Influensavirus A(H1N1) pandemi 2009 : studie av virusets egenskaper og vertsrespons i en tidlig pandemifase.

Abstract

Tidlig i 2009 ble en ny variant H1N1 influensa A, influensa A(H1N1)pdm09, med sannsynlig svineopprinnelse oppdaget å smitte mellom mennesker. Etter det første utbruddet i Mexico by i april 2009 vurderte WHO (World Health Organization) denne influensa A varianten for å være en ”alvorlig hendelse av betydning for internasjonal folkehelse”. I mai 2009 ble sykdommen registrert i Norge. Denne varianten ble erklært til pandemivirus juni 2009 som den første influensapandemien i det 21. århundre. Pandemisk influensavirus 2009 var en ny reassortant av subtype H1N1 og svært ulik H1N1 sesonginfluensaviruset, noe som ga lite immunitet i befolkningen. Til tross for dette ga influensa A(H1N1)pdm09 i de fleste tilfeller en mild luftveissykdom. Ved sesonginfluensa er det normalt høyest dødelighet hos eldre over 65 år, men pga pre-eksisterende immunitet var det få eldre som ble syke og døde av influensa A(H1N1)pdm09. Til tross for flest tilfeller av mild sykdom forekom det økende tilfeller av alvorlig sykdom hos yngre mennesker tidligere friske og uten underliggende sykdom. Disse pasientene utviklet alvorlig lungesykdom og respirasjonssvikt. I dette studiet ønsket vi å se på virus og vertsegenskaper i tidlig fase av pandemien ved å inkludere et utvalg hospitaliserte pasienter med alvorlig influensa A(H1N1)pdm09 sykdom, både for å karakterisere vertsresponsen hos de alvorlig syke, samt studere mulige virusfaktorer av betydning for sykdomsbilde. Det ble samlet pasientprøver i løpet av høsten 2009 i samarbeid med avdeling for infeksjonsmedisin ved Akershus Universitets sykehus (Ahus) og Oslo Universitetssykehus Rikshospitalet (RH). Studiet er godkjent av regional komiteer for medisins og helsefaglig forskningsetikk (REK) og personvernombudet ved Ahus. Prøvemateriale inkluderte serum/plasma, cellulært RNA fra fullblod (PaxGene) og sekret fra nasopharynx (NX). Resultatene fra intensivstudien er publisert i egen artikkel (Berdal et al.,2011). Våre funn viste at flere av de alvorlig syke pasientene hadde viremi. Noen av pasientene hadde en punktmutasjon i virusets HA funnet i blodet i forhold til virus funnet i øvre luftveier. Denne polymorfismen ga en endring i aminosyreposisjon 222 i HA fra asparginsyre (D) til glysin (G) eller aspargin (N). Disse pasientene hadde en veldig høy inflammasjonsrespons og vi ønsket derfor å studere in vitro om det er forskjell i direkte aktivering av blodceller mellom ulike varianter av viruset. Fullblod fra friske givere i alderen 30-50 år, jevnt kjønnsfordelt ble stimulert med sesong influensa A/H1N1, influensa A(H1N1)pdm09 villtype 222Dpdm og mutert 222Gpdm for å se på immunresponsen. Fra det stimulerte materialet ble cellulært RNA isolert og undersøkt for uttrykk av relevante/utvalgte gener ved bruk av real-time-RT-PCR. Virusvarianten 222Gpdm ga signifikante forskjeller i forhold til kontrollen for flere cytokiner og kjemokiner som er viktige for vertens immunrespons, spesielt inflammasomspesifikke cytokiner, og førte til nedregulering av CD4. IP-10 var signifikant oppregulert for cellene stimulert med 222Dpdm og sesonginfluensavirus i forhold til kontroll, men ikke for celler stimulert med 222Gpdm. Den observerte responsen viste at 222Gpdm viruset hadde andre egenskaper i forhold til vertsrespons enn sesong influensavirus eller 222Dpdm variant, noe som kan forklare dens assosiasjon med de alvorligste kliniske tilfeller av influensa. Dette gir oss bedre forståelse for de underliggende mekanismene for alvorlig influensa sepsis under tidlige pandemifaser, samt betydningen av samspill mellom virus og vertsresponsen for patogenisitet.