Aviarna influenca - Vzroki in patogeneza

Vzroki ptičje gripe

Povzročitelj ptičje gripe pri ljudeh je virus influence A iz rodu Influenzavirus iz družine Orthomyxoviridae. Uvršča se med viruse z ovojnico. Virion ima nepravilno ali ovalno obliko, prekrit z lipidno membrano, ki jo prebadajo glikoproteinske konice (spikule). Te določajo hemaglutinacijsko (H) ali nevraminidazno (N) aktivnost virusa in delujejo kot njegovi glavni antigeni. Obstaja 15 (po nekaterih podatkih 16) različic hemaglutinina in 9 - nevraminidaze. Njihova kombinacija določa prisotnost virusnih podtipov, teoretično pa je možnih 256 kombinacij. Sodobni "človeški" virus influence ima kombinacije antigenov H1, H2, H3 in N1, N2. Glede na seroarheološke študije je huda pandemija 1889-1890. je povzročil podtip H2N2, zmerno epidemijo 1900–1903 pa podtip H3N2, pandemijo "španske gripe" 1918–1919 pa H1N1, ki vsebuje dodatno beljakovino, pridobljeno iz virusa aviarne influence. Epizootije aviarne influence v zadnjih letih so povezane s podtipi H5N1, H5N2, H5N8, H5N9, H7N1, H7N3, H7N4, H7N7. Podtipi H1, H2, H3, N2, N4 krožijo v populacijah divjih ptic, torej podobno kot človeški virus influence A.

Pod lipidno membrano je plast matričnega proteina M-proteina. Nukleokapsida, ki se nahaja pod dvoslojno membrano, je organizirana po tipu vijačne simetrije. Genom predstavlja enoverižna RNA, sestavljena iz osmih ločenih segmentov. Eden od segmentov kodira nestrukturna proteina NS1 in NS2, ostali pa kodirajo virionske proteine. Glavni so NP, ki opravlja regulatorne funkcije, M-protein, ki igra pomembno vlogo pri morfogenezi virusa in ščiti njegov genom, ter notranji proteini - P1-transkriptaza, P2-endonukleaza in B3-replikaza. Razlike v strukturnih proteinih virusa "ptičje" gripe in človeške gripe predstavljajo nepremostljivo vrstno oviro, ki preprečuje replikacijo virusa ptičje gripe v človeškem telesu.

Različni podtipi tega virusa imajo različno virulenco. Najbolj virulenten je podtip H5N1, ki je v zadnjih letih pridobil številne nenavadne lastnosti:

• visoka patogenost za ljudi;
• sposobnost neposredne okužbe ljudi;
• sposobnost povzročanja hiperprodukcije provnetnih citokinov, ki jo spremlja razvoj akutnega respiratornega distresnega sindroma;
• sposobnost povzročitve večorganskih poškodb, vključno s poškodbami možganov, jeter, ledvic in drugih organov;
• odpornost na protivirusno zdravilo rimantadin;
• odpornost na učinke interferona.

Virus ptičje gripe je za razliko od virusa človeške gripe v okolju bolj stabilen. Pri temperaturi 36 °C umre v treh urah, pri 60 °C v 30 minutah, pri toplotni obdelavi živil (kuhanje, cvrtje) pa takoj. Dobro prenaša zamrzovanje. V ptičjih iztrebkih preživi do tri mesece, v vodi pri temperaturi 22 °C štiri dni, pri 0 °C pa več kot mesec dni. V ptičjih truplih ostane aktiven do enega leta. Inaktivirajo ga običajna razkužila.

[ 1 ], [ 2 ]

Patogeneza aviarne influence

Trenutno mehanizem razvoja gripe, ki jo povzroča virus H5N1 pri ljudeh, ni dovolj raziskan. Ugotovljeno je bilo, da mesto njegove replikacije niso le epitelijske celice dihal, temveč tudi enterociti. Ob upoštevanju splošnih bioloških in imunopatoloških procesov lahko domnevamo, da se bo patogeneza gripe A (H5N1) pri ljudeh razvijala po enakih mehanizmih.

Različni hemaglutinini virusov aviarne influence se razlikujejo po svoji sposobnosti prepoznavanja in vezave na receptor - sialno kislino, ki je v oligosaharidu celičnih membran povezana z galaktozo. Hemaglutinini človeških virusov influence interagirajo z ostanki te kisline, ki jih združuje vez 2,6 z galaktozo, hemaglutinin virusov aviarne influence pa jo prepozna v vezi 2,3 z ostanki galaktoze. Vrsta vezi terminalne sialne kisline in konformacijska mobilnost oligosaharidov površinskih lektinov sta glavna elementa medvrstne pregrade za viruse aviarne in človeške influence. Lektini človeških epitelijskih celic sapnika vključujejo lektine s tipom vezi 2,6 in ne vsebujejo oligosaharidov s tipom vezi 2,3, značilnih za epitelijske celice črevesnega trakta in dihal ptic. Spremembe bioloških lastnosti visoko patogenega seva virusa A (H5N1), njegova sposobnost premagovanja medvrstne pregrade, lahko povzročijo poškodbe različnih vrst človeških celic z razvojem hujših oblik bolezni. V klinični sliki takšnih patologij se skupaj s kataralnim sindromom razvije poškodba prebavil.

