Virologia
Virologia on tieteenala , joka käsittelee virusten ja muiden vähemmän monimutkaisten genomisen tekijöiden, kuten viroidien , satelliittien ja virusoidien , joita kutsutaan myös subviraalisiksi aineiksi, tutkimusta. [ 1 ] [ 2 ] Mukana on myös tutkimus prioneista , jotka ovat proteiiniaineita, jotka syntyvät solun proteiinien väärinlaskostumisesta. Tämä biologian tieteenala keskittyy seuraaviin näkökohtiin: rakenne, luokittelu ja evoluutio, infektiomekanismit ja solun hyväksikäyttöisäntä lisääntymistarkoituksiin, vuorovaikutus tartunnan saaneen organismin fysiologian ja immuniteetin kanssa, aiheuttamat sairaudet, eristys- ja viljelytekniikat, geeniterapia sekä käyttö tutkimuksessa ja kehityksessä. Virologiaa pidetään mikrobiologian ja lääketieteen ala-alana . 2007
Hänen tutkimukseensa kuuluu:
- viruksen replikaatio
- viruspatogeenit _
- virusimmunologia_ _ _
- virusrokotteet_ _ _
- virusdiagnostiikkamenetelmiä _ _
- antiviraalinen kemoterapia_ _
- Valvontatoimenpiteet virusinfektion varalta
- Erilaiset kliiniset oireet , jotka osoittavat viruksen olemassaolon
- Endogeenisten viruselementtien alkuperä
Virologian historia
Termi virus ilmestyi vuonna 1599. Sen alkuperäinen merkitys on "myrkky". [ 3 ]
Yksi varhaisimmista isorokkorokotusmuodoista kehitettiin Kiinassa vuosituhansia sitten. Se koostui sairaiden potilaiden isorokkojäämien (kudosten tai nesteiden) levittämisestä terveiden potilaiden immunisoimiseksi. Vuonna 1717 Mary Wortley Montagu havaitsi tämän käytännön Istanbulissa ja yritti popularisoida sitä Isossa-Britanniassa, tuloksetta. Vuonna 1796 Edward Jenner kehitti turvallisemman menetelmän, jossa käytettiin naudan isorokkojäämiä ( lehmärokko ), jolloin ensimmäinen potilas onnistui immunisoimaan, mikä mahdollisti tämän käytännön laajan käyttöönoton. Myöhemmin kehitettiin muitakin onnistuneita rokotteita muita virustauteja vastaan, mukaan lukien Louis Pasteurin vuonna 1885 hankittu rabiesrokote . Tuolloin virusten luonnetta ei kuitenkaan vielä tiedetty.
Vuonna 1892 Dmitri Ivanovski osoitti, että tupakan mosaiikkitaudin aiheutti erittäin tarttuva "näkymätön" aine, joka pystyy läpäisemään posliinisuodattimen, jonka läpi bakteerit eivät pääse. [ 4 ] [ 5 ] Vuonna 1898 Martinus Beijerinck toisti Ivanovskin teoksen. Lisäksi se saavutti mainitun "suodatettavan aineen" siirtämisen laitoksesta toiseen. Hänen kokeilunsa antoivat hänelle mahdollisuuden päätellä, että tämä tarttuva tekijä kykeni replikoitumaan uudessa isännässä, mikä tarkoittaa, että se ei ollut vain toksiini, ja hän kutsui sitä contagium vivum fluidumiksi. [ 6 ] Kysymystä siitä, oliko aine "elävä neste" vai hiukkanen, ei ollut vielä ratkaistu.
Vuonna 1903 ehdotettiin ensimmäisen kerran, että virusvälitteinen transduktio voisi aiheuttaa syöpää. Vuonna 1908 Bang ja Ellerman osoittivat, että virusperäinen suodos voi levittää lintujen leukemiaa; havainnot, jotka jätettiin huomiotta siihen asti, kun leukemiaa pidettiin syöpätilana. [ 7 ] Vuonna 1911 Peyton Rous osoitti lintuleukemian, kiinteän kasvaimen, leviämisen viruksen välittämänä, ja tämän ansiosta häntä kutsuttiin "kasvainvirologian isäksi". [ 7 ] Virus nimettiin Rous-sarkoomavirukseksi, ja se luokiteltiin retrovirukseksi. Siitä lähtien on kuvattu lukuisia karsinogeenisiä retroviruksia.
Frederick Twort kuvaili vuonna 1911 ja Félix d'Herelle vuonna 1917 sellaisten virusten olemassaolon, joilla on kyky infektoida bakteereja . Koska bakteerit voidaan helposti tuottaa in vitro -viljelmässä , tämä tosiasia johti virologian merkittävään kasvuun. .
Espanjan influenssapandemian syy vuonna 1918 tunnistettiin vasta vuoden 1918 lopulla, kun ranskalaiset tiedemiehet osoittivat, että "virus, joka pystyy läpäisemään klassisten retentiosuodattimien tiettyjä patogeenisiä mikro-organismeja, voisi siirtää taudin ihmisiin ja eläimiin täyttäen Koch [ 8 ]
Vuonna 1926 osoitettiin, että tulirokko johtui bakteriofagin isäntäbakteerista.
Vaikka kasviviruksia ja bakteriofageja voidaan viljellä in vitro suhteellisen yksinkertaisesti, eläinvirukset vaativat yleensä elävän eläinisäntännän, mikä tekee niiden biologisten ja tarttuvien ominaisuuksien tutkimisesta paljon monimutkaisempaa. Vuonna 1931 osoitettiin, että influenssavirus voi lisääntyä lintujen munissa. Tätä menetelmää käytetään edelleen tiettyjen rokotteiden valmistuksessa. Vuonna 1937 Max Theiler sai keltakuumeviruksen viljelmän linnunmunista ja valmisti rokotteen heikennetystä viruskannasta; tämä rokote pelasti miljoonia ihmishenkiä ja sitä käytetään edelleen.
