Dựa trên yếu tố ngưng kết hồng cầu (Hemagglutination - HA) và trung hòa (Neuraminidase - NA) là những kháng nguyên có vai trò trong miễn dịch bảo hộ và có tắnh ựa dạng cao mà virus cúm type A ựược phân type. đến nay, có tất cả 16 loại gen H (H1 ựến H16) và 9 loại gen N (N1 ựến N9), mỗi một hợp gen H và N tạo nên 1 biến chủng gây bệnh (Murphy và Webster 1996).
cúm là khả năng gây ngưng kết hồng cầu của nhiều loại ựộng vật mà thực chất là sự kết hợp giữa mấu lồi kháng nguyên HA trên bề mặt virus với thụ thể có trên bề mặt hồng cầu làm cho hồng cầu ngưng kết lại với nhau tạo mạng ngưng kết qua cầu nối virus. Từ ựặc tắnh kháng nguyên này có thể sử dụng các phản ứng ngưng kết hồng cầu HA và ngăn trở ngưng kết hồng cầu HI trong việc chẩn ựoán bệnh. HA là một loại kháng nguyên vừa quyết ựịnh tắnh kháng nguyên vừa quyết ựịnh tắnh ựộc lực của virus cúm type A, là ựắch của bảo vệ miễn dịch học nhằm ngăn chặn sự xâm nhiễm của virus vào cơ thể nhiễm, là cơ sở ựể ựiều chế các vaccine phòng bệnh cúm hiện nay (Bosch và cs, 1982).
Neuraminidase (NA) là một enzyme có bản chất là glycoprotein mang tắnh kháng nguyên trên bề mặt virus cúm. Có 9 gen N trong ựó N1 và N2 có liên quan ựến các vụ dịch ở người. Neuraminidase có tác dụng hỗ trợ giải phóng virus ra khỏi tế bào vật chủ. Neuraminidase cắt liên kết giữa gốc sialic acid tận cùng khỏi phân tử carbonhydrate của tế bào và virus, từ ựó ngăn cản quá trình kết hợp của virus và cho phép giải phóng các hạt virus ra khỏi tế bào bị nhiễm.
Nguy hiểm nhất là kháng nguyên virus cúm type A có khả năng tổ hợp biến chủng dẫn ựến sự biến ựổi liên tục về tắnh kháng nguyên. Chúng có hai khả năng ựột biến (Ito và Kawaoka, 1998).
đột biến ựiểm (còn gọi là ựột biến ngẫu nhiên hoặc hiện tượng trôi dạt - antigenic drift). đây là kiểu ựột biến xảy ra thường xuyên, ựặc biệt là ựối với kháng nguyên H và kháng nguyên N tạo ra những thay ựổi nhỏ về trình tự nucleotide của gen mã hóa cho kháng nguyên H và kháng nguyên N. Kết quả là tạo ra các phân type cúm hoàn toàn mới có tắnh thắch ứng loài vật chủ khác nhau và mức ựộ ựộc lực gây bệnh khác nhau. Chu kỳ của bệnh cúm hàng năm phụ thuộc vào sự kết hợp của tốc ựộ biến ựổi, thời gian ủ bệnh và sự biến ựổi theo mùa của khắ hậu.
đột biến tái tổ hợp di truyền (còn gọi là ựột biến có tắnh chuyển ựổi - antigenic shift). Hiện tượng tái tổ hợp gen ắt xảy ra hơn so với hiện tượng ựột biến ựiểm. Một số chủng virus chỉ gây bệnh cho gia cầm mà không gây bệnh cho người (Ian, 1982; Kawaoka, 1991). Một số chủng khác lại chỉ gây bệnh cho người mà không gây bệnh cho gia cầm. Trong một số trường hợp, cả virus cúm
người và virus cúm gia cầm có thể cùng nhiễm vào ựộng vật thứ 3 (có thể là lợn). Hiện tượng tái tổ hợp gen chỉ xảy ra khi 2 hoặc nhiều loại virus cúm khác nhau cùng nhiễm vào một tế bào chủ do sự trộn lẫn 2 bộ gen của virus. đột biến này là sự tổ hợp di truyền xảy ra ựịnh kỳ trong ựó có sự sắp xếp lại các nucleotit do sự trộn lẫn 2 bộ gen của virus cúm khác nhau. điều ựó ựã tạo nên những sai khác cơ bản về bộ gen của virus ựời con so với virus bố mẹ. Khi nhiều virus khác nhau cùng xâm nhiễm vào một tế bào chủ, các thế hệ virus ựược sinh ra từ sự tái tổ hợp của các gen bố mẹ xuất phát từ nhiều virus khác nhau. Do hạt virus cúm A có cấu trúc là 8 ựoạn gen nên về lý thuyết từ 2 virus có thể xuất hiện 256 kiểu tổ hợp của virus thế hệ sau (Trần Hữu Cổn và Bùi Quang Anh, 2004).
Khi phân tắch 156 chủng virus cúm A lưu hành trong thời kỳ 1999 - 2004 tại New York, các nhà khoa học ựã phát hiện một số chủng thay ựổi ắt nhất 4 lần trong một thời gian ngắn. điều ựó cho thấy các chủng virus cúm có thể biến ựổi lớn trong mỗi mùa, gây khó khăn lớn cho công tác phòng chống. Khi nghiên cứu di truyền học của virus H5N1 các nhà khoa học của Việt Nam cũng nhận thấy chúng có nhiều thay ựổi. Trong các ựàn vịt nuôi của Việt Nam không chỉ mang virus cúm gia cầm H5N1 mà còn có nhiều loại virus cúm gia cầm khác như H3, H4, H7, H8, H9 và H11 (Nguyễn Tiến Dũng, 2004).
Khi xâm nhập nhiễm vào cơ thể ựộng vật, virus cúm A kắch thắch cơ thể sản sinh ra kháng thể ựặc hiệu. Trong ựó, quan trọng hơn cả là kháng thể kháng HA, chỉ có kháng thể này mới có vai trò trung hòa virus cho bảo hộ miễn dịch. Một số kháng thể khác có tác dụng kìm hãm sự nhân lên của virus, kháng thể kháng M2 ngăn cản chức năng M2 không cho quá trình bao gói virus xảy ra (Klenk, 1983).
Kháng thể ựặc hiệu của kháng nguyên HA có khả năng trung hòa các loại virus tương ứng, chúng là kháng thể trung hòa có khả năng triệt tiêu virus gây bệnh. Nó có thể phong tỏa sự ngưng kết bằng cách kết hợp với kháng nguyên HA. Do vậy thụ thể của hồng cầu không bám vào ựược ựể liên kết tạo thành mạng ngưng kết. Người ta gọi phản ứng ựặc hiệu KN - KT có hồng cầu tham gia là phản ứng ngăn cản ngưng kết hồng cầu HI (Hemagglutination Inhibition test).