відрізнявся від виділеного раніше. Перший вірус одержав назву вірусу грипу А, другий - В, а в 1949 році Л. Тейлор виділив вірус грипу С. Таким чином, на теперішній час відомо три роди вірусів грипу А, В, С. Вірус грипу А викликав найбільші пандемії в 1889, 1918 (“іспанка”), 1957, 1968, 1977. Цей вірус відіграє найбільшу роль в епідеміології захворювання, що пов’язано з антигенною структурою. Починаючи з 1957 р. епідемії грипу відбуваються щорічною.

Представники класифікуються на віруси грипу типів А, В і С по антигену РНП, який не дає перехресних міжтипових серологічних реакцій.  Характерною особливістю вірусів грипу типу А являється зміна антигенних властивостей обох поверхневих білків (глікопротеїдів) гемаглютинину і нейрамінідази. Численні антигенні варіанти вірусів грипу з різними типами гемаглютинину і нейрамінідази виділяють від домашніх і диких тварин. Наявність різних антигенних варіантів  потребувало  уніфікованої класифікації вірусів на основі антигенних властивостей гемаглютинину і нейрамінідази. З 1980 р. за пропозицією ВООЗ введена нова классификация вірусів грипу типу А, грунтована на позначенні антигенного підтипу гемаглютинину і нейрамінідази. Гемагглютинуючі антигени усіх штамів вірусу грипу згруповані в 13 підтипів  Н1 - Н13, а нейрамінідазні антигени - в 10 підтипів N1 - N10. У віруса грипу типу В, хоча і існують антигенні варіанти, проте їх не так багато і вони не потребують класифікації. На відміну від вірусів типу А, що циркулює як у людей, так і у тварин, віруси грипу типу В виділені тільки від людини.За рекомендацією ВОЗ система номенклатури вірусів грипу складається з 2 частин: позначення штамів і опис антигенів гемаглютинину і нейрамінідази. Позначення штамів включає: 1) тип (А, В і С); 2) природний хазяїн, якщо це не людина; 3) географічне походження штаму; 4) порядковий номер штаму; 5) рік виділення штаму. Опис антигенів НА і NА для вірусу типу А йде за позначенням штаму і укладається в круглі дужки, наприклад А/утка/СССР/695/76(НЗN2).Типовим представником ортомиксовирусов є вірус грипу типу А.

Диференціація вірусів грипу

Тип А	Тип В
Викликають: епідемії, пандемії Повторюваність: 2-3 роки Тривалість імунітету: 1-2 роки Виділення від хворих: 70% Культивування в КЕ: 36-37ºС – 48 год Морфологія вірусів: сферична, нитковидна Мінливість антигенів:	Викликають: тільки епідемії Повторюваність: 4-6 роки Тривалість імунітету: 3-5 років Виділення від хворих: 40% Культивування в КЕ: 33-35ºС – 72 год Морфологія вірусів: сферична Мінливість антигенів: поступова (дрейф)

Морфологія. Вірус має сферичну форму, діаметр вірусної частинки 80-120 нм. У свіжих препаратах зустрічаються нитковидні форми значної довжини. Вірус містить липопротеїнову оболонку, покриту шипиками довжиною близько 10 нм. Шипики утворені двома глікопротеїнами - гемоглютиніном і нейромінідазою. Шип гемоглютеніну утворений трьома молекулами білка, шип нейрамінідази утворений чотирма молекулами білка.

Внутрішнім компонентом віріонів є нуклеокапсид спіральної симетрії з діаметром близько 9 нм. Він укладений у вигляді подвійної спіралі з діаметром 50-64 нм з односпіральною петлею на кінці.

У відповідності з 8 фрагментами геному є 8 фрагментів нуклеокапсида. У складі віріонів між фрагментами існує слабкий зв'язок.

Геном представлений 8 фрагментами одноланцюгової ​​лінійної «мінус-нитковою» РНК. Кожен фрагмент, за винятком 7-го і 8-го, кодує один білок, фрагменти 7 і 8 кодують по два білки з унікальними послідовностями амінокислот, завдяки сплайсингу і зрушенням рамки при трансляції.