Max Delbrück , bakteriofagien asiantuntija, kuvaili niiden elinkaarta (1937) seuraavasti: viruspartikkeli kootaan komponenttirakenteistaan yhdessä vaiheessa; lopulta se poistuu isäntäsolusta infektoidakseen muita soluja. Hershey-Chasen koe vuonna 1952 osoitti, että vain DNA , ei proteiini, pääsee bakteerisoluun bakteriofagi T2-infektion jälkeen. Bakteerien transduktio bakteriofagien toimesta kuvattiin samana vuonna.
Vuonna 1949 John F. Enders , Thomas Weller ja Frederick Robbins raportoivat polioviruksen lisääntymisestä ihmisen alkiosoluviljelmässä , joka on ensimmäinen merkittävä esimerkki elävän isännän ulkopuolelta tai linnunmunista saadusta eläinviruksesta . Tämän työn ansiosta Jonas Salk pystyi tuottamaan poliorokotteen heikennettyä virusta käyttäen. Tämä rokote osoitti tehokkuutensa vuonna 1955.
Ensimmäinen virus, joka kiteytettiin ja jonka rakennetta selvitettiin yksityiskohtaisesti, oli tupakkamosaiikkivirus (TMV), virus, jota Ivanovski ja Beijerink olivat aiemmin tutkineet. Vuonna 1935 Wendell Stanley kiteytyi elektronimikroskopialla , mikä puolestaan osoitti, että virus pysyy aktiivisena myös kiteytymisen jälkeen. Bernal ja Fankuchen saivat viruksen röntgendiffraktiokuvia vuonna 1941. Näiden kuvien perusteella Rosalind Franklin ehdotti tupakan mosaiikkiviruksen täydellistä rakennetta vuonna 1955. Samana vuonna Heinz Fraenkel-Conrat ja Robley Williams osoittivat, että puhdistettu TMV RNA ja vaippaproteiini voisivat koota itsestään toiminnalliseksi virioniksi, mikä viittaa siihen, että tätä kokoamismekanismia käytetään myös isäntäsolussa, kuten Delbrück oli aiemmin ehdottanut.
Vuonna 1963 hepatiitti B -viruksen löysi Baruch Blumberg , joka kehitti rokotteen hepatiitti B :tä vastaan.
Vuonna 1965 Howard Temin kuvasi ensimmäisen retroviruksen : viruksen, jonka RNA-genomi transkriptoituu komplementaariseksi DNA:ksi (cDNA), integroituen isäntägenomiin ja ekspressoimalla komponenttejaan siitä. Howard Temin ja David Baltimore kuvasivat itsenäisesti vuonna 1970 viruksen käänteistranskriptaasin , joka yhdessä virusintegraasin kanssa on retrovirusten erottuva piirre . Ensimmäisen tarttuvan retroviruksen ihmisille tunnisti Robert Gallo vuonna 1974. Myöhemmin todettiin, että ensimmäinen kuvattu käänteiskopioija ei ole spesifinen retroviruksille, koska tätä entsyymiä koodaavia retrotransposoneja on runsaasti kaikkien eukaryoottien genomeissa. Noin 10-40 % ihmisen genomista on peräisin tällaisista kokonaisuuksista.
Vuonna 1975 kuvattiin onkovirusten toiminta. Siihen asti uskottiin, että nämä virukset kantavat tiettyjä onkogeeneiksi kutsuttuja geenejä , jotka isännän genomiin lisättynä voivat aiheuttaa syöpää. Michael Bichop ja Harold Varmus osoittivat, että Rousin sarkoomaviruksen onkogeeni ei ole spesifinen Rousin sarkoomavirukselle, mutta sitä esiintyy eri lajien terveiden eläinten genomissa. Onkovirus voi muuttaa olemassa olevan hyvänlaatuisen onkogeenin ja muuttaa sen syöpää aiheuttavaksi onkogeeniksi.
Vuonna 1976 puhkesi ensimmäinen Ebola -epidemia , tauti, jonka aiheutti erittäin tappava ja helposti tarttuva virus.
Frederick Sanger sekvensoi vuonna 1977 ensimmäisen kerran organismin, bakteriofagin Phi X 174, täydellisen genomin . Samana vuonna Richard Roberts ja Phillip Sharp osoittivat itsenäisessä työssä, että adenovirusgeenit sisältävät introneita ja siksi niiden on käytettävä geneettistä rekombinaatiomekanismia . (tai geenisilmukointi). Myöhemmin osoitettiin, että lähes kaikilla eukaryoottisten organismien geeneillä on introneja.
Vuonna 1979 YK:n Maailman terveysjärjestön johtama maailmanlaajuinen kampanja isorokon hävittämiseksi johti sen täydelliseen hävittämiseen.
Vuonna 1982 Stanley Prusiner löysi prionit ja osoitti, että nämä kokonaisuudet aiheuttivat tarttuvaa spongiformista enkefalopatiaa (TSE) , joka vaikuttaa vuohiin ja lampaisiin.
Ensimmäiset AIDS-tapaukset raportoitiin vuonna 1981, ja HIV :n, taudin aiheuttajan retroviruksen, tunnistivat vuonna 1983 Luc Montagnier , Françoise Barré-Sinoussi ja Robert Gallo . [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Siitä lähtien kehitettiin erilaisia testejä HIV-vasta-aineiden havaitsemiseksi. Samaan aikaan tärkeät HIV-tutkimukset tekivät siitä parhaiten tutkitun viruksen. Ihmisen herpesvirus 8 , joka aiheuttaa Kaposin sarkooman, joka kehittyy usein AIDS-potilailla, tunnistettiin vuonna 1994. 1990-luvun lopulla kehitettiin erilaisia antiretroviraalisia lääkkeitä, jotka vähensivät merkittävästi AIDSin aiheuttamaa kuolleisuutta kehittyneissä maissa.
