Грипп: этиология, типы вирусов и их свойства

Классификация возбудителей

Возбудители гриппа относятся к РНК-содержащим вирусам рода Influenza virus семейства Orthomyxoviridae.

В данном семействе известно 6 родов. Каждый из трех типов вируса гриппа образует самостоятельный род (Influenza virus А, В и С), в который входит единственный вид (вирус гриппа А, В или С, соответственно).

Деление вирусов на типы А, В, С определяется различиями в антигенной структуре нуклекапсидного белка NP сердцевины вируса. В свою очередь, вирус гриппа типа А разделяется на подтипы в зависимости от комбинации его поверхностных антигенов гемагглютинина H и нейраминидазы N.

МКБ-10

Свойства вируса гриппа

Вирусы гриппа (ВГ) способны вызывать заболевания у людей, птиц, свиней, лошадей, верблюдов и других млекопитающих. Возбудителями респираторных инфекций у человека являются ВГ трех типов: А, В и С. Основное место размножения являются дыхательные пути, поэтому их еще относят к группе пневмотропных вирусов.

Наиболее широко распространены в природе вирусы гриппа А, которые могут поражать как людей, так и млекопитающих и птиц. Вирусы гриппа В выделяются только у человека. Возбудители типа С чаще всего выявляются у людей, однако в последнее десятилетие в Китае появились случаи обнаружения этих патогенов у свиней. Вирусы гриппа А и В ответственны за ежегодные эпидемические подъемы заболеваемости гриппом. Несмотря на то, что вирус гриппа С достаточно широко циркулирует среди населения, связанных с ним крупных эпидемий до настоящего времени не зарегистрировано.

Морфология и структура вириона

Диаметр вирусной частицы 80–120 нм. Вирион округлой или овальной формы, окружен внешней оболочкой – суперкапсидом. В центре вириона расположен нуклеокапсид спирального типа. Нуклеокапсид состоит из спирального рибонуклеопротеида, покрытого оболочкой. Геном представлен однонитевой линейной сегментированной молекулой РНК. Вирусы гриппа серотипов А и В имеют по 8 генных сегментов, вирус гриппа С – 7 сегментов.

Капсид состоит из нуклеопротеина (NP) и белков полимеразного комплекса (P), окружен слоем матриксных и мембранных белков (М). Снаружи от этих структур расположена наружная липопротеиновая оболочка. В состав наружного слоя оболочки входят гликопротеиды, обладающие гемагглютинирующей и нейраминидазной активностью. Нуклеокапсидный белок NP определяет антигенную типовую специфичность вирусов гриппа. Он связан с вирусной РНК.

Антигенная характеристики внутреннего нуклеопротеида составляет основу деления вирусов гриппа на типы A, B, C. Антитела к внутренним антигенам не оказывают существенного защитного действия. Поверхностные антигены – гемагглютинин и нейраминидаза – определяют подтип вируса и индуцируют продукцию специфических защитных антител.

• Для вирусов серотипа А характерна постоянная изменчивость поверхностных антигенов, причем изменения Н- и N-антигенов происходят независимо друг от друга. Известно 15 подтипов гемагглютинина и 9 – нейраминидазы.
• Вирусы серотипа В более стабильны (выделяют 5 подтипов).
• Антигенная структура вирусов серотипа С не подвержена изменениям, нейраминидаза у них отсутствует.

Необычайная изменчивость вирусов серотипа А обусловлена двумя процессами:

1. Антигенный дрейф. Это точечные мутации в сайтах генома, в пределах одного вирусного подтипа. Изменение антигенных свойств поверхностных белков приводит к ускользанию вируса из-под контроля иммунитета.
2. Антигенный шифт (генный шифт) -представляет собой рекомбинацию (реассортацию) сегментов РНК от двух разных вирусных подтипов. Реассортация может происходить при одновременном заражении данными вирусами. Причина антигенного шифта – полная замена целого сегмента генома в результате обмена генетическим материалом между вирусами гриппа человека и животных. Антигенный шифт приводит к появлению нового подтипа вирусов гриппа А. Образовавшиеся новые вирионы имеют другую комбинацию поверхностных антигенов.

