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.

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.

Особенностью вирусов гриппа является их способность к изменчивости (изменчивость вируса гриппа). Небольшие изменения антигенной структуры вирусных белков называются антигенным дрейфом (от английского слова drift – медленное течение). Такие изменения происходят у вирусов гриппа ежегодно, и по этой причине ежегодно возникают эпидемии гриппа.

Изменения вируса гриппа.

Иногда происходят более значительные изменения антигенной структуры вируса гриппа, которые называются шифтом (от английского слова shift – скачок). В результате подобной изменчивости появляются вирусы гриппа с абсолютно новыми свойствами, и поэтому все население планеты восприимчиво к инфекции. Такие вирусы вызывают пандемии гриппа. Резкие изменения генома вируса гриппа происходят раз в 20-40 лет и, как правило, в результате реассортации генов, то есть обмена генами между вирусами гриппа человека и животных. Полагают, что так появился новый вирус гриппа А/Калифорния/4/2009(H1N1), вызвавший пандемию гриппа на планете в 2009 году. В специальных исследованиях показано, что возбудитель этой пандемии гриппа представляет собой сложный реассортант, в состав которого вошли гены от классического вируса свиного гриппа, гены вируса гриппа свиней евроазиатской линии, перешедшие к ним от вируса птиц в конце 70-х годов, и гены от вируса гриппа свиней североамериканской линии, в свою очередь являющегося реассортантом и включившим ген от вируса гриппа А(H3N2) человека.

С лета 2011 года от некоторых больных гриппом в США выделяется новый вариант вируса гриппа А(N3N2), который по своим генетическим характеристикам отличается от циркулирующего в настоящее время сезонного вируса гриппа А(H3N2). Этот вариант вируса гриппа обозначают как вирус гриппа А(H3N2)v.

Специалисты проводят тщательное наблюдение за циркуляцией вирусов гриппа в различных регионах мира. Это необходимо для рекомендаций по составу гриппозных вакцин и прогнозирования эпидемиологической ситуации.

Закончилась ли пандемия «свиного» гриппа?

По информации Всемирной Организации Здравоохранения, опубликованной в августе 2010 г., новый вирус A(H1N1)pdm09 в значительной степени завершил цикл своего развития. Мир вступил в послепандемический период. Но это не означает, что новый вирус A(H1N1)pdm09 исчез. Специалисты полагают, что он будет вести себя как вирус сезонного гриппа. Этот вирус еще будет вызывать заболевания. Поэтому нужно соблюдать меры предосторожности для снижения риска инфицирования.

Также на эту тему вы можете прочесть:

Антигенный дрейф вируса гриппа – это процесс в результате которого образуются новые штаммы возбудителя. Именно благодаря нему иммунитет после перенесенного заболевания сохраняется всего несколько лет.

Антигенный дрейф вируса гриппа – это причина того, что этим заболеванием ежегодно переболевают огромное количество человек . Некоторые инфекции после себя оставляют стойкий иммунитет, так как возбудитель, их вызывающий, имеет постоянную антигенную структуру. Иммунные клетки, вступив в контакт с микробом, на всю жизнь сохраняют «память» и способность вырабатывать антитела. При повторном контакте с возбудителем, благодаря этим антителам, организм сохраняет невосприимчивость к болезни. Но с гриппом ситуация иная. Этим заболеванием можно переболеть несколько раз за сезон.

Процесс в результате которого образуются новые штаммы возбудителя, называется антигенным дрейфом

При попадании возбудителя в организм защитные силы включаются сразу. Некоторые механизмы, такие, как наличие слоя слизи, ворсинчатого эпителия, поверхностных секреторных иммуноглобулинов на слизистой дыхательных путей, активны постоянно. Другие – реакция лейкоцитов – начинают действовать немного позже, так как клеткам надо время, чтоб попасть к очагу инфекции.

Быстрые меры обычно носят неспецифический характер, они одинаково проявляются по отношению ко всем агрессивным воздействиям. Кроме них, есть еще один механизм защиты, он присоединяется позднее всех и оказывает специфическое воздействие (то есть, он приспособлен для уничтожения конкретного агрессора). Это реакция синтеза антител в ответ на антигенную стимуляцию.