C - hepatiittivirus tunnistettiin käyttämällä molekyylikloonaustekniikoita vuonna 1987, mikä oli perustana kehitettäessä tunnistustestejä, jotka vähensivät merkittävästi hepatiittitartuntojen ilmaantuvuutta verensiirron aikana . [ 12 ]
Alkutyö virusvektoreita käyttävästä geeniterapiasta tehtiin 1980-luvun alussa, jolloin suunniteltiin retroviruksia, jotka pystyivät liittämään eri alkuperää olevan geenin isännän genomiin. Mainituilla viruksilla, jotka kantavat vierasta geeniä, ei ole täydellistä virusgenomia, koska ne eivät kykene lisääntymään. Vuonna 1989 tehtiin ensimmäiset tutkimukset hiirimallilla, joita seurasivat ihmisillä tehdyt tutkimukset . Nämä tutkimukset suoritettiin potilailla, joilla oli geneettinen sairaus vakava yhdistetty immuunikato (SCID), vaikka kliinisten tutkimusten menestys oli rajallinen. Vuosina 1990-1995 geeniterapiaa sovellettiin erilaisiin sairauksiin eri virusvektoreilla, vaikka alkuperäisiä tavoitteita ei täysin saavutettu. Vuonna 1999 tapahtui vakava onnettomuus, kun Jesse Gelsinger , 18-vuotias potilas, kuoli geeniterapian kliinisen tutkimuksen aikana, koska hänelle kehittyi vakava immuunivaste saatuaan adenovirusvektorin . Vuonna 2000 ilmoitettiin onnistuneesta geeniterapiahoidosta kahdessa X- kytketyn SCID -tapauksessa.
Vuonna 2002 julkaistiin teoksia, joissa in vitro syntyi täysin syntetisoitu poliovirus , josta tuli ensimmäinen tällä tavalla luotu organismi. Vähintään kaksi vuotta vaadittiin saadakseen 7 741 emäksen genomi (aiemmin julkaistusta) viruksen RNA-sekvenssistä. Vuonna 2003 käytettiin nopeampaa menetelmää bakteriofagin Phi X 174 5 386 emäksen genomin kokoamiseen vain kahdessa viikossa.
Jättiläinen mimivirus , jota jotkut pitävät välituotteena pienempien prokaryoottien ja tavallisten virusten välillä, kuvattiin vuonna 2003 ja sekvensoitiin vuonna 2004.
Influenssaviruksen alatyypin H1N1 - kanta , joka tappoi 50 miljoonaa ihmistä vuoden 1918 espanjalaisinfluenssapandemian aikana, rakennettiin uudelleen vuonna 2005. Genomifragmentteja otettiin talteen flunssan uhrien säilyneistä kudoksista, ja sitten niiden kokoonpanosta syntetisoitiin elinkelpoinen virus tästä sekvenssistä. [ 13 ] Vuoden 2009 influenssapandemian aiheutti toinen influenssa A H1N1 -kanta, joka tunnetaan nimellä "sikainfluenssa".
Vuonna 1985 Harald zur Hausen osoitti, että kaksi ihmisen papilloomaviruksen (HPV papilloomavirus) kantaa aiheuttivat kohdunkaulan syöpää . Onkoviruksiksi kutsutut virukset edistävät tiettyjen syövän muotojen kehittymistä. Lähes kaikki kohdunkaulansyövän tapaukset ovat aiheutuneet HPV:stä, joka leviää sukupuoliteitse. Toinen esimerkki on yhteys hepatiitti B- tai C-virusinfektion ja maksasyövän välillä.
Vuosina 2006-2007 todettiin, että viemällä tietyn transkriptiotekijän geenejä normaaleihin hiiren tai ihmisen orvaskeden soluihin oli mahdollista muuttaa ne pluripotenteiksi soluiksi tai kantasoluiksi. Käytetty tekniikka käyttää modifioituja retroviruksia solujen transformoimiseen; tämä on ongelma sen käytölle geeniterapiassa, koska nämä virukset integroivat genominsa satunnaiseen paikkaan isäntägenomissa, mikä voi keskeyttää muiden geenien sekvenssin ja mahdollisesti aiheuttaa syöpää. [ 14 ]
Vuonna 2008 Sputnik Virophage kuvattiin kokonaisuudeksi, joka käyttää auttajaviruksen koneistoa lisääntymiseen ja pystyy estämään mainitun auttajaviruksen lisääntymisen. Sputnik lisääntyy ameebassa, jonka on tartuttanut mamavirus, joka on edellä mainitun mimiviruksen lähisukulainen , joka tunnetaan tähän mennessä suurimpana kuvattuna viruksena. [ 15 ]
Endogeeninen retrovirus (ERV) on virus, jonka genomi on lopullisesti sisällytetty organismin sukusolujen genomiin, mikä mahdollistaa sen, että se voi tuottaa uusia viruspartikkeleita mainitun organismin jokaisen lisääntymisen jälkeen. On arvioitu, että noin 9 prosenttia ihmisen genomista on peräisin ERV:stä. Vuonna 2015 osoitettiin, että tietyt ERV-proteiinit ilmentyvät aktiivisesti ihmisalkioissa 36 tuntia hedelmöittymisen jälkeen ja että niillä näyttää olevan rooli alkion kehityksessä sekä alkioiden suojaamisessa mahdollisilta muiden virusten aiheuttamilta infektioilta. [ 16 ]
In vitro virusviljely
Vuonna 1954 Nobel-palkinto myönnettiin Thomas Hucklelle, joka vuonna 1949 havaitsi poliomyeliittiviruksen kyvyn lisääntyä in vitro , joka liittyy soluviljelmiin, mikä oli poikkeuksellinen edistysaskel, joka mahdollisti viruksen viljelyn laboratoriossa suuria määriä, mikä mahdollistaa poliorokotteen kehittämisen sekä monien muiden virusten eristämisen ja muiden rokotteiden, kuten tuhkarokko-, vihurirokko-, sikotautirokotteen, kehittämisen sekä muiden rokotteiden, kuten vihan, parantamisen. Tällä tavalla Thomas Welleristä tuli yksi ensimmäisistä tutkijoista, joka eristi viruksia , kuten varicella-zoster, sytomegalovirus ja vihurirokko , jälkimmäisen omalta pojaltaan Robertilta. Virologia on myös biologian taksonominen haara, jossa tutkitaan viruksia ja kaikkia niiden komponentteja. [ 17 ]
Virusinfektiot ja isäntäpuolustukset
Ensisijainen motivaatio virusten tutkimuksessa on se, että ne ovat useiden merkittävien tartuntatautien (katso myös virusinfektio ) aiheuttajia, mukaan lukien flunssa , influenssa , raivotauti , tuhkarokko , erilaiset ripulin muodot , hepatiitti , dengue , keltainen kuume , polio , isorokko ja AIDS . [ 18 ] Herpes simplex aiheuttaa haavaumia, ja sukuelinten herpestä on tutkittu Alzheimerin taudin aiheuttajana . [ 19 ]
Jotkut subviraaliset hiukkaset ovat myös taudinaiheuttajia: prioni tunnistetaan spongiformisten enkefalopatioiden aiheuttajaksi , joihin kuuluvat Kuru , Creutzfeldt–Jakobin tauti ja naudan spongiforminen enkefalopatia ("hullun lehmän tauti"), kun taas hepatiitti D johtuu satelliittivirukselle . _ [ 20 ]
Tutkimusta siitä, miten virukset aiheuttavat sairauksia, kutsutaan viruspatogeneesiksi. Se, missä määrin virus aiheuttaa taudin, on sen virulenssi (tai patogeenisyysaste).
