In de loop van de jaren van actieve ontwikkeling van de informatieruimte zijn de burgers al gewend geraakt aan de mysterieuze namen H1N1 of H5N1, en sommigen weten zelfs al dat de eerste Mexicaanse griep is en de tweede vogelgriep. Maar tot nu toe begrijpen maar weinig gewone patiënten - voormalige en toekomstige - hoe het griepvirus werkt en precies hoe het werkt.
Hoe werkt het griepvirus?
Influenzavirussen behoren tot een aparte familie van orthomyxovirussen. Hun genoom bevat geen dubbelstrengs DNA-streng, zoals bij mensen, maar een enkelstrengs RNA. Bovendien bestaat deze keten uit 8 afzonderlijke fragmenten die in totaal coderen voor slechts 11 eiwitten. RNA-fragmenten repliceren zelfs, dat wil zeggen, ze vermenigvuldigen zich onafhankelijk van elkaar. Dit is een belangrijk punt dat verklaart waarom influenzavirussen zo gemakkelijk veranderen en nieuwe variëteiten vormen. Als twee verschillende stammen van het influenzavirus dezelfde cel binnendringen, kunnen ze afzonderlijke delen van het genoom uitwisselen en zo nieuwe reassortante virussen voortbrengen die voorheen niet bestonden.
Het virus is een bol in vorm. In het hart van deze bol bevinden zich fragmenten van een RNA-streng, die elk zijn geassocieerd met een reeks eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de replicatie van dit specifieke fragment van het genoom, dat wil zeggen, het zijn 8 nucleoproteïnen. Al deze nucleoproteïnen zijn verpakt in een nucleocapside - een eiwitomhulsel dat sierlijk met een schroef is gedraaid. En bovenop - en dit is een speciaal kenmerk van de zogenaamde omhulde virussen - is er nog een coating genaamd de supercapsid.
De supercapsid is een kritieke entiteit voor het influenzavirus. In feite is het een lipide dubbellaagmembraan, dat verschillende soorten glycoproteïnen bevat - complexen van eiwitten en koolhydraten. Het is door de glycoproteïnen dat wetenschappers bepalen welke soort van het influenzavirus in de reageerbuis terechtkwam. Het is dankzij deze verbindingen dat het virus de cel binnendringt en zich vermenigvuldigt. En tot slot is het juist bij contact met glycoproteïnen dat sommige effectieve geneesmiddelen tegen griep het doelwit zijn.
Oppervlakte-eiwitten van griepvirus zijn de sleutel tot wereldbezit
Promotie video:
Welke unieke verbindingen zijn er op het oppervlak van het influenzavirus-supercapsid?
Hemagglutinine
Dit is een verbinding waarmee het virus ten eerste de receptoren van de cellen van het gastheerorganisme herkent en ten tweede zich eraan hecht. Antilichamen tegen hemagglutinine worden gevormd wanneer een persoon ziek wordt met een bepaalde stam van het influenzavirus en bieden daar in de toekomst bescherming tegen. Er zijn 16 subtypes van hemagglutinine.
Neuraminidase
Dit is een enzym dat allereerst de componenten van de beschermende slijmlaag op de slijmvliezen van de luchtwegen vernietigt en daardoor de doorgang van het virus naar de doelcel vergemakkelijkt. Ten tweede neemt neuraminidase deel aan de fusie van een viraal deeltje met een cel. Ten slotte zorgt het voor het vrijkomen van nieuwe virusdeeltjes uit de geïnfecteerde cel. Als er geen neuraminidase was, zou de voortplantingscyclus beperkt zijn tot slechts één cel, en zelfs zonder de manifestatie van symptomen van de ziekte. Antilichamen tegen neuraminidase worden in ons lichaam gevormd als gevolg van vaccinatie - ze voorkomen dat het influenzavirus zich door het lichaam verspreidt. Er zijn 9 subtypes van neuraminidase in influenza A-virussen en één elk in influenza B en C.
M2-eiwit
Dit is het zogenaamde ionenkanaal, dat wil zeggen een instelbaar "gat" in het membraan van het virus waardoor ionen kunnen bewegen. Omdat we het hebben over ionen, betekent dit dat we het hebben over de ladingen die ze dragen, dat wil zeggen dat wanneer het ionkanaal werkt, de pH in het virusdeeltje zal veranderen. Het M2-eiwit is ontworpen om protonen over te dragen, dat wil zeggen de kernen van het waterstofatoom met een positieve lading (H +).
Voortplanting en viremie
Dus, met behulp van neuraminidase, vond het influenzavirus zijn weg door de slijmlaag in de luchtwegen en bereikte het het oppervlak van de epitheelcel, meer precies, tot het trilhaarepitheel dat hen bekleedde. Neuraminidase heeft een speciale "pocket" waardoor het zich bindt aan kleine koolhydraatresten (oligosacchariden) die uit het celmembraan steken.