Антигенами являются любые чужеродные вещества, которые при попадании в организм провоцируют иммунный ответ в виде выработки антител. Антитела – это особые белки, обладающие способностью взаимодействовать с антигенами с образованием устойчивых соединений. Комплексы «антиген плюс антитело» называется циркулирующими иммунными комплексами (ЦИК). Они находятся в крови и постепенно поглощаются лейкоцитами.

Антигеном, теоретически, может быть любое вещество. Структура бактерии, вируса или другой инородной частицы (например, пыльцы) может иметь несколько элементов, проявляющих антигенные свойства. Антигены, имеющиеся у вируса гриппа, представлены двумя основными типами:

Поверхностные антигены (V-антигены). Они находятся в оболочке и выступают над ней в виде шипов. Помимо антигенных свойств, эти вещества играют роль при размножении вируса. Именно мутации генома, ответственного за структуру этих белков, являются «поставщиками» новых серотипов. Это следующие вещества:

• гемагглютинин (H);
• нейраминидаза (N).

Структурные антигены (S-антигены). Расположены под оболочкой, к ним относятся структурные белки, а также рибонуклеопротеиды генома вируса. По этим антигенам грипп подразделяется на серотипы (A, B, C).

Если организм имеет антитела к тому или иному возбудителю, то заболевание при повторном контакте с ним не разовьется либо будет протекать в легкой форме. Антитела быстро обезвредят вирусы. Человек, переболев заразной болезнью и имея антитела, при последующих контактах с инфекцией оказывается защищен.

Если организм имеет антитела к возбудителю, то заболевание при повторном контакте не разовьется

В случае гриппа все немного по-другому. Можно переболеть этим заболеванием, а на следующий год снова заразиться. Иногда можно переболеть за сезон 2–3 раза. Несмотря на то что после гриппа остаются антитела, они не спасают от последующего заражения. Антигенный дрейф вируса гриппа – это и есть тот механизм, который «уводит» вирус из-под иммунного ответа.

Механизмы, приводящие к изменению антигенной структуры

Генетическая изменчивость – это один из основных механизмов эволюционного процесса. Если благодаря изменчивости появляется особь или организм, более приспособленный к среде, он получает преимущества для выживания, а также больше возможностей для размножения. Его потомство перенимает ценные свойства.

Организм человека и животных для вирусов и бактерий является своего рода ареной эволюционной борьбы. Иммунная система использует различные механизмы для защиты от агрессии. Одним из наиболее эффективных является выработка антител. Наилучший способ уйти от иммунного ответа – это изменить свои антигенные свойства. Генетическая изменчивость реализуется двумя основными способами:

• мутация, при ней происходит случайная замена одного фрагмента генетического материала на другой при процессе копирования под воздействием мутагенных факторов;
• рекомбинация – это обмен генетическим материалом.

Рекомбинация – это отдельный очень значимый процесс получения генетически разнородной популяции . Рекомбинацию большинство ученых считают лежащей в основе такого вида изменчивости, как антигенный шифт.

Мутации вирусов, затрагивающие небольшие участки генома, имеют название антигенный дрейф . Под термином антигенный дрейф вируса гриппа понимают процесс изменения структуры антигенов посредством точечных мутаций. Чаще подобным образом изменяется антигенная структура гемагглютинина, немного реже – нейраминидазы.

Это вещества белковой природы, они состоят из аминокислот. За синтез одной аминокислоты в РНК вируса обычно отвечает последовательность из нескольких нуклеотидов. Если при размножении вируса произошел сбой, и дочерняя цепь РНК образовалась с заменой нескольких нуклеотидов на другие, то белок, синтезируемый по ней потом, может получить в свой состав не ту аминокислоту. В итоге он приобретает новые свойства.

Это может быть радикальное изменение, приводящее к значительному повышению вирулентности (например). Но это случается крайне редко. Чаще эта мутация слегка изменяет антигенные свойства молекулы, или, вообще, ведет к дефектности вируса и потере им своих свойств.

