A Maryland Egyetem kutatóinak legújabb tanulmánya azt vizsgálta, hogy egy emberi és madárinfluenza-géneket is tartalmazó hibrid vírustörzs esetében milyen mutációk szükségesek ahhoz, hogy a vírus képessé váljon a váladékcseppekkel történő, emlősök közötti terjedésre. A kutatás eredményei azért is aktuálisak, mert jól szemléltetik, hogy miként alakulhatott ki a jelenleg világjárvánnyal fenyegető, négyszeres genetikai keveredést tartalmazó új influenzavírus. Egy virológiával és immunológiával foglalkozó szakfolyóiratban emellett több olyan tanulmány is megjelent, amelyek szerzői a H5N1-es madárinfluenza tüdőt károsító hatásait vizsgálták: az új influenza által okozott fertőzéseknél mindennek azért lehet jelentősége, mert az éppen terjedő vírus genetikai anyagában a H5N1-es törzsből származó RNS-darabokat is kimutattak.
H5N1-es géndarabok is vannak az új influenzában
Az influenza A H1N1-ről készített felvétel (Fotó: CDC)
Ajánló
Korábban:
A higiéniai szabályok betartása is segíthet az új influenza megelőzésében
Minimum három hónapba telhet az új influenzavírus elleni vakcina előállítása
Éppen egy ilyen vírustól tartottunk
Alapvető tudnivalók a sertésinfluenzával kapcsolatban
Univerzális influenzavakcinát lehetne kifejleszteni a jövőben
A madárinfluenza hagyományos vírusai (például a korábban sokat emlegetett H5N1) vélhetően továbbra is csak azoknál képesek emberi fertőzést kialakítani, akik madarakkal érintkeznek, az emberről emberre történő tömeges terjedést azonban eddig még nem sikerült megfigyelni. Egyes elszigetelt esetekben ugyan már ez is végbemehetett - lásd korábbi cikkünket: Az első bizonyíték arra, hogy emberről emberre terjedhet a madárinfluenza - egymást követő gyakori esetekről viszont (a H1N1-es új influenzavírussal ellentétben) még sehol nem számoltak be.
A Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóirat legutóbbi számában megjelent tanulmány szerzői arra voltak kíváncsiak, hogy a madárinfluenza vírustörzsei mekkora eséllyel alakíthatnak ki egy olyan új vírusváltozatot, amely már a levegőbe került váladékcseppekkel is képes az emlősök vagy akár az emberek között történő terjedésre. Igaz ugyan, hogy a Mexikóból indult új vírustörzs - a WHO által eddig hivatalosan megerősített 29 halálesetet leszámítva - egyelőre nem bizonyult igazán veszélyesnek, de egy a mostanihoz hasonló, madár- és emberi influenzagéneket is egyaránt tartalmazó hibridvírusnak elég lehet mindössze néhány mutáció, hogy szert tegyen az emlősök és az emberek közötti gyors, váladékcseppekkel történő terjedésre. (Azt is hozzá kell tenni, hogy a mostani új influenza is tovább mutálódhat, ami rossz esetben egy sokkal virulensebb, vagyis a fertőzött szövetekben gyorsabban szaporodó és ezáltal komolyabb megbetegedést okozó vírusváltozat megjelenését eredményezheti.)
Az új gének beszerzése és a vírus genetikai állományába történő beépítése - szaknyelven reasszortálódás - többnyire köztes fajokban, például sertésekben zajlik, de a folyamat más fajokban is végbemehet (lásd a második ábrán): a minket érintő problémát leginkább az jelenti, hogy a sertések és az emberek között kétirányú géncsere is végbemehet, így a sertések szervezetébe az emberi influenzát okozó vírusgének is könnyen bejutnak (az utóbbi napokban például olyan esetekről is hallhattunk, amikor a H1N1 az emberről kerülhetett át az állatállományra: Ember fertőzhetett sertéseket Kanadában).
Az ábrán kék, illetve sárga színnel jelölt alfa-2-6-Gal és alfa-2-3-Gal a légutakban, illetve a madarak emésztőrendszerében található receptorokat jelölik (egy galaktóz cukormolekulához kötődő sziálsav). Az influenzavírusok különféle típusai a hemagglutinin (HA) nevű felszíni fehérjével ezekhez képesek kötődni (a kétféle receportípusról bővebben lásd korábbi cikkünket: Aggodalomra adhat okot a madárinfluenza új mutációja). Az ábra forrása: Daniel R. Perez, Maryland Egyetem
Hány mutáció kell ahhoz, hogy egy hibrid influenzavírus váladékcseppekkel is terjedhessen?
