Retrovirusai

Retrovirusai milijonus metų paveikė žmogaus genomą. Tačiau pagrindines infekcines ligas galima atsekti ir retrovirusuose.

Kas yra retrovirusai?

Virusas yra užkrečiama dalelė, nepajėgi pati daugintis. Virusai taip pat neturi savo metabolizmo. Todėl virusai neįskaičiuojami į gyvas būtybes, nors jie turi individualias gyvenimo savybes.

A Retrovirusas yra virusas be savo DNR (dezoksiribonukleorūgšties), molekulės, atsirandančios visuose gyvuose daiktuose ir kai kuriuose virusuose, sudarytas iš dvigubos spiralės ir turinčios visą paveldimą informaciją.

Retrovirusų, kurių skersmuo apie 100 nm, genetinėje medžiagoje (genome), kita vertus, yra tik viena RNR (ribonukleino rūgšties) grandinė, apgaubta pakuotės („kapsido“), sudarytos iš baltymų. Išorinį retroviruso apvalkalą sudaro daugiausia vandenyje netirpios molekulės (sudarytos iš „lipidų“ medžiagų), į kurias įterpti viruso baltymai.

Reikšmė ir funkcija

„Endogeniniai retrovirusai“ („XRV“) prieš daugelį kartų buvo integruoti į ląstelės-šeimininkės genomą šeimininko organizmo lytinėje linijoje („provirusas“) ir yra perduodami iš kartos į kartą.

Tyrimai parodė, kad maždaug 9 procentus žmogaus genomo sudaro virusinės RNR. Didžioji šios RNR dalis buvo nustatyta mūsų protėvių genome maždaug prieš 40–70 milijonų metų. Retrovirusų sudedamosios dalys, kurios vis dar gali būti atpažįstamos žmogaus genome, tapo genetinės struktūros dalimi prieš 100 milijonų metų. Kai kurių endogeninių retrovirusų genomai visą gyvenimą atlieka net apsauginę funkciją: Pavyzdžiui, nėštumas yra įmanomas tik todėl, kad tam tikras senovės retrovirusas neleidžia embrionui atmesti.

"Egzogeniniai retrovirusai" ("ERV"), užkrėsti, prasiskverbia į organizmą-šeimininką. Retrovirusai, kurie užkrečia ypač stuburinius gyvūnus, užkrečia tam tikras gyvūnų kūno ląsteles, kurioms jie specializuojasi. Užkrėstose ląstelėse jie įtraukia savo genetinę medžiagą į ląstelės-šeimininkės genetinę medžiagą. Po retrovirusų dauginimosi šeimininko ląstelėje, virusai patenka į kraują ir tokiu būdu gali užkrėsti kitas ląsteles. Ląstelės DNR yra atsakinga už RNR, kuri pati funkcionuoja kaip genomo dalis ir, būdama „pasiuntinio RNR“ (mRNR, pasiuntinio RNR), perduoda informaciją, reikalingą baltymams susidaryti.

Terminas „retrovirusas“ kyla iš to, kad ši viruso forma panaikina pradinę RNR susidarymo ląstelėje patirtį: RNR formavimo instrukcijas pradeda ne originali ląstelės-šeimininkės DNR. Atvirkščiai, retrovirusas keičia ląstelės-šeimininkės DNR, kuri po užkrėtimo nurodo instrukcijas, kaip gaminti naujus retrovirusus. Vadinamoji „atvirkštinė transkriptazė“ (RT), ypatingas retroviruso „fermentas“, įgalina retroviruso RNR įnešti į ląstelės-šeimininkės DNR. Fermentai yra medžiagos, kurios gali sukelti tam tikras biochemines reakcijas.

Pavojai, sutrikimai, rizika ir ligos

Labiausiai žinomas retrovirusas yra HI virusas (žmogaus imunodeficito virusas), kuris žmonėms sukelia imuninės sistemos nepakankamumą. ŽIV specializuojasi vadinamosiose „T pagalbinėse ląstelėse“ (dar vadinamose „CD4 limfocitais“), kurios yra atsakingos už žmogaus organizmo gynybos nuo patogenų ir pašalinių medžiagų koordinavimo koordinavimą.

Limfocitai priklauso baltųjų kraujo kūnelių („leukocitų“) grupei. T-pagalbinės ląstelės sudaro „T ląstelių“ pogrupį. Terminas „T ląstelė“ reiškia „užkrūčio liauka“, kuri yra vadinamosios limfinės sistemos dalis, taigi ir imuninė sistema. Užkrūčio liauka yra organas, sudarytas iš dviejų skilčių, esančių virš žmogaus širdies. „T ląstelės“ („T limfocitai“), susidariusios kaulų čiulpuose ir migruojančios iš ten į užkrūčio liauką, yra atsakingos už imuninę gynybą po to, kai subrendo užkrūčio liauka.

34 milijonai žmonių visame pasaulyje yra užsikrėtę ŽIV virusu. SIV (simian imunodeficito virusas) yra virusų grupė, iš kurios, kaip manoma, išsivystė ŽIV. "Simianas" reiškia "į amžių panašus" ir reiškia SIV nešiotojus. HTLV-1 virusas (žmogaus T-limfotropinis virusas 1), kuris taip pat veikia CD4-T limfocitus žmonėms ir giminingiems primatams, yra vienas iš retrovirusų. Nedaugeliui užkrėstų žmonių išsivysto tokios neurologinės ligos kaip „tropinė spazminė paraparezė“ ar „T-ląstelių leukemija“.

Atogrąžų spazminio paraparezės simptomai yra panašūs į išsėtinę sklerozę. T-ląstelių leukemija sukelia piktybinius („piktybinius“) navikus, atsirandančius limfocituose. HTLV-1 virusu užsikrėtimo laipsnis Europoje yra žemas: Manoma, kad Vakarų Europoje užsikrėtė 6000 žmonių, iš kurių maždaug vienam procentui išsivystys tropinis spazminis paraparezė. Tačiau manoma, kad visame pasaulyje HTLV-1 buvo užkrėsti iki 20 milijonų žmonių.

Imuninės sistemos susilpnėjimas mažinant T ląstelių skaičių lemia padidėjusį jautrumą infekcijoms. Kovą su ligomis, kurias sukelia retrovirusai, apsunkina didelis mutacijų dažnis: retrovirusų mutacija įvyksta kas tūkstantąją-dešimtąją tūkstantąją atvirkštinę transkriptazę. Vaistų, skirtų retrovirusinėms ligoms gydyti, kūrimas visų pirma skirtas paveikti atvirkštinę transkriptazę.