Мутации вирусов, затрагивающие небольшие участки генома, имеют название антигенный дрейф

Последствия антигенного дрейфа

Эпидемическое распространение заболевания возможно только при наличии в популяции достаточного количества восприимчивых людей. Это можно сравнить с лесом. Если лес сухой, то пожар по нему распространяется очень быстро, перекидываясь с дерева на дерево.

Когда прошла эпидемия, в результате которой переболело много людей, образуется так называемая иммунная прослойка (доля переболевших). Это своего рода буфер, благодаря которому прекращается эпидемическое распространение болезни.

Благодаря иммунной прослойке эпидемии гриппа проходят волнами

Именно поэтому эпидемии гриппа проходят волнами:

1. Сначала заболевает небольшое количество восприимчивых людей.
2. Они заражают здоровых, тоже не имеющих иммунитета, число больных растет.
3. Первые больные выздоравливают, становясь невосприимчивыми.
4. Постепенно число переболевших начинает превышать число здоровых людей, тогда эпидемия идет на спад.

Если бы поверхностные антигены вируса гриппа A и B не подвергались изменчивости (как это, кстати, происходит с вирусом гриппа C), то этой болезнью люди болели бы один раз за жизнь при первом контакте и получали стойкий иммунитет. Но с вирусами гриппа A и B происходит немного иначе. Иммунитет к определенным штаммам этих вирусов тоже сохраняется, но сами вирусы через некоторое время становятся другими.

Вирусные штаммы постоянно меняются

Подвергшись антигенному дрейфу, они меняют свой «внешний вид» , благодаря чему антитела перестают их распознавать и специфичность иммунитета снижается. В результате снова растет заболеваемость.

Высокая изменчивость вируса гриппа является большой проблемой для здравоохранения, а также для человечества в целом . Благодаря ей вирус ежегодно возвращается в виде эпидемий, а порой и пандемий, забирая большое количество ресурсов и человеческих жизней.

Грипп A/H1N1 как типичная эмерджентная инфекция: Общая характеристика вирусов гриппа, изменчивость, появление новых пандемических штаммов

Вирусы гриппа - РНК-содержащие вирусы - относятся к сем. Orthomyxoviridae и разделяются на вирусы А, В и С (табл. 1).

Таблица 1.

Сравнительная характеристика вирусов гриппа

Критерии	Тип А	Тип В	Тип С
Тяжесть заболевания	++++	++	+
Природный резервуар	Есть	Нет	Нет
Пандемии человека	Вызывает	Не вызывает	Не вызывает
Эпидемии человека	Вызывает	Вызывает	Не вызывает (лишь спорадические заболевания)
Антигенные изменения	Шифт, дрейф	Дрейф	Дрейф
Сегментированный геном	Да	Да	Да
Чувствительность к ремантадину	Чувствительны	Не чувствительны	Не чувствительны
Чувствительность к занамивиру	Чувствительны	Чувствительны	-
Поверхностные гликопротеины	2 (HA, NA)	2 (HA, NA)	1(HA)

Вирус гриппа имеет сферическую форму и размер 80-120 нм. Сердцевина представлена одноцепочечной отрицательной цепью РНК, состоящей из 8 фрагментов, которые кодируют 11 вирусных белков.

Вирусы гриппа А широко распространены в природе и поражают как людей, так и целый ряд млекопитающих и птиц. Вирусы гриппа типов В и С выделены только от человека.

Эпидемически значимыми являются 2 подтипа вируса гриппа А - H3N2 и H1N1 и вирус гриппа типа В (А.А. Соминова с соавт, 1997; О.М. Литвинова с соавт., 2001). Итогом такой ко-циркуляции явилось развитие в один и тот же эпидсезон в различных странах эпидемий гриппа различной этиологии. Гетерогенность популяции эпидемических вирусов возрастает также за счет дивергентного характера изменчивости вирусов гриппа, что приводит к одновременной циркуляции вирусов, относящихся к различным эволюционным ветвям (О.М. Литвинова с соавт., 2001). В этих условиях создаются предпосылки для одновременного инфицирования человека различными возбудителями, что приводит к формированию смешанных популяций и реассортации как между вирусами ко-циркулирующих подтипов, так и среди штаммов в пределах одного подтипа (О.И. Киселев с соавт., 2000).