Білки, антигени. У складі вірусу грипу міститься 7 білків. Білки Р₁, Р₂ і Р₃ названі по першій букві слова« полімераза », всі три являють-ся субодиницями РНК-полімерази. Мономер гемаглютиніну має форму палички довжиною 14 нм і діаметром 4 нм, яка одним кінцем (С-кінець легкого ланцюга) занурена у ліпідний бислой. Субодиниця гемаглютиніну являє собою тример.

Гемаглютинін синтезується у вигляді попередника, який нарізається протеолітичними ферментами на дві субодиниці, важкий ланцюг (НА1) і легку (НА2), пов'язані дисульфідними зв'язками.

В тримері НА виявляються дві структурних ділянки - стебло і глобула. Глобула містить антигенні і рецепторні ділянки. Вона складається тільки з НА1, а стебло - з обох субодиниць (НА1 і НА2).

Виявлено чотири передбачувані зони антигенів А, В, С, D. Зона антигену А є петлею, яка утворюється між тримери. Ці зони відповідають чотирьом антигенним детерминантам. Всі вони пов'язані з важким ланцюгом гемаглютиніну. Дві з них є послідовними, а дві утворюються при взаємодії мономерів. Третя обумовлена ​​третинною структурою, четверта - четвертинної структурою і формується шляхом взаємодії трьох мономерів. Найктивнішими антигенними детермінантами є 1 і 2.

Гемагтлютінін є основним специфічним антигеном вірусу, що визначає підтип вірусу і викликає утворення захисних антитіл. Властивість гемаглютиніну до антигенної мінливості обумовлено двома генетичними процесами - дрейфом і шифтом. В результаті дрейфу відбуваються незначні зміни гена НА, обумовлені точковими мутаціями, а антигенні властивості змінюються незначно, але при тривалому періоді циркуляції вірусу під впливом імунної системи селекціонує варіанти, які значно відрізняються за антигенними властивостями від прототипного штаму. Шифт виникає в результаті повної зміни гена і обумовлений їх пересортовуванням при одночасній репродукції в клітині двох вірусів грипу.

Вірус аглютинує еритроцити курей, морських свинок, людини і багатьох інших видів тварин. При низьких значеннях рН (5,0-5,5) вірус викликає гемоліз еритроцитів. Нейрамінідаза є ферментом, що каталізує відщеплення сіалова кислоти від субстрату. Мономер нейрамінідази під електронним мікроскопом має вид барабанної палички і складається з голівки, зверненої назовні, і ніжки. З'єднання двох мономерів відбувається за рахунок дісульфідних зв'язків, а двох димерів в тетрамер - за рахунок міжмолекулярних зв'язків. Активні центри та антигенні детермінанти знаходяться на головках мономерів.

Нейрамінідаза може змінюватися незалежно від гемаглютиніну, в основі антигенної мінливості також лежать процеси дрейфу і шифту. Антитіла проти нейрамінідази не мають такої захисної дії, як антитіла проти гемаглютиніну, однак, вони частково нейтралізують вірус і послаблюють інфекційний процес.

Нуклеопротеїн (NP) - основний внутрішній білок вірусу, що формує субодиниці капсиду. Він тісно пов'язаний з геномом протягом усього періоду репродукції вірусу, але не перешкоджає експресії геному. Цей білок є типоспеціфічним антигеном, загальним для всіх вірусів типу А. Антитіла до NP не мають захисної дії і застосовуються з метою діагностики інфекції.

Матриксний білок - низькомолекулярний, локалізований на внутрішній поверхні ліпопротеїнової мембрани вірусу. М₁-білок відіграє роль медіатора при складанні вірусної частинки. M₁-білок є стабілізуючим фактором, при його відсутності або зменшенні концентрації вірусна частка стає крихкою і швидко розпадається.

Білок М₂, який кодується сьомим геном, є неструктурних і локалізований в клітинній оболонці.

