Biologia Molekularna Biologia Komórki: The Influenza (Flu) Virus

Posted on

The Influenza (Flu) Virus

Następnie do zwykłego przeziębienia, grypa lub „grypa” jest prawdopodobnie najbardziej znaną infekcją układu oddechowego na świecie. W samych Stanach Zjednoczonych każdego roku na grypę zapada około 25 do 50 milionów osób. Objawy grypy są podobne do tych występujących przy zwykłym przeziębieniu, ale zwykle są bardziej dotkliwe. Powszechne są gorączka, ból głowy, zmęczenie, osłabienie i ból mięśni, ból gardła, suchy kaszel oraz katar lub duszność w nosie, które mogą rozwijać się szybko. Objawy żołądkowo-jelitowe związane z grypą występują czasem u dzieci, ale w przypadku większości dorosłych choroby objawiające się biegunką, nudnościami i wymiotami nie są wywoływane przez wirus grypy, choć często są nieprecyzyjnie nazywane „grypą żołądkową”. Szereg powikłań, takich jak zapalenie oskrzeli i zapalenie płuc, może również wystąpić w związku z grypą i są one szczególnie powszechne u osób starszych, małych dzieci i osób z osłabionym układem odpornościowym.

Grypa jest wysoce zakaźna i występuje częściej w chłodniejszych miesiącach roku. W przeciwieństwie do tradycyjnego przekonania, sam klimat nie jest jednak bezpośrednio odpowiedzialny za wzrost zachorowalności, lecz raczej można go przypisać większej ilości czasu spędzanego w pomieszczeniach zamkniętych w bliskim sąsiedztwie innych osób podczas niesprzyjającej pogody. Wirus grypy przenoszony jest głównie przez unoszące się w powietrzu wydzieliny z dróg oddechowych, uwalniane podczas kaszlu lub kichania przez zakażoną osobę. Inkubacja trwa zwykle od jednego do dwóch dni od momentu zakażenia, a większość osób zaczyna naturalnie ustępować objawom w ciągu tygodnia. Zdecydowana większość zgonów związanych z grypą jest spowodowana powikłaniami grypy, a nie samym wirusem grypy.

Zidentyfikowano trzy odrębne typy wirusa grypy, określane jako A, B i C. Razem wirusy te, które różnią się od siebie antygenowo, tworzą własną rodzinę wirusów, Orthomyxoviridae. Większość przypadków grypy, zwłaszcza tych, które występują w ramach epidemii lub pandemii, jest wywoływana przez wirus grypy A, który może atakować różne gatunki zwierząt, ale wirus B, który zwykle występuje tylko u ludzi, jest odpowiedzialny za wiele zlokalizowanych ognisk choroby. Wirus grypy typu C różni się morfologicznie i genetycznie od pozostałych dwóch wirusów i na ogół nie daje objawów, a więc stanowi niewielki problem medyczny.

Struktura wirusa grypy (patrz rysunek 1) jest nieco zmienna, ale cząstki wirionów mają zwykle kształt kulisty lub owalny i średnicę od 80 do 120 nanometrów. Czasami występują również nitkowate formy wirusa, które są bardziej powszechne w przypadku niektórych szczepów grypy niż innych. Wirus grypy jest wirusem otoczkowym, który czerpie swoją warstwę lipidową z błony plazmatycznej komórki gospodarza. W otoczce osadzone są dwie różne odmiany kolców glikoproteinowych. Około 80 procent kolców stanowi hemaglutynina, białko trimeryczne, które funkcjonuje w procesie przyłączania się wirusa do komórki gospodarza. Pozostałe około 20% kolców glikoproteinowych składa się z neuraminidazy, która, jak się uważa, jest głównie zaangażowana w ułatwianie uwalniania nowo wytworzonych cząstek wirusa z komórki gospodarza. Po wewnętrznej stronie otoczki, która otacza wirion grypy, znajduje się antygenowa wyściółka białkowa matrycy. Wewnątrz otoczki znajduje się genom grypy, który jest zorganizowany w osiem fragmentów jednoniciowego RNA (tylko formy A i B; grypa C ma 7 segmentów RNA). RNA jest pakowany wraz z nukleoproteiną w helikalną formę rybonukleoproteiny, z trzema peptydami polimerazy na każdy segment RNA.

