Orthomyxoviridae: družina RNA virusov — influenzavirusi in ptičja gripa

Orthomyxoviridae — vse o influenzavirusih (A, B, C), ptičji gripi, prenosu med živalmi in ljudmi, simptomih, preprečevanju in vplivu na ribištvo.

Orthomyxoviridae (orthos, grško "naravnost"; myxa, grško "sluz") so družina virusov RNK. Vključujejo pet rodov: Influenzavirus A, Influenzavirus B, Influenzavirus C, Thogotovirus in Isavirus. Prvi trije rodovi vsebujejo viruse, ki povzročajo gripo pri vretenčarjih, vključno s pticami (glej tudi ptičja gripa), ljudmi in drugimi sesalci. Isavirusi okužijo losose, thogotoviri pa vretenčarje in nevretenčarje, kot so komarji in morske uši.

Tri rodove influenzavirusov lahko ločimo po strukturi njihovih beljakovin. Okužijo naslednje vrste vretenčarjev:

• Influenzavirus A: širok spekter gostiteljev, predvsem ptice (divje vodne ptice so naravni rezervoar), ljudje, prašiči, konje, tjulnje in druge sesalce. Povzroča sezonske epidemije pri ljudeh in lahko povzroči pandemije zaradi antigenske zamenjave (reassortment) med različnimi vrstami. Na površini so tipične glikoproteine hemaglutinina (HA) in neuraminidaze (NA), kar omogoča razvrstitev v serotipe HxNy.
• Influenzavirus B: skoraj izključno okužuje ljudi (včasih tudi tjulnje). Ima manjšo genetsko raznolikost kot virus A, nima večjih serotipov kot H/ N, vendar se deli na dve glavni liniji (Victoria in Yamagata). Je pomemben povzročitelj sezonske gripe.
• Influenzavirus C: okuži ljudi in prašiče; običajno povzroča milejše zgornje dihalne okužbe in ima drugačno zgradbo genoma (manj segmentov RNK kot A in B).
• Thogotovirus: skupina virusev, pogosto prenašanih z ugrizi klopov ali drugimi vektorskimi žuželkami; lahko okuži različne vretenčarje in včasih povzroči sistemske ali nevrološke bolezni pri ljudeh in domačih živalih.
• Isavirus: vključno z virusom, ki povzroča infektivno anemično bolezen lososa (ISAV) pri gojenih lososih; pomemben za akvakulturo zaradi velikega vpliva na zdravje rib in gospodarstvo.

Struktura in genom

Orthomyxoviridae so envelopirani (oviti) virusi z enim verižnim, negativno usmerjenim (negative-sense) RNA, ki je razdeljena na več segmentov. Pri influenzi A in B je tipično osem segmentov RNK, pri influenzi C pa sedem. Virioni so lahko okrogli ali filamentni, premera približno 80–120 nm. Ključne strukturne in funkcionalne beljakovine vključujejo polimerazne proteine PB1, PB2 in PA, matriksni protein M1 ter površinske glikoproteine HA (hemaglutinin) in NA (neuraminidaza) pri influenzi A in B; M2 ionni kanal pri influenzi A igra vlogo pri odpiranju ovojnice med vstopom v celico.

Replikacija in genetska variabilnost

Repliciranje teh virusov je posebnost med RNA virusi, saj poteka delno v jedru gostiteljske celice. Segmentiran genom omogoča reassortment — zamenjavo segmentov med različnimi sevi, kadar so hkrati prisotni v isti celici. To je mehanizem za nastanek novih potekov (serotipov) influenza A in je ključen za pojav pandemij. Poleg tega se stalno pojavljajo točkovne mutacije v genih HA in NA (antigenski drift), zaradi česar je imunski odziv prejšnjih okužb ali cepljenj delno manj učinkovit skozi čas.

Patogeneza in prenos

Pri ljudeh se virusi influence večinoma prenašajo s kapljičnim prenosom, aerosoli in kontaminiranimi površinami. Pri pticah se virus pogosto izloča z izločki dihal in blatom; v gojenih perutninskih populacijah lahko pride do hitrega širjenja. Nekateri sevii ptičje gripe (npr. visoko patogeni H5N1, H7N9) lahko prerastejo v obliki, ki povzroča hude sistemske bolezni pri ptičjih in pri naključnih človeških okužbah povzroči resne poteke z visoko obolevnostjo in smrtnostjo.

Kotnost, diagnostika in terapija

• Diagnostika: molekularne metode (RT-PCR) so standard za hitro in specifično odkrivanje; hitri antigenski testi, izločanje virusa v oplojenih kokošjih jajcih ali celičnih linijah ter serološke metode se uporabljajo glede na namen (klinična diagnoza, epidemiologija).
• Zdravljenje: antivirotiki vključujejo zaviralce neuraminidaze (oseltamivir, zanamivir) in novosti, kot je baloksavir marboxil (zaviralec endonukleaze). Uporaba antivirotikov je najbolj učinkovita, če se začne zgodaj v poteku bolezni. Simptomatsko in podporno zdravljenje ostaja pomembno.
• Preprečevanje: sezonska cepljenja (inaktivirane ali žive oslabele vakcine pri ljudeh) se vsako leto posodabljajo glede na cirkulirajoče seve; pri pticah so pomembne karantena, biosekuriteta, nadzor in občasne vakcinacije v živinoreji, pa tudi odstranjevanje okuženih čred.