Білки NS₁ і NS₂- неструктурні вірусні білки, кодуються одним (восьмим) геном, мають унікальні послідовності амінокислот завдяки трансляції зі зсувом рамки. Білок NS₁ синтезується на ранніх етапах репродукції. У ядрі і цитоплазмі він накопичується у великих кількостях і утворює включення.

Чутливість до фізичних і хімічних чинників. Вірус грипу відносно стабільний і може зберігатися при температурі 4 ° С протягом тижня. Інфекційна активність зберігається тривалий час при зберіганні при температурі -70 ° С. Прогрівання при температурі 50-60 ° С знищує його активність протягом декількох хвилин. Віруси чутливі до ефіру, детергентів. При низьких значеннях рН (3,0 і нижче) інфекційна активність втрачається.

Репродукція, Вірус адсорбується на клітинних рецепторах, що містять сіалова кислоту (глікопротеїнах або гангліозидах). Проникнення вірусу в клітину здійснюється зазвичай за механізмом рецепторного ендоцитозу з подальшим злиттям вірусної мембрани зі стінкою вакуолі і виходом нуклеокапсида в цитоплазму, а потім у ядро. Злиття відбувається при низьких значеннях рН, які створюються в ендоцітарній вакуолі - рецептосомі. Транскрипція і реплікація геному відбуваються в ядрі у складі нуклеокапсиду.

Затравкою для транскрипції є КЕП, «шапочка», яка разом з 10-13 нуклеотидами відрізається від клітинних іРНК, що знаходяться в ядрі (звідси необхідність ядерної локалізації транскрипції), і перекидається на 5'-кінець вірусного транскрипту. На ранній стадії з найбільшою швидкістю синтезуються іРНК для білків NS і NP, на пізній стадії - іРНК для білків НА, NA, М. Білки Р синтезуються протягом інфекційного циклу з однаковою швидкістю.

Нуклеокапсид транспортуються з ядра в цитоплазму і потім до клітинної оболонці до ділянок, на яких зовні знаходяться вірусні глікопротеїни, а з боку цитоплазми – М₁-білок. Вірус виходить з клітини шляхом брунькування.

Патогенез і клініка. Вірус грипу потрапляє в організм через дихальні шляхи разом з краплями вологи і частинками пилу. Чим менше величина крапель і частинок, тим глибше проникає вірус в дихальні шляхи. Завдяки короткому інфекційному циклу вірусу (6-8 год) при попаданні у верхні дихальні шляхи однієї вірусної частки вже через 8 год кількість інфекційного потомства досягає 10³, а до кінця першої доби – 10⁷. Інкубаційний період при грипі - 1-2 діби. Репродукція вірусу відбувається в клітинах епітелію слизової оболонки дихальних шляхів.

Може розвинутися первинна пневмонія з некрозом епітелію бронхіол. Уражені клітини відторгуються, а продукти їх розпаду всмоктуються, потрапляють у кров, викликаючи інтоксикацію організму і гарячковий стан. Вірус проникає в кров і розноситься по всьому організму. Активація вірусом всієї системи протеолізу та пошкодження клітин ендотелію капілярів призводить до підвищеної проникності судин, крововиливів і додаткового пошкодження тканини. Виникають патологічні зміни в нирках, мозку. В результаті підвищеної проникності судин може виникнути набряк мозку з летальним результатом. Це випадок так званого блискавичного грипу, коли смерть настає на 2-3 добу. Вірус грипу, потрапляючи в кров, викликає пригнічення кровотворення і імунної системи, розвивається лейкопенія, можуть приєднатися інтеркурентні захворювання, спостерігаються ускладнення, викликані бактеріями та іншими вірусами - затяжні риніти, гнійні синусити, отити, вторинні вірусні бронхіти і, пневмонії.

Безперешкодне поширення вірусу в організмі має місце далеко не у всіх випадках і може бути призупинено при включенні в процес чинників неспецифічного і специфічного імунітету, таких як неспецифічні інгібітори, що знаходяться в крові, наявні у хворих антитіла, інтерферон. В результаті розвиток вірусної інфекції сповільнюється або переривається, а через кілька діб з'являються специфічні антитіла класу IgM, які «захищають» організм. Антитіла класу IgG з'являються лише через 2 тижні після початку захворювання, їх роль полягає у захисті проти повторного зараження даним сероваром вірусу грипу.

