Antigeeninen ajautuminen - Antigenic drift
Antigeeninen drift on eräänlainen geneettinen vaihtelu viruksissa, joka johtuu mutaatioiden kertymisestä virusgeeneihin, jotka koodaavat vasta-aineita tunnistavia viruksen pinnan proteiineja . Tämä johtaa uuteen viruspartikkelikantaan, jota vasta -aineet eivät estä tehokkaasti aikaisempien kantojen aiheuttamaa tartuntaa vastaan. Tämä helpottaa muuttuneen viruksen leviämistä osittain immuunipopulaatioon. Antigeenistä ajautumista esiintyy sekä influenssa A- että influenssa B -viruksissa.
(Sekaannusta voi syntyä kahdella hyvin samankaltaisella termillä, antigeeninen siirtymä ja geneettinen ajautuminen . Antigeeninen siirtymä on läheisesti liittyvä prosessi; se viittaa dramaattisempiin muutoksiin viruksen pintaproteiineissa. Geneettinen ajautuminen on hyvin erilaista ja paljon laajemmin sovellettavaa; se viittaa satunnaisten mutaatiomuutosten asteittainen kerääntyminen mihin tahansa DNA -sekvenssiin, jotka eivät häiritse DNA: n toimintaa ja joita näin ollen luonnollinen valinta ei näe.)
Immuunijärjestelmä tunnistaa viruksia, kun antigeenit pinnoille viruspartikkelien sitoutuvat immuuni-reseptoreihin, jotka ovat spesifisiä näille antigeeneille. Nämä reseptorit voivat olla vasta-aineita verenkierrossa tai vastaavia proteiineja immuunijärjestelmän solujen pinnalla. Tämä tunnistus on varsin tarkka, kuten avain, joka tunnistaa lukon. Infektion jälkeen tai rokotuksen jälkeen keho tuottaa paljon enemmän näitä virusspesifisiä immuunireseptoreita, jotka estävät tämän viruskannan aiheuttaman uudelleeninfektion; tätä kutsutaan hankituksi immuniteetiksi . Kuitenkin, virusgenomit ovat jatkuvasti muuntuva , jotka tuottavat uusia näiden antigeenien. Jos jokin näistä uusista antigeenimuodoista eroaa riittävästi vanhasta antigeenistä, se ei enää sitoudu vasta-aineisiin tai immuunisolureseptoreihin, jolloin mutanttivirus voi tartuttaa ihmisiä, jotka olivat immuuneja viruksen alkuperäiselle kannalle ennen infektiota tai rokotusta.
1940 -luvulla Maurice Hilleman löysi antigeenisen driftin, joka on yleisin tapa influenssavirusten muuttuessa. Toinen muutostyyppi on Hillemanin löytämä antigeeninen muutos , jossa virus saa täysin uuden version yhdestä sen pintaproteiinigeeneistä kaukaisesta sukua olevasta influenssaviruksesta. Antigeenisen driftin määrä riippuu kahdesta ominaisuudesta: epidemian kestosta ja isännän immuniteetin vahvuudesta. Pidempi epidemia sallii valintapaineen jatkuvan pitkän ajan ja isännän vahvemmat immuunivasteet lisäävät valintapaineita uusien antigeenien kehittämiseksi.
Influenssaviruksissa
Että influenssavirus , kaksi kyseessä olevat antigeenit ovat pintaproteiineja, hemagglutiniini ja neuraminidaasi . Hemagglutiniini on vastuussa sitoutumisesta ja pääsystä isännän epiteelisoluihin, kun taas neuraminidaasi on mukana isäntäsoluista nousevien uusien virionien prosessissa . Hemagglutiniini- ja neuraminidaasiproteiineista isännän immuunijärjestelmän tunnistamat sivustot ovat jatkuvan valikoivan paineen alla. Antigeeninen ajautuminen mahdollistaa näiden isännän immuunijärjestelmien kiertämisen pienillä mutaatioilla hemagglutiniini- ja neuraminidaasigeeneissä, jotka tekevät proteiinin tunnistamattomaksi olemassa olevalle isännän immuniteetille. Antigeeninen ajautuminen on tämä jatkuva geneettisen ja antigeenisen muutoksen prosessi influenssakantojen välillä.
Ihmispopulaatioissa immuunit (rokotetut) yksilöt painostavat valikoivasti hemagglutiniinigeenin yksittäisiä pisteiden mutaatioita, jotka lisäävät reseptoriin sitoutumisen aviditeettia , kun taas naiivit yksilöt painostavat valikoivasti yhden pisteen mutaatioita, jotka vähentävät reseptoriin sitoutumista. Nämä dynaamiset valintapaineet helpottavat havaittua nopeaa kehitystä hemagglutiniinigeenissä. Erityisesti 18 spesifistä kodonia hemagglutiniinigeenin HA1 -domeenissa on tunnistettu läpikäyvän positiivisen valinnan koodatun aminohaponsa muuttamiseksi. Antigeenisen ajautumisen haasteeseen vastaamiseksi tarvitaan rokotteita, jotka antavat laajan suojan heterovariantteja kantoja vastaan kausi-, epidemia- ja pandemiainfluenssaa vastaan.
Kuten kaikissa RNA -viruksissa , influenssassa tapahtuu mutaatioita usein, koska viruksen RNA -polymeraasilla ei ole oikolukumekanismia , mikä johtaa virhetasoon1 × 10 −3 ja8 x 10 -3 substituutioita asemaa kohti vuodessa aikana virusgenomin replikaation. Pintaproteiinien mutaatiot antavat virukselle mahdollisuuden välttyä isännän immuniteetilta , ja näiden mutaatioiden lukumäärä ja sijainti, jotka antavat eniten immuunipakkoa, on ollut tärkeä tutkimusaihe yli kymmenen vuoden ajan.
Antigeeninen ajautuminen on aiheuttanut aiemmin tavanomaista raskaampia influenssa-aikoja , kuten influenssa H3N2 -version A/Fujian/411/2002 puhkeaminen influenssakaudella 2003–2004. Kaikilla influenssaviruksilla on jonkinlainen antigeeninen ajautuminen, mutta se on voimakkainta influenssa A -viruksessa.
Antigeenistä ajautumista ei pidä sekoittaa antigeeniseen siirtymiseen , joka viittaa viruksen geenisegmenttien uudelleenvalintaan. Se eroaa myös satunnaisesta geneettisestä ajautumisesta , joka on tärkeä mekanismi populaatiogenetiikassa .
Katso myös
Huomautuksia
Lue lisää
- Boni MF (heinäkuu 2008). "Rokotus ja antigeeninen ajautuminen influenssaan" . Rokote . 26 Liite 3: C8–14. doi : 10.1016/j.vaccine.2008.04.011 . PMC 2603026 . PMID 18773534 .
- Gog JR (heinäkuu 2008). "Evoluutiorajoitusten vaikutus influenssadynamiikkaan". Rokote . 26 Liite 3: C15–24. doi : 10.1016/j.vaccine.2008.04.008 . PMID 18773528 .