Javnozdravstveni pomen in nadzor

Orthomyxoviridae, zlasti influenzavirus A, predstavljajo trajen izziv za javno zdravje zaradi sposobnosti preskoka vrstnega praga in nastanka novih sevov. Strategije obvladovanja vključujejo globalni nadzor (surveillance) pri ljudeh in živalih, hitro obveščanje, cepljenje ranljivih skupin, pripravo na pandemijo in pristop One Health, ki povezuje zdravje ljudi, živali in okolja. Delo na novih cepivih (univerzalna cepiva proti gripi) in bolj učinkovitih zdravilih je aktivno področje raziskav.

Varnost pri delu

Ravnanje z vzorci influence in nekaterimi thogotovirusi/ isavirusi zahteva ustrezne varnostne ukrepe; ravni biološke varnosti (BSL-2 do BSL-3) se razlikujejo glede na atribucije sevov (npr. visoko patogeni ptičji sevi potrebujejo strožje ukrepe). Laboratorijsko testiranje mora potekati po veljavnih smernicah in predpisih.

Orthomyxoviridae ostajajo predmet intenzivnih raziskav zaradi njihove biološke posebnosti (segmentiran genom, replikacija v jedru), vpliva na javno zdravje in živinorejo ter zaradi stalne možnosti nastanka novih, bolj patogenih sevov. Previdnost, zgodnja diagnostika, cepljenje in medsektorsko sodelovanje so ključni za zmanjšanje tveganja izbruhov in pandemij.

Vrste

Obstajajo trije rodovi virusov gripe: Vsak rod vključuje le eno vrsto ali tip: virus influence A, virus influence B in virus influence C. Virusa influence A in C okužita več živalskih vrst, virus influence B pa skoraj izključno ljudi.

Gripa A

Virusi gripe A se nadalje razvrščajo na podlagi virusnih površinskih beljakovin hemaglutinina (HA ali H) in nevraminidaze (NA ali N). Ugotovljenih je bilo osemnajst podtipov H (ali serotipov) in enajst podtipov N virusa influence A.

Obstajajo še dodatne razlike, zato se posebni izolati seva gripe označujejo s standardno nomenklaturo, ki določa vrsto virusa, geografsko lokacijo, kjer je bil prvič izoliran, zaporedno številko izolacije, leto izolacije ter podtip HA in NA.

Primeri nomenklature so:

1. A/Moskva/10/99 (H3N2)
2. B/Hongkong/330/2001

Virusi tipa A so najbolj virulentni človeški patogeni med tremi tipi gripe in povzročajo najhujše bolezni. Serotipi, ki so bili potrjeni pri ljudeh, so razvrščeni po številu znanih smrtnih primerov pandemije pri ljudeh:

• H1N1 je povzročil "špansko gripo".
• H2N2 je povzročila "azijsko gripo".
• H3N2 je povzročil "hongkonško gripo".
• H5N1 predstavlja pandemično nevarnost v sezoni 2006-7.
• H7N7 ima nenavaden zoonotski potencial.
• H1N2 je endemičen pri ljudeh in prašičih.
• H9N2, H7N2, H7N3, H10N7.

Pandemije gripe
Ime	Leto	Umrli (v milijonih)	Vključen podtip
Azijska (ruska) gripa	1889-90	1	morda H2N2
Španska gripa	1918-20	40	H1N1
Azijska gripa	1957-58	1-1.5	H2N2
Hongkonška gripa	1968-69	0.75	H3N2

Gripa B

Virus influence B je skoraj izključno človeški patogen in je redkejši od virusa influence A. Edina žival, za katero je znano, da je dovzetna za okužbo z virusom influence B, je tjulenj. Ta vrsta gripe mutira 2-3-krat manj pogosto kot vrsta A in je zato genetsko manj raznolika, saj obstaja le en serotip gripe B. Zaradi pomanjkanja antigenske raznolikosti se stopnja imunosti na gripo B običajno pridobi v zgodnjem otroštvu. Vendar gripa B dovolj mutira, da trajna imunost ni mogoča. Ta zmanjšana stopnja antigenskih sprememb skupaj z omejenim gostiteljskim območjem (ki preprečuje medvrstni antigenski premik) zagotavlja, da do pandemij gripe B ne prihaja.

Gripa C

Virus influence C okuži ljudi in prašiče ter lahko povzroči hudo bolezen in lokalne epidemije. Vendar je gripa C manj pogosta kot druge vrste in običajno povzroča blage bolezni pri otrocih.

Shema nomenklature gripe.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj pomeni beseda "orthomyxoviridae"?

V: Koliko rodov je v družini Orthomyxoviridae?

V: Na katere organizme vplivajo prvi trije rodovi družine Orthomyxoviridae?

V: Katere vrste organizmov okužijo izavirusi?

V: Kakšna je razlika med togotovirusi in izavirusi?

V: Kako lahko ločimo tri rodove influenzavirusov?

V: Ali vsi trije rodovi influenzavirusov okužijo vretenčarje?

Išči po črki