Orthomyxoviridae

1. Orthomyxoviridae Influenza A, B, C

2. Clasificare • Familia cuprinde patru genuri: • Virusul gripal A • Virusul gripal B • Virusul gripal C • Thogotovirusuri (infecteaza tintari, purici)

3. Structura

4. ME

5. Structura - ME • Simetrie helicala

6. Structura - schematic

7. Structura – schematic • H • N • PB1 • PBA • PB2 • NP • NA • M1, M2 • NS1, NS2

8. Structura • Virioni sferici, 80 – 120nm • Exista si forme filamentoase • Virusuri invelite • Simetrie helicala a capsidei • Genom segmentat, ARN, sens (-) (8 segmente pentru A si B, 7 pentru C) • Poseda o ARN-polimeraza-ARN dependenta (esentiala pentru infectivitate; transcrierea ARN (-) pentru sinteza de ARNm)

9. Structura • NC este inconjurata de proteina M1 care formeza un invelis situat imediat sub anvelopa, spre exterior. • Proteina M2, proemina spre exterior, traverseaza invelisul, formind canale ce permit schimburile de ioni; in acest fel, determina modificarea Ph-lui in endozom. • Prezinta 2 tipuri de proiectii: H si N

10. Structura • Hemaglutinina (H): denumita asa, datorita capacitaii de a aglutina diferite tipuri de eritrocite; • Lungime : 10 nm; Gm: 225000 daltoni • H este implicata in atasarea la receptorii membranei celulare ce contin acid sialic.

11. Hemaglutinina - structura • Trimer alcatuit din subunitati glicoproteice identice, fiecare format din 2 lanturi de polipeptide: HA1 si HA2; cele 2 unitati sunt legate printr-un situs comun; clivarea lui, pH dependenta, determina modificari conformationale care expun partea hidrofoba, cea mai bine conservata a extremitatii N terminale a HA2, necesara fuzionarii dintre invelisul viral si membrana endozomala; • secundar fuzionarii, NC este eliberata in citoplasma.

12. Structuri/functii • Epitopii implicati in atasare, demonstreaza o mare variabilitate din cauza mutatiilor ARN care dicteaza schimbarea configuratiei HA1 (aceste modificari sunt localizate in arii restrinse aflate la nivelul situss-ului de atasare). • Neuraminidaza: rol de enzima ce catalizeaza clivarea acidului sialic si un rest de zahar aflat in glicoproteinele mucusului; astfel, virusul eludeaza apararea nespecifica locala.

13. Structuri/functii • N distruge si receptorii pentru H de la nivelul celulei gazdei. • Importanta si in eliberarea virusului • Previne autoagregarea particulelor virale mature prin indepartarea resturilor de acid sialic de la nivelul anvelopei.

14. Structuri/functii • PB2 – proteina bine conservata: rol in transcriptia ARN. • PB1 si PA, enzime cu rol in replicarea si transcrierea ARN. • NP: nucleoproteina, proteina capsidala, cu simetrie helicala, specifica de tip; rol protector. • NS1 si NS2 – proteine nestructurale, situate intern; inhiba transportul ARNm; functii necunoscute.

15. Rezistenta la agenti fizico-chimici • Relativ scazuta. • Poate supravietui, timp de mai multe zile, in picaturi septice, in conditii de umiditate, temperatura scazuta si absenta razelor solare; • A fost evidentiat, in praf, dupa 2 saptamini. • Persista pe maini – 30 – 40 min. • In LA infectat sau tesuturi introduse in sol salina de glicerol, persista mai multe saptamini la 4 0 C.

16. Rezistenta la agenti fizico-chimici • Poate fi pastrat timp indelungat la – 70 0 C. • Este inactivat dupa expunerea la 56 0 C, timp de 30 min; unele particule care persista, pot fi distruse dupa 90 min. • Este inactivat de: sol 20% eter la rece, fenol, formaldehida, saruri ale metalelor grele, detergenti, sapunuri, halogeni, etc.

17. Habitat/gazde naturale • Virusul gripal A, infecteaza omul, mamiferele (cai, porci, etc) si pasarile (rate, giste, gaini, etc) • Virusurile gripale B si C, infecteaza doar omul. • Virusul C a fost izolat si de la porci (in China). • Tulpinile au specificitate de specie; rar se noteaza transmiterea interspecii (e.g. izbucnirea epidemica din 1977, cu o rata crescuta de mortalitate, a aparut la om in Hong Kong; tulpina a fost aviara, H5N1, si s-a transmis direct de la pasari (nu s-au semnalat atunci transmiteri inter-umane).