Mutacje w strukturze antygenowej wirusa grypy doprowadziły do powstania wielu różnych podtypów i szczepów grypy. Określone odmiany wirusa są zazwyczaj nazywane zgodnie z konkretnymi determinantami antygenowymi białek powierzchniowych hemaglutyniny (13 głównych typów) i neuraminidazy (9 głównych typów), które posiadają, tak jak w przypadku grypy A(H2N1) i A(H3N2). Nowe szczepy wirusa grypy powstają w wyniku stopniowego procesu zwanego dryfem antygenowym, w którym mutacje w miejscach wiązania przeciwciał wirusa kumulują się w czasie. Dzięki temu mechanizmowi wirus jest w stanie w znacznym stopniu obejść układ odpornościowy organizmu, który może nie być w stanie rozpoznać i uodpornić się na nowy szczep grypy, nawet jeśli dana osoba wytworzyła już odporność na inny szczep wirusa. Zarówno wirusy grypy typu A, jak i B stale podlegają dryfowi antygenowemu, ale coroczne zmiany składu szczepionek przeciwko grypie często umożliwiają naukowcom uwzględnienie wszelkich nowych szczepów, które się pojawiły.

Grypa A doświadcza również innego rodzaju mutacji zwanej zmianą antygenową, która skutkuje powstaniem nowego podtypu wirusa. Zmiana antygenowa to nagła zmiana antygenowości spowodowana rekombinacją genomu grypy, która może wystąpić, gdy komórka zostaje jednocześnie zakażona dwoma różnymi szczepami grypy typu A. Niezwykle szeroki zakres gospodarzy podatnych na grypę typu A wydaje się zwiększać prawdopodobieństwo wystąpienia tego zdarzenia. W szczególności uważa się, że mieszanie się szczepów, które mogą zakażać ptaki, świnie i ludzi jest odpowiedzialne za większość zmian antygenowych. W szczególności, w niektórych częściach świata, ludzie żyją w bliskim sąsiedztwie zarówno świń jak i ptactwa, tak więc szczepy ludzkie i ptasie mogą łatwo zainfekować świnię w tym samym czasie, dając w rezultacie unikalnego wirusa. Nowe podtypy grypy A rozwijają się nagle i nieprzewidywalnie, tak że naukowcy nie są w stanie przygotować z wyprzedzeniem szczepionek, które byłyby skuteczne przeciwko nim. W związku z tym pojawienie się nowego podtypu wirusa może spowodować globalną pandemię w bardzo krótkim czasie.

Oprócz szczepionek, do walki z grypą zaprojektowano kilka innych rodzajów broni. Leki przeciwwirusowe amantadyna i rimantadyna mogą pomóc w zmniejszeniu ciężkości choroby u osób z grypą, które zaczynają stosować te leki w ciągu dwóch dni od wystąpienia objawów. Leki te działają poprzez utrudnianie zmiany pH, która jest konieczna, aby wirus grypy mógł uwolnić swoją zawartość do cytozolu komórki gospodarza. Dwa dodatkowe leki przeciwwirusowe, zanamavir i oseltamivir, są skuteczne zarówno przeciwko typom A, jak i B grypy. Zamiast zakłócać zmianę pH, zanamavir i oseltamivir blokują glikoproteinę neuraminidazę, dzięki czemu hamowane jest uwalnianie nowych cząstek wirusa i udaremniane ich rozprzestrzenianie się. Należy zauważyć, że antybiotyki nie są w stanie zwalczać samego wirusa grypy, ale są czasami podawane pacjentom z grypą w celu powstrzymania ataków drobnoustrojów oportunistycznych, które są odpowiedzialne za wiele powikłań grypy.

Chociaż powszechna znajomość grypy sprawia, że wydaje się ona stosunkowo łagodna dla znacznej części populacji ogólnej, wirus ten może być niszczycielski. W 1918 i 1919 roku ponad 20 milionów ludzi zmarło z powodu szczepu wirusa znanego powszechnie jako grypa hiszpanka, który krążył po niemal wszystkich zamieszkanych regionach globu. Od tego czasu pojawiło się wiele innych epidemii, jednak żadna z nich nie była równie śmiertelna. Niemniej jednak grypa wraz z powikłaniami wirusowymi stale znajduje się w pierwszej dziesiątce najczęstszych przyczyn zgonów w Stanach Zjednoczonych, plasując się wyżej niż inni, znacznie bardziej nagłośnieni zabójcy, tacy jak wirus HIV wywołujący AIDS.

BACK TO CELL STRUCTURE HOME

BACK TO VIRUS STRUCTURE HOME

Pytania lub komentarze? Wyślij nam wiadomość e-mail.
© 1995-2021 by Michael W. Davidson and The Florida State University. Wszystkie prawa zastrzeżone. Żadne obrazy, grafiki, oprogramowanie, skrypty lub aplety nie mogą być powielane lub wykorzystywane w jakikolwiek sposób bez zgody właścicieli praw autorskich. Korzystanie z tej strony oznacza zgodę na wszystkie Warunki prawne określone przez właścicieli.
Ta strona jest utrzymywana przez nasz
Graphics & Web Programming Team
we współpracy z Optical Microscopy at the
National High Magnetic Field Laboratory.
Ostatnia modyfikacja: Friday, Nov 13, 2015 at 02:18 PM
Access Count Since May 10, 2005: 525891
Microscopes provided by:


.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.