Какие токсины выделяет вирус гриппа
Обновлено: 17.04.2024
Как устроен вирус гриппа?
Вирусы гриппа относятся к отдельному семейству ортомиксовирусов. Их геном содержит не двухцепочечную нить ДНК, как у человека, а одноцепочечную РНК. Причем эта цепь состоит из 8 отдельных фрагментов, кодирующих в целом всего лишь 11 белков. Фрагменты РНК даже реплицируются, то есть размножаются, независимо друг от друга. Это важный момент, который объясняет, почему вирусы гриппа с такой легкостью меняются и образуют новые разновидности. Если в одну клетку проникли два разных штамма вируса гриппа, то они могут обмениваться отдельными участками генома, порождая на свет, таким образом, новые, не существовавшие ранее вирусы-реассортанты.
По форме вирус представляет собой сферу. В самом сердце этой сферы находятся фрагменты нити РНК, каждый из которых связан с комплектом белков, отвечающих за репликацию именно этого фрагмента генома, то есть они представляют собой 8 нуклеопротеидов. Все эти нуклеопротеиды упакованы в нуклеокапсид — изящно закрученную винтом белковую оболочку. А сверху — и это особый признак так называемых оболочечных вирусов — есть еще одно покрытие, которое называется суперкапсидом.
Суперкапсид — крайне важное образование для вируса гриппа. По сути это липидная двухслойная мембрана, в которую включены несколько разновидностей гликопротеидов — комплексов белков и углеводов. Именно по гликопротеидам ученые определяют, что это за штамм вируса гриппа попал к ним в пробирку. Именно благодаря этим соединениям вирус проникает в клетку и размножается. И, наконец, именно на контакт с гликопротеидами нацелены некоторые эффективные лекарства против гриппа.
Поверхностные белки вируса гриппа — ключ к обладанию миром
Что же за уникальные соединения можно обнаружить на поверхности суперкапсида вируса гриппа?
Это соединение, при помощи которого вирус, во-первых, распознает рецепторы клеток организма-хозяина, а во-вторых, прикрепляется к ним. Антитела к гемагглютинину образуются при заболевании человека определенным штаммом вируса гриппа и обеспечивают в будущем защиту от него. Существует 16 подтипов гемагглютинина.
Это фермент, который, во-первых, разрушает компоненты защитного слоя слизи на слизистых оболочках дыхательных путей и тем самым облегчает проход вируса к клетке-мишени. Во-вторых, нейраминидаза принимает участие в слиянии вирусной частицы с клеткой. Наконец, она обеспечивает высвобождение новеньких вирусных частиц из зараженной клетки. Если бы не было нейраминидазы, то цикл размножения был бы ограничен всего одной клеткой, причем даже без проявления каких-либо симптомов заболевания. Антитела к нейраминидазе образуются у нас в организме в результате вакцинации — они не дают вирусу гриппа распространяться по организму. Существует 9 подтипов нейраминидазы у вирусов гриппа А и по одному у вирусов гриппа В и С.
Размножение и вирусемия
Можно только восхититься точностью сборки 8 разных сегментов вирусной РНК в одну будущую вирусную частицу. Попадание двух одинаковых сегментов в один нуклеокапсид невозможно — и механизм этого процесса пока неизвестен. В этот момент как раз и может происходить образование вирусов-реассортантов, о которых мы говорили выше. Наконец, готовые нуклеокапсиды перемещаются в цитоплазму. При прохождении через мембрану клетки свежесобранный нуклеокапсид получает оболочку-суперкапсид со всем набором гликопротеидов.
Весь цикл от проникновения вируса в клетку до выхода из нее новых вирусных частиц занимает от 6 до 8 часов. Многочисленные вирусы выходят наружу и заражают соседние клетки. Реже вирионы попадают в кровоток и разносятся по всему организму. Распространение вируса по тканям и органам называется вирусемией. Пик репликации вируса гриппа наблюдается в промежутке от 24 до 72 часов с момента попадания вирусных частиц на эпителий дыхательных путей.