Классификация типов вирусов гриппа основана на антигенных различиях двух поверхностных гликопротеинов - гемагглютинина (НА) и нейраминидазы (NА). Согласно этой классификации вирусы гриппа и подразделяют на 3 типа - вирусы гриппа типа А, типа В и типа С. Различаются 16 подтипов НА и 9 подтипов NА.

Рис. 1. Классификация вирусов гриппа А и виды животных и птиц - промежуточные и конечные хозяева в цепи передачи инфекции к человеку.
Недавно открыт 16 подтип (Н16) гемагглютинина
Примечание: ∗ НА 7 и NА 7-NА8 выявили и у лошадей

На рис. 1 представлены подтипы вирусов гриппа типа А и их промежуточные хозяева и природные резервуары (перелетные птицы). К основным хозяевам вирусов гриппа А относятся те виды, которым свойственна заболеваемость гриппом.

В популяции человека до настоящего времени выявлены вирусы гриппа А только трех подтипов с НА1, НА2 и НА3. При этом вирусы содержат только два типа нейраминидазы - NА1 и NА2 (рис.1). Доказана их стабильная циркуляция в течении прошлого столетия, начиная с пандемии 1918 г (R.G. Webster et al., 1978; K.G. Nicholson et al., 2003).

Вирусы гриппа А (в меньшей степени В) обладает способностью к изменению структуры НА и NА. Для вируса гриппа А характерны два типа изменчивости:

• точечные мутации в вирусном геноме с соответствующим изменением в НА и NА (антигенный дрейф);
• полная замена одного или обоих поверхностных гликопротеинов (НА и NА) вируса путем реассортации/рекомбинации (антигенный шифт), в результате которого появляется принципиально новый вариант вируса, способный вызвать гриппозные пандемии.

Для вируса гриппа В антигенная изменчивость ограничивается только дрейфом, т.к. он, по-видимому, не имеет природного резервуара среди птиц и животных. Для вируса гриппа С характерна большая стабильность антигенной структуры и с ним связаны лишь локальные вспышки и спорадические случаи заболевания.

Представляет определенный интерес появление новых штаммов вируса гриппа в человеческой популяции и связанные с ними пандемии (рис. 2). На рис. 2 представлены основные антигенные шифты, ассоциированные с панедмиями ХХ века, вызванные вирусами гриппа А:

• в 1918 г пандемия была вызвана вирусом типа H1N1;
• в 1957 г - H2N2 штаммом А/Singapore/1/57;
• в 1968 г - H3N2 штаммом A/Hong Kong/1/68;
• в 1977 г - H1N1 штаммом A/USSR/1/77 (многие ученые не рассматривали это как пандемию, но с появлением этого штамма сложилась ситуация с одновременной ко-циркуляцией 2 штаммов вируса гриппа А - H3N2 и H1N1).

В 1986 г в Китае вирус А/Тайвань/1/86 вызвал обширную эпидемия гриппа А/H1N1, продолжавшуюся до 1989г. Дрейф варианты этого вируса просуществовали до 1995 г, вызывая локальные вспышки и спорадические случаи заболевания. По результатам молекулярно-биологических исследований в геноме вируса А/H1N1 в эти годы возникли множественные мутации. В 1996 г появились два антигенных варианта вируса гриппа А/H1N1: А/Берн и А/Пекин, их особенностью являлась не только антигенная, но и географическая разобщенность. Так, в России вирус гриппа А/Берн принял активное участие в эпидемии гриппа 1997-98 гг. В этот же сезон на востоке страны была зарегистрирована циркуляция штаммов вируса А/Пекин. В дальнейшем в 2000-2001 гг. вирус гриппа А/H1N1 стал возбудителем эпидемии гриппа в России. Современные вирусы гриппа А/H1N1 обладают низкой иммуногенной активностью, свежие выделенные изоляты вируса взаимодействуют только в эритроцитами млекопитающих (человека 0 группы и морских свинок).

