Campania naţională de prevenire a gripei aviare

pentru medici

Structura antigenică a virusurilor gripale

Pentru virusurile gripale de tip A, B, C sint caracteristice antigenele (Ag) specifice de tip si Ag specifice de subtip.

• Antigene specifice de tip. Virusurile gripale au fost divizate in tipurile A, B, C in functie de specificitatea Ag NP (nucleoproteina) si M (proteina de matrita).

Ag NP este exprimat si la suprafata celulei infectate. NP este Ag stabil. El este tinta majora pentru limfocitele T citotoxice. Se evedentiaza prin reactia de fixare a complementului (RFC), ELISA sau teste de citotoxicitate in vivo.

Ag M — corespunde proteinelor M. Este stabil antigenic. Ag M1 induce activitate citotoxica limfocitara de tip T, iar Ag M2 induce raspuns protector. Se poate identifica prin ELISA si imunoprecipitare in gel.

• Antigene specifice de subtip — Hemaglutinina (HA), Neuraminidaza (NA)

Ag Hemaglutinina (HA)

Reprezinta o glicoproteina integrala situata pe suprafata vironului. Ea este distribuita uniform pe aceasta sieste denumita astfel datorita proprietatii de a aglutina eritrocitele unor specii de pasari si animale. Ea este sintetizata in reticulul endoplasmatic, ulterior prelucrata prin glicozilare in aparatul Golgi, apoi transportata la suprafata celulei gazda. HA reprezinta antigenul major de suprafata. Structural, este un trimer - adica format din 3 molecule de proteine, unite impreuna. Se cunosc pina in prezent 16 subtipuri de HA (H1-H16), dintre care H1, 2, 3 sint proprii omului. Pentru virusul gripal A, unele subtipuri se regasesc la mai multe specii de animale, de exemplu: H7 este prezenta la pasari, cai si foci. Concentratia HA este de 5 ori mai mare decit a NA.

Functiile Hemaglutininei:

1. Asigura capacitatea virusului de a se uni cu celula receptor.
2. Initiaza ciclul viral prin legarea cu receptorii specifici ai celulei gazda.
3. Produce fuziune la nivelul membranei celulare, faciliteaza intrarea continutului virionului in citoplasma celulei gazda.
4. Ag HA induce raspunsul imun protector, exprimat prin sinteza de Ac seroneutralizanti anti HA si raspuns citotoxic al limfocitelor T.

Ag HA se evidentiaza prin reactii serologice de tip — reactie de hemaglutinoinhibare (HAI), seroneutralizare (SN), reactia de fixare a complementului (RFC), ELISA si teste de itotoxicitate, cit si prin metode moleculare (RT-PCR).

Ag Neuraminidaza (NA)

Ag Neuraminidaza (NA) este a doua glicoproteina integrala importanta de suprafata, aranjata uniform pe suprafata virala. Se cunosc 9 subtipuri de neuraminidaza dintre care N1 si N2 sint specifice omului. Sinteza NA se face ca monomer in reticulul endoplasmatic, ulterior este prelucrata in aparatul Golgi si apoi transportata la suprafata celulei gazda. NA este un tetramer — adica este format din 4 molecule de proteine. NA este o exoglicozidaza (enzima) ce scindeaza acidul sialic din lanturile oligozaharidice a membranei celulei gazda.

Neuraminidaza asigura:

1. Patrunderea virusului prin stratul de mucus al cailor respiratorii superioare.
2. Patrunderea particulei virale in celula gazda.
3. Asamblarea virionilior.
4. Iesirea dupa multiplicare din celula gazda prin inmugurire

Variatia antigenica

Variatia antigenica este particularitatea de baza a virusurilor gripale A si B, care le confera o circulatie continua a virusului. Ea are loc la nivelul antigenelor de suprafata a virusului (Hemaglutinina si Neuraminidaza). Variatia antigenica este un mecanism evolutiv de adaptare a virusului pentru asigurarea supravietuirii ca specie.

Exista doua mecanisme ale variatiei antigenice:

• minora (antigenic drift)
• majora (antigenic shift)

La virusul gripal A se intilnesc ambele variatii antigenice, in timp ce la virusul B se manifesta numai variatia antigenica minora.

