V letih aktivnega razvoja informacijskega prostora so se državljani že navadili na skrivnostna imena H1N1 ali H5N1, nekateri pa že vedo, da je prva prašičja gripa, druga pa ptičja gripa. Toda do zdaj malo običajnih bolnikov - nekdanjih in prihodnjih - razume, kako virus gripe deluje in kako natančno deluje.
Kako deluje virus gripe?
Virusi gripe pripadajo ločeni družini orthomyxoviruses. Njihov genom ne vsebuje dvoverižnega verige DNK, kot pri ljudeh, temveč enojno RNA. Poleg tega to verigo sestavlja 8 ločenih fragmentov, ki kodirajo skupaj le 11 proteinov. Fragmenti RNK se celo razmnožujejo, se pravi, da se množijo neodvisno drug od drugega. To je pomembna točka, ki pojasnjuje, zakaj se virusi gripe tako enostavno spreminjajo in tvorijo nove sorte. Če v isto celico prodreta dva različna seva virusa gripe, potem lahko izmenjujeta ločene odseke genoma in tako rodijo nove viruse, ki še niso obstajali.
Virus je krogla v obliki. V samem srcu te krogle so drobci niti RNA, od katerih je vsak povezan z beljakovinami, odgovornimi za replikacijo tega določenega fragmenta genoma, to je 8 nukleoproteinov. Vsi ti nukleoproteini so pakirani v nukleokapsidu - beljakovinski lupini, ki se lepo zvija z vijakom. In na vrhu - in to je posebnost tako imenovanih zakritih virusov - obstaja še ena prevleka, imenovana superkapsid.
Superkapsid je kritična entiteta virusa gripe. Pravzaprav gre za lipidno dvoslojno membrano, ki vključuje več vrst glikoproteinov - komplekse beljakovin in ogljikovih hidratov. Znanstveniki s pomočjo glikoproteinov ugotavljajo, kakšen sev virusa gripe je dobil v epruveto. Zaradi teh spojin virus vstopi v celico in se pomnoži. In končno, ravno na stiku z glikoproteini so usmerjena nekatera učinkovita zdravila proti gripi.
Površinski proteini gripe so ključni za svetovno lastništvo
Promocijski video:
Katere edinstvene spojine lahko najdemo na površini superkapsida virusa gripe?
Hemaglutinin
To je spojina, s katero virus, prvič, prepozna receptorje celic gostiteljskega organizma, in drugič, da se na njih veže. Protitelesa proti hemaglutininu nastanejo, ko človek zboli za določenim sevom virusa gripe in mu v prihodnosti zagotovi zaščito. Obstaja 16 podtipov hemaglutinina.
Neuraminidaza
To je encim, ki najprej uniči sestavine zaščitne sluzi na sluznicah dihal in s tem olajša prehod virusa do ciljne celice. Drugič, neuraminidaza sodeluje pri zlivanju virusnega delca s celico. Končno zagotavlja sproščanje novih virusnih delcev iz okužene celice. Če ne bi bilo neuraminidaze, bi bil razmnoževalni cikel omejen na samo eno celico in celo brez manifestacije kakršnih koli simptomov bolezni. Protitelesa proti neuraminidazi nastajajo v našem telesu kot posledica cepljenja - preprečujejo, da bi se virus gripe razširil po telesu. V virusih gripe A obstaja 9 podtipov nevraminidaze in po en pri gripi B in C.
M2 protein
To je tako imenovani ionski kanal, torej nastavljiva "luknja" v membrani virusa, skozi katero se lahko ioni premikajo. Ker govorimo o ionih, to pomeni, da govorimo tudi o nabojih, ki jih nosijo, torej med delovanjem ionskega kanala se bo pH znotraj virusnega delca spremenil. M2 protein je zasnovan za prenos protonov, torej jeder vodikovega atoma s pozitivnim nabojem (H +).
Razmnoževanje in viremija
Torej se je s pomočjo neuraminidaze virus gripe prebil skozi plast sluzi v dihalnih poteh in dosegel površino epitelijske celice, natančneje, do ciliziranega epitelija, ki jih obloži. Neuraminidaza ima poseben "žep", skozi katerega se veže na majhne ostanke ogljikovih hidratov (oligosaharide), ki štrlijo iz celične membrane.