Как вирус действует на организм?
При выходе новых вирионов, клетки, в которых происходило их размножение, погибают. Вспыхивает воспалительный процесс. Поэтому при гриппе в первую очередь поражаются верхние дыхательные пути, постепенно воспаление охватывает трахею и бронхи. Если вирусы попадают в кровь и разносятся по всему телу — инфекция становится генерализованной, развивается интоксикация организма.
Опасность гриппа заключается в том, что он поражает сосуды и нервную систему. На фоне заражения вирусом гриппа происходит массированное образование активных форм кислорода (АФК), то есть свободных радикалов, которые стремятся окислить все, что попадется им на пути.
Поскольку процесс внедрения и размножения вируса протекает в дыхательных путях, страдают, прежде всего, стенки расположенных там капилляров (мелких кровеносных сосудов). Они становятся более ломкими, проницаемыми, что в тяжелых случаях приводит к нарушению местного кровообращения, развитию геморрагического синдрома и угрозе отека легких. На фоне поражения сосудистой системы может ухудшаться кровоснабжение головного мозга и, как следствие, формируется нейротоксический синдром.
Иммунная система в это время активирует выработку огромного количества цитокинов — веществ, запускающих воспалительные реакции и обладающих цитотоксическим эффектом. В норме они должны заниматься инактивацией и ликвидацией инфекционных агентов. Но масштабы процесса так велики, что развивается системная воспалительная реакция.
В результате из-за повреждения слизистой оболочки дыхательных путей и сосудов падает способность иммунной системы противостоять внешним угрозам, снижается активность защитных клеток крови нейтрофилов. В целом, это приводит к активизации уже имеющихся хронических болезней и повышает угрозу присоединения бактериальной инфекции. Самым тяжелым и распространенным осложнением гриппа является пневмония.
Разные штаммы гриппа отличаются друг от друга, в частности, способностью активировать массированную выработку АФК. Поэтому одни разновидности гриппа протекают тяжелее, а другие — легче. В немалой степени играет роль состояние организма пациента, его иммунный статус, опыт знакомства с другими штаммами. Одни виды гриппа более опасны для пожилых людей и детей, другие — чаще поражают население в расцвете сил.
Уязвимые места вируса гриппа
Чтобы остановить процесс репликации вируса в клетках и его распространения по организму, нужны вещества, способные прервать его отточенный эволюцией цикл размножения.
В 1961 году ученые предложили бороться с вирусами гриппа при помощи амантадина. Это соединение было разрешено к применению в 1966 году, а в 1993 году появился римантадин — его аналог. Амантадин (и римантадин) умеют блокировать ионные каналы М2-белка. При этом останавливается репликация вируса на начальных стадиях.
Препарат был весьма эффективен против вирусов группы А, но никак не действовал на вирусы группы В и С. А в 2006 году Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) обнародовали данные о крайне высокой резистентности (устойчивости) некоторых штаммов вируса к адамантанам, доходящей до 90%. Причиной стали точечные мутации генома вируса, возникавшие на фоне лечения адамантанами. Так что сегодня римантадин и другие его аналоги считаются малоэффективными лекарствами. Тем более, что против вирусов групп В и С они изначально были бесполезны.
В 1983 году были разработаны ингибиторы нейраминидазы — вещества, блокирующие способность фермента запускать процесс выхода из зараженной клетки новых вирионов. Это позволяет остановить репликацию и распространение вируса.
К ингибиторам нейраминидазы относятся осельтамивир (Тамифлю) и занамивир (Реленза). С 2009 года в США разрешен к применению еще один препарат из этой группы, вводимый внутривенно — парамивир. Данные лекарства, по сути, являются единственными препаратами, разработанными специально для борьбы с вирусом гриппа. Но принимать их следует в течение 24-48 часов с момента первых проявлений болезни. Позже они будут неэффективны — многочисленные новые вирусы уже распространятся по организму.
Все остальные так называемые противовирусные средства на сам вирус гриппа или на отдельные этапы его проникновения в организм, размножения и распространения не действуют.
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.