Рис. 2. Возникновение новых штаммов вируса гриппа в человеческой популяции и связанные с ними пандемии

В прошлом столетии вирусы гриппа типа А претерпели значительные генетические изменения, результатом чего явились глобальные пандемии с высокой летальностью среди людей. Самая большая пандемия гриппа (H1N1) была в 1918-1919 гг. («испанка»). Вирус, появившийся в 1918 г проделал выраженный дрейф, исходные (Hsw1N1) и конечные (H1N1) его варианты считаются шифтовыми. Вирус вызвал опустошительную эпидемия, унесшую 20 млн жизней (половина погибших - молодые люди в возрасте от 20 до 50 лет (M.T. Osterholm, 2005).

Исследования J.K. Tanbenberger et al., (2005) показали, что вирус, вызвавший пандемию 1918 г., не являлся реассортантом между птичьим вирусом гриппа и вирусом гриппа человека - все 8 генов вируса H1N1 имели больше сходство с вариантами «птичьего» вируса, нежели человеческого (рис. 3). Поэтому, по мнению R.B. Belshe (2005) вирус гриппа птиц, должен инфицировать (минуя промежуточного хозяина) человека, передаваясь от человека к человеку.

Рис. 3. Механизмы происхождения пандемических вирусов гриппа

«Азиатский» грипп (1957-1958 гг.), вызванный вирусом А/H2N2, который впервые зарегистрирован в Центральном Китае, не отличался столь драматичностью для человечества, но общая летальность в мире составила 1 -2 млн чел. Причем самая высокая смертность наблюдалась среди больных старше 65 лет. Пандемии 1957 и 1968 гг. были вызваны новыми вирусами, появившимися в результате реассортации. В 1957 г двойное инфицирование, вероятно, человека или свиньи птичьим вирусом H2N2 и человеческим вирусом H1N1 дало начало новому вирусу, содержащему гены НА, NА и ген, кодирующий один из белков полимеразы (РВ1) - от «птичьего» вируса и 5 генетических сегментов вируса гриппа H1N1 человека 1918 г. Этот вирус циркулировал в популяции человека до 1968 г, когда его вытеснил новый реассортантный вирус H3N2 (Гонконг).

«Гонконгский» грипп , вызванный вирусом А/H3N2 (1968-1969 гг.) впервые был выделен в Гонконге. Он появился в результате замены Н2 и полимеразного гена (РВ1) вируса H2N2 на 2 новых гена вируса гриппа птиц Н3 и РВ1. Остальные 6 генов этого вируса были человеческими (т.е. от предыдущего вируса 1957 г) и сегодня потомок этого вируса, согласно рис. 3, продолжает циркулировать среди людей. Гены вируса А /H3N2, происходят от вируса, вызвавшего пандемию в 1918 г (R.B. Belshe, 2005) (рис.3). Гонконгский грипп не отличался столь высокой смертностью, как в предыдущие пандемии, так как антигенные изменения произошли только в НА (антигенный шифт), а NА вируса осталась неизмененной. Наличие антител к NА, не предотвращает развития заболевания, однако может ослабить тяжесть течения инфекции (W.P. Glesen, 1996). Вполне вероятно, что низкая смертность, среди пожилых людей, связана с штаммом вируса гриппа с Н3, который циркулировал в мире в этом столетии и поэтому люди старше 60 лет имели протективные антитела к этому вирусу (L. Simonsen et al., 2004).

После 20-летнего перерыва стал снова циркулировать новый вариант вируса гриппа А/H1N1 , который в 1977-1978 гг. вызвал эпидемию, достаточно умеренную, после которой в мире одновременно начали циркулировать 3 варианта возбудителя: вирусы гриппа А подтипов H1N1 и H3N2 и типа В.

Важно отметить, что вирусы гриппа птиц «участвуют» в появлении новых «человеческих» вирусов гриппа, которые характеризуются высокой патогенностью и способностью вызывать пандемии (Э.Г. Деева, 2008). Эти вирусы (H1N1, H2N2 и H3N2) имели различный набор внутренних генов, происхождение которых указывает на их филогенетическую связь с вирусами птиц и свиней.

Каковы же механизмы происхождения пандемических штаммов и какие биологические характеристики необходимы для появления высокопатогенного вируса с пандемическим потенциалом?

