Kluczowa różnica – dryf antygenowy a przesunięcie antygenowe
Struktury antygenowe wirusa grypy zmieniają swój kształt do nowego kształtu, który nie może być rozpoznany przez przeciwciała. Przesunięcie antygenowe i dryf antygenowy to dwa rodzaje wariacji genetycznych występujących w wirusie grypy. Te różnice utrudniają zapobieganie powszechnym chorobom związanym z wirusem grypy za pomocą szczepionek lub naturalnego układu odpornościowego. Główne dwa typy glikoprotein (antygenów) o nazwie hemaglutynina (H) i neuraminidaza (N) zlokalizowane na zewnętrznej powierzchni wirusa są modyfikowane przez geny wirusa w wyniku dryfu antygenowego lub przesunięcia antygenowego. Kluczowa różnica między dryfem antygenowym a przesunięciem antygenowym polega na tym, że dryf antygenowy jest zmiennością genetyczną występującą w strukturach antygenu z powodu mutacji punktowej w genach H i M w genomie wirusa w ciągu roku, podczas gdy przesunięcie antygenowe jest wariacją występuje w strukturach antygenowych z powodu nagłej zmiany genetycznej między dwoma lub więcej blisko spokrewnionymi szczepami wirusa grypy. Obie te odmiany pomagają wirusowi grypy przezwyciężyć mechanizmy obronne gospodarza.
Co to jest dryf antygenowy?
Wirusy to mikroskopijne elektronowo małe infekcyjne cząsteczki, które mogą infekować wszystkie formy żywych organizmów, w tym bakterie i rośliny. Składają się z materiału genetycznego i kapsydu glikoproteinowego. Genom wirusa koduje glikoproteiny (antygeny), które są ważne dla przyłączania się do organizmu gospodarza i obejmują genom wirusa do replikacji w organizmie gospodarza. Wirus grypy jest jednym z rodzajów wirusa, który odpowiada za powszechne choroby związane z przeziębieniem wśród ludzi i innych zwierząt. Występuje w różnych szczepach i ma segmentowany genom RNA oraz dwa znaczące antygeny (receptory) zwane H i N na płaszczu glikoproteinowym.
Rysunek 01: Struktura wirusa grypy
Antygeny H i N wirusa grypy wiążą się z receptorami komórki gospodarza i powodują udaną infekcję, która powoduje chorobę. Struktury antygenów H i N mogą być łatwo rozpoznane przez układy obronne gospodarza, które niszczą cząstki wirusa, aby zapobiec wystąpieniu choroby. Jednak kilka odmian genetycznych cząstek wirusa grypy ogranicza możliwość zniszczenia antygenów wirusowych, które dostają się do organizmu gospodarza przez układ odpornościowy gospodarza. Dryf antygenowy jest tego rodzaju odmianą genetyczną częstą w wirusie grypy. Dzieje się tak na skutek stopniowego rozwoju i akumulacji mutacji punktowej w genach H i N. W wyniku tej mutacji punktowej cząstki wirusa uzyskują zdolność do zmiany struktur antygenów H i N, które nie mogą być rozpoznawane przez przeciwciała lub szczepionki komórki gospodarza. Dlatego mutacje tych genów kodujących H i N umożliwiają cząsteczkom wirusa ucieczkę z układu odpornościowego gospodarza i rozprzestrzenianie się choroby.
Dypr antygenowy w epidemiach takich jak H3N2 i szczepy wirusowe są w stanie zarażać nowe osobniki tego samego gatunku gospodarza, aby łatwo rozprzestrzeniać chorobę. Ten typ zmienności genetycznej jest bardziej powszechny i często występuje wśród szczepów wirusa grypy A i B.
Rysunek 02: Dryf antygenowy
Co to jest przesunięcie antygenowe?
