נגיפי שפעת

משפחת נגיפי השפעת (שם מדעי: Orthomyxoviridae) היא משפחה של נגיפי RNA. המשפחה כוללת 7 סוגים: Influenzavirus A, Influenzavirus B, Influenzavirus C, Influenzavirus D, Isavirus, Thogotovirus  ו-Quaranjavirus.

ארבעת הסוגים הראשונים עשויים לגרום למחלת השפעת בחולייתנים, כולל עופות, בני אדם ויונקים אחרים. Isaviruses מדביק דגי אלתית, thogotovirus מדביק חולייתנים וחסרי חוליות כגון קרציות ויתושים.

ארבעת הסוגים, המאופיינים באמצעות הבדלים אנטיגניים בחלבוני גרעין ובחלבוני המטריקס  מדביקים חולייתנים כך:
 Influenzavirus A מדביק אדם, יונקים אחרים ועופות, וגורם למגפות השפעת.
 Influenzavirus B מדביק אדם וכלבי ים
 Influenzavirus C מדביק אדם, חזירים, וכלבים.
 Influenzavirus D מדביק חזירים ובקר.

סיווג 
נגיפי השפעת משויכים לקבוצת נגיפי ה-RNA החד-גדילי השלילי. בסדרה Articulavirales.

טיפוסים 

לפי שיטת הסיווג המקובלת, יש 4 סוגים של נגיפי שפעת הייחודיים לחולייתנים, וכל אחד מהם כולל מין אחד בלבד. Influenza A ו- Influenza C מדביקים מגוון רחב של מינים, ואילו Influenza B מדביק כמעט אך ורק בני אדם ו- influenza D מדביק בקר וחזירים.

Influenza A
הנגיפים שבסוג Influenza A מסווגים על בסיס חלבוני המעטפת המגלוטינין (H או HA) ונוראמינידאז (NA או N).

מוכרים 16 טיפוסים של H ו-9 טיפוסים של N ב-Influenza A.

החלוקה הבאה והמפורטת לזנים נעשית על ידי ציון מין הנגיף, המקום הגאוגרפי הראשון בו הוא בודד, מספק סידורי של הדגימה, שנה, וטיפוס HA ו-NA.

לדוגמה:
 (A/Brisbane/59/2007 (H1N1
 (A/Moscow/10/99 (H3N2

כאשר הנגיף בודד ממאכסן לא אנושי, גם המאכסן מופיע אחרי מין הנגיף, לדוגמה (במקרה שהזן בודד מברווז): A/duck/Alberta/35/76.

Influenza A הוא הפתוגן האלים ביותר בין נגיפי השפעת הפוגעים באדם, וגורם לרוב המקרים הקשים. סרוטיפים שזוהו באדם (לפי סדר מקרי מוות פנדמיים):
 H1N1 – גרם למגפת השפעת הספרדית ולמגפת השפעת ב-2009.
 H2N2 – השפעת האסיאתית
 H3N2 – שפעת הונג קונג
 H5N1 – שפעת העופות
 H7N7 – בעל פוטנציאל זואונוטי חריג, ולכן גם מהווה סיכון מגפתי.
 H1N2 – אנדמי בבני אדם וחזירים
 H9N2, H7N2, H7N3, H10N7 – טיפוסים של שפעת העופות

Influenza B 
נגיף influenza B מדביק ייחודי כמעט אך ורק לאדם, והוא שכיח פחות מ-influenza A. היונק הנוסף היחיד הידוע כבעל פוטנציאל הידבקות מהנגיף הוא כלב הים. הסוג הזה של הנגיף עובר מוטציה בקצב נמוך פי שניים–שלושה מנגיף influenza A, ולכן המגוון הגנטי אצלו קטן יותר ויש לו סרוטיפ בודד. בגלל המגוון הגנטי הנמוך שלו, החיסוניות נגדו נרכשת לרוב בגיל צעיר. עם זאת, שיעור המוטציות גבוה מספיק כדי שהחיסוניות לא תחזיק מעמד במשך לאורך זמן רב. קצב המוטציות הנמוך יחסית ומגוון המכסנים הנמוך מביא לכך שסוג זה של הנגיף לא מתפתח לפנדמיה.