Kun selkärankaisen immuunijärjestelmä kohtaa viruksen, se voi tuottaa spesifisiä vasta -aineita , jotka voivat kiinnittyä virukseen ja neutraloida sen tarttuvuuden tai merkitä sen osoittamaan tuhoa. Vasta-aineiden esiintymistä veriseerumissa käytetään usein määrittämään, onko henkilö aiemmin altistunut tietylle virukselle laboratoriotestien, kuten ELISA -testin, ansiosta . Rokotus suojaa virustaudeilta stimuloimalla vasta-aineiden tuotantoa. Tietylle virukselle spesifisiä monoklonaalisia vasta -aineita käytetään myös sen havaitsemiseen tekniikoilla, kuten fluoresenssimikroskopialla .
Toinen selkärankaisten puolustus viruksia vastaan on T -soluvälitteinen immuniteetti tai soluimmuniteetti . Tässä vasteessa, kun T-lymfosyytti tunnistaa mahdollisesti virusproteiinin yhden tai useamman kehon solun pinnalla, mainittu solu tai soluryhmä tuhoutuu samalla kun T-lymfosyyttien populaatio kasvaa. Tämän mekanismin indusoivat myös tietyntyyppiset rokotteet.
RNA-häiriö ( RNA-häiriö ) on kasveissa, eläimissä ja monissa muissa eukaryooteissa esiintyvä solumekanismi , joka on saattanut kehittyä puolustusjärjestelmäksi tiettyjä viruksia vastaan. Se koostuu joukosta entsyymejä, jotka pystyvät havaitsemaan kaksijuosteiset RNA-virusketjut (jotka ovat osa tietyntyyppisten virusten elinkaarta) ja poistavat sitten vastaavat yksijuosteisen RNA:n versiot, jotka on liitetty mainittuun kaksijuosteiseen RNA:han. RNA:t, jotka estävät viruksen RNA:n translaation.
Jokainen tappava virustauti on paradoksi: isännän kuolemasta ei ole mitään hyötyä virukselle, joten miksi jotkut lajit olisivat kehittyneet tällä tavalla? Tällä hetkellä useimpien virusten uskotaan olevan suhteellisen hyvänlaatuisia luonnollisissa isännissään; itse asiassa jotkut virusinfektiot voivat olla hyödyllisiä isännälle. [ 21 ] Siksi virustaudin kuolleisuus olisi seurausta viruksen vahingossa tapahtuvasta "hyppystä" lajista, jossa se on hyvänlaatuinen, uuteen isäntään, joka ei ole sopeutunut läsnäoloonsa (katso zoonoosit ). Esimerkiksi ihmisillä influenssaa aiheuttava virus yhdistettäisiin alun perin sioihin ja lintuihin sen luonnollisina isäntinä. Samoin AIDS:n aiheuttavan HIV :n katsotaan olevan virus, joka on peräisin kädellisissä esiintyvästä hyvänlaatuisesta muodosta.
Vaikka tiettyjä virustauteja on pystytty ehkäisemään rokotusten ansiosta, viruslääkkeiden kehittäminen virussairauksien hoitoon on tuore kehityskulku. Ensimmäinen tämäntyyppinen lääke oli interferoni , aine, jota tuotetaan luonnollisesti kehon vasteena tiettyyn infektioon ja joka pystyy stimuloimaan muita immuunijärjestelmän osia.
Molekyylibiologia ja virusterapia
Tietyt bakteriofagit voivat kuljettaa geneettistä materiaalia bakteerista toiseen prosessissa, joka tunnetaan nimellä transduktio . Tämä horisontaalinen geeninsiirto on mahdollistanut sen käytön molekyylibiologian työkaluna . [ 22 ] Bakteriofagit kehittivät geneettisen koodin , ribotsyymien toiminnan , ensimmäisen yhdistelmä-DNA :n ja geenikirjastot . Näistä viruksista peräisin olevia erilaisia geneettisiä elementtejä, kuten tiettyjä erittäin tehokkaita promoottoreita , käytetään massiivisesti huippuluokan molekyylibiologiassa.
Eukaryoottien patogeenisten virusten in vitro -tuotanto isäntäorganismin puuttuessa on paljon monimutkaisempaa. Aluksi käytettiin hedelmöitettyä siipikarjan munia. Tällä hetkellä soluviljelmät ovat tärkein työkalu virusten kasvattamiseen kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa.
