Adobe Systems Chřipka Influenza virus Adobe Systems Influenza A virion flu3c.gif (71067 bytes) Virion diameter c.100 μm Adobe Systems Čel: Orthomyxoviridae Influenza virus ̶hostitelé: ptáci, prase, člověk, kůň, pes a další obratlovci ̶tropizmus: epitel respiračního traktu (savci), epitel intestinálního a respiračního traktu (ptáci) ̶buněčné receptory: kyselina N-acetylneuraminová (kys. sialová) ̶velikost 80-120 nm, obalený, segmentovaný (-)ssRNA lineární genom (13,5 kb) ̶jediný (-)ssRNA virus replikující se v jádře ̶8 segmentů (velikost segmentu 890 až 2340 nt) kódujících 11 proteinů - u viru chřipky C pouze 7 segmentů ̶každý RNA segment tvoří ribonukleoprotein (RNP komplex) ̶Taxonomie: Influenzavirus A (člověk, prase, ptáci, kůň, netopýr, pes), B (člověk, mořští savci), C (člověk, prase), D (prase, dobytek) ̶součástí virionu jsou i buněčné proteiny tubulin a cyklophilin A ̶ Adobe Systems influenza_rna_synthesis Influenza virus (transkripce a replikace) Antigenomic RNA (+) genomic RNA (-) Adobe Systems Strategie replikace u influenza viru Replikace probíhá v jádře 1.virus se spojí hemaglutininem (HA1) k receptoru kys. sialové host. buňky a spustí endocytózu 2.acidifikace uvnitř endozómu (změna konformace M2-pumpování H+, strmé snížení pH) způsobí fúzi obalu viru s membránou endozómu – RNP komplex putuje k jádru 3.transkripce genomických segmentů virovou RNA polymerázou produkuje mRNA 4.současně replikace antigenomic (+)ssRNA jako templát pro syntézu nových (-)ssRNA 5.Obalové proteiny (HA, NA, M2) jsou translatovány na ER a transportovány do GK, kde probíhají postranslační modifikace (M2 plní opačnou roli než při vstupu do buňky-pumpuje H+ ven, aby nedošlo ke konformačním změnám HA komplexu 6.zbylé proteiny jsou syntetizovány na volných ribozomech v cytoplazmě 7.sestavení viru a pučení na plazmatické membráně (RNP komplex se akumuluje pod CM, stejně jako transmembránové proteiny HA, NA, M2, M1 protein se váže na CM, ¢packaging signal¢ umožní integraci osmi RNA segmentů do nového virionu 8.po vypučení viru přes CM je virus spojen s receptory přes HA, dokud neuraminidáza neodštěpí receptor a virus opustí buňku Adobe Systems Organizace genomu viru chřipky C:\Users\rudolf\Pictures\Moje naskenované obrázky\2015-03 (březen)\skenování0034.jpg Carter and Saunders, 2013 Adobe Systems C:\Users\rudolf\Pictures\Moje naskenované obrázky\2015-03 (březen)\skenování0035.jpg Strategie replikace viru chřipky (shrnutí) Carter and Saunders, 2013 Adobe Systems Infekce vyvolané orthomyxoviry Adobe Systems Infekce vyvolané orthomyxoviry Přenos: kapénkově (vysoce nakažlivé onemocnění) Inkubační doba: od vniknutí do organizmu k prvním příznaků trvá 24 až 48 hodin (nakažený člověk je zdrojem infekce ještě před vznikem prvních příznaků) Klinický obraz: náhlý začátek - vysoká horečka (i přes 40°C, zimnice, bolest hlavy, svalů a kloubů), bolestivý suchý kašel, nechutenství, u malých dětí zvracení, průjem, někdy febrilní křeče Komplikace: primární virová pneumonie (při srdečním onemocnění), bakteriální superinfekce pneumokoky nebo hemofily (záněty středouší u dětí nebo obličejových dutin u dospělých, bakteriální pneumonie), myokarditida Rizika: osoby starší 65 let (s chronickým onemocněním), gravidní ženy, imunokompromitovaní lidé Prevence: (1) Vakcinace – inaktivovaná trivakcína (2 subtypy chřipky A a 1 subtyp chřipky B), každoročně, složení se mění na základě cirkulujících kmenů, obvykle 1 dávka (2) Hygiena – mytí rukou, výměna kapesníků, izolace pacienta Adobe Systems Infekce vyvolané orthomyxoviry Diagnostika: izolace viru na TK nebo kuřecích embryích (výtěr z nasofaryngu), určení kmenů (HIT), sérologie (KFR, HIT), RT-PCR Léčba: symptomatická (paracetamol, antitusika) Antivirotika (léčba/profylaxe): léčba nejpozději do dvou dnů od počátku onemocnění (1)Blokátory proteinového kanálku M chřipkového viru A- zástava replikace virů (2)Inhibitory neuraminidázy – znemožňují virům opustit hostitelskou buňku (zanamivir-Relenza/inhalátor/dospělí; Oseltamivir-Tamiflu/tobolky/děti) Národní protipandemický plán – organizační opatření, jak postupovat v případě vzniku chřipkové pandemie (pandemická