V průběhu let aktivního rozvoje informačního prostoru si občané zvykli na tajemná jména H1N1 nebo H5N1 a někteří již vědí, že první je prasečí chřipka a druhá je ptačí chřipka. Až dosud však jen málo běžných pacientů - bývalých i budoucích - chápe, jak chřipkový virus funguje a jak přesně to funguje.
Jak chřipkový virus funguje?
Chřipkové viry patří do samostatné rodiny orthomyxovirů. Jejich genom neobsahuje dvouvláknový řetězec DNA, jako u lidí, ale jednovláknovou RNA. Tento řetězec navíc sestává z 8 samostatných fragmentů kódujících celkem pouze 11 proteinů. Fragmenty RNA se dokonce replikují, to znamená, že se množí nezávisle na sobě. Toto je důležitý bod, který vysvětluje, proč se chřipkové viry mění tak snadno a vytvářejí nové odrůdy. Pokud dva různé kmeny viru chřipky pronikly do stejné buňky, mohou si vyměnit oddělené části genomu, čímž se zrodí nové, nově se vyskytující viry, které dříve neexistovaly.
Virus je koule ve tvaru. V samém jádru této sféry jsou fragmenty RNA řetězce, z nichž každý je spojen se sadou proteinů zodpovědných za replikaci tohoto konkrétního fragmentu genomu, tj. Je to 8 nukleoproteinů. Všechny tyto nukleoproteiny jsou zabaleny v nukleokapsidu - proteinové skořápce elegantně zkroucené šroubem. A navíc - a to je zvláštní rys tzv. Obalených virů - existuje další vrstva zvaná supercapsid.
Superkapsida je pro chřipkový virus kritickou entitou. Ve skutečnosti se jedná o lipidovou dvouvrstvou membránu, která obsahuje několik typů glykoproteinů - komplexy proteinů a uhlohydrátů. Vědci určují, jaký kmen kmene chřipkového viru se dostal do zkumavky pomocí glykoproteinů. Je to díky těmto sloučeninám, že virus vstupuje do buňky a množí se. A konečně, právě na kontakt s glykoproteiny jsou cíleny některé účinné léky proti chřipce.
Proteiny viru chřipky jsou klíčem k celosvětovému vlastnictví
Propagační video:
Jaké jedinečné sloučeniny lze nalézt na povrchu superkapsidy viru chřipky?
Hemaglutinin
Jedná se o sloučeninu, kterou virus jednak rozpoznává receptory buněk hostitelského organismu, a jednak se k nim váže. Protilátky proti hemaglutininu se tvoří, když člověk onemocní určitým kmenem chřipkového viru a v budoucnu mu poskytne ochranu proti němu. Existuje 16 podtypů hemaglutininu.
Neuraminidáza
Jedná se o enzym, který nejprve ničí složky ochranné slizové vrstvy na sliznicích dýchacího traktu a tím usnadňuje průchod viru do cílové buňky. Za druhé, neuraminidáza se účastní fúze virové částice s buňkou. Nakonec zajišťuje uvolnění nových virových částic z infikované buňky. Pokud by neexistovala žádná neuraminidáza, reprodukční cyklus by byl omezen pouze na jednu buňku, a to i bez projevu jakýchkoli symptomů nemoci. Protilátky proti neuraminidáze se v našem těle vytvářejí v důsledku očkování - brání šíření viru chřipky v celém těle. U virů chřipky A existuje 9 podtypů neuraminidázy a jeden u chřipky B a C.
M2 protein
Toto je takzvaný iontový kanál, tj. Nastavitelná „díra“v membráně viru, přes kterou se mohou ionty pohybovat. Protože mluvíme o iontech, znamená to, že mluvíme také o nábojech, které nesou, to znamená, že během provozu iontového kanálu se změní pH uvnitř virové částice. Protein M2 je určen k přenosu protonů, tj. Jader atomu vodíku s kladným nábojem (H +).
Reprodukce a virémie
S pomocí neuraminidázy se tedy virus chřipky dostal přes vrstvu hlenu v dýchacích cestách a dosáhl povrchu epiteliální buňky, přesněji k jejich podšívce. Neuraminidáza má speciální „kapsu“, díky které se váže na malé uhlovodíkové zbytky (oligosacharidy) vyčnívající z buněčné membrány.
V tomto případě superkapsida viru přichází do styku s buněčnou membránou a jejich lipidové vrstvy se sloučí. V důsledku toho nukleokapsid, který, jak si vzpomínáme, obsahuje 8 segmentů RNA, vstupuje do buňky do své cytoplazmy.
Zatímco proces pronikání virového nukleokapsidu do buňky probíhá, protein M2 aktivně pracuje. Čerpá protony uvnitř viru, což znamená, že prostředí v něm je stále kyselejší. V důsledku těchto manipulací proniká obsah nukleokapsidu do buněčného jádra. Současně se virové RNA segmenty uvolňují ve formě komplexů s proteiny, které dostávají všechny potřebné zdroje buňky k dispozici a zahajují produkci nových virů. Toto je také velmi promyšlený proces, během kterého se vytvářejí „dočasné“mRNA, odesílané z jádra do cytoplazmy, aby se tam uspořádala syntéza virových proteinů. Pak jsou tyto proteiny transportovány do jádra, kde jsou virové částice konečně sestaveny. Některé z nových genomických RNA se používají pro další replikaci virového genomu.
Lze jen obdivovat přesnost sestavení 8 různých segmentů virové RNA do jedné budoucí virové částice. Je nemožné, aby dva identické segmenty vstoupily do stejného nukleokapsidu a mechanismus tohoto procesu je stále neznámý. V tuto chvíli může dojít k tvorbě přeskupených virů, o kterých jsme hovořili výše. Nakonec se hotové nukleokapsidy pohybují do cytoplazmy. Při průchodu buněčnou membránou obdrží čerstvě sestavený nukleokapsid superkapsidový obal s celou sadou glykoproteinů.
Celý cyklus od proniknutí viru do buňky až po uvolnění nových virových částic z něj trvá 6 až 8 hodin. Mnoho virů vychází a infikuje sousední buňky. Méně často se viriony dostávají do krevního řečiště a přenášejí se po celém těle. Šíření viru tkání a orgánů se nazývá virémie. Vrchol replikace viru chřipky je pozorován v intervalu 24 až 72 hodin od okamžiku, kdy virové částice vstoupí do epitelu dýchacího traktu.
Jak virus ovlivňuje tělo?
Když se uvolní nové viriony, buňky, ve kterých se rozmnožují, umírají. Zánětlivý proces vypukne. Proto je s chřipkou primárně postižen horní dýchací trakt, zánět postupně pokrývá průdušnici a průdušky. Pokud se viry dostanou do krevního řečiště a šíří se po celém těle, infekce se zobecní a dojde k intoxikaci těla.
Nebezpečí chřipky spočívá v tom, že ovlivňuje krevní cévy a nervový systém. Na pozadí infekce virem chřipky dochází k masivní tvorbě reaktivních druhů kyslíku (ROS), tj. Volných radikálů, které mají tendenci oxidovat vše, co se jim dostane do cesty.
Mělo by být zřejmé, že virus chřipky sám neobsahuje toxiny. Toxický účinek působí sloučeniny, které naše tělo produkuje ve snaze chránit se před virem. Tato reakce je tak násilná a místo pro zavedení viru je vybráno tak „dobře“, že osoba trpí vlastním imunitním systémem. Podle výzkumných údajů ROS spouští proteolytické procesy - ničení proteinů. K tomu dochází v dýchacích cestách na hranici vzduchu, což má za následek „respirační“nebo „metabolický“výbuch.
Protože proces zavádění a reprodukce viru nastává v dýchacích cestách, jsou postiženy především stěny kapilár, které se zde nacházejí (malé krevní cévy). Stávají se křehčí, propustnější, což ve vážných případech vede k narušení lokálního krevního oběhu, rozvoji hemoragického syndromu a hrozbě plicního edému. Na pozadí poškození cévního systému se může zhoršit přísun krve do mozku a v důsledku toho se vytvoří neurotoxický syndrom.
Imunitní systém v tomto okamžiku aktivuje produkci velkého množství cytokinů - látek, které spouštějí zánětlivé reakce a mají cytotoxický účinek. Normálně by se měli zabývat deaktivací a eliminací infekčních agens. Rozsah procesu je však tak velký, že se vyvíjí systémová zánětlivá reakce.
V důsledku toho se v důsledku poškození sliznice dýchacích cest a krevních cév snižuje schopnost imunitního systému odolávat vnějším hrozbám, snižuje se aktivita ochranných krvinek neutrofilů. Obecně to vede k aktivaci existujících chronických onemocnění a zvyšuje nebezpečí bakteriální infekce. Nejzávažnější a nejčastější komplikací chřipky je pneumonie.
Různé kmeny chřipky se od sebe liší, zejména ve schopnosti aktivovat masivní produkci ROS. Některé druhy chřipky jsou proto závažnější, zatímco jiné jsou jednodušší. Významnou roli hraje do značné míry stav těla pacienta, jeho imunitní stav, zkušenosti se seznamováním s jinými kmeny. Některé typy chřipky jsou nebezpečnější pro seniory a děti, zatímco jiné častěji postihují populaci v jejich prvočísle.
Zranitelnosti chřipkového viru
K zastavení procesu replikace viru v buňkách a jeho šíření v těle jsou zapotřebí látky, které mohou přerušit jeho vývojový reprodukční cyklus.
V roce 1961 vědci navrhli boj proti chřipkovým virům s amantadinem. Tato sloučenina byla schválena pro použití v roce 1966 a v roce 1993 se objevil rimantadin, jeho analog. Amantadin (a rimantadin) je schopen blokovat iontové kanály proteinu M2. Tím se v počátečních fázích zastaví replikace virů.
Lék byl velmi účinný proti virům skupiny A, ale neměl žádný účinek na viry skupiny B a C. až 90%. Příčinou byly bodové mutace v genomu viru, ke kterým došlo během léčby adamantany. Dnes je tedy rimantadin a jeho další analogy považovány za neúčinné léky. Navíc byly původně zbytečné proti virům skupin B a C.
V roce 1983 byly vyvinuty inhibitory neuraminidázy - látky, které blokují schopnost enzymu zahájit proces ponechávání infikovaných buněk na nových virionech. To zabrání replikaci a šíření viru.
Inhibitory neuraminidázy zahrnují oseltamivir (Tamiflu) a zanamivir (Relenza). Od roku 2009 byl pro použití ve Spojených státech schválen další lék z této skupiny, intravenózně podávaný, paramivir. Tyto léky jsou ve skutečnosti jediné léky určené speciálně pro boj proti viru chřipky. Měly by však být přijaty do 24–48 hodin od okamžiku prvních projevů nemoci. Později budou neúčinné - četné nové viry se již rozšířily do celého těla.
Všechna další takzvaná antivirová činidla nepůsobí na samotný chřipkový virus ani v určitých stádiích jeho pronikání do těla, reprodukce a šíření.
závěry
- Virus chřipky je konstrukcí navrženou přírodou pro vstup do těla přes dýchací trakt a vybavený pro tento účel všemi nezbytnými „hlavními klíči“.
- Existuje pouze několik typů léků, které působí konkrétně na chřipkový virus, přičemž se bere v úvahu charakteristika jeho životního cyklu a struktury. Jedno z těchto léků je však již neúčinné, protože se na něj virus přizpůsobil. Jiné typy léků jsou účinné pouze po velmi krátkou dobu od okamžiku, kdy se objeví první příznaky. Proti chřipkový účinek jiných léků nebyl prokázán.
- Proto se k léčbě chřipky používá symptomatická terapie a sledování stavu pacienta. Ve většině případů s chřipkou stačí jen lehnout si doma, užívat léky ke snížení vysoké teploty, pokud vzrostla na 39 ° C, a další prostředky ke zmírnění stavu pacienta. Je důležité nedovolit rozvoj komplikací - k tomu stačí vytvořit všechny podmínky, aby tělo mohlo bojovat s virem.
- Vakcinace zůstává nejlepším způsobem, jak bojovat s virem. I když je osoba očkována proti jednomu kmeni a sebrána další, dostupné protilátky mohou poskytnout alespoň minimální ochranu a usnadnit průběh nemoci.
Autor: Nesterova Julia