In dit geval komt de supercapsid van het virus in contact met het celmembraan en smelten hun lipidenlagen samen. Het resultaat is dat het nucleocapside, dat, zoals we ons herinneren, 8 RNA-segmenten bevat, de cel binnenkomt, in zijn cytoplasma.
Terwijl het proces van penetratie van het virusnucleocapside in de cel aan de gang is, werkt het M2-eiwit actief. Het pompt protonen in het virus, wat betekent dat de omgeving erin steeds zuurder wordt. Als resultaat van deze manipulaties dringt de inhoud van het nucleocapside de celkern binnen. Tegelijkertijd worden de virale RNA-segmenten vrijgegeven in de vorm van complexen met eiwitten, die alle noodzakelijke middelen van de cel tot hun beschikking krijgen en de productie van nieuwe virussen starten. Dit is ook een zeer doordacht proces waarbij "tijdelijke" mRNA's worden gevormd, die van de kern naar het cytoplasma worden gestuurd om daar de synthese van virale eiwitten te organiseren. Vervolgens worden deze eiwitten naar de kern getransporteerd, waar de virale deeltjes uiteindelijk worden geassembleerd. Sommige van de nieuwe genomische RNA's worden gebruikt voor extra replicatie van het virale genoom.
Men kan alleen de precisie bewonderen van het samenvoegen van 8 verschillende virale RNA-segmenten tot één toekomstig viraal deeltje. Het is onmogelijk dat twee identieke segmenten dezelfde nucleocapside binnendringen, en het mechanisme van dit proces is nog onbekend. Op dit moment kan de vorming van reassortante virussen, waarover we het hierboven hebben gehad, plaatsvinden. Ten slotte gaan kant-en-klare nucleocapsiden het cytoplasma in. Wanneer het door het celmembraan gaat, ontvangt het vers geassembleerde nucleocapside een supercapsid-envelop met de volledige set glycoproteïnen.
De hele cyclus van de penetratie van het virus in de cel tot het vrijkomen van nieuwe virale deeltjes duurt 6 tot 8 uur. Talrijke virussen komen naar buiten en infecteren naburige cellen. Minder vaak komen virionen in de bloedbaan terecht en worden ze door het lichaam gedragen. De verspreiding van het virus door weefsels en organen wordt viremie genoemd. De piek van de replicatie van het influenzavirus wordt waargenomen in het interval van 24 tot 72 uur vanaf het moment dat de virale deeltjes het epitheel van de luchtwegen binnendringen.
Hoe beïnvloedt het virus het lichaam?
Wanneer nieuwe virionen worden vrijgegeven, sterven de cellen waarin ze zich voortplanten. Het ontstekingsproces breekt uit. Daarom wordt bij griep voornamelijk de bovenste luchtwegen aangetast, geleidelijk bedekt de ontsteking de luchtpijp en de bronchiën. Als virussen in de bloedbaan terechtkomen en zich door het lichaam verspreiden, wordt de infectie gegeneraliseerd en ontwikkelt zich bedwelming van het lichaam.
Het gevaar van griep schuilt in het feit dat het de bloedvaten en het zenuwstelsel aantast. Tegen de achtergrond van infectie met het influenzavirus vindt een massale vorming van reactieve zuurstofsoorten (ROS) plaats, dat wil zeggen vrije radicalen die de neiging hebben om alles wat hen in de weg staat te oxideren.
Het moet duidelijk zijn dat het griepvirus zelf geen gifstoffen bevat. Het toxische effect wordt uitgeoefend door verbindingen die ons lichaam aanmaakt in een poging zichzelf tegen het virus te beschermen. Deze reactie is zo hevig, en de plaats voor de introductie van het virus is zo "goed" gekozen dat de persoon lijdt aan zijn eigen immuunsysteem. Volgens onderzoeksgegevens triggeren ROS proteolyseprocessen - de vernietiging van eiwitten. Dit gebeurt in de luchtwegen aan de grens van de lucht, wat resulteert in een "respiratoire" of "metabolische" explosie.
Omdat het proces van introductie en reproductie van het virus plaatsvindt in de luchtwegen, worden in de eerste plaats de wanden van de haarvaten die zich daar bevinden (kleine bloedvaten) aangetast. Ze worden kwetsbaarder, permeabel, wat in ernstige gevallen leidt tot verstoring van de lokale bloedcirculatie, de ontwikkeling van hemorragisch syndroom en de dreiging van longoedeem. Tegen de achtergrond van schade aan het vasculaire systeem kan de bloedtoevoer naar de hersenen verslechteren en als gevolg daarvan wordt een neurotoxisch syndroom gevormd.
Het immuunsysteem activeert op dit moment de productie van een enorme hoeveelheid cytokines - stoffen die ontstekingsreacties veroorzaken en een cytotoxisch effect hebben. Normaal gesproken moeten ze omgaan met de inactivering en eliminatie van infectieuze agentia. Maar de schaal van het proces is zo groot dat er een systemische ontstekingsreactie ontstaat.
