Virus ptačí chřipky

Obecně o virech chřipky

Virus chřipky (tedy i ptačí chřipky) patří taxonomicky do rodu Pneumovirus, čeleď Orthomyxoviridae. Jde o viry, které mají ochranný obal a velikostně se pohybují v rozmezí 80-120 nm. Genetická informace je uložena ve fragmentované molekule RNA (8 fragmentů). Na povrchu viru lze rozeznat přítomnost některých typických bílkovin, které nám umožňují rozeznat jednotlivé podtypy viru. Jde o struktury hemaglutininu-HA (16 typů) a neuraminidázy (9 typů). Tyto viry jsou inaktivovány při 56°C za 30 minut a během několika minut při ph nižším než 5. Celá řada detergentů a tukových rozpouštědel rozštěpuje virové částice na strukturální podjednotky a tak virus zbavují infekčnosti, stejně jako UV a gama záření. Tyto viry se množí v jádře a cytoplazmě infikovaných buněk. V jádře se tvoří RNA a v cytoplazmě virový protein. Hotová virová částice se uvolňuje z buňky pučením přes její stěnu, čímž částice získává obal. Protože nukleová kyselina je specifická, rozdělují se tyto viry do tří rodů (A, B, C). Různé kombinace hemaglutininu a neuraminidázy pak určují podtypy. Stupeň infekčnosti daného viru je dán sekvencí aminokyselin hemaglutininu a také karboxylovou skupinou v blízkosti vazebného místa hemaglutininu. Typickou vlastností všech ortomyxovirů je afinita k hlenovitým látkám na povrchu buněk dýchacího ústrojí a určitá enzymatická aktivita.

Virus chřipky ptáků patří do rodu chřipkových virů typu A, kam patří společně s původci chřipky člověka a savců. Typická vlastnost těchto virů je častý mezidruhový přenos. Do rodu chřipkových virů typu B a C patří původci chřipky člověka.

Značná proměnlivost virů chřipky typu A je výrazným problém pro imunitní systém každého jedince. Protilátky vytvořené imunitním systémem jsou vždy specifické pro každý z 16 podtypů daných hemaglutininem. Bohužel tyto viry mohou měnit svou strukturu tak, že vzniklé protilátky po odeznění onemocnění, které bylo vyvoláno určitým chřipkovým typem, velmi slabě nebo vůbec nechrání proti následujícímu chřipkovému viru, který se objeví později. Mechanismy proměnlivosti-tzv.antigenní shift a antigenní drift budou popsány níže. Virus se vylučuje z dýchacího ústrojí nosním a bronchiálním sekretem, ptačí viry navíc i trusem. Šíří se vzduchem od jedince k jedinci kapénkovou infekcí nebo prašnými částicemi. I když převažují příznaky onemocnění hlavně v rámci dýchacích cest, jsou virovou infekcí zasaženy i vnitřní orgány, včetně srdce, pohlavních orgánů a mozkové tkáně. Virus se také přenáší nitroděložně. Pro ptačí viry je mnohem častější zasažení zažívacího traktu, záněty jater a mozku.

Pro nás je nyní důležité, že důležitými živočišnými články v cirkulaci lidských chřipkových virů jsou prasata, psi a kočky, u kterých byla zaznamenána infekce některými lidskými chřipkovými viry.

Všech 16 HA (hemaglutinových) a 9 NA (neuraminidázových) podtypů chřipky A se vyskytuje v populacích vodních ptáků, zejména kachen nebo racků. U ptáků se viry množí zejména v trávicím traktu a jsou vylučovány exkrementy. Stejně tak ale dochází i k šíření viru pomocí nosních sekretů. Exkrementy je kontaminována voda a tak jde patrně o jeden z nejdůležitějších mechanismů přenosu mezi divoce žijícími ptáky i ptáky domestikovanými. Studie jednotlivých genových segmentů u ptačích druhů ukázaly, že existují značné rozdílnosti v genech mezi ptačími viry, které nacházíme v Americe a v Eurasii. Klíčovou roli v přenosu virů pak hraje migrace ptačích druhů mezi jižní a severní polokoulí. Jelikož tito divoce žijící vodní ptáci onemocní jen zřídkakdy, jsou považováni za přirozený rezervoár ptačích virů. I mezi ptáky však existuje rozdílná citlivost na infekci těmito viry. Např. husy jsou přirozeně odolné k infekcím podtypy, které mají smrtelné následky pro kuřata. Pro šíření a úspěšnost viru je důležitá rovnováha mezí rychlostí jakou se vir množí a jeho patogenitou. Pro vir je to důležité proto, že není v jeho zájmu zlikvidovat hostitelskou základnu dříve než se dostatečně namnoží, pro nás je to důležité z důvodu slábnoucí patogenity jednotlivých virů. Například známá španělská chřipka z počátku 20.století byla způsobena tehdy nově vzniklým virem, který měl v první epidemii největší infekčnost. Tento vir stále ještě v lidské populaci obíhá, ale již ve značně méně infekční verzi.

Antigenní drift a antigenní shift

Antigenní drift nebo-li antigenní posun je obecně charakterizován jako menší změny v antigenní struktuře hemaglutininu nebo neuraminidázy. Tyto změny však nikdy nemohou přesáhnout rámec příslušného podtypu. Tento systém změny je založen na hromadění se mutací při přepisování RNA při množení viru. Tím to systémem je vysvětlována ohromná variabilita těchto virů. Jde tedy o proces velice krátkodobí.