Daniel R. Perez, a Maryland Egyetem virológus professzora kollégáival Az állatkísérletben a H9N2 elnevezésű madárinfluenza-vírust használták, mivel a H5N1 mellett ezt a vírusváltozatot is esélyesnek tartják arra, hogy emberi világjárványt okozó influenzatörzs fejlődjön ki belőle. A virológusok az úgynevezett reverz genetikai módszerrel egy olyan hibridvírust hoztak létre, amely az emberi (H3N2) és a madárinfluenza-vírusok egyikének génjeit is tartalmazza (a reverz genetikai eljárás során előbb izolálják az adott vírustörzs génjeit, majd miután szétválogatták őket, a választott RNS-darabokat visszajuttatják a vírusba, létrehozva ezzel egy korábban nem létező vírustörzset). A hibridvírus madárinfluenza-génjei ugyan nem a H5N1-es vírustörzsből származtak, a mesterséges vírusváltozat mégis hasonlít a H1N1-es új influenzára annyiban, hogy mindkettőben a madár- és az emberi influenzatörzsekből származó RNS-ek vannak jelen.
A kutatócsoport vadászgörényeket fertőzött az újonnan létrehozott hibridvírussal, majd megvárták, hogy a vírusban meginduljanak a spontán genetikai változások, vagyis a mutációk (a kísérletben azért vadászgörényeket használtak, mert ezek az állatok régóta jó modellként szolgálnak az influenzavírusok emberek közötti terjedésének tanulmányozására). A fertőzött állatok mellett egészséges vadászgörények is szerepeltek a vizsgálatban, amelyek fizikailag ugyan nem érintkeztek a beteg állatokkal, de velük egy légtérben tartották őket, így nem sokkal később a kezdetben egészséges egyedek is megfertőződtek. A fertőzött állatok igazolták, hogy a vírusban valóban végbementek a váladékcseppekkel történő terjedéshez szükséges mutációk.
Az influenza A vírus szerkezete (a HA a hemagglutinin fehérjét jelöli, amellyel a vírus a már említett, kétféle receptortípushoz képes kötődni). Az ábra forrása: Daniel R. Perez, Maryland Egyetem
"Nem tudjuk, hogy azok a mutációk, amelyeket a laborban láttunk, vajon megegyeznek-e azokkal, amelyek képessé tették a H1N1 új típusú vírustörzsét arra, hogy váladékcseppekkel is terjedhessen. Még további kutatásokra van szükség ahhoz, hogy alaposabban megismerjük az új influenzavírusra specifikusan jellemző genetikai mutációkat" - mondta Perez.
Nem lehet előre megjósolni a várhatóan bekövetkező mutációkat
A mutálódott hibridvírus alaposabb vizsgálata során kiderült, hogy a váladékcseppekkel történő terjedéshez szükséges két mutáció közül az egyik a felszíni hemagglutinin (HA) fehérje csúcsát érintette, azon helyek egyikét, ahol a H5N1 elleni jelenlegi vakcinák hatására termelődő emberi antitestek kötődnének meg (a madárinfluenza ellen korábban kifejlesztett hazai védőoltásról lásd korábbi cikkünket: Madárinfluenza-vakcina).
"Mivel a mutálódott vírus kötőhelye eltér annak a vírusnak a szerkezetétől, amely ellen a madárinfluenzával szembeni vakcinákat eredetileg kifejlesztették, ezek feltehetően nem lennének annyira hatékonyak a H9N2 mutálódott vírustörzse ellen, ahogyan azt korábban remélték. Ezt mindenképp figyelembe kellene venni a madárinfluenza-törzsekből származó géneket is tartalmazó, "világjárvány-gyanús" vírusok elleni védőoltások kifejlesztésekor" - tette hozzá Perez.