V tem primeru superkapsid virusa pride v stik s celično membrano in njihove lipidne plasti se združijo. Kot rezultat, nukleokapsid, ki vsebuje, kot se spominjamo, 8 segmentov RNA, vstopi v celico, v svojo citoplazmo.
Medtem ko poteka proces prodora virusa nukleokapsida v celico, protein M2 aktivno deluje. Črpa protone znotraj virusa, kar pomeni, da okolje znotraj njega postaja vse bolj kislo. Kot rezultat teh manipulacij vsebina nukleokapsida prodre v celično jedro. Hkrati se virusni segmenti RNA sprostijo v obliki kompleksov z beljakovinami, ki prejmejo vse potrebne vire celice, s katerimi razpolagajo in začnejo proizvodnjo novih virusov. To je tudi zelo premišljen postopek, med katerim nastajajo "začasne" mRNA, ki jih pošljejo iz jedra v citoplazmo, da bi tam organizirali sintezo virusnih beljakovin. Nato se ti proteini transportirajo v jedro, kjer se virusni delci končno sestavijo. Nekatere nove genomske RNA se uporabljajo za dodatno podvajanje virusnega genoma.
Lahko le občudujemo natančnost sestavljanja 8 različnih virusnih RNA segmentov v en prihodnji virusni delček. Nemogoče je, da bi dva ista segmenta vstopila v isti nukleokapsid, mehanizem tega procesa pa še vedno ni znan. V tem trenutku lahko pride do nastanka ponovnih virusov, o katerih smo govorili zgoraj. Končno se pripravljeni nukleokapsidi preselijo v citoplazmo. Pri prehodu skozi celično membrano sveže sestavljeni nukleokapsid dobi superkapsidno ovojnico s celotnim naborom glikoproteinov.
Celoten cikel od prodora virusa v celico do sproščanja novih virusnih delcev iz njega traja od 6 do 8 ur. Številni virusi prihajajo ven in okužijo sosednje celice. Manj pogosto virioni vstopijo v krvni obtok in se prenašajo po telesu. Širjenje virusa skozi tkiva in organe imenujemo viremija. Vrhunec razmnoževanja virusa gripe opazimo v intervalu od 24 do 72 ur od trenutka, ko virusni delci vstopijo v epitelij dihal.
Kako virus vpliva na telo?
Ko se sprostijo novi virioni, celice, v katerih so se razmnoževali, umrejo. Vnetni proces izbruhne. Zato pri gripi prizadene predvsem zgornji dihalni trakt, postopoma vnetje pokriva sapnik in bronhije. Če virusi vstopijo v krvni obtok in se širijo po telesu, se okužba generalizira in razvije se zastrupitev telesa.
Nevarnost gripe je v tem, da prizadene krvne žile in živčni sistem. Ob ozadju okužbe z virusom gripe se pojavlja množično tvorjenje reaktivnih kisikovih vrst (ROS), torej prosti radikali, ki ponavadi oksidirajo vse, kar jim pride na poti.
Treba je razumeti, da sam virus gripe ne vsebuje toksinov. Toksični učinek imajo spojine, ki jih naše telo proizvaja v poskusu, da se zaščiti pred virusom. Ta reakcija je tako silovita, kraj za vnos virusa pa je izbran tako "dobro", da človek trpi za lastnim imunskim sistemom. Po podatkih raziskav ROS sproži procese proteolize - uničenje beljakovin. To se zgodi v dihalnih poteh na meji zraka, kar ima za posledico "dihalno" ali "presnovno" eksplozijo.
Ker se proces vnosa in razmnoževanja virusa pojavi v dihalnih poteh, najprej vplivajo stene kapilar, ki se nahajajo tam (majhne krvne žile). Postanejo bolj krhki, prepustni, kar v hudih primerih vodi do motenj lokalnega krvnega obtoka, razvoja hemoragičnega sindroma in grožnje pljučnemu edemu. Glede na poškodbe žilnega sistema se lahko krvna oskrba možganov poslabša in posledično nastane nevrotoksični sindrom.
Imunski sistem v tem času aktivira proizvodnjo ogromne količine citokinov - snovi, ki sprožijo vnetne reakcije in imajo citotoksični učinek. Običajno bi se morali ukvarjati z inaktivacijo in odpravljanjem povzročiteljev okužb. Toda obseg postopka je tako velik, da se razvije sistemska vnetna reakcija.
Zaradi tega se zaradi poškodbe sluznice dihal in krvnih žil zmanjša sposobnost imunskega sistema, da se upira zunanjim grožnjam, aktivnost zaščitnih krvnih celic nevtrofilcev se zmanjša. Na splošno to vodi v aktiviranje obstoječih kroničnih bolezni in povečuje grožnjo bakterijske okužbe. Najhujši in najpogostejši zaplet gripe je pljučnica.
Različni sevi gripe se med seboj razlikujejo, zlasti v sposobnosti aktiviranja množične proizvodnje ROS. Zato so nekatere vrste gripe hujše, druge pa lažje. V veliki meri igrajo stanje bolnikovega telesa, njegov imunski status, izkušnje poznavanja drugih sevov. Nekatere vrste gripe so nevarnejše za starejše in otroke, druge pa pogosteje prizadenejo populacijo.
Ranljivosti virusa gripe
Za zaustavitev procesa razmnoževanja virusa v celicah in njegovega širjenja po telesu so potrebne snovi, ki lahko prekinejo njegov evolucijski razmnoževalni cikel.
Leta 1961 so znanstveniki predlagali boj proti virusom gripe z amantadinom. Ta spojina je bila odobrena za uporabo leta 1966, leta 1993 pa se je pojavil njen analog rimantadin. Amantadin (in rimantadin) lahko blokirata ionske kanale proteina M2. To ustavi razmnoževanje virusa v začetnih fazah.
Zdravilo je bilo zelo učinkovito proti virusom skupine A, vendar ni vplivalo na viruse skupine B in C. Leta 2006 so ameriški centri za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC) objavili podatke o izjemno visoki odpornosti (odpornosti) nekaterih sevov virusa na adamantane, ki so dosegli do 90%. Vzrok so bile točkovne mutacije v genomu virusa, ki so se pojavile med zdravljenjem z adamantani. Tako danes rimantadin in njegovi drugi analogi veljajo za neučinkovita zdravila. Poleg tega so bili sprva neuporabni proti virusom skupin B in C.
Leta 1983 so razvili zaviralce neuraminidaze - snovi, ki blokirajo sposobnost encima, da začne proces zapuščanja okužene celice za nove virione. To prepreči razmnoževanje in širjenje virusa.
Zaviralci neuraminidaze vključujejo oseltamivir (Tamiflu) in zanamivir (Relenza). Od leta 2009 je bilo drugo zdravilo iz te skupine, ki se daje intravensko, paramivir, odobreno za uporabo v ZDA. Ta zdravila so v resnici edina zdravila, zasnovana posebej za boj proti virusu gripe. Toda vzeti jih je treba v 24-48 urah od trenutka prvih manifestacij bolezni. Kasneje bodo neučinkovite - številni novi virusi so se že razširili po telesu.
Vsa druga tako imenovana protivirusna sredstva ne delujejo na virus gripe sama ali na določenih stopnjah njegovega prodiranja v telo, razmnoževanja in širjenja.
sklepi
- Virus gripe je konstrukcija, ki jo je narava zasnovala za vstop v telo skozi dihala in je za to opremljena z vsemi potrebnimi "glavnimi tipkami".
- Obstaja le nekaj vrst zdravil, ki delujejo posebej na virus gripe, ob upoštevanju značilnosti njegovega življenjskega cikla in strukture. Toda eno od teh zdravil je že neučinkovito, saj se mu je virus prilagodil. Druge vrste zdravil so učinkovite le za zelo kratek čas od trenutka, ko se pojavijo prvi simptomi. Učinek proti gripi drugih zdravil ni dokazan.
- Zato se za zdravljenje gripe uporablja simptomatska terapija in spremljanje bolnikovega stanja. V večini primerov je pri gripi dovolj, da ležite doma, jemljete zdravila za znižanje visoke temperature, če je narasla na 39 ° C, in druga sredstva za lajšanje bolnikovega stanja. Pomembno je, da ne dovolite razvoja zapletov - za to morate samo ustvariti vse pogoje, da se telo bori proti virusu.
- Cepljenje ostaja najboljši način za boj proti virusu. Tudi če je oseba cepljena proti enemu sevu in pobere drugega, lahko razpoložljiva protitelesa zagotovijo vsaj minimalno zaščito in olajšajo potek bolezni.
Avtor: Nesterova Julia