Tietyntyyppisten eukaryoottisten organismien virusten on vietävä geneettinen materiaalinsa isäntäsolujen ytimeen , jotta niiden lisääntyminen olisi mahdollista. Tämä tila on suosinut niiden käyttöä vektoreina, jotka pystyvät viemään tiettyjä kiinnostavia geenejä tiettyihin isäntäsoluihin, prosessi, joka tunnetaan solutransformaationa . Erilaisia modifioituja retroviruksia (alhainen tai ei virulenssi) käytetään usein tähän tarkoitukseen.
Virusten käyttö kiinnostavien geenien vektoreina on geeniterapian tutkimuskohde , jolla pyritään torjumaan tiettyjä geneettisiä sairauksia. Yksi luonnollisista esteistä näiden hoitojen käytölle on kuitenkin potilaan immuunijärjestelmän mahdollinen vaste vektoriviruksia vastaan.
Toinen tällä hetkellä tutkittavana oleva hoitomuoto on bakteriofagien käyttö bakteerisairauksien torjuntaan vaihtoehtona antibioottien käytölle (katso myös https://web.archive.org/web/20180105011849/http://revista.cnic. edu. cu/revistaCB/articles/treatment-with-bacteri%C3%B3phages-as-a-potential-antimikrobial-alternative .
Onkolyyttistä aktiivisuutta omaavat virukset ovat viruksia, jotka infektoivat ensisijaisesti tiettyjä syöpäsoluja. Tutkimus sen soveltamisesta syövän hoitoon on edelleen kehitteillä. [ 23 ]
Virusten luokitus isäntäorganismiin aiheuttamien vaikutusten perusteella
Hengitystieinfektioita aiheuttavat virukset
Virussairauden patofysiologia liittyy vasteeseen infektioon, mukaan lukien spesifinen immuunivaste ja tulehdusvälittäjien vapautuminen. Rinovirus- ja koronavirusinfektiot rajoittuvat suurelta osin ylähengitysteihin, kun taas influenssa, parainfluenssa, RSV, SARS-CoV sekä adenovirukset tartuttavat ensisijaisesti alempia hengitysteitä. [ 17 ]
Flunssa
Influenssa on nisäkkäiden tartuntatauti , jonka aiheuttaa Orthomyxoviridae -heimoon kuuluva RNA - virus. Se vaikuttaa ihmisillä hengitysteihin. Aluksi se voi olla samanlainen kuin vilustuminen , ja siihen liittyy usein yleisiä oireita, kuten kurkkukipu, heikkous, lihassärky ( myalgia ), vatsakipu, nivelkipu ( nivelkipu ) ja päänsärky ( päänsärky ), johon liittyy yskää (joka on yleensä kuivaa ja ilman limaa), huonovointisuus ja jotkin oireet, kuten kuume. [ 24 ] Joissakin vakavammissa tapauksissa sitä voi monimutkaistaa keuhkokuume ( keuhkokuume ), joka voi olla hengenvaarallinen, erityisesti pienillä lapsilla ja vanhemmilla aikuisilla. Vaikka flunssa voidaan sekoittaa vilustumiseen ( katarri ), se on vakavampi sairaus ja sen aiheuttaa erityyppinen virus. [ 25 ] Se voi myös aiheuttaa, usein lapsille, pahoinvointia ja oksentelua , [ 24 ] mikä maha- suolitulehduksen oireita saa aikaan sen, että sitä kutsutaan maha- tai vatsainfluenssaksi. [ 26 ]
Influenssavirus on RNA-virus Orthomyxoviridae -heimosta , joka koostuu viidestä suvusta : [ 27 ]
Vain kolme ensimmäistä ( influenssavirukset ) aiheuttavat flunssan. A-, B- tai C-tyyppisten influenssavirusten yleinen nimikkeistö perustuu kunkin suvun nukleoproteiini- (NP) ja matriisiproteiini (M) -antigeenien antigeenisiin ominaisuuksiin . Jokainen suku puolestaan on alatyypitetty ja kannat tai alatyypit nimetään tämän kriteerin mukaisesti: [ 28 ]
- Influenssaviruksen tyyppi
- Syntymäpaikka
- Kannan numero
- eristyksen vuosi
- Alatyyppi H / N -rakenteen mukaan (esimerkiksi "A/Hong Kong/5/68 (H3N2)"
Sikotauti
Se on polyglandulaarinen virussairaus, joka on yleinen lapsuudessa, mutta ei vapautettu ilmaantumisesta aikuisiässä, jolloin sille on tyypillistä korvasylkirauhasten tulehduksen tuottaminen (pääasiassa, vaikka se vaikuttaa kehon muihin rauhasiin). Ennen yleisen rokotuksen käyttöönottoa sikotauti oli aikoinaan kaikkialla maailmassa endeeminen sairaus, joka vaikutti useimpiin 2–15-vuotiaisiin lapsiin, ja noin 90 prosentilla nuorista aikuisista oli serologinen. [ 29 ] Rokotteen käyttöönoton jälkeen ilmaantuvuus on vähentynyt jyrkästi, ja Latinalaisessa Amerikassa on esiintynyt vain satunnaisia taudinpurkauksia. Tällä hetkellä sen ilmaantuvuus lisääntyy myöhään talvella ja keväällä lauhkeassa ilmastossa , erityisesti lasten yhteishoitolaitoksissa, kuten lastentarhoissa. Itämisaika on 14-21 päivää ja tarttuvinta noin 4 päivää ennen näkyvää korvasylkirauhasten tulehdusta. Se tarttuu tartunnan saaneen henkilön ilmassa olevien sylkipisaroiden kanssa, ja pienemmässä määrin infektio voi levitä virtsan kautta .
