Эпидемии вызванные вирусом гриппа типа а
Обновлено: 23.04.2024
Эпидемии гриппа ежегодно сотрясают планету, оставляя за собой шлейф осложнений и унесенных жизней. Грипп, которым каждый из нас болеет несколько раз в жизни, борьбе с которым посвятили себя тысячи ученых-эпидемиологов, инфекционистов и фармакологов, до сих пор остается непобежденным и каждый раз готовит нам неприятные сюрпризы.
“Шаровая молния”
Вирус гриппа относят к семейству ортомиксовирусов. Он имеет форму шара, на поверхности которого расположены основные антигены – гемагглютинин и нейраминидаза. Гемагглютинин необходим вирусу для того, чтобы присоединиться к клетке, благодаря нейраминидазе он может попасть внутрь нее, а затем выбраться наружу со множеством других вирусных частиц, образовавшихся в ходе его репликации. Генетический материал вируса гриппа – РНК надежно спрятан внутри шара и окутан белковой оболочкой. Такой комплекс РНК и белка называют нуклеопротеидом (S-антигеном).
S-антиген имеет постоянную структуру, именно от него зависит тип вируса гриппа (А, В или С). Нейраминидаза и гемагглютинин, напротив, очень изменчивы. Они-то и составляют основную проблему для специалистов, создающих вакцины от гриппа.
Вирусы гриппа А, В, С имеют свои особенности. Вирус гриппа типа А считается наиболее опасной разновидностью, поскольку вызванное им заболевание чаще других протекает в тяжелой форме. Пандемии и тяжелые эпидемии связаны именно с этим возбудителем. Вирус гриппа А очень изменчив. На сегодняшний день известно 16 типов гемагглютинина и 9 типов нейраминидазы этой разновидности вируса гриппа.
Вирусы гриппа В и С не столь изменчивы (у вируса С лишь один поверхностный антиген) и не вызывают больших эпидемий.
Вирусы гриппа не конкурируют друг с другом: в один и тот же год могут быть зафиксированы эпидемия, вызванная вирусом А, и вспышки заболеваний, вызванные вирусами В или С.
Грипп птичий и грипп свиной
И дали ему имя…
Для упрощения систематизации вирусов гриппа введена международная система кодировки. Она включает пять пунктов, каждый из которых записывается через дробь, например: А/Бангкок/1/79(H3N2)
- обозначение типа вируса: А;
- географическое место выделения вируса: Бангкок;
- порядковый номер выделенного в данном году и в данной лаборатории вируса: 1;
- год выделения: (19)79;
- обозначение антигенного подтипа: H3N2.
Если вирус был выделен у животного, а не у человека, то в конце указывают сокращенное название животного.
Ни спрятаться, ни скрыться
Вирусы гриппа очень легко передаются от человека человеку, инфекция распространяется воздушно-капельным путем. При кашле, чихании, разговоре в воздух выбрасываются мельчайшие частички слюны и мокроты, содержащие большое количество вирусов гриппа. Чем меньше их размер, тем дольше они держатся в воздухе и тем дальше от больного распространяются. Капельки размером более 100 мкм не рассеиваются более, чем на 2?3 м. Чем больше частичек мокроты и чем меньше их размер, тем выше риск заражения окружающих лиц.
При сильном чихании с открытым ртом в воздух выделяется от 100 до 800 тыс. капелек мокроты, размер половины из них составляет менее 100 мкм. Если сдержаться и чихнуть с закрытым ртом, в воздух попадет лишь 10–15 тыс. капелек мокроты, и размер их будет больше (только 20% из них будут диаметром менее 100 мкм). При кашле средней силы в воздух выделяется 50–100 тыс. капелек мокроты, из них мелких – 15–20%.
Цель – дыхательные пути
Самые крупные из вдыхаемых капелек мокроты оседают на поверхности слизистой оболочки носа и горла, мелкие попадают в трахею и бронхи. С помощью гемагглютинина вирусы гриппа прикрепляются к поверхности эпителиальных клеток, а с помощью нейраминидазы проникают внутрь них.
После освобождения от белка вирусная РНК устремляется к ядру клетки, проникает в него и начинает реплицироваться (размножаться). Вирусные РНК тут же дают команду на синтез вирусных белков. Когда все компоненты вируса синтезированы, происходит самосборка вирусных частиц. Из клетки вирусы гриппа выходят с помощью все того же фермента нейраминидазы. Массивный выход вирусов из клетки приводит к ее разрушению и гибели. Вследствие поражения мерцательного эпителия нарушаются защитные функции слизистой оболочки бронхов, что предрасполагает к развитию бактериальной суперинфекции (бактериальных бронхитов, пневмонии).
Вирусы размножаются с огромной скоростью. К концу первых суток потомство одной вирусной частицы достигает 1023. Неудивительно, что у гриппа столь короткий инкубационный период – всего 1–2 дня.
Далее вирусы гриппа попадают в кровь и распространяются по всему организму. Характерной особенностью гриппозной инфекции является то, что она способна повреждать внутреннюю выстилку сосудов – эндотелий капилляров. В результате повышается проницаемость сосудов, увеличивается риск кровоизлияний во внутренние органы. Негативное влияние вируса на организм проявляется также в угнетении иммунной системы.
Симптомы гриппа
Для гриппа характерно острое начало. Появляются слабость, мышечные, суставные, головные боли, светобоязнь, общее недомогание. Следом повышается температура (часто с ознобом), иногда до очень высоких значений. Лихорадка длится не более 2–4 дней.
Симптомы поражения респираторного тракта, среди которых лидирует сухой болезненный кашель, связанный с поражением трахеи, появляются, как правило, на 2–4-й день заболевания.
В зависимости от тяжести выделяют пять форм заболевания: стертую, легкую, среднетяжелую, тяжелую и гипертоксическую. Чем тяжелее протекает заболевание, тем выше поднимается температура, сильнее выражены симптомы интоксикации и больше риск развития осложнений.
При легкой форме гриппа температура обычно не поднимается выше 38 °С, при среднетяжелой – столбик термометра добирается до отметки 39,5 °С, а при тяжелой форме – до 40–40,5 °С. Помимо перечисленных симптомов у больного могут появиться признаки нейротоксикоза – энцефалопатии (эпизоды помрачения сознания, судороги), сосудистые расстройства (носовые кровотечения, точечные геморрагии на мягком небе). Для гипертоксической формы гриппа характерны очень высокая температура (выше 40,5 °С), признаки поражения головного мозга (вплоть до его отека), сильное поражение легких (вплоть до геморрагического отека легких).
После перенесенного гриппа в течение 2–3 недель могут сохраняться повышенная утомляемость, слабость, головная боль (признаки астении).
Грипп или ОРВИ?
Вопрос идентификации заболевания каждый раз встает перед пациентом, почувствовавшим его первые симптомы, и перед спешащим на вызов врачом.
| Шесть характерных признаков гриппа, отличающих его от других ОРВИ: - Острое начало. Нередко пациенты могут назвать час, когда вдруг почувствовали себя больными. - Высокая температура (обычно выше 38,5 °С). Температура повышается быстро, достигая максимума уже в первый день заболевания. Повышение температуры нередко сопровождается ознобом (“белая” лихорадка). - Выраженные симптомы интоксикации: головная боль, боль при движении глазных яблок, светобоязнь, ломота в мышцах и суставах. - Отсутствие насморка, заложенности носа, чихания, боли в горле в самом начале болезни (для большинства ОРВИ это ведущие симптомы). - Мучительный кашель, сопровождающийся загрудинной болью, возникающий на вторые сутки болезни (при ОРВИ кашель часто предшествует повышению температуры). - Покраснение слизистой оболочки глаз. |
Осложнения
Пораженный вирусом гриппа мерцательный эпителий, выстилающий респираторный тракт, утрачивает свою защитную физиологическую функцию и не может в должной мере противостоять бактериям, поэтому самым частым осложнением гриппа является развитие бактериальной суперинфекции. Наиболее опасная из них – пневмония. Основные ее возбудители – Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, или Staphylococcus aureus. Заподозрить пневмонию следует, если температура при гриппе держится более трех дней либо если после кратковременной нормализации без участия жаропонижающих препаратов отмечается ее повторное повышение.
Вирусная (истинно гриппозная) геморрагическая пневмония возникает достаточно редко – как правило, у ослабленных больных (пациентов с тяжелыми хроническими сердечно-сосудистыми и легочными заболеваниями) при тяжелом течении гриппа, протекает молниеносно, чаще всего со смертельным исходом.
Среди других бактериальных суперинфекций при гриппе следует назвать бронхит, синусит, отит.