18. Nomenclatura • Denumire adoptata prin conventie internationala (OMS – 1980) • Genul (tipul) • Gazda de origine (cu exceptia omului) • Aria geografica/orasul izolarii • Numarul tulpinii • Anul izolarii • Pentru virusul gripal A, se specifica, in paranteza, formula antigenica (e.g.: H si N) • Ex: A/Iasi, 1/60/H3N2; A/equin/1/56 (H7N7)

19. Replicare

20. Replicare

21. Replicare: atasare, adsorbtie

22. Replicarea: sinteza ARN si eliberarea

23. Replicare

24. Replicarea

25. Replicarea

26. Replicarea • Se desfasoara pornind de la ARN cu sens (-). • Neuraminidaza scindeaza acidul sialic din moleculele glicoproteice ale mucusului si glicocalixului eucariot (este o sialidaza). • Functiile N: lichefiaza mucusul; faciliteaza eliberarea virionilor la finalul sintezelor proteice si asamblarii; previne autoagregarea de virioni prin resturile de acid sialic din anvelopa; distruge receptorii pentru H.

27. Replicarea • Atasarea prin intermediul H, cu recunoasterea de receptori specifici prezenti la nivelul celulelor respiratorii ale TRS. • Dupa fixare, virusurile sunt endocitate prin fuziunea membranei celulare cu membranele gazdei. • Decapsidarea are loc in citoplasma.

28. Replicarea (continuare) • Transcriptia si replicarea genomului au loc in NUCLEUL celulei gazda (exceptie fata de alte virusuri ARN cu sens negativ). • Explicatie: primerii pentru transcriptie, extremitatile 5’metilate sunt sintetizate de ARN-polimeraza celulara II. • In prezenta acestor primeri, ARN polimeraza virala devine functionala, controlind sinteza catenei ARN cu sens (+) si a ARNm.

29. Replicarea (continuare) • Catenele ARN complete, cu sens (+) sunt folosite ca matrita pentru replicarea genomului viral. • Ulterior se sintetizeaza proteine capsidale si antigene structurale; • Sintezele proteice si asamblarea au loc in citoplasma. • Virionii se matureaza prin inmugurire prin membrana citoplasmatica. • O celula produce sute de copii de virus.

30. Replicare

31. Variabilitatea antigenica • Evolutia virusului gripal A • 1874 --- (H3N8) • 1890 --- (H2N2) .........................Pandemic • 1902 --- (H3N2) • 1918 --- (H1N1)..........................Pandemic • 1933 --- (H1N1)..........................First strains isolated • 1947 --- (H1N1)..........................Variation detected • 1957 --- (H2N2).........................."Asian" Flu pandemic • 1968 --- (H3N2).................."Hong Kong" Flu pandemic • 1976 --- (H1N1).........................."Swine" Flu, non-epidemic • 1977 --- (H1N1) + (H3N2)........."Russian" Flu epidemic

32. Reasortarea genetica • Tulpini umane si aviare fac obiectul reasortarii genetice

33. Recombinarea prin reasortare independenta in timpul infectiei duble. Dupa infectarea unei celule cu doua virusuri care poseda unul sau mai multe segmente, poate apare reasortarea segemntelor replicative.Consecinta: aparitia unui virus progen al carui genom contine segemnte de genom de la ambele virusuri parentale.

34. Variabilitatea antigenica • Secundar variabilitatii genetice, au rezultat de-a lungul timpului 15 tipuri de H (H1 – H15) si 9 tipuri de N (N1-N9). • Prin combinarea lor, rezulta noi subtipuri de virus. • Intrarea in circulatie a unui nou serotip presupune disparitia serotipului precedent (exceptie, din 1977, circula, in paralel,virusurile gripale A/H3N2 si H1N1).

35. Variatii antigenice minore (antigenic drift)– H si N sunt partial recunoscute. Mutantele induc infectii intr-o populatie imuna; sub presiunea imunologica a populatiilor gazda sunt selectate tulpini epidemice de virus A si B. • Variatia antigenica majora (antigenic shift)– consecinta reasortarii genomice intre subtipuri de virus. Valabila doar pentru virusul gripal A. • H sau/si N complet noua. • Genereaza pandemii.

36. Patogenie

37. Patogenie • Răspîndirea virusului de la o personă la alta se face prin internediul aerosolilor sau prin contactul cu mîini si suprafete contaminate. Virusul inhalat este depozitat la nivelul mucoasei ce căptuseste tractusul respirator. • Tinte pentru virus sunt celulele epiteliale cum sunt cele ciliate sau secretoare de mucus; consecinta: afectează imunitatea de tip nespecific, sau primară.

38. Patogenie • NA facilitează infectia prin clivarea reziduurilor de acid sialic de la nivelul stratului de mucus si, în acest fel, permite atasarea virusului, via H. • Cînd virusul capătă acces la nivelul TRI, poate determina descuamarea importantă a epidetiliului bronhiolar sau alveolar. Pe această cale v.g. permite aderarea bacteriilor la nivelul celulelor epiteliale.