Rokotus on käytännössä eliminoinut lapsuuden muodot ja paradoksaalisesti lisännyt tapausten määrää nuorilla aikuisilla, jotka saavat usein epätäydellisen rokotuksen (ilman tehosterokotusannosta), mutta joskus väärän annon vuoksi. [ 30 ]
Tuhkarokko
Tuhkarokkovirus tarttuu suorassa kosketuksessa tai tartunnan saaneen ysköksen kautta sairaalta henkilöltä, joka pysyy tarttuvana 3–5 päivää ennen ihottuman ilmaantumista ja neljä päivää sen jälkeen. Virus tunkeutuu ylempien hengitysteiden limakalvojen epiteelisoluihin , kuten suunieluun tai harvemmin silmien sidekalvoon . Virus saavuttaa paikallisen imukudoksen ja retikuloendoteliaalisen kudoksen alle 48 tunnissa: risat , adenoidit , kateenkorva , perna jne. ja muihin ylempiin hengitysteihin, joissa se lisääntyy aiheuttaen oireettoman viremian infektion ensimmäisten 4 päivän aikana. Tällaiseen viremiaan liittyy yleensä lyhyt viruksen ilmaantuminen vereen. Noin 5-7 päivän kuluttua on toinen viremia, josta seuraa ihon ja hengitysteiden infektio. Kymmenentenä tartuntapäivänä alkaa isännän immuunivaste ja interferonin tuotanto , mikä vähentää asteittain viremiaa, ja ihottuma ilmaantuu tyypillisen eksanteeman ja muiden oireiden, kuten yskän ja akuutin keuhkoputkentulehduksen , kanssa, jotka määrittelevät taudin eksanteemaattisen ajanjakson.
Viruksen tunkeutumisen T-lymfosyytteihin ja lähettiaineiden, kuten sytokiinien , erityisesti interleukiini-4 :n, tason nousun ansiosta kehoon syntyy tilapäinen immuuniheikkous. Tämän vaiheen aikana, noin neljästä kuuteen viikkoa, voi ilmaantua toissijaisia infektioita.
Keho puolustaa itseään ennen kaikkea solutyyppisellä immuniteetilla: sytotoksisilla T-lymfosyyteillä ja luonnollisilla tappajasoluilla . Potilailla, joiden vastustuskyky on heikentynyt tämän immuunijärjestelmän osan heikkenemisen vuoksi, on suuri riski saada vakava tuhkarokko-infektio. On kuitenkin osoitettu, että heikentynyt immuunijärjestelmä, joka kattaa humoraalisen immuunijärjestelmän alueen eikä solujen immuunijärjestelmän, ei lisää sairausriskiä. Ihottuman ilmaantuessa ilmaantuu vasta-aineita, ensin IgM- luokan ja myöhemmin IgG- luokan vasta-aineita .
Keuhkoputkentulehdus
Keuhkoputkentulehdus [ 31 ] on alempien hengitysteiden tulehdus . Se tapahtuu, kun keuhkojen välissä sijaitsevat keuhkoputket tulehtuvat infektion tai muista syistä. Keuhkoputkentulehdus seuraa yleensä hengitystieinfektiota, joka vaikuttaa aluksi nenään ja kurkkuun ja leviää sitten keuhkoihin. Joskus voit saada toisen (toissijaisen) bakteeri-infektion hengitysteihin. Tämä tarkoittaa, että virusten lisäksi bakteerit saastuttavat hengitysteitä. Akuutin keuhkoputkentulehduksen riskiryhmiin kuuluvat:
- Vanhukset, vauvat ja pienet lapset.
- Ihmiset, joilla on sydän- tai keuhkosairaus.
- Tupakoitsijat.
Krooninen keuhkoputkentulehdus on pitkäaikainen sairaus. Ihmisillä on yskää, joka tuottaa liikaa limaa. Kroonisen keuhkoputkentulehduksen diagnosoimiseksi potilaalla on oltava yskää ja limaa useimpina kuukauden päivinä vähintään 3 kuukauden ajan. Oireita ovat : [ 32 ]
- Yskä, jossa on limaa , joskus veristä. Lima voi olla väriltään kellertävän vihreää, mutta tämä ei tarkoita, että infektio on bakteeri, se näyttää samalta myös virusinfektiossa
- Keuhkoputkien tulehdus (henkitorven ja keuhkojen väliset hengitysteiden haarat)
- Keuhkoputkien seinämien tulehdus ( turvotus ).
- alveolien tukos
- Soittaminen tai hengityksen vinkuminen
- Väsymys
- Kupliva (tarkoittaa äänitehostetta, joka nähdään kuunneltaessa potilasta stetoskoopilla )
- hengitysvaikeudet
- Käheys
- Yleinen epämukavuus
Kroonisessa keuhkoputkentulehduksessa voi esiintyä myös seuraavia oireita: [ 32 ]
- Nilkkojen, jalkojen ja jalkojen turvotus
- Huulten sinertävä värimuutos, joka johtuu veren alhaisesta happipitoisuudesta
- Alttius hengitystietulehduksille, kuten vilustumiselle ja flunssalle
Rhinosinusitis
Viruksen aiheuttama rinosinusiitti kestää tyypillisesti 7–10 päivää, kun taas bakteeriperäinen sinuiitti on pysyvämpi. Noin 0,5–2 % virusperäisestä poskiontelotulehduksesta etenee bakteeriperäiseksi poskiontelotulehdukseksi. Erään hypoteesin mukaan bakteeri-infektio alkaa jatkuvasta nenän puhalluksesta . [ 33 ]
Jos infektio on bakteeriperäinen , kolme yleisintä aiheuttajaa ovat Streptococcus pneumoniae , Haemophilus influenzae ja Moraxella catarrhalis . [ 34 ] Aiemmin Haemophilus influenzae oli yleisin poskiontelotulehduksia aiheuttava bakteeri. Hib-rokotteen käyttöönoton jälkeen H. influenza tyypin B aiheuttamien infektioiden määrä on kuitenkin vähentynyt dramaattisesti, ja bakteerikantoja, joita ei ole tyypitetty, nähdään nyt useammin. Muita patogeenisiä bakteereja ovat Staphylococcus aureus ja muut streptokokkilajit , anaerobiset bakteerit ja harvemmin gramnegatiiviset bakteerit . [ 35 ]
