Retrovīrusi miljoniem gadu ir ietekmējuši cilvēka genomu. Bet galvenās infekcijas slimības var izsekot arī ar retrovīrusiem.
Kas ir retrovīrusi?
Vīruss ir infekcioza daļiņa, kas pati nespēj vairoties. Arī vīrusiem nav savas metabolisma. Tāpēc vīrusi netiek pieskaitīti dzīvajām būtnēm, kaut arī viņiem ir individuālas dzīves īpašības.
A Retrovīruss ir vīruss bez savas DNS (dezoksiribonukleīnskābes), molekula, kas sastopama visās dzīvajās lietās, un daži vīrusi, kas sastāv no dubultās spirāles un satur visu ģenētisko informāciju.
Retrovīrusu, kuru diametrs ir aptuveni 100 nm, ģenētiskais materiāls (genoms) satur tikai vienu RNS (ribonukleīnskābes) virkni, kuru ieskauj iepakojums (“kapsīds”), kas sastāv no olbaltumvielām. Retrovīrusu ārējo apvalku veido galvenokārt ūdenī nešķīstošas molekulas (izgatavotas no "lipīdu" vielām), kurās iestrādāti vīrusa proteīni.
Nozīme un funkcija
“Endogēnie retrovīrusi” (“XRV”) tika integrēti saimnieka šūnas genomā saimnieka organisma dzimumlīnijā pirms vairākām paaudzēm (“provirus”) un tiek nodoti no paaudzes paaudzē.
Pētījumi liecina, ka aptuveni 9 procentus no cilvēka genoma veido vīrusu RNS. Apmēram pirms 40 līdz 70 miljoniem gadu lielākais šīs RNS daudzums tika atrasts mūsu senču genomā. Retrovīrusu apakškomponenti, kurus joprojām var atpazīt cilvēka genomā, kļuva par ģenētiskās uzbūves sastāvdaļu pirms 100 miljoniem gadu. Dažu endogēno retrovīrusu genomiem ir aizsargājoša funkcija visu mūžu: Piemēram, grūtniecība ir iespējama tikai tāpēc, ka noteikts senais retrovīruss novērš embrija atgrūšanu.
Turpretī "eksogēnie retrovīrusi" ("ERV") caur infekciju iekļūst saimnieka organismā. Retrovīrusi, kas jo īpaši inficē mugurkaulniekus, inficē noteiktas dzīvnieku ķermeņa šūnas, kurās viņi specializējas. Inficētajā šūnā viņi iekļauj savu ģenētisko materiālu saimnieka šūnas ģenētiskajā materiālā. Pēc tam, kad retrovīrusi ir reproducēti saimnieka šūnā, vīrusi tiek izlaisti asinsritē un tādējādi var inficēt citas šūnas. Šūnas DNS ir atbildīgs par RNS veidošanos, kas pati darbojas kā genoma daļa un kā "Messenger RNS" (mRNS, Messenger RNS) pārraida informāciju, kas nepieciešama olbaltumvielu veidošanai.
Termins “retrovīruss” izriet no fakta, ka šī vīrusa forma apvērš sākotnējo RNS veidošanās pieredzi šūnā: RNS veidošanās instrukcijas tagad neizraisa sākotnējās saimniekorganisma DNS. Drīzāk retrovīruss maina saimnieka šūnas DNS, kas pēc inficēšanās dod instrukcijas jaunu retrovīrusu ražošanai. Tā sauktā "reversā transkriptāze" (RT), īpašs retrovīrusa "enzīms", ļauj retrovīrusa RNS ievadīt saimniekorganisma šūnās. Fermenti ir vielas, kas var izraisīt noteiktas bioķīmiskās reakcijas.
Briesmas, traucējumi, riski un slimības
Pazīstamākais retrovīruss ir HI vīruss (cilvēka imūndeficīta vīruss), kas cilvēkiem izraisa imūndeficītu. HIV specializējas tā sauktajās "T palīga šūnās" (pazīstamas arī kā "CD4 limfocīti"), kas cilvēka ķermenī ir atbildīgas par aizsardzības koordinēšanu pret patogēniem un svešām vielām.
Limfocīti pieder balto asins šūnu ("leikocītu") grupai. T-palīga šūnas pārstāv “T šūnu” apakšgrupu. Termins “T šūna” attiecas uz “aizkrūts dziedzeri”, kas ir daļa no tā saucamās “limfātiskās sistēmas” un līdz ar to arī imūnsistēmu. Aizkrūts dziedzeris ir orgāns, kas sastāv no divām daivām un kas cilvēkiem atrodas virs sirds. "T šūnas" ("T limfocīti"), kas veidojas kaulu smadzenēs un no turienes migrē uz aizkrūts dziedzeri, ir atbildīgi par imūnsistēmu pēc tam, kad tie ir nobrieduši aizkrūts dziedzerī.
34 miljoni cilvēku visā pasaulē ir inficējušies ar HIV vīrusu. SIV (simian imūndeficīta vīruss) ir vīrusu grupa, no kuras domājams, ka ir attīstījies HIV. "Simians" nozīmē "apei līdzīgu" un attiecas uz SIV nesējiem. HTLV-1 vīruss (cilvēka T-limfotropiskais vīruss 1), kas ietekmē arī CD4 T limfocītus cilvēkiem un saistītajiem primātiem, ir viens no retrovīrusiem. Nelielam skaitam inficētu cilvēku attīstās neiroloģiskas slimības, piemēram, "tropiska spastiska paraparēze" vai "T-šūnu leikēmija".
Tropiskās spastiskās paraparēzes simptomi ir līdzīgi multiplās sklerozes simptomiem. T-šūnu leikēmija noved pie ļaundabīgiem ("ļaundabīgiem") audzējiem, kuru izcelsme ir limfocīti. Infekcijas līmenis ar HTLV-1 vīrusu Eiropā ir zems: Tiek uzskatīts, ka Rietumeiropā ir inficēti 6000 cilvēku, no kuriem aptuveni vienam procentam attīstīsies tropiska spastiska paraparēze. Tomēr tiek lēsts, ka visā pasaulē ar HTLV-1 ir inficēti līdz 20 miljoniem cilvēku.
Imūnsistēmas pavājināšanās, samazinot T šūnu skaitu, palielina uzņēmību pret infekcijām. Cīņu pret slimībām, ko izraisa retrovīrusi, apgrūtina augsts mutāciju līmenis: retrovīrusa mutācija notiek ar katru tūkstošdaļu līdz desmittūkstošo reverso transkriptāzi. Zāļu izstrāde retrovīrusu slimību terapijai galvenokārt ir vērsta uz reversās transkriptāzes ietekmēšanu.
