Tijekom godina aktivnog razvoja informacijskog prostora, građani su se već navikli na misteriozna imena H1N1 ili H5N1, a neki već znaju da je prvi svinjska gripa, a drugi ptičja gripa. No do sada, malo običnih pacijenata - bivših i budućih - razumije kako virus gripe djeluje i kako točno djeluje.
Kako djeluje virus gripe?
Virusi gripe pripadaju zasebnoj obitelji orthomyxoviruses. Njihov genom ne sadrži dvolančani lan DNA, kao kod ljudi, već jednolančanu RNA. Štoviše, ovaj se lanac sastoji od 8 zasebnih fragmenata koji kodiraju ukupno samo 11 proteina. RNA fragmenti se čak i repliciraju, odnosno množe se neovisno jedan o drugom. Ovo je važno pitanje koje objašnjava zašto se virusi gripe toliko lako mijenjaju i formiraju nove sorte. Ako su dva različita soja virusa gripe prodrla u istu stanicu, tada mogu razmijeniti odvojene dijelove genoma, stvarajući tako nove reasortativne viruse koji prije nisu postojali.
Virus je sfere u obliku. U samom srcu ove sfere nalaze se fragmenti lanca RNA, od kojih je svaki povezan sa skupom proteina odgovornih za replikaciju ovog određenog fragmenta genoma, odnosno to je 8 nukleoproteina. Svi ti nukleoproteini spakirani su u nukleokapsidu - proteinsku ljusku graciozno uvijenu vijkom. A na vrhu - a to je posebnost takozvanih zamotanih virusa - postoji još jedan premaz koji se zove superkapsid.
Superkapsid je kritični entitet za virus gripe. U stvari, to je lipidna dvoslojna membrana, koja uključuje nekoliko vrsta glikoproteina - kompleksa proteina i ugljikohidrata. Upravo glikoproteini znanstvenici određuju kakav je soj virusa gripe upao u epruvetu. Zahvaljujući tim spojevima virus ulazi u stanicu i umnožava se. I na kraju, upravo u kontaktu s glikoproteinima ciljaju neki učinkoviti lijekovi protiv gripe.
Površinski proteini gripe ključni su za svjetsko vlasništvo
Promotivni video:
Koji se jedinstveni spojevi mogu naći na površini superkapsida virusa gripe?
Hemaglutinina
Ovo je spoj pomoću kojeg virus, prvo, prepoznaje receptore u stanicama organizma domaćina, a drugo, na njih se veže. Antitijela na hemaglutinin nastaju kada se osoba razboli određenim sojem virusa gripe i pruži zaštitu protiv nje u budućnosti. Postoji 16 podvrsta hemaglutinina.
Neuraminidaze
Ovo je enzim koji, prvo, uništava komponente zaštitnog sloja sluzi na sluznici dišnih putova i na taj način olakšava prolazak virusa u ciljanu stanicu. Drugo, neuraminidaza sudjeluje u fuziji virusne čestice sa stanicom. Napokon, osigurava oslobađanje novih virusnih čestica iz zaražene stanice. Da nije postojala neuraminidaza, tada bi ciklus reprodukcije bio ograničen na samo jednu stanicu, pa čak i bez očitovanja bilo kakvih simptoma bolesti. Antitijela na neuraminidazu nastaju u našem tijelu kao rezultat cijepljenja - sprječavaju širenje virusa gripe po tijelu. Postoji 9 podtipova neuraminidaze kod virusa gripe A i po jedna u gripi B i C.
M2 protein
To je takozvani ionski kanal, odnosno podesiva "rupa" u membrani virusa kroz koju se ioni mogu kretati. Budući da govorimo o ionima, to znači da govorimo i o nabojima koje oni nose, tj. Tijekom rada ionskog kanala, pH unutar virusne čestice će se mijenjati. M2 protein dizajniran je za prijenos protona, to jest jezgara vodikovog atoma s pozitivnim nabojem (H +).
Reprodukcija i viremija
Dakle, uz pomoć neuraminidaze, virus gripe prošao je kroz sloj sluzi u respiratornom traktu i stigao do površine epitelne stanice, točnije, do cililiranog epitela koji ih oblaže. Neuraminidaza ima poseban "džep" kroz koji se veže s malim ostacima ugljikohidrata (oligosaharidi) koji strše iz stanične membrane.