39. Patogenie • Secundar actiunii primare a v.g. evolutia poate fi spre o pneumonie atipică primară sau, secundar unei infectii bacterine se ajunge la pneumonie lobară acută: cel mai frecvent suprainfectia bacteriană este cu : S. pneumoniae, H. influenzae sau. S. aureus . Lezarea celulelor induce un proces acut inflamator cu edem si atractia celulelor fagocitare.

40. Manifestări clinice • Posibilitătile evolutive sunt variate: de la afectiuni respiratorii moderate cu rinită si farinigită la PAP cu posibil deces. • Infectiile asimptomatice pot atinge 50% dintre infectii. • Tipic, fără a fi patognomonic pentru gripă este debutul brusc cu febră si tuse. Tabloul clinic nu diferentiază în nici într-un caz gripa de alte infectii cu localizarea la nivelul TR. • Diagnosticul de laborator este util acestui scop

41. Istoria naturala a infectiei

42. Tablou clinic • Adulţi: debut- febră, frisoane, cefalee, dureri în gît, tuse uscată, mialgii, astenie, anorexie. Febra de 38 – 40 C se atinge la 24 de ore de la debut. Febra durează, de regulă, 3 zile (limite 1 – 5 zile). Simptomatologia se remite cel mai frecvent într-o săptămînă dar tusea şi astenia pot persista încă 1 sapt. după remiterea febrei.

43. Tablou clinic - adulti • In ultimul timp au evoluat v. gripale A: H1N1, H2N2 , H3N2 si B, toate determinînd o simptomatologie asemănătoare. • In general v.g. B determina infectii mai putin severe decît v.g A. • Virusul gripal A/ H3N2 pare a fi cel mai “periculos”. • La bătrîni simptomele majore sunt: anorexia, lentoarea, febra neexplicată, astenia, rinita si starea de confuzie.

44. Copii si nou-născuti • V.g. A si B sunt , pentru copii, agenti etiologici importanti atît pentru TRScăt si pentru TRI. • Simptomatologia este asemănătoare cu cea a adultului dar tulburările gastrointestinale cum ar fi durerile abdominale , vărsăturile si diareea sunt mai frecvent semnalate. In plus, miozitele, crupul si otita media sunt si ele mai frecvente la copii. • Infectia la nou-născut este posibil fatală si se poate manifesta doar prin febră de etiologie neprecizată.

45. Complicatii • TRS: sinuzite bacterine, otite medii; • TRI: exacerbarea unor boli pulmonare cronice obstructive, insufucientă cardiacă congestivă, crup, bronsite, pneumonii . • Pneumonia rar este determinata de v.g. si, mai frecvent, constă în suprainfectii bacteriene deci, de instalarea unei pneumonii lobare acute.

46. Complicatii • Aparat circulator: rar implicat. Posibile miocardite, pericardite si tromboflebite. • Sindromul Reye este o complicatie rară ce constă în insuficientă hepatică siencefalopatie, avînd o rată a mortalităţii de 30%- 40%. • Apare mai ales la copii,(intre 2-16 ani) secundar unor infectii virale (e.g. gripă, mai ales cu tip B, varicelă) si a terapiei cu aspirină administrata ca antipiretic. De aici rezultă interdictia utilizării ei ca tratament simptomatic, la copii în infectii virale. • Patogenie, necunoscută.

47. Diagnostic • Cultivare: OE, CC si identificarea prin RIH. • Serologie: RFC, RIH, ELISA, IF. • Evidentierea rapida a antigenelor: IF • PCR • IF: diagnostic direct si indirect. • Sensisibilitatea si specificitatea sunt diferite in functie de testul utilizat, laborator, proba.

48. Diagnostic • Produse patologice pentru izolare sau detectie rapida: probele de exsudat NF sunt mai eficiente decit prelevarile cu tamponul • Ca pentru orice afectiune si in cazul gripei, rezultatele trebuie intrepretate in contextul altor informatii pe care le avem de la clinician.

49. Tratament • Analgezice si antitusive , ca tratament simptomatic. Ca antipiretic se preferă acetominofen (pentru a preveni sindromul Reye). • Amantadina si rimantadina sunt drogurile de electie (rimantadina mai ales la ceicu insuficientă renală). • Se adminstrează cît mai precoce atît cu scop profilactic cît si terapeutic; reduc perioada de boală cu aprox. 50% • Clasic gripa “durează 7 zile fără tratament si 1 săptămînă cu tratment ”); dificil de apreciat eficienta tratamentului. • Pare foarte util la batrini (previne coimplicatiile si evolutiile severe). • Antibiotice numai pentru profilaxia sau terapia suprainfecţiilor bacterine.

50. Epidemiologie • Variabilitatea antigenică face ca permanent un număr mare de persoane să fie receptive la boală; copii sunt mai frecvent afectaţi. • In zonele temperate, epidemiile sunt practic anuale, durează 4-6 săptămîni si desigur sunt caracteristice sezonului rece.