Грипп в представлении не нуждается — про него слышали все. Но далеко не все понимают опасность, которую он несёт. Взять, к примеру, эпидемию испанского гриппа в 1918 – 1919 годах прошлого столетия. По подсчетам это была самая массовая и губительная эпидемия за всю историю человечества: заразились гриппом приблизительно 550 млн человек (почти 30% населения всей планеты на тот момент), а погибло до 100 млн человек.
Грипп — это острая респираторная вирусная инфекция. Он, точно также, как и любое другое ОРВИ, вызывает насморк, кашель и повышение температуры. Вирус гриппа легко проникает в кровь и распространяется по всему организму. Таким образом вирус гриппа может попасть в любую систему органов и вызвать тяжелейшие осложнения, которые могут закончится летальным исходом.
Попадая в клетку, вирус гриппа перестраивает все клеточные процессы на воспроизведение себе подобных вирусов. Когда внутри клетки накопится достаточно вирусов, клетка разрушается, выпуская их в организм, но вместе с ними в кровь попадают и различные токсины. Эти токсины больше всего могут навредить нервной системе, поэтому при гриппе появляется сильная слабость.
Грипп гораздо сильнее ослабляет организм чем другие ОРВИ-вирусы, поэтому при гриппе наш организм становится легкой мишенью для бактериальных инфекций, вызывающих серьезные осложнения.
Диагностировать грипп и назначать лекарства должен только врач. Самолечением заниматься нельзя, так как вы можете сделать только хуже.
Помимо вашей собственной защиты, вакцинация защищает и тех, кто по каким - то причинам не может быть привит, а также людей, для которых болезнь опаснее всего — пожилые и дети. Это называют коллективным иммунитетом. В обычной ситуации вирус попадает в восприимчивый организм, размножается там и затем заражает людей вокруг. Например, один человек заражает троих, каждый из этих троих заразит еще по 3 человека, каждый из новых зараженных еще по 3 и так далее до бесконечности. В случае если кто то в этой цепочке будет привит, — распространение болезни прерывается. А если бы был привит самый первый человек в нашем примере, то болезнь не разошлась бы вовсе. Если вы страдаете от аллергии на различные компоненты вакцины, вашей защитой будут привитые люди вокруг вас: друзья, родственники, коллеги.
К сожалению вакцина может защитить только от вируса гриппа, но от остальных ОРВИ (которых не меньше 200 видов) вакцины пока не существует. Поэтому для того, чтобы не заразиться, лучше вооружиться неспецифическими мерами профилактики:
Во время подъема заболеваемости меньше времени проводите в местах скопления большого количества людей;
Если избежать массовых скоплений людей не удается, пользуйтесь маской;
Избегайте контактов с людьми, которые имеют явные признаки болезни;
Регулярно мойте руки с мылом после туалета, общественного транспорта и просто после возвращения с улицы;
Проветривайте домашние и рабочие помещения. Проводите влажные уборки.
Итак, подытожим. Грипп — крайне опасное заболевание, очень похожее на обычную простуду. Самолечением заниматься противопоказано. Вызывать врача нужно при высокой температуре и на 3–4 день заболевания без улучшений. Заранее сделать прививку себе и своим родственникам, а особенно детям и пожилым родителям. Всегда мыть руки после туалета, а в сезон заболеваемости в метро и автобусах носить медицинскую маску.
Грипп - острая респираторная инфекция, передающаяся воздушно-капельным путём, вызываемая различными типами вируса гриппа.
Структура заболеваемости
Среди заболевших гриппом в основном дети 7-14 лет и взрослые. В основном - это вирусы гриппа типа В и вирусы гриппа субтипа А(H1N1)09).
Возбудитель
Возбудитель инфекции - вирус гриппа типов А, В и С (Influenza virus A, B, C).
Чаще всего грипп у людей вызывают вирусы типа А (обладают наибольшей изменчивостью) и вирусы типа В.
Ежегодно появляются новые варианты вирусов гриппа (вирус мутирует) .