Согласно современной классификации вирусов гриппа, предложенной ВОЗ в 1980 г., при описании вируса гриппа указывают:

• Серотип вируса,
• Его происхождение;
• Год выделения
• Подтип поверхностных антигенов.

Например, вирус гриппа А, Москва/10/99/ Н3 N2.

Происхождение пандемичных вирусов

Появление пандемичных вирусов с шифтом поверхностных антигенов связывают не с мутационным процессом, а с генетической рекомбинацией. Весь набор пандемических вирусов гриппа А и вирусов, вызвавших крупные эпидемии, подразделяют на 4 категории:

1. К пандемическим вирусам 1-й категории отнесены два вируса, в которых имеет место шифт обоих поверхностных гликопротеидов. Один из них (родоначальник всех вирусов) ответствен за пандемию «испанки» 1918—1920 гг. (А/Н1М1), другой пандемический вирус А/Сингапур/57 — родоначальник всех вирусов А2 и причина пандемии 1957 г.

По сравнению с другими штаммами вируса гриппа А, геном «свиного гриппа А» включает в себя 8 сегментов, собранных из разных штаммов вируса, а именно свиного Н1М№2, евразийского свиного Н1М1/НЗМ2 и свиного реассортантного штамма, включающего генетический материал от человеческого штамма НЗМ2. Именно эта особенность данного вируса на фоне отсутствия у людей приобретенного иммунитета к нему определила его пандемический потенциал.

У большинства заболевших грипп протекал легко, с выздоровлением в течение недели, ноу небольшой части молодых людей — тяжело и даже с летальным исходом. Так, в США за 45 дней от гриппа этой этиологии погибли столько же людей, сколько обычно умирает от гриппа за 12 мес.

2. Вторая категория вирусов характеризуется шифтом гемагглютинина при стабильной нейраминидазе. Вирусы этой группы вызывали пандемии и эпидемии 1933, 1947 и 1968 гг.
3. В третью категорию входит вирус А/Англия/64, ответственный за события 1964—1965 гг.; он характеризуется полушифтом гемагглютинина и нейраминидазы.
4. Четвертая категория включает в себя вирус, вызвавший эпидемические события 1972 г., — А/Виктория/72, который характеризуется полушифтом нейраминидазы в пределах одного

Вирусы гриппа серотипа А

Вирусы серотипа А имеют наиболее высокую вирулентность и эпидемиологическое значение. Данные вирусы являлись возбудителями всех известных пандемий гриппа и доминируют при сезонных эпидемиях. Вирусы типа А обладают уникальной способностью к изменению своих поверхностных антигенов — гемагглютинина (НA) и нейраминидазы (NA). Эти антигены являются факторами агрессии вирусов гриппа:

1. НA определяет выраженность общей интоксикации;
2. NA оказывает иммунодепрессивное действие.

Антигены находятся на наружной оболочке вируса в форме «шипов». NA обеспечивает проникновение вируса через богатую муцинами слизь к эпителиоциту. За счет НA происходит прикрепление вирусов к клеткам эпителия респираторного тракта. внутриклеточной репликации под действием NA происходит выход вириона из зараженной клетки. Данный механизм обеспечивает высочайшую контагиозность гриппа.

Вирусы гриппа типа А обладают двумя видами изменчивости:

1. точечные изменения, происходящие в HА или в NА (дрейф),
2. полная замена одного из поверхностных белков на новый путем реассортации (шифт, или сдвиг).

Каждый шифтовой или дрейфовой вариант возбудителя способен в той или иной мере преодолевать иммунитет человека, приобретенный в результате вакцинации и/или естественных контактов с ранее циркулирующими штаммами вируса гриппа А.

Изменчивость вирусов гриппа А является основным фактором, обусловливающим их эпидемическое распространение. Отсутствие у населения защитного иммунитета к новым вариантам и высокая контагиозность вируса гриппа. способствуют возникновению эпидемий мирового масштаба – пандемий.

По современным представлениям гриппозные пандемии имеют следующие отличительные черты:

• Вирус гриппа с шифтовым изменением молекулы гемагглютинина (новый субтип) и (периодически) нейраминидазы, помимо человека, способен поражать самые разные организмы;
• Глобальность распространения за короткий период в 1–2 года;
• Инфекции подвержены все возрастные группы населения, при отсутствии иммунитета или его низком уровне;
• Вирус постепенно вытесняет предшественника (исключение — коциркуляция вирусов гриппа А(H3N2) + А(H1N1) с 1977 г.);
• Повышенная заболеваемость, часто тяжелое клиническое течение с осложнениями (пневмонии), высокая летальность;
• Вызывают нарушение нормальной социальной жизни общества и ведет к экономическим потерям.

Вирусы гриппа серотипа В

Вирусы гриппа В выделяют только от людей. Вирулентность и эпидемическое значение ниже, чем у вирусов серотипа А. Вирус гриппа В обладает более медленной и плавной изменчивостью HA и явной консервативностью NA. Эпидемии гриппа В до 1988 г. отмечались один раз в 3–4 года. Начиная с 1989 г., активность серотипа В резко усилилась, и эпидемии им вызванные стали происходить один раз в 1–2 года, а с 1993 г. – ежегодно, кроме сезона 1997–1998 гг. Эпидемии, вызванные гриппом В, характеризуются большей продолжительностью – до 3–4 недель и меньшей скоростью распространения.

Вирусы гриппа серотипа C

Особенности вирусов гриппа тип С, их отличает:

• Низкая репродуктивная активность;
• Более высокая стабильность антигенных и биологических свойств – вирус гриппа С не подвержен антигенному дрейфу.

В связи с этим вирус типа С вызывает лишь спорадические вспышки ОРЗ, чаще в детских учреждениях. Также возможно выявление единичных случаев гриппа С во время эпидемий гриппа А и В., поскольку Грипп С в большинстве случаев протекает в легкой и бессимптомной форме. Значимость выявления типа С состоит в следующем: в результате многолетних наблюдений установлено, что увеличение частоты выявления вирусов гриппа С нередко предшествует или сопровождает подъемы заболеваемости гриппом А и В.

Устойчивость вирионов

В окружающей среде устойчивость вирусов средняя. В воздухе при комнатной температуре вирусы гриппа сохраняют свою вирулентность в течение нескольких часов. Они чувствительны к высоким температурам – возбудитель теряет жизнеспособность при нагревании более 60–70°С в течение нескольких минут. Вирусы чувствительны к действию ультрафиолетового излучения. При низких температурах способны сохранять активность, длительное время сохраняются в замороженном состоянии и в глицерине. Инактивируются обычными дезинфицирующим средствами: гипохлоритом, фенолом, формальдегидом, этанолом.

Периодичность смены вирусов-возбудителей гриппа

Результаты изучения хронологии циркуляции различных субтипов вирусов гриппа, включая локальные вспышки атипичной этиологии опубликованы А.А. Сомининой и соавт. (2001). По этим данным имеется определенная периодичность смены возбудителей пандемий и эпидемий.

Самый длительный цикл циркуляции отмечен у вируса гриппа А(H3N2), названного Гонконгским вирусом, вызвавший пандемию 1968 г. Этот вирус через 11 лет вытеснил предшественника. Вирус обладает пантропизмом – он способен инфицировать как людей, так и птиц и млекопитающих в том числе домашних: свиней, лошадей, а также птиц (куры, утки) в различных частях мира. В результате антигенной изменчивости образовалось большое количество вариантов, что позволило этому вирусу циркулировать более 30 лет.

Носителем и резервом вируса в соответствии антропонозной концепции происхождения пандемий А. А. Смородинцева, среди человеческой популяции существует прослойка лиц, инфицированных давно ушедшими из циркуляции пандемическими вирусами, которые продолжают латентно персистировать в организме хозяина. Результаты исследований, свидетельствуют о том, что у жителей Юго-Восточной Азии отмечается продолжительная резервация вышедших из циркуляции штаммов в виде бессимптомных или латентных инфекций, не вызывающих формирование иммунного ответа, способного воздействовать на возбудителя.

По данным эпидемиологических наблюдений, в целом заболеваемость населения зависит от степени антигенной новизны вирусов гриппа. Другой важной причиной высокого уровня заболеваемости является состояние коллективного иммунитета, который имеет тенденцию к снижению с течением времени после исчезновения возбудителя из активной циркуляции.