インフルエンザ - 原因と病態

インフルエンザの原因

インフルエンザの原因は、RNAを含む複合ウイルスであるオルトミクソウイルス（オルトミクソウイルス科）です。感染細胞のムコタンパク質への親和性と、細胞表面受容体である糖タンパク質への結合能にちなんで名付けられました。この科にはインフルエンザウイルス属が含まれ、A、B、Cの3つの血清型のウイルスが含まれます。

ウイルス粒子の直径は80～120nmです。ビリオンは球形（まれに糸状）です。ヌクレオカプシドはビリオンの中心に位置しています。ゲノムは一本鎖RNA分子で、血清型AとBでは8つのセグメント、血清型Cでは7つのセグメントから構成されます。

カプシドは、核タンパク質（NP）とポリメラーゼ複合タンパク質（P）で構成されています。ヌクレオカプシドは、マトリックスタンパク質と膜タンパク質（M）の層に囲まれています。これらの構造の外側には、リポタンパク質膜があり、その表面にはヘマグルチニン（H）とノイラミニダーゼ（N）などの複合タンパク質（糖タンパク質）が存在します。

このように、インフルエンザウイルスには内部抗原と表面抗原があります。内部抗原はNPタンパク質とMタンパク質によって代表され、これらはウイルス型特異的な抗原です。内部抗原に対する抗体は、顕著な防御効果を持ちません。表面抗原であるヘマグルチニンとノイラミニダーゼは、ウイルスの亜型を決定し、特異的な防御抗体の産生を誘導します。

A型ウイルスは、表面抗原の絶え間ない変動を特徴とし、H抗原とN抗原の変化は互いに独立して起こります。ヘマグルチニンには15のサブタイプ、ノイラミニダーゼには9のサブタイプが知られています。B型ウイルスはより安定しており（5つのサブタイプがあります）、C型ウイルスの抗原構造は変化しません。ノイラミニダーゼを欠いています。

A型血清型ウイルスの並外れた変異性は、抗原ドリフト（系統を超えないゲノム部位の点突然変異）と抗原シフト（新しい系統の形成に伴う抗原構造の完全な変化）という2つのプロセスによるものです。抗原シフトの原因は、ヒトインフルエンザウイルスと動物インフルエンザウイルス間の遺伝物質の交換の結果として生じるRNAセグメント全体の置換です。

1980年にWHOが提唱したインフルエンザウイルスの現代分類では、ウイルスの血清型、起源、分離年、表面抗原のサブタイプを記載するのが一般的です。例：インフルエンザウイルスA、Moscow/10/99/NZ N2。

A型ウイルスは最も毒性が強く、疫学的意義も最も大きい。ヒト、動物、鳥類から分離されている。B型ウイルスはヒトからのみ分離されており、毒性と疫学的意義の点ではA型ウイルスに劣る。C型インフルエンザウイルスは、繁殖力が低いのが特徴である。

環境中におけるウイルスの耐性は平均的です。高温（60℃以上）、紫外線、油性溶媒には敏感ですが、低温でも一定期間毒性を維持します（40℃の温度で1週間以上死滅しません）。標準的な消毒剤には感受性があります。

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インフルエンザの病因

インフルエンザウイルスは上皮向性の性質を持っています。体内に侵入すると、呼吸器粘膜の円柱上皮細胞の細胞質内で増殖します。ウイルスの複製は4～6時間以内と急速に起こり、これが潜伏期間の短さを物語っています。インフルエンザウイルスに感染した細胞は変性し、壊死し、拒絶されます。感染細胞はインターフェロンの産生と分泌を開始し、ウイルスのさらなる拡散を防ぎます。非特異的な熱不安定性B阻害因子とIgAクラスの分泌抗体は、ウイルスに対する体の防御に寄与します。円柱上皮の化生は、その防御機能を低下させます。病理学的プロセスは、粘膜の内層組織と血管網に影響を及ぼします。インフルエンザウイルスの上皮向性は、臨床的には気管炎として発現しますが、病変は大気管支、時には喉頭や咽頭にも影響を及ぼす可能性があります。ウイルス血症は潜伏期に既に発現し、約2日間持続します。ウイルス血症の臨床症状は、毒性反応および毒性アレルギー反応です。このような作用は、ウイルス粒子と上皮細胞の崩壊産物の両方によって発揮されます。インフルエンザにおける中毒は、主に内因性の生理活性物質（プロスタグランジンE2、セロトニン、ヒスタミン）の蓄積によって生じます。炎症プロセスを促進する遊離酸素ラジカル、リソソーム酵素、そしてウイルスのタンパク質分解活性が、病原性効果の発現において果たす役割は既に確立されています。

病因における主要な連鎖は循環器系の損傷です。微小循環床の血管は変化の影響を受けやすい部位です。インフルエンザウイルスとその成分が血管壁に毒性を及ぼすため、血管壁の透過性が高まり、患者に出血性症候群を引き起こします。血管透過性の増加と血管の「脆弱性」の増大は、呼吸器粘膜および肺組織の浮腫、肺胞および肺間質、そしてほぼすべての内臓における多発性出血につながります。

中毒およびそれに伴う肺換気障害および低酸素血症の場合、微小循環が破綻します。すなわち、細静脈毛細血管血流速度の低下、赤血球および血小板凝集能の亢進、血管透過性の亢進、血清の線溶活性の低下、そして血液粘度の上昇が起こります。これらすべてが、感染性毒性ショックの病態形成において重要な役割を果たす播種性血管内凝固症候群（DIC）を引き起こす可能性があります。血行動態障害、微小循環、および低酸素症は、心筋におけるジストロフィー性変化の発生に寄与します。

血管損傷によって引き起こされる循環障害は、中枢神経系および自律神経系の機能障害に重要な役割を果たします。ウイルスが血管叢の受容体に作用することで、脳脊髄液の過剰分泌、頭蓋内圧亢進、循環障害、脳浮腫が引き起こされます。神経栄養、神経内分泌、神経体液の調節を担う視床下部および下垂体における血管新生の亢進は、神経系の複合的な機能障害を引き起こします。急性期には交感神経緊張が起こり、高体温、皮膚の乾燥と蒼白、心拍数の増加、血圧の上昇といった症状が現れます。中毒の減少とともに、自律神経系の副交感神経系の興奮の兆候が認められます：無気力、眠気、体温の低下、脈拍数の低下、血圧の低下、筋力低下、無力症（無力症症候群）など。

インフルエンザとその合併症の発症、そして呼吸器系における炎症性変化の発現において、細菌叢は重要な役割を果たしており、その活性化は上皮の損傷と免疫抑制の発現に寄与します。インフルエンザに対するアレルギー反応は、ウイルス自体と細菌叢の両方の抗原、そして感染細胞の崩壊産物に対して発生します。

インフルエンザの重症度は、インフルエンザウイルスの毒性によって部分的に決まりますが、宿主の免疫システムの状態によって大きく左右されます。