Akuutit poskiontelotulehduksen jaksot voivat johtua myös sieni- infektioista . Nämä infektiot ovat yleisempiä potilailla, joilla on diabetes tai muita immuunivajauksia, kuten AIDSia sairastavilla potilailla tai potilailla, jotka saavat hylkimisreaktiolääkkeitä , ja ne voivat olla hengenvaarallisia. Tyypin I diabetes mellituksessa ketoasidoosi johtaa mukormykoottiseen poskiontelotulehdukseen . [ 36 ]
Kemiallinen ärsytys voi myös aiheuttaa poskiontelotulehduksen tai tupakansavun . Joskus, varsinkin elämän toisella ja kolmannella vuosikymmenellä, se voi johtua hammastulehduksesta. [ 37 ]
Kroonisen rinosinuiitin syitä ei vielä tunneta, ja niitä voivat olla allergiat , ympäristötekijät, kuten pöly tai saastuminen , bakteeri- tai sieni-infektio (allerginen, tarttuva tai reaktiivinen). Ei-allergiset tekijät, kuten vasomotorinen nuha , voivat myös aiheuttaa kroonista sinuiittia. Epänormaalin kapeat sivuontelot voivat haitata poskionteloiden tyhjenemistä, joten ne voivat myös olla laukaisija, samoin kuin kystinen fibroosi . [ 38 ]
Kroonisessa poskiontelotulehduksessa nähdään anaerobisten ja aerobisten bakteerien yhdistelmä, mukaan lukien Staphylococcus aureus ja koagulaasinegatiiviset stafylokokit . Antibiootit tarjoavat yleensä vain tilapäistä hyötyä, vaikka mekanismeja, mukaan lukien ylireaktiivisuus bakteereille polyyppien aiheuttamassa poskiontelotulehduksessa, on ehdotettu.
Laryngotrakeobronkiitti
Lantio (tai laryngotrakeobronkiitti ) on hengitysteiden sairaus, jonka laukaisee yleensä akuutti ylempien hengitysteiden virusinfektio. Infektio aiheuttaa kurkun turvotusta, mikä häiritsee normaalia hengitystä ja aiheuttaa klassisia "haukuttavan" yskän , stridorin ja käheyden oireita . Se voi tuottaa lieviä, kohtalaisia tai vakavia oireita, jotka ovat usein pahempia yöllä. Sitä hoidetaan yleensä yhdellä annoksella suun kautta otettavia steroideja ; vaikeimmissa tapauksissa epinefriiniä käytetään toisinaan . Se vaatii harvoin sairaalahoitoa.
Lantio diagnosoidaan kliinisesti, kun muiden vakavampien syiden mahdollisuus (esim. kurkuntulehdus tai vierasesine hengitysteissä) on suljettu pois. Muita testejä, kuten verikokeita, röntgensäteitä ja viljelmiä, ei yleensä tarvita. Se on suhteellisen yleinen sairaus, jota esiintyy jossain vaiheessa 15 prosentilla lapsista, pääasiassa 6 kuukauden ja 5–6 vuoden ikäisistä. Sitä ei esiinny lähes koskaan nuorilla ja aikuisilla. Lantio johtui aikoinaan pääasiassa kurkkumädestä , tällä hetkellä tällä syyllä on vain historiallinen merkitys rokotusten onnistumisen sekä väestön hygienian ja elämänlaadun paranemisen vuoksi.
Virusten aiheuttamat ruoansulatuskanavan sairaudet
Akuutti tarttuva maha-suolitulehdus on yleisin alle 5-vuotiaiden lasten sairastuvuuden ja kuolleisuuden syy kehitysmaissa. Ripulikohtauksia on noin miljardi ja kuolee 4–5 miljoonaa vuodessa. Tarttuvaa gastroenteriittiä aiheuttavat pääasiassa virukset, joihin kuuluvat rotavirus, norwalk, kalicivirus, adenovirus ja astrovirus. [ 17 ]
Virusten aiheuttamat ihottumat
Ihottumataudit ovat yleisempiä lapsuudessa, ja ne johtuvat yleensä systeemisestä infektiosta ja niihin liittyy usein kuumetta. Sama patologinen prosessi, joka aiheuttaa ihottuman, voi koskea muita kehon osia, kuten keuhkoja, maksaa ja perna. Sikotauti ei ole ihottuma sairaus . Sikotautivirus on kuitenkin peräisin Paramyxoviridae-heimosta, johon tuhkarokkovirus kuuluu. [ 17 ]
Muut sovellukset
Muita tiettyjen geenimanipuloitujen virusten nykyaikaisia sovelluksia ovat nanoteknologia ja materiaalitiede . Samoin tiettyjä viruksia on käytetty neurotieteessä ja hermosolukarttojen laadinnassa ( http://www.encuentros.uma.es/encuentros36/circuitos.html ).
Viitteet
- ^ Crawford, Dorothy (2011).
- ^ Cann, Alan (2011).
- ↑ "Viruses" , Merriam-Webster, Inc, 2011.
- ^ Iwanowski, D. (1892). "Über die Mosaikkrankheit der Tabakspflanze".
- ^ Iwanowski, D. (1903). "Über die Mosaikkrankheit der Tabakspflanze" .
- ↑ Pennazio S. (2007).
- ^ a b Van Epps HL (2005).
- ↑ Influenssan lääketieteelliset ja tieteelliset käsitykset, Stanfordin ihmisen virologia
- ^ Montagnier L. (2002).
- ↑ Rooster RC (2002).
- ↑ Rooster RC, Montagnier L (2002).
- ^ 2000 Albert Lasker -palkinto kliinisestä lääketieteellisestä tutkimuksesta Arkistoitu 28.10.2007 Wayback Machinessa , The Lasker Foundation.
- ^ Kolata, Gina (6.10.2005).
- ↑ Kantasolut – tällä kertaa ilman syöpää , Scientific American News , 30. marraskuuta 2007
- ↑ "Biggest Known Virus Yields First-Ever Virophage" Arkistoitu 22.07.2011 Wayback Machinessa ..