vakcína, zásoba antivirotik a jejich distribuce) Adobe Systems Hostitelé chřipky ve vztahu k hemaglutininu A/swine/South Dakota/152B/2009 (H1N2) Adobe Systems Cirkulace chřipky u obratlovců Adobe Systems Foto:profimedia.cz Mixing vessel Cirkulace chřipky u obratlovců Adobe Systems Role of migratory birds in spread of H5N1 Adobe Systems Live animal (wet) markets Dlouhodobé epidemické a pandemické riziko představuje úzký kontakt lidí s drůbeží, prasaty a dalšími obratlovci v jihovýchodní Asii (společné příbytky, kontakt mezi ptáky a prasaty). Adobe Systems High pathogenic and low pathogenic bird influenza Adobe Systems Response of immune system to H5N1 infection Adobe Systems Rozdíl v klinické manifestaci u H1N1 a H5N1 Adobe Systems Evolution of H1N1 (2009) Adobe Systems Evolution of H7N9 (2013) Související obrázek Adobe Systems Precautions (safety measures): H7N9, hospital, China Adobe Systems Influenza pandemics (history) Adobe Systems Výskyt H9N2, H7N7, H5N6 Adobe Systems Source of infection Adobe Systems Preventive measures: 'culling' Adobe Systems Chřipka H1N1: porovnání pandemických kmenů 1918: španělská chřipka 2009: mexická (prasečí) chřipka 1918: 50 mil. obětí 2009: 18 tis. obětí (přes 70 zemí) Zdroj H1N1 (1918): formalínem fixovaná plicní tkáň, oběť chřipky (Aljašský permafrost) - reverzní genetika Společné: mladí zdraví lidé ('cytokine storm') Rozdíl: H1N1 (2009) – gastrointestinální diskomfort a zvracení u 40% případů Genetický rozdíl/změny v AMK: hemaglutinin, neuraminidáza a polymeráza (PB1, PB2 proteiny) -výrazně přispěli k významné virulenci španělské chřipky -HA (1918) se efektivněji váže na alfa2-6-glykan receptor kys. sialové než jiné pandemické kmeny-vazebná kapacita HA k receptoru kys. sialové je klíčové z hlediska patogenity -efektivní kooperace mezi povrchovými HA a NA -PB1 (1918) - vyšší transkripční aktivita Adobe Systems Molecular determinants of H5N1 pathogenesis in vivo J.A. Belser, X. Lu, T.R. Maines, C. Smith, Y. Li, R.O. Donis, J.M. Katz, T.M. Tumpey Pathogenesis of avian influenza (H7) virus infection in mice and ferrets: enhanced virulence of Eurasian H7N7 viruses isolated from humans Journal of Virology, 81 (20) (2007), pp. 11139–11147 Abstract Before 2003, only occasional case reports of human H7 influenza virus infections occurred as a result of direct animal-to-human transmission or laboratory accidents; most of these infections resulted in conjunctivitis. An increase in isolation of avian influenza A H7 viruses from poultry outbreaks and humans has raised concerns that additional zoonotic transmissions of influenza viruses from poultry to humans may occur. To better understand the pathogenesis of H7 viruses, we have investigated their ability to cause disease in mouse and ferret models. Mice were infected intranasally with H7 viruses of high and low pathogenicity isolated from The Netherlands in 2003 (Netherlands/03), the northeastern United States in 2002-2003, and Canada in 2004 and were monitored for morbidity, mortality, viral replication, and proinflammatory cytokine production in respiratory organs. All H7 viruses replicated efficiently in the respiratory tracts of mice, but only Netherlands/03 isolates replicated in systemic organs, including the brain. Only A/NL/219/03 (NL/219), an H7N7 virus isolated from a single fatal human case, was highly lethal for mice and caused severe disease in ferrets. Supporting the apparent ocular tropism observed in humans following infection with viruses of the H7 subtype, both Eurasian and North American lineage H7 viruses were detected in the mouse eye following ocular inoculation, whereas an H7N2 virus isolated from the human respiratory tract was not. Therefore, in general, the relative virulence and cell tropism of the H7 viruses in these animal models correlated with the observed virulence in humans. Copyright © 2007, American Society for Microbiology. All Rights Reserved HPAI klinické projevy bbreeder6 broiler_perioc_oedem Adobe Systems empresmap_jandec04_800x600 Adobe Systems empresmap_janaug05_800x600 Adobe Systems HPAI, January 2006 01_1_15 Adobe Systems HPAI v Dunajské deltě, říjen 2005 Tulcea_map ––– ––– ––– ––– Adobe Systems H5N1, leden až červen 2007 Global_SubNat_H5N1inAnimalConfirmed_2007_SEMESTER1_20070821 První případ HPAI H5N1 v Česku: labuť v Hluboké n.Vlt., 27. březen 2006 První_HPAI_ČR Hluboká HPAI_ochrpásmo Adobe Systems Summary of the H5N1 spread chronology (as of 31 January 2006) ̶Since 1996: HPAI H5N1 virus circulates in SE. Asia ̶ ̶Since late 2003: circulation greatly activated in that area ̶ ̶April-May 2005: Qinghai + Xinjiang provinces, N.China ̶ ̶July 2005: Novosibirsk region, Asian Russia ̶ ̶July to August 2005: Kazakhstan, Tibet, Mongolia ̶ ̶August 2005: Altai, Kurgan, Omsk, Tyumen regions, Asian Russia, and Chelyabinsk region in southern Ural (at the limits of Europe) ̶ ̶October 2005: Turkey, Romania, Croatia, European Russia, Crimea ̶ ̶November 2005: Kuwait ̶ ̶January 2006: Cyprus, Iraq, Saudi Arabia ̶ HPAI risk for humans: live poultry markets T. Uyeki (CDC) Adobe Systems Origin of pandemic influenza (Nicholson et al. 2003) Pig as a "mixing vessel" _______ Adobe Systems Worldwide circulation of H5N1 Adobe Systems Související obrázek Cirkulace H5N1 Adobe Systems Animal model for experimental infection of influenza viruses Adobe Systems H5N1 in experimental model Adobe Systems Molecular determinants of H5N1 pathogenesis in vivo J.A. Belser, X. Lu, T.R. Maines, C. Smith, Y. Li, R.O. Donis, J.M. Katz, T.M. Tumpey Pathogenesis of avian influenza (H7) virus infection in mice and ferrets: enhanced virulence of Eurasian H7N7 viruses isolated from humans Journal of Virology, 81 (20) (2007), pp. 11139–11147 Abstract Before 2003, only occasional case reports of human H7 influenza virus infections occurred as a result of direct animal-to-human transmission or laboratory accidents; most of these infections resulted in conjunctivitis. An increase in isolation of avian influenza A H7 viruses from poultry outbreaks and humans has raised concerns that additional zoonotic transmissions of influenza viruses from poultry to humans may occur. To better understand the pathogenesis of H7 viruses, we have investigated their ability to cause disease in mouse and ferret models. Mice were infected intranasally with H7 viruses of high and low pathogenicity isolated from The Netherlands in 2003 (Netherlands/03), the northeastern United States in 2002-2003, and Canada in 2004 and were monitored for morbidity, mortality, viral replication, and proinflammatory cytokine production in respiratory organs. All H7 viruses replicated efficiently in the respiratory tracts of mice, but only Netherlands/03 isolates replicated in systemic organs, including the brain. Only A/NL/219/03 (NL/219), an H7N7 virus isolated from a single fatal human case, was highly lethal for mice and caused severe disease in ferrets. Supporting the apparent ocular tropism observed in humans following infection with viruses of the H7 subtype, both Eurasian and North American lineage H7 viruses were detected in the mouse eye following ocular inoculation, whereas an H7N2 virus isolated from the human respiratory tract was not. Therefore, in general, the relative virulence and cell tropism of the H7 viruses in these animal models correlated with the observed virulence in humans. Copyright © 2007, American Society for Microbiology. All Rights Reserved Adobe Systems Live bird (poultry) markets Adobe Systems High pathogenic and low pathogenic bird influenza Adobe Systems Response of immune system to H5N1 infection Adobe Systems Adobe Systems Evolution of H1N1 (2009) Adobe Systems Evolution of H7N9 (2013) Související obrázek Adobe Systems Geographic localization of H7N9, H5N1, H10N8, H5N6 Adobe Systems Influenza pandemics Adobe Systems Výskyt H9N2, H7N7, H5N6 Adobe Systems Main symptoms and complications of flue Adobe Systems Adobe Systems Source of infection Adobe Systems Laboratory diagnostics Adobe Systems http://www.ecdc.europa.eu/en/healthtopics/seasonal_influenza/PublishingImages/influenza-europe-week ly-infographic.jpg Distribuce chřipkových virů v Evropě http://ecdc.europa.eu/en/healthtopics/seasonal_influenza/PublishingImages/influenza-europe-weekly-i nfographic.jpg