Antigenní shift nebo-li antigenní zvrat je podstatná změna struktury hemaglutininu a neuraminidázy, kdy vznikají zcela nové podtypy těchto bílkovin. Tento proces je dlouhodobý (10-15 let). Teoreticky existuje 256 různých kombinací RNA, které mohou vzniknout promícháním 8 rozdílných částí RNA segmentů viru. Nově vzniklý podtyp se pak zcela liší od podtypu, který dříve koloval ve vnímavé populaci. Navíc zde není žádná zábrana, která by neumožňovala kombinace savčích a ptačích podtypů chřipky. Takže i v genomech kolujících lidských virů již najdeme geny, které byly převzaty z virů ptačí chřipky. K tomu došlo při společné infekci vnímavého hostitele virem lidským i ptačím. K této situaci došlo zřejmě již nejméně dvakrát a to v roce 1957 a 1968. Patrně však existuje celá řada genů savčích virů, které mají svůj původ ve virech ptáků.

Předpokládá se, že vnímavým hostitelem bylo prase. Tato hypotéza se opírá o nález viru chřipky H3N2 u prasete. Tento virus obsahuje jak genom lidského tak ptačího viru. Je však zapotřebí upozornit, že se jedná o pouhou hypotézu a navíc tyto genové výměny se mohou dít na několika různých úrovních, které se liší počtem vyměněných genů. Stačí si najít vhodného vnímavého hostitele, ve kterém se mohou plně množit a adaptovat na další savčí hostitele. Vložení genů pocházejících od ptačích chřipkových virů do genomu lidských chřipkových virů je předpokladem pro odstartování nové chřipkové pandemie. Jak bylo výše popsáno, existují dva možné mechanismy, jak k tomu může dojít. Buď dojde k přestavbě genomu chřipkového viru nebo se mohou ptačí viry přenášet přímo ve vnímavé populaci za předpokladu výměny genů.

Infekce

Ačkoliv se pandemicky rozšířily viry obsahující geny ptačích virů, které vznikly v letech 1957 a 1968, není dnes přítomno mnoho těchto genů v nynější populaci virů. Výjimku tvoří oblast centrální Číny, kde studie z roku 1992 odhalili značné množství přítomnosti protilátek proti různým podtypům ptačích chřipkových virů v lidském séru.

V několika případech způsobila infekce člověka ptačími viry záněty spojivek. Tyto ojedinělé infekce byly zaznamenány v letech 1977, 1979-1980 a 1996. Jednalo se o ptačí chřipkové viry H7N7 a k nákaze došlo nedbalostí při mikrobiologickém testování viru, kontaktem člověka s nakaženými lachtany a kontaktem s nakaženou husou.

K opravdu vážnému vzplanutí infekce ptačími viry došlo v roce 1997 v Hong Kongu, kdy onemocnělo 18 lidí a později z nich 6 lidí zemřelo. Tyto viry byly podtypu H5N1. To ukazuje na vyšší virulenci podtypu H5. Přesto v těchto případech docházelo k přenosu pouze z infikované živé drůbeže na člověka a nikoliv z člověka na člověka. Toto ohnisko bylo poměrně rychle zlikvidováno nařízením čínské vlády o kompletním vybití veškeré drůbeže v postižené oblasti. K tomu, aby se začal virus šířit v lidské populaci by patrně muselo dojít k infekci člověka oběma viry současně, tedy lidským i ptačím, aby mohlo dojít k výměně genů. To se patrně nestalo.

Další infekce proběhla v srpnu 1998 v Číně a v roce 1999 v Hong Kongu. Tentokrát došlo k infekci u 7 dětí (2 mladé dívky v Hong Kongu a 5 dětí v Číně). Šlo o virus podtypu H9N2, který patří mezi čistě ptačí podtypy. Ani v tomto případě nedošlo k infekci některého z pacientů oběma viry a proto se nemoc mezi lidmi dále nešířila. Po této infekci bylo studiemi zjištěno, že jediné podtypy, které jsou přenosné mezi všemi hostiteli jsou podtypy H1, H2 a H3. Všechny ostatní podtypy mají omezený hostitelský repertoár.

Přenos na ostatní savce

V Evropě došlo v roce 1979 k izolování ptačího viru H1N1 z prasat a tento stále mezi nimi cirkuluje. Ke stejnému výsledku došly i laboratoře v jižní Číně v roce 1996. Prasata jsou citlivá jen k podtypům, které obsahují tyto kombinace: H1, H3, H5, N1, N2, N7. Patrně setkáním lidského viru podtypu H3N2 a ptačího viru H1N1 někdy v roce 1968 došlo k vytvoření nového viru H3N2, který obsahoval HA a NA z lidského viru a zbytek genetické informace byl z ptačího viru. V posledních letech byl prokázán virus (nebo proti protilátky proti tomuto viru) ptačí chřipky podtypu H5N1 u některých chovů prasat (např.v Indonésii). Jak bylo napsáno výše, byla zjištěna infekce lachtanů. Šlo o lachtany žijící na východním pobřeží Severní Ameriky. Zde byly zaznamenány infekce viry H7N7, H4N5, H4N6. Další přenosy byly zaznamenány u koní a norků.

Zdroje:
- Speciální veterinární mikrobiologie (F.Vařejka a kol.-Státní zemědělské nakladatelství Praha)
- Praktika z veterinární virologie (V.Celer-Brno-2004)
- Pandemic influenza is a zoonosis, as it requires introduction of avian-like gene segments in the human population (E.C.J.Claas-Department of Virology, Leiden University Medical Center, Netherlands)
- Pandemic Threat Posed by Avian Influenza A Viruses (T.Horimoto, Y.Kawaoka-Department of Veterinary Microbiology, Osaka Prefecture University; Institute of Medical Science, University of Tokyo; Department of Pathobiological Science, University of Wisconsin)