Иногда при гриппе развивается миокардит вирусного происхождения. В его развитии также могут принимать участие аутоиммунные механизмы.
Способность вирусов гриппа поражать сосудистую стенку может стать причиной кровоизлияния в головной мозг.
Для пациентов с хронической соматической патологией (бронхиальной астмой, хроническим бронхитом, сердечно-сосудистыми заболеваниями, патологией почек, сахарным диабетом) грипп опасен тем, что вызывает обострение заболеваний.
Если во время гриппа в качестве жаропонижающего средства давать ребенку ацетилсалициловую кислоту , то у него может возникнуть синдром Рейе – острая печеночная энцефалопатия. Это весьма опасное осложнение (летальность составляет 20–30%), развивающееся на 4–6-й день заболевания, проявляющееся тошнотой, неукротимой рвотой, нарушением сознания (вплоть до глубокой комы), судорогами. Иногда развивается остановка дыхания, которая также может стать причиной смерти. Причина синдрома Рейе – нарушение работы некоторых ферментативных систем печени. Почти у половины пациентов ее размер увеличивается, в крови повышается содержание печеночных ферментов – АЛТ и АСТ, в то время как уровень билирубина повышается редко (желтуха не развивается).
Подведем итоги: цифры и факты
Итак, грипп – это несколько дней, вычеркнутых из насыщенной событиями жизни, проведенных в ожидании, когда же закончится невыносимая ломота во всем теле, перестанет раскалываться голова, пройдет мучительный надсадный кашель… И еще две-три после болезни, когда пациент официально уже здоров, но чувствует себя вялым и разбитым, все его мысли не о работе, а о том, чтобы поскорее закончился рабочий день.
Во время болезни некоторые отлеживаются не дома, а на больничной койке. Согласно данным статистики наиболее высок уровень госпитализации детей в возрасте до 5 лет (от 200 до 500 случаев госпитализации на 100 000 населения) и пожилых людей старше 65 лет (от 200 до 1000 случаев госпитализации на 100 000 населения).
Кто-то в результате перенесенного гриппа получает осложнения, например в виде пневмонии или отита. Даже если все заканчивается выздоровлением, осложнения обычно не проходят бесследно. Так, у пациентов, перенесших пневмонию, в будущем повышается риск развития хронического бронхита, бронхиальной астмы, перенесенные отиты могут навсегда оставить след в виде сниженного слуха.
Кто-то замечает, что грипп серьезно подорвал его здоровье и привел к обострению, например, сахарного диабета.
Наконец, кого-то грипп может лишить жизни, несмотря на то, что еще совсем недавно все было хорошо и предстояло осуществить столько планов. Каждый год от гриппа погибает 0,01–0,2% заболевших. В основном это маленькие дети (до 2 лет) и пожилые люди (смертность в этих группах может достигать 100 человек на 10 000 населения).
Следует помнить, что грипп – не банальное ОРВИ, а серьезное заболевание, требующее особого отношения и проведения профилактических мероприятий.
Обзор
Такие маски в принудительном порядке носили в 1918—1919-х годах, во время крупнейшей пандемии гриппа, по современным подсчетам унесшей до 50 млн. человеческих жизней
Автор
Редакторы
Грипп
Среди наиболее трагических событий первой половины XX века — наряду с двумя мировыми войнами — выделяется пандемия гриппа 1918 года, ставшая не менее смертоносной, чем крупнейшие конфликты между людьми: в течение 18 месяцев около 50 млн. людей погибли от вирусной инфекции.
Гонки с гриппом
Ежегодно гриппом переболевает 5–15% всей мировой популяции. Наибольшему риску подвергаются дети до двух лет, пожилые люди от 65, а также больные астмой, диабетом или хроническими заболеваниями сердца вне зависимости от возраста. В то же время от болезни не застрахован никто — как показала пандемия 2009-го, когда больше всего пострадали как раз молодые люди с превосходной иммунной системой [4].
Гриппозный зоопарк
Это эстафета, которую ученые и органы здравоохранения уже так долго и с переменным успехом стараются прервать.
Ловец вирусов
— Что является самым главным в экологии вируса гриппа?
— Что еще мы узнали после встречи с птичьим гриппом?
— Болеют ли дикие птицы — природные носители вируса — гриппом?
— Как грипп передается между дикими птицами?
