4.25.4 Virusurile gripei aviare H5N1 înalt patogene și potențial pandemice și mecanismul molecular al transmiterii virusurilor la om
S-a crezut că gama de gazde a virusului gripei aviare nu transferă virusurile gripei aviare direct la om. De fapt, pandemiile anterioare de gripă, cum ar fi H2N2 (gripa asiatică din 1957) și H3N2 (gripa din Hong Kong din 1968) proveneau din virusuri aviare reasortate cu gena umană la porci. Porcii au receptori atât pentru virusurile gripale umane, cât și pentru cele aviare18,19 și pot fi infectați atât de virusurile umane, cât și de cele aviare, fiind animalele care trăiesc îndeaproape atât cu oamenii, cât și cu păsările în natură. Porcii au fost „recipientul de amestecare”,36 rezultând un nou mutant care poate infecta oamenii. Deși la porci se mențin aceleași linii de subtipuri de virusuri (H1N1, H3N2) ca la om, porcii au subtipuri de virusuri gripale A mai diverse din punct de vedere genetic. Virusul H1N1 porcin de tip aviar a apărut la sfârșitul anilor 1970 în Europa și este distinct din punct de vedere antigenic și genetic de virusul H1N1 clasic.37 Un alt neam de virusuri porcine de tip uman a apărut recent la porci în Statele Unite în ultima parte a anilor 1990,38 indicând că porcii pot juca un rol de vase de amestecare a virusurilor de origine umană, aviară și a altor origini diferite.18,19,36
În 1997, un virus H5N1 al gripei aviare A a fost transmis direct de la pui la oameni în Hong Kong, ucigând șase din cele 18 persoane infectate, cu o rată de mortalitate de 33%.2-6 Virusul H5N1 din Hong Kong părea a fi rareori transmisibil de la om la om. Gripa aviară H5N1 din 1997 a fost odată eradicată prin sacrificarea tuturor păsărilor de curte din Hong Kong. Cu toate acestea, donatorul genei hemaglutininei din tulpina H5N1 din 1997 (A/goose/Guangdong/1/96 ) a continuat să circule la gâștele din sud-estul Chinei39,40 , iar acest virus a fost înlocuit în scurt timp cu diferite genotipuri41 care au fost foarte patogene la pui, dar nu și la rațe. Acești viruși H5N1 au fost din nou eradicați prin sacrificarea păsărilor de curte, pentru ca în 2002 să fie înlocuiți de alte genotipuri. În februarie 2003, virusul H5N1 al gripei aviare a reapărut într-o familie din sud-estul Chinei, inclusiv Hong Kong.42 A fost confirmată infecția cu virusul H5N1 la tată și la fiu. Din decembrie 2003, virusul H5N1, virusul gripei aviare extrem de înalt patogen s-a răspândit în multe țări asiatice (analizat de Lipatov et al).43
Acest virus a ucis aproape 150 de milioane de păsări de curte în Asia și cel puțin 62 de persoane în Thailanda,44 Vietnam, Cambodgia și Indonezia până la 1 noiembrie 2005. Ulterior, în timpul epidemiei, au fost raportate izolări suplimentare ale virusului H5N1 de la diferite specii aviare (rață, prepeliță, gâscă, cioară și păsări indigene). Un mare focar de virus H5N1 la păsările de apă migratoare a fost semnalat pentru prima dată în 2005 în lacul Qinghai din vestul Chinei, care este o rezervație naturală protejată fără ferme avicole în apropiere.45 Au fost izolate 28 de virusuri H5N1 din 92 de tampoane cloacale, traheale și fecale, precum și alte cinci virusuri din probe de țesut de la păsări de apă sălbatice. Compararea secvențelor a arătat că virusurile H5N1 erau aproape identice în toate segmentele genetice. Gena hemaglutininei păstrează motivul de aminoacizi bazici (QGERRRKKR) în peptida de legătură care caracterizează gripa aviară înalt patogenă. Toate izolatele din Qinghai prezentau o mutație Lys 627 în gena PB2, care a fost asociată cu o virulență crescută la șoareci.46 Analiza filogenetică a hemaglutininei, neuraminidazei și a nucleoproteinei a indicat că virusurile Qinghai erau strâns legate de virusul H5N1 A/Chicken/Shantou/4231/2003 (genotipul V) al virusurilor; cu toate acestea, alte cinci gene interne, reprezentate de gena proteinei matricei, erau strâns legate de A/Chicken/Shantou/810/2005 (genotipul Z) izolat în sudul Chinei în 2005.45 Prin urmare, virusurile lacului Qinghai se disting clar de cele care au provocat infecții umane în Thailanda și Vietnam. A fost raportată analiza genomică a virusurilor H5N1 ale gripei aviare A izolate de la păsări de curte și alte animale47 și de la oameni48 în Thailanda. Virusul H5N1 este, de asemenea, izolat de la tigri și leoparzi în Thailanda.49-52 Recent, pisicile domestice pot fi infectate experimental cu virusul H5N1 și se suspectează că pisica poate acționa ca gazdă intermediară între păsări și oameni.53 A fost raportată o probabilă transmitere de la tigru la tigru a gripei aviare H5N1 în Thailanda.52 A fost raportată transmiterea virusului gripei cabaline (H3N8) la câinii de curse, ogari.54 S-a raportat, de asemenea, că virusul H5N1 a fost izolat de la porci în Vietnam și China, care au fost raportate ca fiind o gazdă intermediară între păsări și oameni. Astfel, virusurile H5N1 pot sări cu ușurință peste zidul de restricție a gamei de gazde. Modificările moleculare ale hemaglutininei virusului H5N1 au sugerat o evoluție adaptativă în noua gazdă.
Mecanismul molecular al transmiterii virusului H5N1 la om în Vietnam și Thailanda în 2004 este încă neclar. Substituția unică Ser239Asn (Ser227Asn în numerotarea H3) identificată în virusurile izolate de la doi pacienți (un băiat și tatăl său) cu gripă H5N1 după ce au vizitat provincia Fujian, China, în 20036,42 nu a fost observată la niciun alt virus H5N1. Noi55 am caracterizat specificitatea de legare la receptor a izolatului (A/Hong Kong/212/03) provenit de la băiatul care a avut un contact strâns cu puii vii în timpul unei vizite în provincia Fujian, și am constatat că virusul s-a legat atât de secvențele Neu5Acα2-3Gal, cât și de Neu5Acα2-6Gal, în condițiile în care virusul de referință de la rață (A/duck/Hong Kong/836/80, A/duck Hong Kong/200/01) și de la om (A/New Caledonia/20/99, A/Memphys/1/71) s-a legat de Neu5Acα2-3Gal și, respectiv, de Neu5Acα2-6Gal. Aceste rezultate sugerează că, după transmiterea sa de la o pasăre la om, este posibil să fi dobândit capacitatea de a recunoaște Neu5Acα2-6Gal. Acest concept este în concordanță cu cunoștințele actuale, în sensul că HA ale primelor tulpini disponibile din toate pandemiile din secolul XX au fost transmise de la păsări la om.56,57 Mai recent, Mai Le et al.7 au analizat specificitatea de legare la receptori a izolatului H5N1 de la un pacient din Vietnam. Un virus gripal H5N1, A/Hanoi/30408/2005, a fost izolat de la o fetiță vietnameză în vârstă de 14 ani care a primit o doză profilactică (75 mg o dată pe zi) de oseltamivir timp de 4 zile și apoi a primit o doză terapeutică (75 mg de două ori pe zi) timp de 7 zile. Virusul care rezistă la oseltamivir a fost izolat în timpul tratamentului profilactic al acesteia și niciun virus nu a fost izolat după administrarea de doze crescute de oseltamivir. Fata nu avusese niciun contact direct cunoscut cu păsările de curte, dar avusese grijă de fratele ei în vârstă de 21 de ani în timp ce acesta avea o infecție documentată cu virusul H5N1. Momentul în care s-a produs infecția la acești doi pacienți, împreună cu lipsa de interacțiune cunoscută a fetei cu păsările de curte, ridică posibilitatea ca virusul să fi fost transmis de la frate la soră. Zece clone au fost purificate din virus, iar clona 9 rezistentă la oseltamivir și clona 7 sensibilă au fost trimise pentru a determina specificitatea de legare a receptorului. Am constatat că ambele clone se leagă la polimerul cu legătură α2-3 și la polimerul cu legătură α2-6. Virusul de referință pentru păsări, A/duck/Mongolia/301/2001, s-a legat de polimerul legat de α2-3, dar nu s-a legat deloc de polimerul legat de α2-6; virusul de referință uman, A/Kawasaki/1/2001, s-a legat puternic de polimerul legat de α2-6, dar numai slab de polimerul legat de α2-3. Proprietățile de legare mai largi ale clonelor H5N1 pot reflecta un grad de adaptare la gazdele umane. Cele două experimente pe care le-am efectuat pe izolatele H5N1 de la oameni din China și Vietnam arată că virusul aviar H5N1 extrem de patogen poate suferi mutații după transmiterea sa de la o pasăre la un om și poate dobândi capacitatea de a recunoaște receptorul Neu5Acα2-6Gal uman, care se răspândește cu ușurință de la om la om, iar apoi poate provoca o pandemie mai gravă decât cea a gripei spaniole din 1918 în lumea umană. Este deosebit de îngrijorător faptul că poate doar una sau două modificări de aminoacizi în situsul de legare la receptorul viral al hemaglutininei virusului H5N1 ar putea fi necesare pentru a schimba tropismul hemaglutininei H5 de la receptorii de tip aviar la cei de tip uman.7
În 1999, virusul gripei aviare H9N2 a fost, de asemenea, transmis la doi copii din Hong Kong și a provocat o gripă ușoară. Grupul nostru58 și Matrosovich et al.59 au demonstrat că unele virusuri gripale H9N2 izolate din prepelițe în China au dobândit deja o preferință pentru legarea la receptorii Neu5Acα2-6Gal ca și tulpina umană, ceea ce indică faptul că acest virus are potențialul de a provoca transmiterea de la om la om, deși cazul nu a fost raportat până acum. Aceste rezultate arată că virusurile gripale aviare care recunosc receptorul Neu5Acα2-3Gal pot suferi mutații în corpul păsărilor infectate în timpul circulației lor în lumea aviară în tipul uman care se leagă de receptorul uman Neu5Acα2-6Gal lanțurile de sialosugari Neu5Acα2-6Gal. Virusurile H9N2 au fost, de asemenea, detectate la porci în Hong Kong,60 iar în prezent sunt panzootice la păsările domestice din Eurasia.61 Aceste rezultate susțin că virusurile H9N2 au un rol potențial ca agenți ai gripei pandemice.
În martie 2003, subtipul patogen H7N7 al virusului gripei aviare A a apărut la păsările de curte din Olanda. Virusul s-a transmis la om. Un medic veterinar a murit, iar conjunctivita a apărut la cel puțin 82 de persoane.62,63 Nu se cunosc încă specificitățile de legare la receptori ale virusului H7N7 izolat de la pui și de la om și nici mecanismul molecular al transmiterii virusului de la păsări la om. Recentele infecții umane provocate de virusurile gripei aviare H5N1, H9N2 și H7N7 reprezintă o amenințare de generare a unor noi virusuri gripale mutante care se răspândesc cu ușurință de la o persoană la alta, ceea ce ar putea pregăti terenul pentru apariția la nivel mondial a unor virusuri gripale înalt patogene.
Virusurile gripei aviare H5N1, înalt patogene și potențial pandemice, au devenit endemice și sunt acum rezidente în Asia, iar în prezent se răspândesc în Rusia și în țările europene, putând să nu fie ușor de eradicat.41 Sunt necesare măsuri de control pe termen lung pentru a reduce această amenințare la adresa sănătății publice și veterinare în această regiune și, potențial, la nivel mondial.64 Este imperativ ca focarele de boală H5N1 la păsările de curte din Asia să fie controlate rapid și durabil.
.