U ovom slučaju, superkapsid virusa dolazi u kontakt sa staničnom membranom i njihovi se lipidni slojevi spajaju. Kao rezultat toga, nukleokapsid, koji sadrži, kako se sjećamo, 8 RNA segmenata, ulazi u stanicu, u svoju citoplazmu.
Dok je proces prodora nukleokapsida virusa u stanicu u toku, M2 protein aktivno djeluje. On pumpa protone unutar virusa, što znači da okoliš unutar njega postaje sve kiseliji. Kao rezultat ovih manipulacija, sadržaj nukleokapsida prodire u stanično jezgro. Istodobno se virusni RNA segmenti oslobađaju u obliku kompleksa s proteinima, koji primaju sve potrebne resurse stanice na raspolaganju i započinju proizvodnju novih virusa. To je također vrlo zamišljen postupak tijekom kojeg se formiraju "privremene" mRNA, koje se šalju iz jezgre u citoplazmu kako bi se tamo organizirala sinteza virusnih proteina. Zatim se ti proteini transportiraju u jezgru, gdje se virusne čestice konačno sakupljaju. Neki od novih genskih RNA koriste se za dodatnu replikaciju virusnog genoma.
Može se samo diviti preciznosti sastavljanja 8 različitih virusnih RNA segmenata u jednu buduću virusnu česticu. Nemoguće je da dva ista segmenta uđu u isti nukleokapsid, a mehanizam ovog procesa još uvijek nije poznat. U ovom trenutku može se dogoditi stvaranje reasorantnih virusa, o kojima smo gore govorili. Konačno, gotovi nukleokapsidi prelaze u citoplazmu. Prolazeći kroz staničnu membranu, svježe sastavljeni nukleokapsid prima superkapsidnu ovojnicu sa čitavim setom glikoproteina.
Cijeli ciklus od prodora virusa u stanicu do oslobađanja novih virusnih čestica iz njega traje od 6 do 8 sati. Brojni virusi izlaze i inficiraju susjedne stanice. Rijeđe, virioni ulaze u krvotok i nose se cijelim tijelom. Širenje virusa kroz tkiva i organe naziva se viremija. Vrhunac replikacije virusa gripe promatran je u intervalu od 24 do 72 sata od trenutka kada virusne čestice uđu u epitel respiratornog trakta.
Kako virus utječe na tijelo?
Kada se puštaju novi virioni, stanice u kojima su se razmnožavale umiru. Upalni proces izbija. Stoga, kod gripe primarno zahvaća gornji dišni put, postupno upala prekriva dušnik i bronhije. Ako virusi uđu u krvotok i šire se tijelom, infekcija postaje generalizirana i razvija se intoksikacija tijela.
Opasnost od gripe leži u činjenici da utječe na krvne žile i živčani sustav. Na pozadini zaraze virusom gripe dolazi do masovnog stvaranja reaktivnih kisikovih vrsta (ROS), odnosno slobodnih radikala koji imaju tendenciju oksidacije svega što im se nađe na putu.
Treba razumjeti da sam virus gripe ne sadrži toksine. Toksični učinak imaju spojevi koje naše tijelo proizvodi u pokušaju da se zaštiti od virusa. Ta je reakcija tako burna, a mjesto uvođenja virusa odabrano je tako "dobro" da osoba pati od vlastitog imunološkog sustava. Prema podacima istraživanja, ROS pokreće procese proteolize - uništavanje proteina. To se događa u dišnim putevima na granici zraka, što rezultira "respiratornom" ili "metaboličkom" eksplozijom.
Budući da se proces uvođenja i reprodukcije virusa događa u dišnim putevima, prije svega zahvaćeni su zidovi kapilara koji se nalaze tamo (male krvne žile). Oni postaju krhkiji, propusniji, što u teškim slučajevima dovodi do poremećaja lokalne cirkulacije krvi, razvoja hemoragičnog sindroma i prijetnje plućnom edemu. Na pozadini oštećenja krvožilnog sustava, opskrba krvi u mozgu može se pogoršati i, kao rezultat, nastaje neurotoksični sindrom.
Imuni sustav u ovom trenutku aktivira proizvodnju ogromne količine citokina - tvari koje pokreću upalne reakcije i imaju citotoksični učinak. Normalno bi se trebali baviti inaktivacijom i eliminacijom zaraznih uzročnika. No, opseg postupka je toliko velik da se razvija sustavna upalna reakcija.
Kao rezultat, zbog oštećenja sluznice dišnih putova i krvnih žila smanjuje se sposobnost imunološkog sustava da izdrži vanjske prijetnje, smanjuje se aktivnost zaštitnih krvnih stanica neutrofila. Općenito, to dovodi do aktiviranja postojećih kroničnih bolesti i povećava prijetnju bakterijske infekcije. Najteža i najčešća komplikacija gripe je upala pluća.
Različiti sojevi gripe međusobno se razlikuju, posebice u sposobnosti aktiviranja masovne proizvodnje ROS-a. Stoga su neke vrste gripe teže, dok su druge lakše. U velikoj mjeri igraju stanje pacijentovog tijela, njegov imunološki status, iskustvo upoznavanja s drugim sojevima. Neke su vrste gripe opasnije za starije osobe i djecu, dok druge češće pogađaju populaciju u najjačem stanju.
Ranjivosti virusa gripe
Za zaustavljanje procesa replikacije virusa u stanicama i njegovog širenja u tijelu potrebne su tvari koje mogu prekinuti njegov ciklus evolucijske reprodukcije.
1961. znanstvenici su predložili borbu protiv virusa gripe s amantadinom. Ovaj je spoj odobren za upotrebu 1966. godine, a 1993. godine pojavio se rimantadin, njegov analog. Amantadin (i rimantadin) mogu blokirati ionske kanale proteina M2. Ovo zaustavlja replikaciju virusa u početnim fazama.
Lijek je bio vrlo učinkovit protiv virusa grupe A, ali nije imao utjecaja na viruse grupe B i C. 2006. godine, američki Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) objavili su podatke o izuzetno visokoj otpornosti (otpornosti) nekih sojeva virusa na adamantane, dosežući do 90%. Uzrok su bile točkaste mutacije u genomu virusa koje su se dogodile tijekom liječenja adamantanom. Tako se danas rimantadin i ostali njegovi analozi smatraju neučinkovitim lijekovima. Štoviše, u početku su bili beskorisni protiv virusa grupa B i C.
1983. razvijeni su inhibitori neuraminidaze - tvari koje blokiraju sposobnost enzima da pokrene proces napuštanja zaražene stanice za nove virione. To zaustavlja razmnožavanje i širenje virusa.
Inhibitori neuraminidaze uključuju oseltamivir (Tamiflu) i zanamivir (Relenza). Od 2009. godine, još jedan lijek iz ove skupine, koji se daje intravenski, paramivir, odobren je za upotrebu u Sjedinjenim Državama. Ovi lijekovi su u stvari jedini lijekovi koji su dizajnirani posebno za borbu protiv virusa gripe. Ali treba ih uzeti u roku od 24-48 sati od trenutka prvih manifestacija bolesti. Kasnije će biti neučinkovite - brojni novi virusi već su se proširili cijelim tijelom.
Sva ostala takozvana antivirusna sredstva ne djeluju na virus gripe ili u određenim fazama njegovog prodora u tijelo, razmnožavanja i širenja.
zaključci
- Virus gripe je konstrukcija koju je priroda dizajnirala da uđe u tijelo kroz dišne putove i za to je opremljena svim potrebnim "glavnim ključevima".
- Postoji samo nekoliko vrsta lijekova koji djeluju specifično na virus gripe, uzimajući u obzir karakteristike njegovog životnog ciklusa i strukture. Ali jedan od tih lijekova već je neučinkovit, jer se virus prilagodio njemu. Ostale vrste lijekova djelotvorne su samo vrlo kratko vrijeme od trenutka kada se pojave prvi simptomi. Učinak protiv gripe drugih lijekova nije dokazan.
- Stoga se za liječenje gripe koristi simptomatska terapija i praćenje pacijentovog stanja. U većini slučajeva gripe dovoljno je samo ležati kod kuće, uzimajući lijekove za smanjenje visoke temperature, ako je narasla na 39 ° C, i druga sredstva za ublažavanje pacijentovog stanja. Važno je ne dopustiti razvoj komplikacija - za to trebate samo stvoriti sve uvjete da se tijelo bori protiv virusa.
- Cijepljenje ostaje najbolji način borbe protiv virusa. Čak i ako se osoba cijepi protiv jednog soja i pokupi drugi, raspoloživa antitijela mogu pružiti barem minimalnu zaštitu i olakšati tijek bolesti.
Autor: Nesterova Julia