Influenza C 
הנגיף מסוג influenza C מדביק בני אדם וחזירים, ועלול לגרום למחלה קשה ולהתפרצויות מקומיות. עם זאת, influenza C שכיח פחות מהסוגים האחרים ולרוב גורם למחלה קלה בילדים.

Influenza D 
הסוג הזה סווג ב-2016, נגיפים מהסוג בודדו לראשונה ב-2011. הסוג דומה יחסית ל- influenza C, שממנו הוא התפצל לפני כמה מאות שנים. יש לפחות שני זנים בסוג זה. המאכסן העיקרי שלו הוא הבקר, אך הוא מדביק גם חזירים.

Isavirus 
Isavirus גורם לאנמיה קשה בדגים. בניגוד לתאי דם אדומים בוגרים ביונקים, החסרים גרעין, לתאי דם אדומים בוגרים של דגים יש גרעין, ולכן הם עשויים להיות מודבקים על ידי נגיפים. הדג מפתח זימים חיוורים ועשוי לשחות קרוב לפני המים. עם זאת, לפעמים אין תסמינים חיצוניים ניכרים, ושומר על תיאבון בריא, ומת בפתאומיות.

Thogotovirus 
בשונה מהסוגים הקודמים, Thogotovirus, מועבר על ידי פרוקי-רגליים, לרוב קרציות. הנגיף יכול להתרבות גם בתאי הקרצייה וגם בתאי חולייתנים. תת-זן מסוים אחד מיתושים. מכיוון שהנגיף מועבר לחולייתנים באמצעות מוצצי דם, הוא שונה מניפי המשפחה האחרים המועברים דרך מערכת הנשימה.

Quaranjavirus 
Quaranjavirus מדביק פרוקי רגליים וחולייתנים. בין פרוקי הרגליים המכסן השכיח ביותר הוא קרצייה רכת-גוף. בין החולייתנים המאכסנים השכיחים הם עופות ארקטיים המקננים במושבות, ביניהם סולת גנט, שחפיתיים ואנפתיים.

מורפולוגיה 
הוויריון הוא פלאומורפי (רב-צורתי). המעטפת עשויה להיות בצורה כדורית או חוטית. באופן כללי צורת הוויריון אלפיסואידית עם חלקיקים בקוטר 80–120 ננומטר או ויריונים חוטיים בקוטר 80–120 באורך עד 20 מיקרומטר.

יש כ-500 בליטות שונות דמויות-זיזים במעטפת, הבולטות כ-10–14 ננומטר מפני שטח המעטפת, בצפיפות משתנה. בליטות הגליקופרוטאין HA נחצצות בצורה לא סדורה על ידי אשכולות של נוראמנידאז (NA). יחס HA ל-NA הוא 4–5 ל-1.

ממברנות כלוסטרול עם גליקופרוטאנים בולטים עוטפות את הנוקלאוקפסידים. נוקלאופרוטאינים עם לולאה בקצה של כל אחד מהם. הארגון הפנימי של הוויריון אינו ברור. החלבונים הריבונקלאריים חוטיים בטווח אורך של 50–130 ננומטר ובקוטר של 9–15 ננומטר, ולהם סימטרייה סלילית.

גנום 
לנגיפים במשפחה גנום הכולל 6–8 מקטעים ליניארים של RNA חד-גדילי שלילי.

אורך הגנום המלא 12,000–15,000 נוקלאוטידים.

אורכי המקטעים:

במקטעי הגנום יש רצפים חוזרים בשני הקצוות. הרצף החוזר בקצה ה-5' הוא באורך 12–13 נוקלאוטידים. רצף הנוקלאוטידים בקצה ה-3' זהה. ב- PB1-F2 נוצר כתוצאה משינוי במסגרת הקריאה של PB1.

הגנים M ו-NS מייצרים שני חלבונים שונים כתוצאה משחבור חליפי.

מחזור ההכפלה 

לרוב, נגיפי השפעת, מארבעת הסוגים הייחודיים לחולייתנים, מועברים מיונקים נגועים דרך האוויר בעקבות שיעול או עיטוש המפזרים רסס נוזלי המכיל נגיפים, ומעופות דרך הלשלשת. הנגיפים עשויים להיות מועברים גם באמצעות רוק, נזלת, צואה או דם.

ההדבקה מתרחשת כתוצאה ממגע בנוזלי גוף אלה או במשטחים מזוהמים. מחוץ למאכסן, נגיפי שפעת יכולים להישאר מידבקים למשך כשבוע בטמפרטורת הגוף, מעל 30 יום בטמפרטורת 0°C,וללא הגבלת זמן בטפרטורות נמוכות ביותר (כמו באגמי צפון-מזרח סיביר). ניתן בקלות להשמיד את הנגיפים באמצעות חומרים מחטאים ודטרגנטים.

הנגיפים נקשרים לתאים באמצעות אינטראקציה בין ההמגלוטינין ומלוקולות החומצה הסיאלית שעל פני תאי האפיתל בריאות ובגרון. התא מכניס את הנגיף באמצעות בליעה תאית (מס' 1 בתרשים) . באנדוזום החומצי חלק מחלבון ההמגלוטינין מאחה את המעטפת הנגיפית עם הממברנה של הבועית, וה-RNA הנגיפי (vRNA), חלבוני-עזר ו-RNA רפליקאז משתחררים לציטופלזמה. החלבונים האלה וה-vRNA יוצרים מבנה שחודר לגרעין התא (מס' 3 בתרשים). לאחר החדירה לגרעין, ה-RNA רפליקאז מתחיל לתעתק גדיל משלים חיובי (cRNA) (מס' 4א בתרשים). ה-cRNA יוצא מהגרעין לציטופלזמה (מס' 5 בתרשים) ועובר תרגום לחלבון או נשאר בגרעין. חלבונים נגיפיים חדשים שמסונתזים, מופרשים באמצעות מערכת גולג'י (מס' 6ב בתרשים) אל ממברנת התא (במקרה של המגלוטינין ונואמינידאז), או חוזרים אל תוך גרעין התא (מס' 6א בתרשים) ונקשרים ל-vRNA ויוצרים מבני חלקקים עם הגנום.

חלבונים נגיפיים אחרים הם רב-תפקידיים בתא המכסן, כולל פירוק mRNA תאי ושימוש בנוקלאוטידים החופשיים לסינתזת vRNA (מס' 4ב בתרשים) ומעכבים תרגום mRNA של התא המאכסן.

vRNA שלילי היוצר את הגנום של נגיפים חדשים, RNA רפליקאז וחלבונים נגיפיים אחרים נאספים אל תוך הוויריון. המגלוטינין ונוראמינידאז נאספים יחד בממברנת התא. ה-vRNA וחלבוני הליבה הנגיפיים יוצאים מהגרעין ונכנסים לבליטת הממברנה (מס' 7 בתרשים). הוויריון מנץ מתוך התא דרך הממברנה הפוספוליפידית, כשהוא סופח אליו את ההמגלוטינין והנוראמינידאז עם המעטפת הממברנלית (מס' 8 בתרשים). כמו קודם הנגיף החופשי נצמד לתא באמצעות ההמגלוטינין. הנגיפים הבוגרים מתנתקים כשהנוראמינדאז שלהם מבקע את שיירי החומצה הסיאלית מהתא המאכסן. לאחר שחרור של נגיפים חדשים, התא המאכסן מת.

נגיפי שפעת הם אחת משתי המשפחות של נגיפים בעלי גנום RNA, שההכפלה שלהם נעשית בגרעין התא (המשפחה הנוספת היא משפחת הרטרו-וירוסים), וזאת מפני שנגיפי השפעת אינם יכולים לייצר את ה-mRNA של עצמם. הם משתמשים בתחלי ה-RNA התאיים להתחלת סינתזת ה-mRNA הנגיפי בתהליך חיטוף כיפה (cap snatching ). כאשר בגרעין ה-RNA פולימראז, PB2, מאתר את ה-pre-mRNA התאיו נקשר לקצה ה- שלו, ה-RNA פוילמראז, PA, חותך את ה-mRNA בתאי ליד הקצה ה- ומשתמש במקטע כתחל (פריימר) לתעתוק שאר הגנום הנגיפי ל-mRNA. תהליך זה נצרך מפני ה-mRNA זקוק ל- כדי שיזוהה על ידי הריבוזום התאי ויתורגם לחלבון.

מאחר שאין חלבוני הגהה (proofreading) ל-RNA, ה-RNA רפליקאז מכניס טעות בערך כל 10,000 נוקלאוטידים (כלומר בערך טעות אחת או קצת יותר לגנום המלא של נגיף השפעת), לכן כמעט כל נגיף חדש יכיל מוטציה בגנום. החלוקה של הגנום לעד שמונה מקטעים נפרדים מאפשרת ערבוב מקטעים מנגיפים שונים שחדרו לתא. כתוצא מכך השונות בין הנגיפים גדולה, וקומבינציות מקטעים שונות יותרות התנהגות שונה, שלעיתים באה לידי ביטוי ביכולת להדביק מאכסן חדש, או להתגבר על המערכת החיסונית הנרכש המכירה את המינים המקוריים ומסוגלת להתמודד איתם (תהליך הקרוי העברה אנטיגנית).

שרידות וחיטוי 
נגיפי השפעת ממקור יונקים נוטים להיות בלתי-יצבים, אך עשויים לשרוד מספר שעות בליחה. נגיפי שפעת העופות יכולים לשרוד 100 ימים במים מזוקקים בטמפרטורת החדר, ו-220 ימים בטמפרטורה של 17°C. נגיף שפעת העופות מנוטרל במהירות רבה יותר בזבל אורגני, אך יכול לשרוד על לשבועיים בצואה בכלובים, וללא הגבלת זמן במצב קיפאון. כל נגיפי השפעת נפגעים על ידי חומרי הלבנה, אתנול 70%, אלדהידים, גורמי חמצון ותרכובות אמוניום רביעוניות.

הנגיפים מנוטרלים בשהייה בחום של 56°C למשך שעה לפחות, וברמת pH הקטנה מ-2.

חיסון וטיפול מונע 

קיימים חיסונים ותרופות למניעת שפעת. החיסונים מורכבים מוויריונים מתים או מוחלשים של influenza A מטיפוסי H1N1 ו-H3N2 ומוויריונים של influenza B.

מכיוון שהאנטיגניות של זן הבר משתנה, מייצרים חיסונים חדשים בכל שנה עם זנים חדשים.

כאשר יש חוסר התאמה בין הזנים ששימשו להכנת החיסון ובין הזנים שמדביקים בפועל, החיסון נכשל. גם כאשר יש התאמה, לעיתים קרובות מתרחשות מוטציות שחומקות מהחיסון.

בין התרופות נמנות האמנטדין והרימנטדין המעכבות את הסרת המעטפת על ידי הפרעה לחלבון הנגיפי M2, ואוסלטמיוויר (המוכרת בשם המסחרי טמיפלו), זנמיוויר ופרמיוויר שמעכבות את שחרור הוויריונים מהתא הנגוע כל ידי הפרעה לנוראמינידאז.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים 

ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה
נגיפי RNA
שפעות ודלקות ריאות