Lokalizacyjna specyficzność wirusa grypy

Grypa jest jedną z najgroźniejszych chorób XIX i XX wieku. Pomimo ciągłego postępu medycyny stale zagraża ona ludziom. Naukowcy zidentyfikowali jakie regiony układu oddechowego i jakie typy komórek są celem "ludzkiej grypy", na którą co roku zapadają tysiące ludzi oraz ptasiej grypy.

Influenza, znana także jako grypa jest chorobą zakaźną układu oddechowego która jest rezultatem zakażenia wirusem grypy. Znane są trzy odmiany wirusa grypy: A,B i C, przy czym odmiana A i B są przyczyną ciężkich zachorowań, natomiast C powoduje grypę o lżejszym przebiegu. Każda z odmian wirusa może być podzielona na podtypy w zależności od typów białek tworzących osłonkę białkową. Powoduje to duże zróżnicowanie w każdej z grup.

Naukowcy z Rotterdamu badali, jakie regiony układu oddechowego i jakie typy komórek są celem ataku ludzkiej i ptasiej grypy. Informacje te posłużyły poszerzeniu wiedzy na temat patogenezy tych różnych odmian grypy. Wyniki badań zostały opublikowane w magazynie American Journal of Pathology.

Wirus grypy wnika do komórek nabłonkowych drogi oddechowej. Po wniknięciu do komórek, wirus replikuje swój materiał genetyczny i po około 6 godzinach nowe cząsteczki wirusa są uwalniane z komórek i mogą one zarażać kolejne komórki.

Wirus grypy A podtypu H5N1, znana także jako A(H5N1) może wywołać chorobę zarówno u ludzi jak i innych gatunków zwierząt. Szczep H5N1 powoduje wysoce patogeniczną ptasią grypę. Wirus ten został odkryty początkowo w populacji ptaków zamieszkujących południowo-wschodnią część Azji.

A(H5N1) jest ptasią chorobą i nie posiadano dowodów na to, że może być ona transmitowana z człowieka na człowieka lub drogą kropelkową. Zdarzały się jednak przypadki zarażeń u ludzi, które wynikały z nadmiernego kontaktu z zarażonym ptactwem. Wirus H5N1 znany jest ze swojej ogromnej zdolności do mutowania.

H5N1 przyłącza się do receptora galaktozowego, który występuje na powierzchni komórek ptasiego układu oddechowego od części nosowej do płuc, a także w jelitach. Receptor ten jest obecny w znacznie mniejszym stopniu u ludzi, występując jedynie wewnątrz i w pobliżu alweoli, struktur występujących głęboko w płucach, gdzie tlen jest przekazywany do krwi. Dlatego też wirus nie jest łatwo przekazywany przez drogę kropelkową, typową drogę zakażeń.

Różnice w ekspresji cząsteczek, które rozpoznawane są przez wirusa, odpowiadają wzorowi infekcji w organizmie gospodarza. Wzory te określają, które organy lub tkanki są infekowane. Przykładowo, wysoce patogeniczny wirus ptasiej grypy H5N1 atakuje komórki znajdujące się głęboko w dolnej partii układu oddechowego, podczas gdy wirus ludzkiej grypy atakuje komórki występujące w wyższych partiach układu oddechowego, w tym także w tchawicy.

Aby wyraźniej pokazać różnice pomiędzy wysoce i nisko patogenicznymi wirusami ptasiej i ludzkiej grypy, naukowcy użyli histochemicznej techniki pokazującej miejsca wniknięcia poszczególnych grup wirusów. Metoda ta bada wzór przyłączania wirusa do wyizolowanej tkanki układu oddechowego, co pozwala na identyfikację specyficzności tkankowej danego wirusa.

Specyficzność względem poszczególnych części układu oddechowego była testowana u obu szczepów wirusów. Wirus ludzkiej grypy wykazywał silne powinowactwo do komórek tchawicy i oskrzeli, natomiast mniejsze do oskrzelików i alweoli (znajdujących się głębiej w płucach). Odwrotnie, przyłączanie wirusa ptasiej grypy było rzadkie w tchawicy, a silniejsze l w oskrzelikach i alweoli.

Jak się okazuje, komórkowe cele alweoli są także różne: wirus ludzkiej grypy atakuje głównie pneumocyty typu pierwszego, podczas gdy wirus ptasiej grypy przyłącza się do pneumocytów typu drugiego i makrofagów alweolarnych. Co ciekawe, nisko i wysoko patogeniczny wirus ptasiej grypy przyłącza się do tego samego typu komórek, potwierdzając, że czynniki inne niż zdolność do wiązania muszą przyczyniać się do stopnia patogeniczności.

Rezultaty otrzymane przez naukowców pokrywają się z różnicami w objawach występujących podczas ptasiej grypy i ludzkiej grypy. Ludzka grypa objawia się zapaleniem tchawicy i oskrzeli, podczas gdy wysoce patogeniczna ptasia grypa powoduje ostre zapalenie płuc.

Aby określić, które modele zwierzęce byłyby najlepsze do badania grypy u ludzi, naukowcy określili najpierw wzór przyłączania się wirusa u poszczególnych zwierząt. Wśród testowanych ssaków, tchórzofretki, koty i świnie mają wzór infekcji wirusa najbardziej podobny do człowieka. Wskazuje to na ich potencjalną użyteczność jako modele infekcji i choroby.

Badania pozwalają lepiej zrozumieć patogenezę ludzkiego układu oddechowego zarówno ludzkiej jak i ptasiej grypy. Rezultaty badań nad różnymi zwierzętami mogą prowadzić do lepszego zrozumienia czynników, które wpływają krytycznie na wiązanie wirusa do powierzchni komórki i infekcję, umożliwiając rozwój i testowanie strategii leczniczych.

Źródła:
- Van Riel, D. et al. (2007) Human and avian influenza viruses target different cells in the lower respiratory tract of humans and other mammals. American Journal of Pathology.
- wikipedia.org: H5N1 - informacje o ptasiej grypie,
- ScienceDaily.com: Influenza: Insights Into Cell Specificity Of Human Vs. Avian Viruses, Oct 10, 2007

Komentarze

malaena | 2007-10-18 00:00:00
Ciekawe doniesienie i chętnie coś dodam do tematu :)

Po pierwsze - tzw. typ A wirusa, nazywany popularnie ptasią grypą wcale nie jest charakterystyczny tylko dla ptaków - zaraża wiele gatunków zwierząt, w tym np. świnie, ssaki morskie (np.foki) i inne, nie jest zbytnio wybredny. Natomiast co do ptaków to nie namnąża się w płucach ale w układzie pokarmowym powodując jednocześnie krwiawienie z ukł.pokarmowego. Podobny efekt ma u ludzi w płucach - znany wszystkim wirus hiszpanki (typ A grypy H1N1) powodował "topienie się" chorych w krwi zgromadzonej w płucach.
Po drugie to mam małą poprawkę co do "otoczki" wirionu wirusa - jak to mówiła moja Pani promotor: "Osłonka nie otoczka - otoczki zostawmy bakteriom"

Podrawiam wszystkich wirusologów :)))

gp | 2007-10-18 00:00:00
ale mętne