Классификация антигенов вируса гриппа
Всю антигенную структуру вирусной частицы можно разделить на две большие группы в зависимости от того, где именно располагаются белки и какую роль они играют в классификации инфекционного агента.
1. Внутренние антигены Эти структуры спрятаны внутри вириона. К ним относятся нуклеопротеин (NP-белок) и матриксные белки (M-белки). Их ключевая особенность — высокая стабильность и родоспецифичность. Именно по внутренним антигенам определяют, к какому типу относится вирус: А, В или С. Для выявления внутренних белков в лабораторной диагностике традиционно применяют реакцию связывания комплемента (РСК) и иммуноферментный анализ (ИФА).
2. Поверхностные антигены На оболочке вируса располагаются два важнейших гликопротеина: гемагглютинин (HA) и нейраминидаза (NA). Они выполняют роль протективных антигенов, то есть именно в ответ на их внедрение иммунная система человека начинает вырабатывать защитные антитела. Эти белки определяют конкретный подтип и вариант вириона, причём важно отметить, что HA и NA способны видоизменяться абсолютно независимо друг от друга. В природе существует огромное разнообразие этих молекул: выявлено 15 вариантов гемагглютинина и 9 вариантов нейраминидазы. Однако стабильную патогенность для людей демонстрируют лишь комбинации с H1, H2, H3, а также N1 и N2. Обнаруживают поверхностные структуры с помощью реакции торможения гемагглютинации (РТГА) и ИФА.
Антигенный дрейф: стратегия малых шагов
Вирус гриппа типа А отличается поразительной генетической гибкостью. Один из двух путей его трансформации называется антигенным дрейфом (Drift).
Суть этого процесса заключается в постепенных, крайне незначительных изменениях структуры поверхностных молекул. На генетическом уровне это реализуется через точечные мутации в участках генома, которые кодируют антигенные детерминанты HA и NA.
Особенности дрейфа:
- Происходит часто и постоянно, фоном сопровождая циркуляцию возбудителя.
- Приводит к формированию новых серовариантов вируса. Они отличаются от родительского штамма, но сохраняют с ним родство.
- Является причиной регулярных эпидемий, которые вспыхивают каждые 2–3 года.
В условиях дрейфа ранее сформированный иммунитет у переболевших людей защищает их лишь частично. Более того, именно накопившийся коллективный иммунитет выступает главным фактором естественного отбора: выживают и распространяются только те мутанты, которые научились обходить существующую защиту населения.
Антигенный шифт: глобальная угроза
Второй, гораздо более опасный механизм изменчивости — антигенный шифт (Shift — скачок). Это радикальное преобразование, при котором происходит полная замена одного или обоих поверхностных белков (гемагглютинина или нейраминидазы).
Такой скачок становится возможным благодаря генетической рекомбинации, или реассортации. Если в одну клетку-хозяина одновременно проникают два совершенно разных подтипа вируса, они могут обменяться генетическими сегментами. Зачастую в этом процессе участвуют штаммы гриппа животных, которые смешиваются с человеческими вариантами.
В отличие от дрейфа, шифт происходит редко. Однако его результатом становится появление принципиально нового подтипа вируса. Эпидемиологическое значение такого события колоссально: поскольку у человеческой популяции полностью отсутствует специфический иммунитет к «новинке», локальные вспышки стремительно перерастают в глобальные пандемии.
Чтобы не путать механизмы: Дрейф (Drift) — это как медленное течение реки (мелкие, частые точечные мутации, эпидемии раз в 2-3 года). Шифт (Shift) — это как нажатие клавиши Shift на клавиатуре: резкое, полное переключение регистра (полная замена антигена, новые подтипы и глобальные пандемии).
Вопросы с занятий и экзамена
Какие антигены определяют тип вируса гриппа (А, В или С)?
Тип вируса зависит от внутренних родоспецифических антигенов — нуклеопротеина (NP) и матриксных белков (M-белков).
Почему возникают регулярные сезонные эпидемии гриппа?
Причиной служит антигенный дрейф. Постоянные точечные мутации поверхностных белков приводят к появлению новых серовариантов, от которых старый коллективный иммунитет защищает лишь частично.
Чем антигенный шифт отличается от дрейфа?
Шифт — это радикальная полная замена гемагглютинина или нейраминидазы за счет обмена генами между разными вирусами в одной клетке. Это редкое явление, ведущее к пандемиям, тогда как дрейф происходит постоянно.
Что ещё разобрать по теме
- Методы лабораторной диагностики: РСК, ИФА и РТГА.
- Особенности строения и функции нейраминидазы и гемагглютинина.
- Роль коллективного иммунитета как фактора эволюционного отбора вируса.
- Механизм генетической реассортации на клеточном уровне.
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Антигенная структура и изменчивость вируса гриппа» и ещё 4 383 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 141 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Ортомиксовирусы (грипп)»
Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.