1. Таксономия, классификация
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 Influenza virus 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 орто-миксовирусов.
Ортомиксовирусы (сем. Orthomyxoviridae от греч. orthos-прямой, myxa - слизь) - семейство РНК-содержащих вирусов, обладающих сродством к муцину. Содержит вирусы гриппа типа А, поражающие человека и некоторые виды животных, и вирусы гриппа типов B и C, патогенные только для человека и D патогенные для животных.
2. Морфология, размеры, особенности генома
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 шипиков гемагглютинина и примерно 100 – нейраминидазы (рис. 1).
Рис. 1 Схема вируса гриппа
Гемагглютинин отвечает за способность вируса присоединяться к чувствительной клетке, вызывает агглютинацию эритроцитов, 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 имеют 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 - гемагглютинина (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, H2 и НЗ и нейраминидазы N1 и N2. Остальные варианты Н- и N-антигенов выделены от инфицированных вирусом гриппа животных и птиц. Различные сочетания вариантов Н- и N-антигенов формируют подтипы вируса типа А, это: А/Н1 N1/, А/Н2 N2/ и A/H3N2/, характерные для человека.
Антигенная изменчивость обуславливается двумя процессами - антигенным шифтом и антигенным дрейфом.
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 Н- и (или) N-антигенов, приводящее к образованию нового подтипа вируса гриппа А.
Сущность антигенных шифтов окончательно не выяснена, имеются две гипотезы, объясняющее появление новых подтипов - антропонозная и зооантропонозная. Сторонники антропонозной гипотезы считают, что существуют несколько человеческих подтипов вируса типа А, которые периодически возвращаются в человеческую популяцию и исчезают из нее. Это связано с колебаниями «коллективного иммунитета» людей к этим подтипам. Исчезнувший подтип персистирует в организме некоторых людей, не проявляя себя. Есть точка зрения, что он сохраняется в организме животных и птиц.
Согласно зооантропонозной гипотезе шифт антигенов, приводящий к появлению новых подтипов вируса типа А происходит вследствие рекомбинации между человеческими вирусами и вирусами гриппа, поражающими животных и птиц.
Вирус гриппа типа В обладает менее выраженной изменчивостью. У него выявлено 5 подтипов, обнаружен антигенный дрейф.
Вирус гриппа типа С имеет наиболее стабильные антигенные свойства.
Международная система кодировки вирусов гриппа. Предложена по рекомендации комитета по гриппу ВОЗ (1980 г.) для отличия выделяемых штаммов вирусов гриппа друг от друга. Каждый штамм получает свой код, где указывается:
Обозначение типа вируса - А, В или С;
Географическое место выделения;
Порядковый номер выделенного штамма (в данной лаборатории);
Год выделения штамма;
Обозначение антигенного подтипа (если имеется).
Если вирус был выделен у животного (включая птиц), то после типа вируса указывается наименование животного.
Например: штамм А (Бангкок/1/79/H3N2/; штамм В/Ленинград/ 18/86; штамм А/кур/Гонконг/3/98/Н5N1).
Резистентность. Устойчивость вирусов гриппа к внешним воздействиям невелика. Они чувствительны к эфиру, УФ-облучению, стандартным дезинфектантам и детергентам, при 56°С погибают через несколько минут. В воздухе помещений вирусы могут сохраняться несколько часов, в клиническом материале при 4° С - в течении недели. В лабораторных условиях вирусы длительно хранят при температуре -70° С.