Przesunięcie antygenowe to kolejny rodzaj zmienności genetycznej, który występuje u wirusów grypy z powodu przearanżowania materiału genetycznego między dwoma lub więcej podobnymi szczepami wirusa. Przesunięcie antygenowe zachodzi między blisko spokrewnionymi szczepami. Gdy organizm gospodarza jest zakażony dwoma szczepami grypy, istnieje możliwość wymiany lub mieszania materiałów genetycznych obu szczepów w celu stworzenia nowego szczepu wirusa z mieszaniną genów. Ta rekombinacja genetyczna daje nowej cząstce wirusa nową zdolność do ucieczki z systemu obronnego gospodarza bez rozpoznania. Jest więc zdolny do infekowania komórek gospodarza więcej niż jednego gatunku i wywoływania choroby pandemicznej. Jednak przesunięcie antygenowe jest rzadkim procesem, który ma mniejsze szanse na wystąpienie. Wirus grypy A może ulegać zmianom antygenowym i może zarażać dużą liczbę gatunków żywiciela, co prowadzi do pandemii grypy.
Rysunek 03: Zmiana antygenowa
Jaka jest różnica między dryftem antygenowym a przesunięciem antygenowym?
Dryft antygenowy a przesunięcie antygenowe |
|
| Dryf antygenetyczny to zmienność genetyczna występująca w genomie wirusa z powodu rozwoju i akumulacji mutacji punktowych w genach kodujących H i N. | Przesunięcie antygenetyczne to zmiana zachodząca w genomie wirusa z powodu reasortacji genów między dwoma lub więcej szczepami wirusa. |
| Rozwój Zmiany Genetycznej | |
| Dryf antygenowy to stopniowa zmiana na przestrzeni lat. | Przesunięcie antygeniczne to nagła zmiana. |
| Zmiana genetyczna | |
| Dzieje się tak z powodu mutacji punktowej genów kodujących hemaglutyninę i neuraminidazę. | Zdarza się to z powodu przearanżowania genów między dwoma blisko spokrewnionymi wirusami grypy. |
| Szczep grypy | |
| Występuje to zarówno w przypadku grypy A, jak i B. | Występuje to tylko w przypadku wirusa grypy typu A. |
| Możliwość infekcji | |
| Dryf antygenowy pozwala nowej cząsteczce wirusa zainfekować więcej osobników z tego samego gatunku gospodarza. | Przesunięcie antygenowe tworzy nową cząsteczkę wirusa, która jest zdolna do infekowania różnych gatunków. |
| Wystąpienie | |
| Dryf antygenowy jest częstym procesem w przypadku wirusa grypy. | Przesunięcie antygenowe to rzadki proces. |
| Charakter choroby | |
| Może to doprowadzić do epidemii wśród populacji, takiej jak H3N2. | Może to doprowadzić do pandemii w populacji, takiej jak H1N1, grypa hiszpańska i grypa hongkońska. |
Podsumowanie – Dryf antygenowy a przesunięcie antygenowe
Mutacje w segmentowanym genomie RNA wirusa grypy powodują zmiany genetyczne w cząsteczkach wirusa i walczą z mechanizmem obronnym gospodarza. Dryf antygenowy i przesunięcie antygenowe to dwa rodzaje wariacji genetycznych, które występują w wirusie grypy. Dryf antygenowy to zmienność genetyczna, która wynika ze stopniowego rozwoju mutacji punktowych w genach H i N wirusa. Przesunięcie antygenowe to zmiana genetyczna, która wynika z wymiany materiału genetycznego między dwoma lub więcej blisko spokrewnionymi szczepami wirusa grypy. Jest to kluczowa różnica między dryfem antygenowym a przesunięciem antygenowym. Oba te procesy tworzą cząstki wirusowe, które są bardziej zjadliwe niż wcześniej istniejące wirusy. Dlatego dryf i przesunięcia antygenowe utrudniają opracowywanie szczepionek i leków przeciwko wirusowi grypy.