Для вирусов гриппа А характерна высокая частота возникновения реассортантов в результате смешанного заражения, что обусловлено сегментированностью вирусного генома. Преобладание реассортанта определенного генного состава считается результатом селекции, при которой из обширного набора разных реассортантов отбирается именно такой, который наиболее приспособлен к репродукции в данных условиях (Н.Л. Варич с соавт., 2009). Штаммоспецифические свойства геномных сегментов могут оказать сильное влияние на генный состав реассортантов в неселективных условиях. Другими словами, отличительной особенностью вирусов гриппа является то, что в восьми из генных сегментов, особенно в гене НА, происходят частые и непредсказуемые мутации. Реассортация играет важную роль в появлении новых вариантов вирусов, в частности в происхождении пандемических штаммов. И иногда нельзя исключить возможность появления на протяжении пандемии вируса с более высокой вирулентностью.

Современные исследования показали, что генная структура нового вируса А/H1N1 является сложной и в его состав, как мы уже отмечали во введении, входят гены свиного гриппа, поражающего свиней Северной Америки; гены свиного гриппа, поражающего свиней Европы и Азии; гены птичьего гриппа; гены человеческого гриппа. По сути, гены нового вируса получены из четырех различных источников. Микрофотография вируса гриппа А/H1N1 представлена на рис. 4.

Рис. 4. Микрофотография вируса гриппа А/H1N1

ВОЗ опубликовала «Руководство для лабораторий гриппа» и представила новые данные по последовательности вирусных генов и их длины реассортантного нового вируса гриппа А/H1N1 (изолят - А/California/04/2009): НА, NА, М, РВ1, РВ2, РА, NР, NS. Эти данные свидетельствуют о формировании нового пандемического варианта вируса, создавая всеобщую уязвимость перед инфекцией в виду отсутствия к иммунитета. Становится понятным, что пандемические варианты вируса гриппа возникают посредством как минимум двух механизмов:

• реассортации между вирусами гриппа животных/птиц и человека;
• непосредственной адаптации вируса животных/птиц к человеку.

Для понимания происхождения пандемических вирусов гриппа важное значение имеет изучение свойств природного резервуара инфекции и путях эволюции этого семейства вирусов при смене хозяина. Уже хорошо известно и это можно утверждать, что водоплавающие птицы являются природным резервуаром вирусов гриппа А (адаптированные к этим промежуточным хозяевам в течение многих столетий), о чем свидетельствует носительство всех 16 подтипов НА этого вируса. Через фекалии птиц, которые в воде могут сохраняться более 400 дней (Грипп птиц…, 2005), вирусы могут передаваться другим видам животных при употреблении воды из водоема. (K.G. Nicholson et al., 2003). Это подтверждается филогенетическим анализом последовательностей нуклеиновых кислот разных подтипов вирусов гриппа А от различных хозяев и из различных географических регионов.

Анализ последовательностей гена нуклеопротеина показал, что вирусы гриппа птиц эволюционировали с появлением 5 специфических хозяйских линий: вирусы диких и домашних лошадей, чаек, свиней и человека. Причем (!) вирусы гриппа человека и свиней составляют так называемую сестринскую группу, что свидетельствует об их близком родстве и, естественно, общем происхождении. Предшественник вирусов гриппа человека и классический свиной вирус, по-видимому, имели полностью «птичье» происхождение. В странах Средней Азии, по известным причинам, свинина не популярна, и эти животные практически отсутствуют в животноводстве. Это приводит к тому, что (в отличие от Китая, например), данный регион не имеет в популяции домашних животных основного промежуточного хозяина - свиней, поэтому вероятность «зарождения» пандемических вирусов в Среднеазиатском регионе ниже, чем в Китае, что практически и следует из данных по анализу их происхождения (Грипп птиц, 2005). Постоянный источник генов пандемических вирусов гриппа, существует (в фенотипически неизменнном состоянии), в природном резервуаре вирусов водоплавающих и перелетных птиц (R.G. Welster, 1998). Следует иметь в виду, что предшественники вирусов, вызвавших пандемию «испанки» (1918 г), как и вирусы, явившиеся источником генома пандемических штаммов Азия/57 и Гонконг/68, до сих пор циркулируют среди популяции диких птиц с незначительными мутационными изменениями (Грипп птиц…, 2005).

Комментарии

(видны только специалистам, верифицированным редакцией МЕДИ РУ)