A munkát nehezíti, hogy a kutatók nem tudják előre megjósolni, hogy pontosan milyenek lesznek az éppen terjedő vírusváltozatban aktuálisan bekövetkező mutációk, és azt sem, hogy ezek várhatóan mikor jelennek meg természetes körülmények között. Sajnos az sem mondható meg előre, hogy a madárinfluenzát okozó vírustörzsek közül melyikben fog kialakulni olyan mutáció, amely idővel képessé válik majd az emlősök közötti, váladékcseppekkel történő hatékony terjedésre.
"Ez csak a jéghegy csúcsa" - véli Perez. "Még sokkal több kutatásra van szükség ahhoz, hogy pontosan megmondjuk, a mutációk mely kombinációi vezetnek a váladékcseppekkel történő terjedés képességének megjelenéséhez. Ez a tudás sokat segíthetne a minél megfelelőbb vakcinák megtervezésekor."
Perez és munkatársai jelenleg az amerikai Nemzeti Egészség Intézetek (NIH) és a járványok terjedését ellenőrző amerikai intézet (CDC) szakembereivel egyeztetnek arról, hogy milyen módon tudnának bekapcsolódni a jelenleg fertőző új influenzatörzs pontosabb megismerésébe és a vírus elleni vakcina kifejlesztésébe.
Ölhet-e az új influenza az úgynevezett "citokin-vihar" miatt?
A Mexikóból kiindult új influenzavírus a fiatal, de egyébként egészséges felnőtteket is veszélyeztetheti, mivel genetikai állományában jelen van a H5N1-es madárinfluenzából származó genetikai anyag is: a H5N1-es törzs szegmensei azért okozhatnak problémát, mert úgynevezett "citokin-vihart" képesek beindítani a szervezetben, amelynek során a beteg immunrendszere túlzott mértékben aktiválódik és ez akár végzetesen is károsíthatja a tüdőket - olvasható az EurekAlert hírportálon.
A közleményben a Viral Immunology című folyóirat legfrissebb számában megjelent tanulmányokat ismertetik, amelyek szerzői azt vizsgálták, hogy a vírusfertőzés miként vezethet a tüdőben is jelenlévő citokinek szabályozásának felborulásához. A citokinek az immunrendszer részeiként kommunikációs (jelátviteli) feladatokat látnak el: a vegyületek szerepe, hogy segítsék az immunrendszer sejtjeinek mozgósítását azokban az esetekben, ha szervezetünkbe különféle kórokozók - baktériumok vagy vírusok - kerülnek.
Citokin-vihar abban az esetben jön létre, ha védekezőrendszerünk "túlreagálja" a fertőzést, aminek következtében egyszerre nagy mennyiségben termelődnek citokinek: ilyenkor gyulladásos reakció indulhat be, amelynek során az egy helyen felhalmozódott immunsejtek és a fertőzés helyén termelődött folyadék meggátolhatja az érintett szövetek vagy szervek megfelelő működését. Az influenzás fertőzés során a tüdőben keletkezhet citokin-vihar, ami rossz esetben akár halálhoz is vezethet. (Érdemes megjegyezni, hogy a 2006 márciusában nagy port kavart nagy-britanniai gyógyszervizsgálatnál, amelyben kis híján hat férfi vesztette életét, szintén szerepet játszott a citokinek túlzott mértékű termelődése: a beadott szerre a kelleténél hevesebben reagált a vizsgálati alanyok szervezete, az áldozatokon emiatt mindenfelé duzzanatok és különböző szervi károsodások jelentkeztek. Részletesebben lásd a Tudomány rovat cikkét: Fény derülhet a balul sikerült brit gyógyszerkísérlet okára.)
A H5N1-es madárinfluenza törzs - amelynek egyes részletei az új influenzavírusban is megtalálhatóak - korábban kiugróan magas halálozási arányt okozott olyan fiatal és egészséges felnőttek körében is, akiknek immunrendszere egyébként megfelelően működött: a tanulmányok szerzői szerint ennek hátterében is a citokin-vihar állhatott (a H5N1 ezen tulajdonsága hasonlít az 1918-as spanyolnátha-járványt okozó H1N1-es vírustörzs altípusára, amely sok esetben éppen a fiatal felnőttek körében bizonyult végzetesnek).
David L. Woodland, a Viral Immunology folyóirat vezető szerkesztője hangsúlyozta, hogy még sok minden nem világos a jelenleg terjedő új influenzával kapcsolatban: "Nem tudjuk például, hogy pontosan mikor bukkant fel a vírus, illetve azzal sem vagyunk tisztában, hogy a jövőben hány eset válhat halálos kimenetelűvé. Az új törzs világjárványt okozó képességei egyelőre még szintén ismeretlenek, és továbbra sem sikerült kideríteni, hogy a fertőzés miatt elhunyt személyeknél mi vezetett végül a halálhoz. Tisztázni kellene például, hogy a haláleseteknek köze lehetett-e a megbetegedést követően fellépő citokin-viharhoz" - mondta Woodland.
[origo] egészségA Mexikóból kiindult új influenzavírus a fiatal, de egyébként egészséges felnőtteket is veszélyeztetheti, mivel genetikai állományában jelen van a H5N1-es madárinfluenzából származó genetikai anyag is: a H5N1-es törzs szegmensei azért okozhatnak problémát, mert úgynevezett "citokin-vihart" képesek beindítani a szervezetben, amelynek során a beteg immunrendszere túlzott mértékben aktiválódik és ez akár végzetesen is károsíthatja a tüdőket - olvasható az EurekAlert hírportálon.
A közleményben a Viral Immunology című folyóirat legfrissebb számában megjelent tanulmányokat ismertetik, amelyek szerzői azt vizsgálták, hogy a vírusfertőzés miként vezethet a tüdőben is jelenlévő citokinek szabályozásának felborulásához. A citokinek az immunrendszer részeiként kommunikációs (jelátviteli) feladatokat látnak el: a vegyületek szerepe, hogy segítsék az immunrendszer sejtjeinek mozgósítását azokban az esetekben, ha szervezetünkbe különféle kórokozók - baktériumok vagy vírusok - kerülnek.
Citokin-vihar abban az esetben jön létre, ha védekezőrendszerünk "túlreagálja" a fertőzést, aminek következtében egyszerre nagy mennyiségben termelődnek citokinek: ilyenkor gyulladásos reakció indulhat be, amelynek során az egy helyen felhalmozódott immunsejtek és a fertőzés helyén termelődött folyadék meggátolhatja az érintett szövetek vagy szervek megfelelő működését. Az influenzás fertőzés során a tüdőben keletkezhet citokin-vihar, ami rossz esetben akár halálhoz is vezethet. (Érdemes megjegyezni, hogy a 2006 márciusában nagy port kavart nagy-britanniai gyógyszervizsgálatnál, amelyben kis híján hat férfi vesztette életét, szintén szerepet játszott a citokinek túlzott mértékű termelődése: a beadott szerre a kelleténél hevesebben reagált a vizsgálati alanyok szervezete, az áldozatokon emiatt mindenfelé duzzanatok és különböző szervi károsodások jelentkeztek. Részletesebben lásd a Tudomány rovat cikkét: Fény derülhet a balul sikerült brit gyógyszerkísérlet okára.)
A H5N1-es madárinfluenza törzs - amelynek egyes részletei az új influenzavírusban is megtalálhatóak - korábban kiugróan magas halálozási arányt okozott olyan fiatal és egészséges felnőttek körében is, akiknek immunrendszere egyébként megfelelően működött: a tanulmányok szerzői szerint ennek hátterében is a citokin-vihar állhatott (a H5N1 ezen tulajdonsága hasonlít az 1918-as spanyolnátha-járványt okozó H1N1-es vírustörzs altípusára, amely sok esetben éppen a fiatal felnőttek körében bizonyult végzetesnek).
David L. Woodland, a Viral Immunology folyóirat vezető szerkesztője hangsúlyozta, hogy még sok minden nem világos a jelenleg terjedő új influenzával kapcsolatban: "Nem tudjuk például, hogy pontosan mikor bukkant fel a vírus, illetve azzal sem vagyunk tisztában, hogy a jövőben hány eset válhat halálos kimenetelűvé. Az új törzs világjárványt okozó képességei egyelőre még szintén ismeretlenek, és továbbra sem sikerült kideríteni, hogy a fertőzés miatt elhunyt személyeknél mi vezetett végül a halálhoz. Tisztázni kellene például, hogy a haláleseteknek köze lehetett-e a megbetegedést követően fellépő citokin-viharhoz" - mondta Woodland.
