Antigene shift en drift - hoe ontstaat H5N1?

Antigene shift (Engels: antigenic shift) is het vermogen van een virus om een nieuw subtype virus te vormen, dit middels een nieuwe combinatie van eiwitten op de eiwitmantel. Met name het influenza virus heeft dit vermogen. Het influenzavirus is normaal gesproken een van de veroorzakers van de griep. In contrast met de types influenza B en C kan het type A naast mensen ook dieren besmetten. Dit geeft het virus het vermogen tot het eenvoudig combineren van genen. Bekende vormen van een nieuw gevormd influenzavirus zijn H5N1 (vogelpestvirus) en H1N1 (veroorzaker van de Mexicaanse en de Spaanse griep). In dit artikel worden de termen antigene shift en drift beschreven en wordt uitleg gegeven hoe dit kan leiden tot een nieuwe combinatie genen.

Inhoudsopgave

• Antigene drift versus antigene shift
• Hemagglutinine en Neuramidase: H5N1
• Vormen van verspreiding en ontstaan van antigene shift

Antigene drift versus antigene shift

Al het RNA en DNA dat gekopieerd wordt door een cel kan een kopieerfout bevatten (een kleine mutatie). Een virus verspreidt zich door zich te laten kopiëren door een cel, een virus kan dus ook een kopieerfout bevatten. Hierdoor is een kans aanwezig dat er een genetische verandering plaatsvindt van elk gekopieerd virus. Deze veranderingen kunnen plaats vinden in delen die het afweersysteem gebruikt om het virus te herkennen. Het nieuwe, veranderde virus met een kopieerfout is dus minder goed herkenbaar. Over het algemeen zijn dit zeer minimale veranderingen, hierbij spreken we van genetic shift. De antigene shift verandert stapsgewijs, terwijl dit bij antigene drift geleidelijker gaat. Virussen met antigene shift behouden ook hun antigene shift.

Bij antigene shift zijn deze veranderingen veel groter van omvang. Het virus bereikt dit door genetisch materiaal met een ander soort virus uit te wisselen. Het organisme moet hiervoor door twee verschillende soorten virussen zijn besmet op het zelfde moment. Met name influenza type A virussen zijn hierom bekend omdat het zich kan combineren in dieren. Wanneer hierbij een virus ontstaat dat zich bij mensen kan verspreiden en in genetisch opzicht sterk veranderd is, is het veel minder goed herkenbaar voor het lichaam.

Hemagglutinine en Neuramidase: H5N1

De H in het H5N1 virus staat voor het eiwit hemagglutinine. Dit eiwit zorgt voor herkenning van cellen die het virus kan infecteren. Het is een belangrijk antigeen, voor mensen vormt het een belangrijk punt van herkenning voor de antilichamen. Momenteel zijn er 18 bekend, genummerd H1 t/m H18. H16 werd in meeuwen gevonden in Noorwegen in 2004, H17 en H18 in vleermuizen in 2012 en 2013.

Neuramidase is een eiwit dat een belangrijke rol speelt bij de vermenigvuldiging van het virus. Het is met name een aangrijppunt voor anti-virale middelen, zogenaamde neuramidase inhibitors. Van neuramidase zijn 9 typen bekend.
Het is met name een combinatie van deze eiwitten die een voor het lichaam onbekend en dus meer lethaal virus kunnen creëren.

Vormen van verspreiding en ontstaan van antigene shift

Uitgaande van een vogel met bijvoorbeeld H5N2, een mens met H1N1 en een varken zonder infectie.

1. Directe besmetting van een vogel naar een mens kan plaatsvinden. Bij deze co-infectie kunnen dan H5N1 of H1N2 als nieuwe vormen ontstaan.
2. De tweede wijze is ongewijzigd van de vogel, naar het varken op de mens.
3. De derde wijze is van vogel op varken, en van mens op varken. Door de co-infectie in het varken kunnen dan de volgende nieuwe vormen ontstaan: H5N1 of H1N2.

H1N1 is een bekende verwekker van de Mexicaanse griep en de Spaanse griep in 1919. H5N1 veroorzaakte de vogelpest in 2007. H2N2 en H3N2 hebben verschillende pandemieën veroorzaakt in Azië.