— Это неизвестно. Один из способов это выяснить — исследование природных очагов гриппа. Яркий пример, который наблюдаем мы с коллегами — залив Делавэр на востоке США. Птицы побережья во время сезонной миграции на север в мае останавливаются там, чтобы покормиться яйцами мечехвостов. По-видимому, в этом месте собирается критическая масса птиц, многие из которых еще не являются носителями гриппа, — что и становится определяющим фактором, позволяющим инфекции быстро распространяться. Есть и другие подобные места — в Австралии, Канаде, в других регионах. Потенциально подходит любое место массового скопления и кормления этой водной братии.
— Сколько разновидностей вируса гриппа циркулирует в природе?
— Над чем вы сейчас работаете?
Это исследование, в высшей степени ориентированное на практику. Используя наши диагностические методы, можно будет оперативно объявлять о появлении новых штаммов вируса и проводить грамотные кампании по вакцинации.
Рисунок 3. Во время пандемии поцелуи возможны только с защитой
— До сих пор птичий вирус гриппа H5N1 был не слишком активен, заражая людей. Какова вероятность, что в будущем эта его способность значительно возрастет?
— Вероятность пандемии вируса H5N1 значительно меньше, чем любого из H1, H2 или H3, потому что H5 далеко не так заразен для людей. Но если назвать вирус, который нам хотелось бы видеть пандемичным меньше всего, это будет как раз H5 из-за высокой смертности, причиной которой он становится. Одна из отличительных черт высокопатогенного вируса — молекулярные особенности строения гемагглютинина, позволяющие развиться системной инфекции, а не инфекции только дыхательных путей, как обычно [2]. Такая опасная способность числится только за вирусами H5 и H7.
У H5N1 было десять лет, чтобы переменить хозяина, а значит, это не одна-две и не три-четыре замены, которые должны произойти в нем, чтобы стать патогеном человека, а значительно больше. Есть примеры, когда для перемены хозяина вирусу требуется не одно десятилетие, несмотря на плотный контакт между видами, однако сейчас понятно хотя бы, что H5N1 не может передаться людям легко. Впрочем, совсем исключить эту вероятность нельзя, и если что-то и мешает нам спать спокойно по ночам, — то это вирус H5.
— Что, на ваш взгляд, наиболее удивительно в вирусе гриппа?
— Не устаю удивляться, как мало мы про него знаем, несмотря на то, что так давно и так активно изучаем. Это же сравнительно простые вирусы, — но до сих пор так и не понятно, что позволяет им периодически преодолевать межвидовые барьеры.
Обзор
Автор
Редактор
Вирус гриппа
Рисунок 1. Вирус гриппа. Слева — электронная микрофотография вирионов гриппа, увеличение ≈100 000 раз. Справа — молекулярное строение вируса гриппа; из 11 вирусных белков, закодированных в геноме, состоящем из нескольких фрагментов РНК, подписаны только гликопротеины оболочки гемагглютинин ( HA ) и нейраминидаза ( NA ).
Впервые появившись в XVI веке, грипп вызывает регулярные эпидемии и пандемии, причём с серотипом А связывают эпидемии с промежутками 2–3 года (наиболее крупные эпидемии и пандемии сведены в таблицу), а с серотипом B — каждые 4–6 лет. Серотип С эпидемий не вызывает; исключение составляют единичные вспышки у детей и ослабленных людей.
| Год | Серотип | Распространение |
|---|---|---|
| 1889–1890 | H2N8 | Тяжёлая эпидемия |
| 1900–1903 | H3N8 | Умеренная эпидемия |
| 1918–1919 | H1N1 | Тяжёлая пандемия [1] |
| 1933–1935 | H1N1 | Средняя эпидемия |
| 1946–1947 | H1N1 | Средняя эпидемия |
| 1957–1958 | H2N2 | Тяжёлая пандемия |
| 1968–1969 | H3N2 | Умеренная пандемия |
| 1977–1978 | H1N1 | Средняя пандемия |
| 1995–1996 | H1N1 и H3N2 | Тяжёлая пандемия |
Вирусы гриппа - РНК-содержащие вирусы - относятся к сем. Orthomyxoviridae и разделяются на вирусы А, В и С (табл. 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).
Рис. 2. Возникновение новых штаммов вируса гриппа в человеческой популяции и связанные с ними пандемии
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
- 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.
Читайте также: