Orthomyksovirukset — RNA-virusperhe: influenssavirukset, thogoto- ja isavirukset

Orthomyksovirukset: kokoava katsaus influenssaviruksista (A, B, C), thogoto- ja isaviruksista — tartunnat, isäntä­lajit ja rakennepiirteet.

Orthomyxoviridae (orthos, kreikaksi "suora"; myxa, kreikaksi "lima") on RNA-virusten perhe. Niihin kuuluu viisi sukua: Influenssavirus A, Influenssavirus B, Influenssavirus C, Thogotovirus ja Isavirus. Kolmeen ensimmäiseen sukuun kuuluu viruksia, jotka aiheuttavat influenssaa selkärankaisissa, kuten linnuissa (ks. myös lintuinfluenssa), ihmisissä ja muissa nisäkkäissä. Isavirukset tarttuvat lohiin; thogotovirukset tarttuvat selkärankaisiin ja selkärangattomiin, kuten hyttysiin ja meritäihin.

Influenssavirusten kolme sukua voidaan erottaa toisistaan niiden proteiinien rakenteen perusteella. Ne tartuttavat selkärankaisia seuraavasti:

Perheen yleispiirteet

• Genomi: Orthomyksovirukset ovat yksijuosteisia, negatiivisen suuntaisia RNA-viruksia, joiden genomit ovat segmentoituneita (useita erillisiä RNA-segmenttejä). Segmentoituneisuus mahdollistaa geenien vaihtautumisen (reassortment) eri viruskantojen välillä.
• Rakenne: Viruksilla on lipidiympärö (kuori) ja pinnalla glykoproteiineja, jotka osallistuvat kohdesolun tunnistukseen ja fuusioon. Nukleokapsidi on helicaalinen.
• Proteiinit: Influenssaviruksilla keskeisiä proteiineja ovat polymeraasikompleksi (PB2, PB1, PA), nukleoproteiini (NP) sekä pintaproteiinit kuten hemagglutiniini (HA) ja neuraminidaasi (NA) (Influenza C: HEF — hemagglutinin-esterase-fusion, joka yhdistää HA:n ja NA:n toiminnot).
• Lisäykseen liittyvät erityispiirteet: Orthomyksovirukset kopioivat osan RNA:n kapselista isäntäsolun tumassa ja käyttävät ns. "cap-snatching" -mekanismia viral-RNA:n kääntämisen aloittamiseksi, mikä on poikkeuksellista monien muiden RNA-virusten joukossa.

Influenssavirus A, B ja C — erot ja isäntäkirjo

• Influenssavirus A: Tärkein eläin- ja ihmistauteja aiheuttava sukukunta. Isäntäkirjo laaja: villilinnut (vesilinnut) toimivat luonnollisena reservuaarina, ja virus voi siirtyä muihin lintu- ja nisäkäslajeihin (mm. siipikarja, sioille, hevosille, meren nisäkkäille ja ihmisiin). Influenza A -viruksilla on 8 RNA-segmenttiä ja ne jaotellaan alatyyppeihin HA- ja NA-pintaproteiinien mukaan (esim. H1N1, H3N2). Segmentoituneisuus mahdollistaa antigenic shift -tapahtumat, jotka voivat johtaa pandemiasepäilyihin.
• Influenssavirus B: Pääosin ihmisiä (ja harvoin merinisäkkäitä) infektoiva suku. Myös 8 segmenttiä, mutta Influenssa B:llä ei ole alatyyppejä samalla tavalla kuin A:lla; sen sijaan tunnetaan eri linjoja (esim. Victoria- ja Yamagata-linjat). Influenza B aiheuttaa epidemioita mutta ei yleensä pandemiaa samassa mittakaavassa kuin A.
• Influenssavirus C: Yleensä aiheuttaa lievempiä hengitystieinfektioita ihmisillä. Genomi koostuu yleensä 7 segmentistä, ja pintaproteiini HEF vastaa sekä solun tartuttamisesta että reseptorin muokkauksesta. Influenssa C aiheuttaa harvemmin vakavia epidemioita.
• Influenssavirus D: (huom. uudempi löydös) Influenza D on kuvattu ensisijaisesti naudoilla ja liittyy hengitystieoireisiin karjassa; sen merkitys ihmisille on vähäinen. (Alaluokittelu ja taksonomia voivat päivittyä tutkimusten myötä.)

Thogotovirus ja Isavirus

• Thogotovirus: Useimmat thogotovirukset ovat hyönteisten (esim. punkit) välityksellä leviävää perhettä, ja ne voivat tartuttaa sekä selkärankaisia että joitain selkärangattomia. Joillain thogotoviruksilla on kliininen merkitys eläimissä ja satunnaisesti ihmisissä (kuume, neurologiset oireet). Thogotovirukset poikkeavat influenssavirusryhmistä molekyylisesti, mutta kuuluvat samaan perheeseen niiden segmentoidun genomin ja replikaatiomekanismin vuoksi.
• Isavirus (esim. ISAV — Infectious Salmon Anaemia Virus): Infektiivinen lohitauti on merkittävä kala- ja vesiviljelyongelma. Isavirukset ovat vesieliöiden patogeenejä ja aiheuttavat erityisesti lohilla verenvuototaudin kaltaisia oireita ja suuria kuolleisuuksia viljelyssä.

Taudit, epidemiologia ja kliininen merkitys

• Ihmisillä: Influenza A ja B aiheuttavat vuosittaisia epidemioita, ja influenza A voi aiheuttaa pandemioita, kun uusi alatyypin tai merkittävästi erilainen kanta siirtyy ihmisiin (esim. Espanjantauti 1918 H1N1, 1957 H2N2, 1968 H3N2, 2009 H1N1).
• Eläimillä: Influenza A voi aiheuttaa vakavia tauteja siipikarjassa ja muissa eläimissä; lintujen reservuaarit ylläpitävät suurta geneettistä monimuotoisuutta. Isavirus on erityisen haitallinen kalataloudelle.
• Leviäminen: Hengitysteitse pisaratartuntana (ihmiset), direktinä kosketuksena saastuneille pinnoille, ja eläinlevittäjien kautta (lintujen eritteet, vektorit kuten punkit thogotoviruksissa; merieliöissä vesi ja elintavat).

Biologia ja replikaatio

• Tumassa tapahtuva transkriptio: Orthomyksovirukset käyttävät isäntäsolun tuman järjestelmiä ja suorittavat osan transkriptiosta tumassa. PB2-proteiini sitoo isäntäsolun mRNA:n "cap"-päät ja toimii osana cap-snatching-mekanismia, jonka avulla virus aloittaa mRNA:n synteesin.
• Segmentoitumisen seuraukset: Jos sama solu infektoituu kahdella eri viruskannalla, RNA-segmentit voivat vaihtaa paikkaa (reassortment) — tämä voi luoda uusia yhdistelmiä HA- ja NA-geeneistä (antigenic shift) ja johtaa immuunivasteen kiertoon populaatiossa.

Diagnostiikka, hoito ja ehkäisy

• Diagnostiikka: Laboratoriotestit sisältävät RT-PCR-menetelmät virus-RNA:n havaitsemiseen, antigenitestit, virusviljelyn ja serologiset testit.
• Antiviraaliset lääkkeet: Influenessaan käytettyjä lääkkeitä ovat neuraminidaasin estäjät (oseltamiviiri, zanamiviiri) sekä cap-dependent endonuclease -inhibiittori (baloksaviiri). Lääkkeiden teho on paras, jos hoito aloitetaan varhaisessa vaiheessa.
• Rokotteet: Kaudelliset influenssarokotteet perustuvat epidemiologiseen arvioon kiertävistä kannoista (tyypillisesti kattaa A- ja B-kannat). Rokotteen koostumus päivitetään vuosittain maailmanlaajuisen seurannan perusteella. Eläimille on omia torjuntamenetelmiä (biosecurity, tautivalvonta, joissain tapauksissa rokotukset).

Yhteenveto

Orthomyksovirukset muodostavat monimuotoisen RNA-virusperheen, jonka keskeisiä piirteitä ovat segmentoitunut negatiivinen RNA-genomi, kuorellinen rakenne ja tuman kautta tapahtuva replikaatio. Influenssavirus A, B ja C aiheuttavat erilaisia hengitystieinfektioita selkärankaisilla, erityisesti A-tyypit ovat epidemiologisesti merkittäviä laajan isäntäkirjon ja reassortment-mahdollisuuden vuoksi. Thogotovirukset ja isavirukset edustavat perheen muita haaroja, joilla on merkitystä sekä hyönteis- ja eläinvälitteisessä lehdistössä että vesiviljelyssä. Tautien ehkäisyssä yhdistyvät rokotusohjelmat, antiviraalinen hoito sekä eläin- ja ympäristöseuranta.

Tyypit

Influenssaviruksia on kolme sukua: Kumpaankin sukuun kuuluu vain yksi laji eli tyyppi: Influenssavirus A, influenssavirus B ja influenssavirus C. Influenssa A ja C tarttuvat useisiin lajeihin, kun taas influenssa B tarttuu lähes yksinomaan ihmisiin.

Influenssa A

Influenssa A -virukset luokitellaan edelleen viruksen pintaproteiinien hemagglutiniinin (HA tai H) ja neuraminidaasin (NA tai N) perusteella. Influenssa A -viruksista on tunnistettu 18 H-alatyyppiä (tai serotyyppiä) ja 11 N-alatyyppiä.

Vaihtelua esiintyy edelleen, joten erityiset influenssakannan isolaatit tunnistetaan vakionimikkeistön avulla, jossa määritellään virustyyppi, maantieteellinen sijainti, jossa virus ensimmäisen kerran eristettiin, eristyksen järjestysnumero, eristysvuosi sekä HA- ja NA-alatyyppi.

Esimerkkejä nimikkeistöstä ovat:

1. A/Moskova/10/99 (H3N2)
2. B/Hongkong/330/2001

A-tyypin virukset ovat kolmesta influenssatyypistä virulentimpia ihmispatogeeneja, ja ne aiheuttavat vakavimmat taudit. Ihmisissä todetut serotyypit ovat tunnettujen pandemiakuolemien määrän mukaan järjestettynä seuraavat:

• H1N1 aiheutti "espanjantaudin".
• H2N2 aiheutti "aasialaisen influenssan".
• H3N2 aiheutti "Hongkongin flunssan".
• H5N1 on pandemiauhka influenssakaudella 2006-7.
• H7N7:llä on epätavallinen zoonoosipotentiaali.
• H1N2 on endeeminen ihmisissä ja sioissa.
• H9N2, H7N2, H7N3, H10N7.

Influenssapandemiat
Nimi	Vuosi	Kuolleet (miljoonaa)	Kyseessä oleva alatyyppi
Aasialainen (venäläinen) influenssa	1889-90	1	mahdollisesti H2N2
Espanjan influenssa	1918-20	40	H1N1
Aasian flunssa	1957-58	1-1.5	H2N2
Hongkongin flunssa	1968-69	0.75	H3N2

Influenssa B

Influenssa B -virus on lähes yksinomaan ihmisen taudinaiheuttaja, ja se on harvinaisempi kuin influenssa A. Ainoa eläin, jonka tiedetään olevan altis influenssa B -tartunnalle, on hylje. Tämä influenssatyyppi mutatoituu 2-3 kertaa vähemmän kuin A-tyyppi, joten se on geneettisesti vähemmän monimuotoinen, ja sillä on vain yksi influenssa B -serotyyppi. Antigeenisen monimuotoisuuden puutteen vuoksi B-influenssaa vastaan saavutetaan yleensä jonkinasteinen immuniteetti jo varhaisessa iässä. B-influenssa mutatoituu kuitenkin niin paljon, että pysyvä immuniteetti ei ole mahdollinen. Tämä antigeenimuutosten vähäisempi nopeus yhdistettynä sen rajalliseen isäntäalueeseen (joka estää lajien välisen antigeenimuutoksen) takaa sen, että B-influenssapandemioita ei esiinny.

Influenssa C

C-influenssavirus tarttuu ihmisiin ja sikoihin, ja se voi aiheuttaa vakavia sairauksia ja paikallisia epidemioita. C-influenssa on kuitenkin harvinaisempi kuin muut influenssatyypit, ja se näyttää yleensä aiheuttavan lievää tautia lapsilla.

Kaavio influenssan nimikkeistöstä.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mitä tarkoittaa sana "orthomyxoviridae"?

K: Kuinka monta sukua kuuluu Orthomyxoviridae-sukuun?

K: Mihin organismeihin Orthomyxoviridae-suvun kolme ensimmäistä sukua vaikuttavat?

K: Minkälaisia organismeja isovirukset tartuttavat?

K: Mitä eroa on thogotovirusten ja isavirusten välillä?

K: Miten influenssavirusten kolme sukua voidaan erottaa toisistaan?

K: Tarttuvatko kaikki kolme influenssavirussukua selkärankaisiin?

Hae kirjaimella