Variatia antigenica minora (antigenic drift)

Sunt mutatii nesemnificative in genele care codifica hemaglutinina si neuraminidaza. Ele constau in aparitia lenta de mutatii a HA si NA (mutatii punctiforme), rezultate din circulatia continua a virusurilor gripale in populatii partial imune. Structurile antigenice existente sufera modificari de conformatie spatiala si/sau sunt schimbari in compozitia unor aminoacizi. Raspunsul imun fata de contactele anterioare cu virusul se mentine, dar este insuficient, astfel fata de aceste noi subtipuri se reinstaleaza la om receptivitatea la reinfectii multiple, chiar si la indivizii care au trecut deja prin boala. De regula, astfel de transformari se produc in fiecare an. Ca urmare, apar epidemiile gripale. Schimbarile date, probabil se produc in perioada interepidemica la toate tipurile de virusuri gripali.

Studiile filogenetice au aratat ca rapiditatea modificarilor in structura genelor HA este diferita la virusurile gripale A si B. Rata evolutiei componentelor la aminoacizii virusului gripal A variaza intre 5,3x103 (subtip A (H1N1)) si 4,1x103 (subtip A(H3N2)) comparativ cu virusul gripal B, unde rata este de 1,1x103.

Variatia antigenica majora (antigenic shift)

Se manifesta prin aparitia brusca de noi subtipuri de virusi gripali, fapt caracteristic doar pentru cei de tipul A si sint responsabili de aparitia pandemiilor. Genomul fragmentat permite recombinari in anumite conditii prin reasortarea subtipurilor virale prezente la om si animale. Reasortarea apare numai in interiorul unui tip viral, nu si intre tipuri diferite, ca exemplu intre virusurile gripal A si B.

Ex. In 1957 virusul pandemic Asian tulpina A/Asian/H2N2 a capatat trei gene (PB1, HA si NA) de la tulpina izolata de la ratile salbatice prin intermediul reasortarii si si-a pastrat cinci gene de la stamul de gripa care circula la oameni. Tulpina A/ Hong Kong /H3N2, care a cauzat pandemia din 1968 este rezultatul reasortarii dintre tulpina asiatica umana cu o tulpina izolata de la cai si rate.

Aceste modificari afecteaza semnificativ structura antigenica a hemaglutininei si, mai rar, a neuraminidazei. In prezent, mecanismul de formare a noilor tulpini ale virusului gripal nu este in totalitate cunoscut. Una din teoriile existente se bazeaza pe recombinarea genelor virusului gripal la animale (pasari, porci) si om. Atunci cind o celula receptoare este infectata concomitent cu tulpini care circula in populatia umana si cea animala, se poate produce un virus cu hemaglutinina sau/si neuraminidaza complet noua. Ca urmare a variatiei antigenice majore (shift) se formeaza tulpini absolut noi de virusuri, fata de care marea majoritate a populatiei nu are imunitate.

Modificarile in structura antigenica sunt imprevizibile. Virusi cu o structura antigenica diferita de cele precedente apar la intervale neregulate de timp (10-40 de ani). Aceste modificari sint responsabile de aparitia marilor pandemii de gripa. Spectrul de gazde/restrictia de gazde este astfel rezultatul interreactiei variabile, in continua evolutie, intre gazda si virus. Aceasta implica, pe de o parte, modificari ale receptorului celular al gazdei (compozitia de aminoacizi ai acestora) si, pe de alta parte, schimbarile in structura antigenica virala, in special al proteinelor HA si NA.

Virusul gripal B, ca si virusul gripal A, este capabil sa-si modifice structura antigenica. Gripa de tip B este prezenta numai la om si are manifestari epidemice moderate, cu o evolutie lenta.

Virusul gripal C este destul de putin studiat. Este cunoscut ca, spre deosebire de virusurile A si B, acesta contine doar 7 fragmente de acid ribonucleic si un singur antigen superficial. Virusul gripal C infecteaza doar omul. Simptomele bolii sint de obicei foarte usoare sau nu se manifesta deloc. Acesta nu produce epidemii si nu duce la urmari serioase. Este cauza unor imbolnaviri sporadice, in special la copii. Structura antigenului nu este supusa unor astfel de transformari ca la virusul gripal A. Imbolnavirile cauzate de virusul gripal C coincid deseori cu epidemia gripei de tip A.