Bir virüs, diğer organizmaların hücrelerinin içinde çoğalan küçük bir enfeksiyöz ajandır. Virüslerin neden olduğu yaygın hastalıkların örnekleri arasında soğuk algınlığı, grip ve su çiçeği (varicella zoster virüsü) bulunur.
Bir enfeksiyon başladığında, konakçıdan, istilacı virüsü ortadan kaldıran bir bağışıklık tepkisi uyandırır; bu aynı bağışıklık tepkisi ayrıca aşılamadan yararlanan “ölü” veya “deaktive edilmiş” virüsler kullanılarak da üretilebilir .
Bu makale, temel viral yapı, viral replikasyon ve virüslerin bağışıklık sistemi tarafından tespit edilmekten nasıl kaçındığını tartışacaktır.
Viral Yapı
Virüsler 300nm için 20nm kadar küçük büyüklükleri değişebilir ve tüm virüsler aynı temel özellikleri paylaşırlar:
- DNA veya RNA çekirdeği (asla ikisi de değil)
- Bireysel kapsomerlerden oluşan protein kaplama
- Helisel, kübik veya daha karmaşık düzenleme
- Sitoplazma yok
- Konakçı hücreden türetilmiş zarfı olabilir
- Çoğaltmak için bir hücre içi organizma gerektirir
Viral Replikasyon
Virüsler yalnızca canlı hücrelerin içinde çoğalabilir ve bir konak hücre gerektirir. Konak, viral proteinleri ve nükleik asitleri sentezlemek için gerekli makineleri içermelidir.
Viral replikasyon birkaç aşamada gerçekleşir;
- Bağlanma – Virüs, hücreye glikoproteinler, fosfolipitler veya glikolipitler olabilen belirli hücresel reseptörler tarafından bağlanır.
- Giriş – Bağlanma sonrasında virüs, çoğunlukla reseptör aracılı endositoz yoluyla hücreye hızlı bir şekilde nüfuz edebilir. Bu, birçok hormonun hücreye girdiği işlemdir.
- Kaplama – Zarda bulunan bir proton pompasının aktivitesinden dolayı hücre içinde yaklaşık 5 pH düşüktür ve bu, virüs kaplama bileşenlerinin yeniden düzenlenmesine yol açar. Bu, viral çekirdeğin sitozole ekstrüzyonuna izin veren membranın lipit iki tabakasına bağlanan gizli hidrofobik bölgeleri ortaya çıkarır.
- Transkripsiyon (viral nükleik asit replikasyonu) – DNA veya RNA virüsleri, hücresel protein sentezinden viral senteze kaymaya neden olur ve viral protein zincirleri kümeleri bir araya gelir.
- Olgunlaşma – Yeni viral partiküldeki protein zincirleri, proteaz enzimleri tarafından, çalışan bir virüs yapmak üzere birleşen proteinlere bölünerek kesilir.
- Serbest bırakma – Viral proteinler, konakçı hücreyi öldüren bir işlem olan liziz yoluyla hücreden serbest bırakılır.
İmmün Sistemin Virüs Tarafından Tahrip Edilmesi
Virüslerin yüzey molekülleri sürekli mutasyona uğrar ve bu nedenle Influenza gibi virüsler her yıl değişir. Bu, bir yıl boyunca grip aşısının, gelecek yıl gripten korunmak için yeterli olmadığı ve bu nedenle her grip mevsimi için yeni aşı formülasyonlarının türetilmesi gerektiği anlamına gelir.
Genetik rekombinasyon (gen segmentlerinin iki farklı patojenden birleştirilmesi), etkili bir immün kaçırma şeklidir. Örneğin influenza virüsü, iki farklı virüs aynı hücreye bulaştığında yeniden birleşebilecek gen segmentleri içerir. 2010 yılında H1N1 domuz gribi salgını, insan ve domuz gribi virüsleri arasındaki rekombinasyonun bir sonucudur.
Ayrıca, virüsler, özellikle bağışıklık fonksiyonunu bozan bağışıklık bastırıcı moleküllerin üretilmesi yoluyla bağışıklık sistemini boşaltmakta iyidir.
Klinik Uygunluk – İnsan Bağışıklık Yetmezliği Virüsü / AIDS
Birçok virüs bağışıklık sisteminin baskılanmasına neden olabilirken, İnsan Bağışıklık Yetmezliği Virüsü onu tamamen zayıflatabilir ve AIDS’e yol açabilir. Virüs şu yollardan bulaşır:
- Enfekte bedensel sıvıların mukozal doku / kan / kırık cilt ile teması
- İntravenöz ilaç kullanıcıları tarafından iğnelerin paylaşılması
- Tıbbi prosedürler: kan / kan ürünleri, cilt greftleri, organ bağışı
- Hamilelik / doğum sırasında
HIV virüsü, diğer virüslere benzer şekilde çoğalmasına rağmen, spesifik olarak bir CD4 molekülüne, iki yardımcı reseptörden (CCR5 veya CXCR4) birine bağlanır ve daha sonra virüs, hücre ile birleşir. Virüs ayrıca ters transkripsiyona uğrar ve tek viral RNA iplikçikleri, ters transkriptaz enzimi tarafından çift iplikli DNA’ya dönüştürülür . Viral DNA daha sonra, bütünleşik enzim tarafından hücrelerin kendi DNA’sı ile birleştirilir.
Tipik olarak, enfeksiyondan sonraki ilk 1 ila 2 hafta içinde grip benzeri semptomlar vardır. Bunu daha sonra serokonversiyon izler . Seroconversion sonra, kanda dolaşan virüs miktarı düşer ve birkaç yıl boyunca düşük bir seviyede kalır. Bu süre zarfında, CD4 + hücrelerinin, özellikle yardımcı T hücrelerinin seviyeleri, bir noktada, bağışıklık tepkisi o kadar zayıf ki fırsatçı hastalık ve sonuçta ölümle sonuçlanacaktır.
HIV’de riske giren CD4 + yardımcı T hücreleri ayrıca T hücresi immün tepkileri ve antikor tepkilerinde diğerlerinde önemli bir rol oynar ve bu nedenle her iki immün tepki tipi de sonunda ciddi şekilde tehlikeye girer.
Hastalığın tedavisi, viral replikasyon için gerekli olan fakat normal insan hücrelerinde bulunmayan viral olarak kodlanmış proteinleri hedef almayı amaçlar. Virüsün kendisini hedef alarak ve hücreleri koruyarak, bu yaklaşım HIV pozitif bireylerin yaşamlarını önemli ölçüde uzatmada başarılı olmuştur.