- ↑ "Genomissamme piilevät virukset suojaavat varhaisia ihmisalkioita" .
- ↑ a b c d Judith A. Owen. Jenni Punt. Sharon A. Stranford. Immunologia . McGraw-Hill. s. 985. ISBN 9786071511263 .
- ^ Evans, Alfred (1982).
- ^ Lövheim H, Gilthorpe J, Adolfsson R, Nilsson LG, Elgh F. (heinäkuu 2014).
- ^ "Arkistoitu kopio" . Arkistoitu alkuperäisestä 26. maaliskuuta 2016 . Haettu 13. toukokuuta 2007 .
- ↑ Dimmock NJ, Easton AJ, Leppard K, Introduction to Modern Virology , (Oxford: Blackwell Publishers, 2007), ch 23 "Horizons in Human virology", alakohta 23.3 "Hienot ja salakavalat virus-isäntävuorovaikutukset", kappale "Virusinfektiot voivat antaa isännälleen evoluutionaalisen edun", s. 432 .
- ↑ Stanley Maloy.
- ↑ Virukset: Uudet syövänmetsästäjät , IsraCast, 1. maaliskuuta 2006
- ↑ a b Merck Sharp & Dohme de España, SA (2005). "LUKU 186. Virusinfektiot" . Merck Manual of Medical Information for the Home . Arkistoitu alkuperäisestä 23. heinäkuuta 2013 . Haettu 25.9.2008 .
- ↑ Eccles, R (2005). "Ymmärrys flunssan ja flunssan oireista". Lancet Infect Dis 5 (11): 718-25. PMID 16253889 . doi : 10.1016/S1473-3099(05)70270-X .
- ↑ Kristina Duda, RN ( 22. joulukuuta 2006 ) . "Kausi-flunssa vs. Vatsaflunssa » . About.com on osa The New York Times Companya . Haettu 1. lokakuuta 2008 .
- ↑ Kawaoka Y (toimittaja). (2006). Influenssavirologia: Ajankohtaista . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-06-6 .
- ↑ Harrison Principles of Internal Medicine 16. painos (2006). "Influenssa tai flunssa" . Harrison verkossa espanjaksi . McGraw-Hill . Arkistoitu alkuperäisestä 4. lokakuuta 2008 . Haettu 13. syyskuuta 2008 .
- ↑ Galazka AM, Robertson SE, Kraigher A, Sikotauti ja sikotautirokote: maailmanlaajuinen katsaus Arkistoitu 2013-10-2 at the Wayback Machine , Bull World Health Organ, 1999;77:3-14
- ↑ Dayan GH, Quinlisk P, Parker AA, [358:1580-1589 Viimeaikainen sikotautien uusiutuminen Yhdysvalloissa ], New Eng J Med, 2008;358:1580-1589
- ↑ DRAE :n mukaan : latinan sanasta bronchĭa , kreikan sanasta βρόγχια, monikko sanasta βρόγχιον, tracheartery ja -itis , gr . gr. -ίτις, tulehdus
- ↑ a b MedlinePlus Medical Encyclopedia. "Keuhkoputkentulehdus" . Haettu 3. kesäkuuta 2009 .
- ↑ Gwaltney Jr, JM; Hendley, J.O.; Phillips, CD; Basso, CR; Mygind, N; Winther, B (helmikuu 2000). Nenäpuhallus kuljettaa nenänestettä sivuonteloihin . Clin Infect Dis ( Charlottesville, VA) 30 (2): 387-91. ISSN 1058-4838 . PMID 10671347 . doi : 10.1086/313661 . Haettu 9. elokuuta 2013 .
- ↑ PERRET P., CECILIA. Ylempien hengitysteiden infektioiden lyhennetty antimikrobinen hoito pediatriassa (espanjaksi). Rev. Chil. infectol. [online]. 2002, vol. 19, n. 1 [lainattu 2010-02-18], s. 49-53. ISSN 0716-1018. doi: 10.4067/S0716-10182002000100007.
- ^ Pearlman, AN.; Conley, DB. (kesäkuu 2008). "Tarkastus nykyisiin rinosinuiitin diagnosointiin ja hoitoon liittyviin ohjeisiin." Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg 16 (3): 226-30. PMID 18475076 . doi : 10.1097/MOO.0b013e3282fdcc9a .
- ↑ TRISTANO, Antonio, CHOLLET, María Eugenia, WILLSON, María et al. Mukormykoosi: Raportti kolmesta tapauksesta (espanjaksi). Sijoittaa. klinikka. [online]. aseta. 2002, osa 43, nro 3 [site 2010, 18. helmikuuta], s. 183-190. ISSN 0535-5133.
- ↑ DINATALE PAPA, Elio. Odontogeenisen infektion leviäminen: Kirjallisuuden katsaus (espanjaksi). Hammaslääkärin ennätys. tule. [online]. tammikuu 2000, osa 38, nro 1 [site 2010, 18. helmikuuta], s. 37-43. ISSN 0001-6365.
- ↑ Fica, Albert; Diaz, Juan Carlos (2003). "Diagnostinen ja terapeuttinen lähestymistapa aikuisille potilaille, joilla epäillään akuuttia sinuiittia" . Julkaisussa Chilean Society of Infectology, toim. Rev Chil Infectol (Santiago, Chile) 20 (3): 184-192. ISSN 0716-1018 . doi : 10.4067/S0716-10182003000300006 . Haettu 9. elokuuta 2013 .
Ulkoiset linkit
- ICTV: Kansainvälinen virustaksonomiakomitea - virustaksonomia, päivitetyt versiot 2007 ja 2008. Viruslajin käsite ja taksonomia.
- Verkkovirologian luennot Etelä-Carolinan yliopistossa
- MicrobiologyBytes päivitetty virustutkimuksen muistiinpanoja.
- Aikajana Virologian historiasta , Washingtonin yliopistosta St. Louisista.