Als gevolg hiervan neemt door schade aan het slijmvlies van de luchtwegen en bloedvaten het vermogen van het immuunsysteem om externe bedreigingen te weerstaan af, de activiteit van beschermende bloedcellen van neutrofielen af. In het algemeen leidt dit tot activering van bestaande chronische ziekten en verhoogt het de kans op bacteriële infectie. De meest ernstige en meest voorkomende complicatie van influenza is longontsteking.
Verschillende soorten influenza verschillen met name van elkaar in het vermogen om massale ROS-productie te activeren. Daarom zijn sommige soorten griep ernstiger, terwijl andere gemakkelijker zijn. In grote mate spelen de toestand van het lichaam van de patiënt, zijn immuunstatus, de ervaring met andere stammen een rol. Sommige soorten griep zijn gevaarlijker voor ouderen en kinderen, terwijl andere de bevolking in hun bloeiperiode vaker treffen.
Influenza Virus Kwetsbaarheden
Om het proces van virusreplicatie in cellen en de verspreiding ervan door het lichaam te stoppen, zijn stoffen nodig die de evolutionaire reproductiecyclus kunnen onderbreken.
In 1961 stelden wetenschappers voor griepvirussen te bestrijden met amantadine. Deze verbinding werd in 1966 goedgekeurd voor gebruik en in 1993 verscheen rimantadine, het analoog ervan. Amantadine (en rimantadine) kunnen de ionenkanalen van het M2-eiwit blokkeren. Dit stopt de virusreplicatie in de beginfase.
Het medicijn was zeer effectief tegen virussen van groep A, maar had geen effect op virussen van groep B en C. In 2006 publiceerden de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention (CDC) gegevens over de extreem hoge resistentie (resistentie) van sommige virusstammen tegen adamantanen, tot 90%. De oorzaak waren puntmutaties in het genoom van het virus die optraden tijdens de behandeling met adamantanen. Dus vandaag worden rimantadine en zijn andere analogen als ineffectieve geneesmiddelen beschouwd. Bovendien waren ze aanvankelijk onbruikbaar tegen virussen van de groepen B en C.
In 1983 werden neuraminidaseremmers ontwikkeld - stoffen die het vermogen van het enzym blokkeren om het proces van nieuwe virionen te starten die de geïnfecteerde cel verlaten. Dit voorkomt dat het virus zich vermenigvuldigt en verspreidt.
Neuraminidaseremmers zijn oseltamivir (Tamiflu) en zanamivir (Relenza). Sinds 2009 is een ander geneesmiddel uit deze groep, dat intraveneus wordt toegediend, paramivir, goedgekeurd voor gebruik in de Verenigde Staten. Deze medicijnen zijn in feite de enige medicijnen die specifiek zijn ontworpen om het griepvirus te bestrijden. Maar ze moeten binnen 24-48 uur vanaf het moment van de eerste manifestaties van de ziekte worden ingenomen. Later zullen ze niet meer effectief zijn - talloze nieuwe virussen hebben zich al door het lichaam verspreid.
Alle andere zogenaamde antivirale middelen werken niet op het influenzavirus zelf of in bepaalde stadia van zijn penetratie in het lichaam, voortplanting en verspreiding.
conclusies
- Het influenzavirus is een door de natuur ontworpen constructie om via de luchtwegen het lichaam binnen te dringen en hiervoor voorzien van alle noodzakelijke "master keys".
- Er zijn maar een paar soorten medicijnen die specifiek inwerken op het griepvirus, rekening houdend met de kenmerken van zijn levenscyclus en structuur. Maar een van deze medicijnen is al niet effectief, omdat het virus zich eraan heeft aangepast. Andere soorten medicijnen werken slechts gedurende een zeer korte periode vanaf het moment dat de eerste symptomen optreden. Het anti-influenza-effect van andere geneesmiddelen is niet bewezen.
- Daarom worden symptomatische therapie en monitoring van de toestand van de patiënt gebruikt om influenza te behandelen. In de meeste gevallen is het bij griep voldoende om gewoon thuis te gaan liggen, medicijnen te nemen om de hoge temperatuur te verlagen, als deze is gegroeid tot 39 ° C, en andere middelen om de toestand van de patiënt te verlichten. Het is belangrijk om de ontwikkeling van complicaties niet toe te staan - hiervoor hoeft u alleen maar alle voorwaarden te creëren waaronder het lichaam het virus kan bestrijden.
- Vaccinatie blijft de beste manier om het virus te bestrijden. Zelfs als een persoon wordt gevaccineerd tegen de ene stam en een andere opgepakt, kunnen de beschikbare antilichamen op zijn minst minimale bescherming bieden en het verloop van de ziekte vergemakkelijken.
Auteur: Nesterova Julia