Epidemiologija aviarne influence

Glavni rezervoar virusa v naravi so selitvene vodne ptice iz redov Anseriformes (divje race in gosi) in Charadriiformes (čaplje, deževnice in čigre). Največji pomen imajo divje race. Virusi gripe v Evraziji in Ameriki se razvijajo neodvisno, zato migracije med celinami ne igrajo vloge pri širjenju virusa; odločilnega pomena so leti po zemljepisni dolžini. Za Rusijo sta v tem pogledu pomembni srednjeazijsko-indijska in vzhodnoazijsko-avstralska migracijska pot. Vključujeta poti, ki vodijo v Sibirijo preko Malezije, Hongkonga in Kitajske, torej regij, kjer intenzivno nastajajo nove različice virusa. Manj pomembni sta vzhodnoafriško-evropska in zahodnopacifiška pot.

Pri divjih vodnih pticah virus ne povzroča klinično očitne bolezni, čeprav je bil pri arktičnih čigrah opisan obsežen hud epizootop gripe. Razmnoževanje virusa pri pticah poteka predvsem v črevesju in se zato sprošča v okolje z blatom, v manjši meri pa s slino in dihalnim materialom. 1 g blata vsebuje dovolj virusa za okužbo 1 milijona glav perutnine.

Glavni mehanizem prenosa virusa pri pticah je fekalno-oralni. Vodne ptice (race) lahko virus prenašajo transovarijsko in tako služijo kot njegov naravni rezervoar ter ga širijo vzdolž svojih selitvenih poti. So glavni vir okužbe za domače ptice, ki pa, nasprotno, trpijo zaradi hudih oblik gripe, ki jih spremlja množična smrt (do 90 %). Najnevarnejši podtip je H5N1. Okužba se pojavi v pogojih prostega gojenja in z možnostjo stika z njihovimi divjimi vrstniki. To je še posebej značilno za države jugovzhodne Azije (Kitajska, Hongkong, Tajska, Vietnam in druge države). Tam je poleg velikih perutninskih farm tudi veliko majhnih kmečkih kmetij.

Virus ptičje gripe lahko prizadene sesalce: tjulnje, kite, kune, konje in, kar je najpomembneje, prašiče. Primeri prodiranja virusa v populacijo slednjih so bili zabeleženi v letih 1970, 1976, 1996 in 2004. Te živali lahko prizadene tudi virus človeške gripe. Trenutno je dovzetnost ljudi za takšne ptičje viruse nizka. Vsi primeri okužbe so bili zabeleženi pri tistih, ki so imeli dolgotrajen in tesen stik z bolnimi pticami. Poskus, izveden v Združenem kraljestvu z vnosom različnih podtipov virusa v telo prostovoljcev, je dal negativen rezultat.

Na Tajskem, kjer živi 60 milijonov ljudi, je bilo med epizootijo, ki je prizadela dva milijona ptic, zanesljivo ugotovljenih 12 primerov bolezni pri ljudeh. Do leta 2007 je bilo skupno zabeleženih približno 300 epizod "ptičje" gripe pri ljudeh. Uradno sta bila zabeležena dva primera okužbe od bolne osebe.

Ti podatki kažejo, da krožeči sevi virusa aviarne influence ne predstavljajo resne grožnje za ljudi. Zato lahko sklepamo, da je medvrstna pregrada precej močna.

Vendar pa obstajajo dejstva, ki nam omogočajo, da sklepamo, da je ptičja gripa globalna grožnja. Prvič, zgornje informacije je mogoče razlagati z drugih zornih kotov.

• Tudi posamezni primeri okužbe ljudi od ptic in od bolnih ljudi kažejo, da nepremostljivost medvrstne ovire ni absolutna.
• Dejansko število primerov okužbe s perutnino in morda tudi s strani bolnih ljudi je lahko glede na realne razmere v regijah, kjer divjajo epizootiki, večkrat večje. Med epizootijo gripe H7N7 na Nizozemskem je zbolelo 77 ljudi, eden je umrl. Pri ljudeh, ki so bili v stiku z bolnimi, so ugotovili visoke titre protiteles, kar kaže tudi na možnost prenosa virusa z osebe na osebo, vendar z izgubo virulence.

Drugič, mutageni potencial virusa aviarne influence, zlasti podtipa H5N1, je zelo visok.

Tretjič, prašiči so dovzetni za viruse ptičje in človeške gripe, zato se zdi teoretično mogoče, da se patogeni srečajo v telesu živali. V teh pogojih se lahko hibridizirajo in proizvajajo asortantne viruse, ki so zelo virulentni, podobni virusom ptičje gripe, hkrati pa se lahko prenašajo z osebe na osebo. Zaradi široke razširjenosti ptičje gripe se je ta verjetnost močno povečala. Opisani so tudi primeri okužbe ljudi s prašičjo gripo, vendar je hkratni vdor obeh virusov v človeško telo še vedno manj verjeten.

Četrtič, genetske metode so dokazale, da je imela pandemija španske gripe v letih 1918–1919 »ptičji« izvor.

Petič, v sodobnih razmerah se zaradi globalizacijskih procesov in dostopnosti hitrih načinov prevoza možnost širjenja asortantnega virusa močno poveča. Zato je upravičeno sklepati, da je verjetnost pojava nove različice virusa gripe A in nastanka hude pandemije zelo visoka.

Metode matematičnega modeliranja so pokazale, da bi v mestu s sedmimi milijoni prebivalcev (Hongkong) število okuženih na vrhuncu epidemije lahko doseglo 365 tisoč ljudi na dan (za primerjavo, v Moskvi med pandemijo gripe leta 1957 to število ni preseglo 110 tisoč ljudi na dan). Po mnenju strokovnjakov SZO je možno, da je hitro pobijanje ptic med epizootijo v Hongkongu leta 1997 preprečilo pandemijo gripe. Ameriški strokovnjaki napovedujejo, da bo v primeru pandemije v Ameriki treba hospitalizirati od 314 do 734 tisoč ljudi, umrlo pa jih bo od 89 do 207 tisoč.

[ 3 ], [ 4 ]