Projekti / Programi
Molekularna in imunološka analiza slovenskih izolatov virusa aviarne influence H5N1
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.04.00 |
Biotehnika |
Veterina |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B750 |
Biomedicinske vede |
Veterina: kirurgija, fiziologija, patologija, klinične raziskave |
Ptice, perutnina, virus aviarne influence, H5N1, imunologija, virologija
Raziskovalci (11)
Organizacije (2)
Povzetek
Množica izbruhov aviarne influence (AI) pri različnih vrstah divjih ptic, pri domači perutnini in okužbe sesalcev, vključujoč tudi ljudi, vzbujajo v zadnjem času izjemno skrb v veterinarski in humani medicini. Hitro širjenje bolezni in njena neobvladljivost pa nakazujejo, da so znanja o samem povzročitelju in bolezni še vedno pomanjkljiva.
Z virusi aviarne influence se lahko okužijo različne vrste ptic in drugih živali, vendar je odgovor gostitelja na okužbo zelo različen, odvisen od antigenskih in molekularnih značilnosti virusa in vrste gostitelja. Vse do pojava sedanje epidemije AI z virusom H5N1 je kazalo, da se zelo patogena oblika bolezni pojavlja le pri domači perutnini in da v divji populaciji ptic krožijo predvsem manj virulentni virusi Množični pogin divjih ptic zaradi okužbe z virusoma AI je bil dokumentiran le enkrat v Južni Afriki Prostoživeče ptice so veljale zgolj za nosilce in prenašalce virusov influence. Relativno malo je poznanega o dejavnikih , ki so pomembni za preskok okužbe pri različnih vrstah živali, posebej ptic, in o vzrokih zakaj se okužba z istim virusom lahko izkazuje v različnih oblikah bolezni.
Namen našega dela je določiti nekatere značilnosti slovenskih izolatov virusa aviarne infuence H5N1. Izolatom, ki izvirajo iz različnih vrst ptic, bomo določili molekularne značilnosti površinskih virusnih proteinov hemaglutinina (HA), nevraminidaze (N) in matričnega 1 proteina (M1). Z njihovo primerjavo bomo poskušali opredeliti faktorje, ki so pomembni za okužbo posameznih vrst ptic. S kloniranjem gena za HA bomo pripravili rekombinantni protein, ki bo služil za pripravo specifičnih protiteles ali kot antigen za različne diagnostične teste.
Določene odgovore bomo dobili tudi s proučevanjem zmožnosti namnoževanja izolatov v različnih primarnih embrionalnih celičnih kulturah in celičnih linijah ptičjega izvora v primerjavi s celičnimi linijami sesalcev. Proučili bomo tudi molekularne spremembe virusnih proteinov ovojnice , ki nastanejo po namnoževanju virusa v različnih celičnih kulturah in linijah.
Pomen za razvoj znanosti
Aviarna influenca je ena od dveh najpomembnejših bolezni perutnine in ptic. Množica izbruhov te bolezni pri različnih vrstah divjih ptic, pri domači perutnini in okužbe sesalcev, vključujoč tudi ljudi, vzbujajo v zadnjem času izjemno skrb v veterinarski in humani medicini. Hitro širjenje bolezni in njena neobvladljivost pa nakazujejo, da so znanja o samem povzročitelju in bolezni še vedno pomanjkljiva.
Relativno malo je poznanega o dejavnikih, ki so pomembni za preskok okužbe pri različnih vrstah živali, posebej med pticami, in o vzrokih zakaj se okužba z istim virusom lahko izkazuje v različnih oblikah.
Opravili smo molekularno karakterizacijo pomembnejših virusnih proteinov slovenskih izolatov virusa H5N1 in na podlagi filogenetske analize gena za HA ugotovili, da so bili primerjani izolati uvrščeni v EMA skupino 1 in sorodni z drugimi virusi izoliranimi v drugih evropskih državah. Filogenetska analiza na osnovi nukleotidnega zaporedja za gen HA je pokazala, da ta izolat race spada v drugo skupino in je najbolj podoben izolatu iz Sudana (A/chicken/Sudan/1784-7/2006). Podatki nakazujejo, da smo v Sloveniji imeli vnos dveh različnih visoko patogenih virusov H5N1.
Preučili smo možnosti namnoževanja virusa v različnih tipih celičnih kultur ali tkiv, ki izvirajo iz ptic ali sesalcev. Hkrati smo ugotavljali tudi potencialne mutacije, ki ob tem lahko nastanejo na pomembnejših antigenskih determinantah virusa. Razmnoževanje virusa smo ugotavljali z uporabo RT - PCR v realnem času in na podlagi citopatskega efekta. Rezultati so pokazali, da razmnoževanje virusa na kokošjih embrijih privede do mutacij na genu za HA, na celičnih kulturah teh sprememb nismo ugotovili.
Izpopolnjene serološke metode so podlaga za nadaljnje študije imunskega odgovora pri različnih vrstah ptic. Pridobili smo monoklonalna protitelesa, specifična za različne epitope slovenskega izolata virusa H5N1 in jih opisali.
S študijo mehanizmov interakcij med AIV in mikoplazmami smo osvetlili tudi patogenezo sočasnih okužb, ki so v naravi zelo pogoste.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskovalni projekt se nanaša na perečo problematiko aviarne influence, ki se je v izjemnem obsegu izkazal v Sloveniji in drugih državah sveta v letu 2006. Strah, da bi se visoko patogeni virus H5N1 razširil pri domači perutnini ali celo med humano populacijo, zahteva nadaljnje poglobljene raziskave molekularnih značilnosti izolatov virusa AI in njihove zmožnosti namnoževanja v različnih celičnih kulturah in tkivih. Razvili in izpopolnili smo diagnostične postopke za dokazovanje te bolezni, kar je izjemnega pomena za prihodnost, saj lahko upravičeno pričakujemo poslabšanje epizootiološke situacije pri živalih ali celo nastanek nove pandemije.
Prostoživeče ptice so pomembni del naravne živalske populacije v Sloveniji, okužbe in hitro širjenje aviarne influence med njimi pa predstavlja zanje resno grožnjo. Raziskovalni projekt je prispeval k poznavanju mehanizmov okužbe pri njih kot tudi k razvoju diagnostičnih metod za nadzor te bolezni v Sloveniji.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