Для клінічного перебігу грипу характерний швидкий розвиток інфекції з високою температурою, загальною інтоксикацією, запальними процесами в дихальних шляхах. Температура досягає 38-39 ° С і більше. Загальна інтоксикація виявляється у вигляді головного болю, болю в очних яблуках, різкому пригніченні. Розвиваються симптоми місцевого ураження дихальних шляхів - нежить, кашель, біль за грудиною. Враження ендотелію стінок кровоносних судин призводить до точкових крововиливів у верхніх дихальних шляхах, трахеї, бронхах. Якщо розвивається первинна грипозна пневмонія, вона має геморагічний характер, і мокрота містить прожилки крові.

Імунітет. Пасивний імунітет, який передається від матері, зберігається у дітей протягом перших місяців життя. Після перенесеного захворювання виникає стійкий імунітет.

Повторні захворювання грипом обумовлені появою нових сероварів вірусу грипу, проти яких у населення немає імунітету.

У імунітеті проти грипу велику роль відіграють антитіла класу IgA, що накопичуються в секреті слизової оболонки порожнини носа.

Епідеміологія. Грип передається повітряно-краплинним шляхом. Хворий або носій виділяють вірус разом зі слизом носоглотки і верхніх дихальних шляхів при кашлі, чханні, розмові. Так як інкубаційний період хвороби дуже короткий і не перевищує 1-2 днів, то епідемія поширюється досить швидко. Подальший розвиток епідемії регулюється імунітетом, який розвивається після хвороби через 1-1,5 тижнів, і тому в міру наростання імунного прошарку епідемія грипу йде на спад.

Причиною повторних епідемій грипу та повторних захворювань є унікальна мінливість білків вірусів грипу (гемаглютиніну і нейрамінідази) в результаті шифту і дрейфу.

Профілактика і лікування.

Застосовуються убиті і живі вакцини. До живих вакцин відносять яєчну, яка використовується для інтраназального застосуваня і готується у курячих ембріонах. Тканинну вакцину готують на культурі клітин, вводять через рот. До інактивованих вакцин відносять віріонну - вбиту формаліном, ультрафіоле­товим і гама-випромінюванням, очищену. Вводять внутрішньошкірно одноразово. Недоліками є строга специфічність, і те, що не має антитіл у воротах інфекції, а також дорого коштує.

Вакцини зменшують захворюваність у 1,5-2,5 рази. Кожний препарат має свої особливості і недоліки. Тому їх не слід протиставляти один одному, а застосовувати в комплексі.

У колективах, в яких впродовж двох років і більше проводились щеплення інактивованою грипозною вакциною, слід проводити вакцинацію живою грипозною вакциною впродовж трьох років з послідуючим поверненням до щеплення інактивованою грипозною вакциною.

Для пасивної профілактики грипу використовують людсь­кий імуно­гло­булін.

Профілактика грипу може проводитись хіміопрепаратами. Найбільш активними із сучасних препаратів є ремантадин. Добова його доза – 50 мг, яка вводиться впродовж 30 діб у період максимальної інтенсивності епідемічного процесу. Ремантадин забезпечує високий індекс ефективності (4,4) і показник захищенності (81,6 %). Перспективною є профілактика грипу інтерфероном або індукторами ендогенного інтерферону, якими можуть бути живі вірусні вакцини – ентеральні і паротитні.

Для неспецифічної профілактики використовують:

1. Санітарно-гігієнічні заходи:

- провітрювання приміщення, ультрафіолетове опромінен­ня;

- боротьба з протягами;

- носіння марлевих масок;

- кип’ятіння предметів, які використовують хворі.

2. Загальні протиепідемічні заходи:

- раннє виявлення хворих;

- розмежування хворих і здорових;

- заборона відвідування шкіл, лікарень, видовищних захо­дів; організація нарад, симпозіумів.

. Література: