เมนูนำทาง
ไข้หวัดใหญ่
ในการจำแนกไวรัส ไวรัสไข้หวัดใหญ่เป็นอาร์เอ็นเอไวรัส ซึ่งประกอบด้วยสี่ในเจ็ดสกุลของวงศ์ Orthomyxoviridae[37]
ไวรัสเหล่านี้เกี่ยวข้องห่าง ๆ กับฮิวแมนพาราอินฟลูเอ็นซาไวรัส ซึ่งเป็นอาร์เอ็นเอไวรัสในวงศ์ paramyxovirus ซึ่งเป็นสาเหตุทั่วไปของการติดเชื้อทางเดินหายใจในเด็ก อย่างกล่องเสียงอักเสบอุดกั้น[38] แต่ยังสามารถก่อโรคที่คล้ายกับไข้หวัดใหญ่ในผู้ใหญ่ได้[39]
ไวรัสไข้หวัดใหญ่วงศ์ที่สี่มีการระบุในปี 2016 คือ ไข้หวัดใหญ่ ดี[40][41][42][43][44][45][46] สปีชีส์ชนิดสำหรับวงศ์นี้ได้แก่ไวรัสไข้หวัดใหญ่ดี ซึ่งมีการแยกครั้งแรกในปี 2011[9]
สกุลนี้มีหนึ่งชนิด คือ ไวรัสไข้หวัดใหญ่เอ นกน้ำตามธรรมชาติเป็นตัวถูกเบียนตามธรรมชาติสำหรับไข้หวัดใหญ่เอหลายสายพันธุ์ บางโอกาส มีการแพร่เชื้อไวรัสสู่สัตว์ชนิดอื่นแล้วอาจทำให้เกิดการระบาดที่สูญเสียใหญ่หลวงในสัตว์ปีกเลี้ยง หรือทำให้เกิดการระบาดทั่วของไข้หวัดใหญ่ในมนุษย์[47] ไวรัสชนิดเอเป็นเชื้อก่อโรคในมนุษย์ที่มีศักยภาพก่อโรคสูงสุด และก่อให้เกิดโรครุนแรงที่สุด ไวรัสไข้หวัดใหญ่เอสามารถแบ่งย่อยเป็นซีไรไทป์โดยยึดการตอบสนองของแอนติบอดีต่อไวรัสเหล่านี้[48] ซีไรไทป์ที่มีการยืนยันในมนุษย์ เรียงลำดับตามจำนวนผู้เสียชีวิตจากการระบาดทั่วที่ทราบ ได้แก่
สกุลนี้มีชนิดเดียว คือ ไวรัสไข้หวัดใหญ่บี ไข้หวัดใหญ่บีติดเชื้อเฉพาะในมนุษย์เกือบทั้งหมด[48] และพบน้อยกว่าไข้หวัดใหญ่เอ สัตว์อื่นที่ทราบว่าไวต่อการติดเชื้อไข้หวัดใหญ่บี ได้แก่ แมวน้ำ[52] และเฟอร์เร็ต[53] ไข้หวัดใหญ่ชนิดนี้กลายพันธุ์ช้ากว่าชนิดเอ 2–3 เท่า[54] ฉะนั้นจึงมีความหลากหลายทางพันธุกรรมน้อยกว่ และซีโรไทป์เดียวเท่านั้น[48] ผลจากการขาดความหลากหลายของแอนติเจนนี้ ทำให้ปกติมีการได้รับภูมิคุ้มกันต่อไข้หวัดใหญ่บีระดับหนึ่งตั้งแต่อายุยังน้อย อย่างไรก็ดี ไข้หวัดใหญ่บียังกลายพันธุ์มากพอทำให้ภูมิคุ้มกันที่อยู่นานยังเกิดขึ้นไม่ได้[55] อัตราการเปลี่ยนแอนติเจนที่ดลลงนี้ กอปรกับตัวถูกเบียนที่จำกัดกว่า (ซึ่งขัดขวางการเลื่อนแอนติเจนข้ามชนิด) ทำให้ไม่เกิดการระบาดทั่วของไข้หวัดใหญ่บี[56]
สกุลนี้มีชนิดเดียว คือ ไวรัสไข้หวัดใหญ่ซี ซึ่งติดเชื้อมนุษย์ หมาและหมู บางครั้งก่อการเจ็บป่วยรุนแรงและการระบาดท้องถิ่น[57][58] อย่างไรก็ตาม ไข้หวัดใหญ่ซีพบน้อยกว่าชนิดอื่นและปกติก่อโรคไม่รุนแรงในเด็กเท่านั้น[59][60]
สกุลนี้มีชนิดเดียว คือ ไวรัสไข้หวัดใหญ่ดี ซึ่งติดเชื้อหมูและปศุสัตว์ ไวรัสมีศักยภาพติดเชื้อในมนุษย์ แม้ยังไม่พบผู้ป่วยในขณะนี้[9] ไม่พบว่าไวรัสนี้เป็นตัวการของการระบาดใหญ่ครั้งใด
อินฟลูเอ็นซาไวรัสเอ บี ซีและดีมีโครงสร้างโดยรวมคล้ายกันมาก[9][61][62] อนุภาคไวรัส (หรือเรียก วิริออน) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 80–120 นาโนเมตรซึ่งวิริออนเล็กสุดมีรูปทรงเป็นวงรี[63] ความยาวของแต่ละอนุภาคแปรผันกันมาก เนื่องจากไข้หวัดใหญ่มีหลายรูป และสามารถใหญ่กว่านี้ได้หลายสิบไมโครเมตร ทำให้เกิดวิริออนเส้นใย[64] อย่างไรก็ตาม แม้มีรูปทรงหลากหลาย แต่อนุภาคไวรัสของไวรัสไข้หวัดใหญ่ทั้งหมดมีไกลโคโปรตีนสองชนิดหลัก[65] ทั้งหมดนี้ประกอบด้วยเปลือกหุ้มไวรัส (envelope) ประกอบด้วยไกลโคโปรตีนสองชนิดหลัก ห่อรอบแก่นกลาง แก่นกลางบรรจุจีโนม อาร์เอ็นเอของไวรัส และโปรตีนของไวรัสชนิดอื่นที่ห่อหุ้มและปกป้องอาร์เอ็นเอนี้ อาร์เอ็นเอมีแนวโน้มเป็นเกลียวเดี่ยว แต่ในกรณีพิเศษจะเพิ่มเป็นเกลียวคู่[66] จีโนมของอินฟลูเอ็นซาไวรัสไม่ใช้กรดนิวคลินิกชิ้นเดียว แต่มีอาร์เอ็นเอชนิดขั้วลบเป็นท่อนเจ็ดหรือแปดชิ้น อาร์เอ็นเอแต่ละชิ้นที่บรรจุยีนหนึ่งหรือสองยีน ซึ่งมีรหัสสำหรับผลิตภัณฑ์ยีน (โปรตีน)[65] ตัวอย่างเช่น จีโนมไข้หวัดใหญ่เอมี 11 ยีนบนอาร์เอ็นเอ 8 ชิ้น, ซึ่งเข้ารหัสโปรตีน 11 ชนิด ได้แก่ ฮีแม็กกลูตินิน (HA), นิวรามินิเดส (NA), นิวคลีโอโปรตีน (NP), เอ็ม1 (โปรตีนเมทริกซ์ 1), เอ็ม2, เอ็นเอส1 (โปรตีน 1 ที่ไม่ใช่โครงสร้าง), เอ็นเอส2 (อีกชื่อหนึ่งคือ โปรตีนส่งออกนิวเคลียส (nuclear export protein)), พีเอ, พีบี1 (โพลีเมอเรสพื้นฐาน 1), พีบี1-เอฟ2 และพีบี2[67]
ฮีแม็กกลูตินิน (hemagglutinin, HA) และนิวรามินิเดส (neuraminidase, NA) เป็นไกลโคโปรตีนขนาดใหญ่สองชนิดที่อยู่นอกอนุภาคไวรัส HA เป็นเล็กตินที่อำนวยการยึดของไวรัสกับเซลล์เป้าหมายและการส่งจีโนมไวรัสเข้าสู่เซลล์เป้าหมาย ขณะที่ NA เกี่ยวข้องกับการปล่อยไวรัสลูกหลานจากเซลล์ที่ติดเชื้อ[68] โดยการตัดน้ำตาลที่ยึดอนุภาคไวรัสที่เจริญเต็มที่[69] ฉะนั้นโปรตีนสองชนิดนี้จึงเป็นเป้าหมายสำหรับยาต้านไวรัส[70] ยิ่งไปกว่านั้นยังเป็นแอนติเจนซึ่งสามารถผลิตแอนติบอดีได้ ไวรัสไข้หวัดใหญ่เอมีการจำแนกเป็นชนิดย่อยตามการตอบสนองของแอนติบอดีต่อ HA และ NA ซึ่ง HA และ NA ต่างชนิดก่อเป็นรากฐานเลข H และ N ที่ต่างกัน ตัวอย่างเช่น เอช5เอ็น1[71] มีชนิดย่อยเอช 18 ชนิด และเอ็น 11 ชนิดเท่าที่ทราบ แต่มีเฉพาะเอช 1, 2 และ 3 และเอ็น 1 และ 2 เท่านั้นที่พบในมนุษย์โดยทั่วไป[72][73]
ไวรัสสามารถถ่ายแบบเฉพาะในเซลล์มีชีวิตเท่านั้น[74] การติดเชื้อไข้หวัดใหญ่และการถ่ายแบบเป็นกระบวนการหลายขั้นตอน ขั้นแรก ไวรัสต้องผูกยึดกับและเข้าสู่เซลล์ เมื่อส่งจีโนมไปยังจุดที่มันสามารถผลิตสำเนาใหม่ของโปรตีนไวรัสและอาร์เอ็นเอ การประกอบองค์ประกอบเหล่านี้เป็นอนุภาคไวรัสใหม่ และขั้นสุดท้าย ออกจากเซลล์ตัวถูกเบียน[65]
ไวรัสไข้หวัดใหญ่ยึดผ่านฮีแม็กกลูตินินเข้าสู่น้ำตาลกรดไซอะลิกบนผิวเซลล์เยื่อบุ ตรงแบบในจมูก ลำคอและปอดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และลำไส้ของนก (ขั้นที่ 1 ในภาพการติดเชื้อ)[75] หลังฮีแม็กกลูตินินถูกโปรตีเอสตัด เซลล์นำไวรัสเข้ามาโดยวิธีเอ็นโดไซโทซิส[76]
รายละเอียดในเซลล์กำลังหาคำอธิบายอยู่ ทราบกันว่าวิริออนเบนเข้าสู่ศูนย์กลางการจัดระเบียบไมโครทิวบูล มีอันตรกิริยากับเอ็นโดโซมที่เป็นกรด และสุดท้ายเข้าสู่เอ็นโดดซมเป้าหมายเพื่อการปลดปล่อยจีโนม[77]
เมื่ออยู่ในเซลล์ ภาวะเป็นกรดในเอนโดโซมทำให้เกิดเหตุการณ์สองอย่าง หนึ่ง ส่วนของโปรตีนฮีแม็กกลูตินินผสมกับเปลือกหุ้มไวรัสกับเยื่อของแวคิวโอล แล้วช่องไอออนเอ็ม2 ทำให้โปรตอนเคลื่อนผ่านเปลือกหุ้มไวรัสแล้วทำให้แก่นของไวรัสเป็นกรด ซึ่งทำให้แก่นแยกส่วนและปล่อยอาร์เอ็นเอของไวรัสและโปรตีนแก่น[65] โมเลกุลอาร์เอ็นเอของไวรัส โปรตีนส่วนประกอบ แล้วจะมีการปล่อยอาร์เอ็นเอดีเพนเดนต์อาร์เอ็นเอพอลิเมอเรส (RNA-dependent RNA polymerase) เข้าสู่ไซโตพลาสซึม (ระยะที่ 2)[78] ยาอะแมนตาดีนขัดขวางช่องไอออนเอ็ม2 ซึ่งป้องกันการติดเชื้อ[79]
โปรตีนแก่นและอาร์เอ็นเอของไวรัสก่อคอมเพล็กซ์ซึ่งมีการขนส่งเข้าสู่นิวเคลียสของเซลล์ โดยอาร์เอ็นเอดีเพนเดนต์อาร์เอ็นเอพอลิเมอเรสเริ่มถอดรหัสอาร์เอ็นเอคู่สมชนิดขั้วบวก (ระยะที่ 3เอ และ 3บี)[80] อาร์เอ็นเอของไวรัสมีการส่งออกสู่ไซโทพลาสซึมและแปลรหัส (ระยะที่ 4) หรือยังอยู่ในนิวเคลียสต่อไป โปรตีนของไวรัสที่สังเคราะห์ใหม่มีการหลั่งผ่านกอลไจแอปพาราตัสสู่ผิวเซลล์ (ในกรณีของนิวรามินิเดสและฮีแม็กกลูตินิน คือ ระยะที่ 5บี) หรือขนส่งกลับเข้าสู่นิวเคลียสเพื่อยึดอาร์เอ็นเอของไวรัสและก่ออนุภาคจีโนมของไวรัสใหม่ รวมทั้งสลายอาร์เอ็นเอนำรหัสของเซลล์ และใช้นิวคลีโอไทด์ที่ปล่อยออกมาเพื่อการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอของไวรัส และยังยับยั้งการแปลรหัสอาร์เอ็นเอนำสารของเซลล์ตัวถูกเบียน[81]
อาร์เอ็นเอของไวรัสชนิดขั้วลบซึ่งก่อเป็นจีโนมของไวรัสในอนาคต อาร์เอ็นเอดีเพนเดนต์อาร์เอ็นเอพอลิเมอเรส และโปรตีนอื่นของไวรัสประกอบเข้าเป็นวิริออน โมเลกุลฮีแม็กกลูตินินและนิวรามินิเดสกระจุกเข้าสู่รอยโป่งในเยื่อหุ้มเซลล์ อาร์เอ็นเอของไวรัสและโปรตีนแก่นไวรัสออกจากนิวเคลียสแล้วเข้าสู่รอยโป่งของเยื่อนี้ (ระยะที่ 6) ไวรัสที่เจริญเต็มที่ผุดออกจากเซลล์ในเยื่อฟอสโฟลิพิดทรงกลมของตัวถูกเบียน ทำให้ได้ฮีแม็กกลูตินินและนิวรามินิเดสในโค้ดเยื่อนี้ (ระยะที่ 7)[82] เช่นเดียวกับก่อนหน้านี้ ไวรัสยึดกับเซลล์ผ่านฮีแม็กกลูตินิน ไวรัสที่เจริญเต็มที่แล้วแยกออกเมื่อนิวรามินิเดสตัดส่วนตกค้างกรดไซอะลิกออกจากเซลล์ตัวถูกเบียน[75] หลังปล่อยไวรัสไข้หวัดใหญ่ใหม่แล้ว เซลล์ตัวถูกเบียนจะตาย
เนื่องจากไม่มีเอ็นไซม์ตรวจอาร์เอ็นเอ อาร์เอ็นเอดีเพนเดนต์อาร์เอ็นเอพอลิเมอเรสซึ่งคัดลอกจีโนมของไวรัสจึงทำให้เกิดข้อผิดพลาดเกือบทุก ๆ 10,000 นิวคลีโอไทด์ ซึ่งประมาณความยาวของอาร์เอ็นเอของไวรัสไข้หวัดใหญ่ ฉะนั้น ไวรัสไข้หวัดใหญ่ซึ่งผลิตใหม่ส่วนใหญ่จึงเป็นสิ่งกลายพันธุ์ ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนแอนติเจน (antigenic drift) ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงช้า ๆ ในแอนติเจนบนผิวไวรัสตามเวลา[83] การแบ่งจีโนมออกเป็นอาร์เอ็นเอของไวรัสส่วนต่าง ๆ แปดส่วนทำให้มีการผสมหรือการรวมกันใหม่ของอาร์เอ็นเอไวรัสหากมีไวรัสไข้หวัดใหญ่ติดเชื้อในเซลล์มากกว่าหนึ่งชนิด การเปลี่ยนแปลงพันธุกรรมของไวรัสอย่างรวดเร็วอันเป็นผลลัพธ์นี้ทำให้เกิดการเลื่อนแอนติเจน (antigenic shift) ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงฉับพลันขนาดใหญ่ทำให้ไวรัสติดเชื้อชนิดตัวถูกเบียนใหม่ และเอาชนะภูมิคุ้มกันคุ้มครองอย่างรวดเร็ว[71] ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญในการเกิดการระบาดทั่ว ดังที่อภิปรายด้านล่างในส่วนวิทยาการระบาด
เมนูนำทาง
ไข้หวัดใหญ่ใกล้เคียง
แหล่งที่มา
WikiPedia: ไข้หวัดใหญ่