При комнатной температуре (+22°C) в помещении, вирус гриппа сохраняется в течение нескольких часов, на полотенцах, носовых платках и других тканях - до 11 дней.
Источник инфекции
Заболевший гриппом человек.
Пути передачи
Воздушно-капельный путь передачи - основной. Роль воздушно-пылевого и бытовых путей доказана, но в передаче гриппа существенной роли они не играют.
Группы риска
- люди в возрасте 65 лет и старше;
- дети в возрасте до 2 лет;
- беременные женщины и женщины в течение двух недель после родов;
- больные хроническими заболеваниями (хронические заболевания органов дыхания, в том числе бронхиальная астма, хронические заболевания сердца, почек, печени или неврологические заболевания, сахарный диабет, гемоглобинопатии, иммуносупрессии, ожирение).
Инкубационный период
С момента инфицирования до появления симптомов заболевания проходит от нескольких часов до 4 дней, в среднем 2-3 суток.
Период заразности
Заболевший гриппом, как и другими ОРВИ наиболее заразен в первые 5-7 дней болезни. Самое активное выделение вируса в первые 2-3 дня. Дети младшего возраста могут быть источниками инфекции до 10 дней.
Клиника
Заболевание начинается с резкого подъема температуры, ломоты в теле, головной боли, упадка сил. Далее присоединяются кашель, боли в горле и другие симптомы острых респираторных инфекций.
Течение гриппа может быть как легким, так и крайне тяжелым (особенно это касается людей из групп риска). Тяжёлое течение инфекции может осложниться летальным исходом.
Чем опасно заболевание
В большинстве случаев грипп заканчивается выздоровлением, но иногда могут присоединиться пневмония, бронхит, отит, синусит. Также могут возникнуть осложнения со стороны сердечно-сосудистой , нервной (энцефалит, менингит и др.) систем.
Диагностика
Мазки из полости носа и ротоглотки.
Лечение
Для того чтобы избежать осложнений необходимо своевременно обратиться за медицинской помощью.
Госпитализации подлежат заболевшие тяжелыми формами гриппа, заболевшие с осложнённым течением, а также новорожденные.
Профилактика
Риск инфицирования, а также распространения вируса гриппа можно предупредить с помощью вакцинации, которая проводится в предэпидемический период (с сентября по ноябрь). Вакцинация проводится раз в год.
Ежегодный состав вакцины изменяется.
Схема вакцинации
Вакцинация против гриппа рекомендуется всем группам населения, особенно:
- детям с 6 месяцев;
- учащимся 1 - 11 классов; обучающимся в профессиональных образовательных организациях;
- взрослым, работающим по отдельным профессиям и должностям (работники медицинских и образовательных организаций, транспорта, коммунальной сферы);
- беременным женщинам (независимо от триместра беременности);
- взрослым старше 60 лет;
- лицам, подлежащим призыву на военную службу, военнослужащим;
- лицам с хроническими заболеваниями легких, органов сердечно – сосудистой системы, с метаболическими нарушениями и ожирением.
Если ребёнку в возрасте до 9 лет вакцинация против гриппа проводится впервые, она проводится дважды с интервалом в 4 недели.
Противопоказания к вакцинации
Вакцинация против гриппа не проводится при острых лихорадочных состояниях (только после нормализации температуры), во время обострений хронических заболеваний, тем, у кого повышенная чувствительность организма к яичному белку (если он входит в состав вакцины). Также вакцинация не проводится тем, у кого была сильная реакция на предыдущее введение вакцины против гриппа.
Неспецифическая профилактика
Неспецифическая профилактика гриппа заключается в избегании контактов с заболевшими гриппом, а также в соблюдении правил личной гигиены (мытьё рук, соблюдение правил здорового образа жизни, обильное питьё, проветривание помещений, влажная уборка, избегание объятий, поцелуев при встрече, касаний грязными руками лица). Если появились симптомы ОРВИ - оставаться дома и обратиться за помощью к врачу. Для того, чтобы не заразить окружающих, рекомендовано воспользоваться медицинской маской.
Читайте также: