I årevis af aktiv udvikling af informationsrummet har borgerne allerede vænnet sig til de mystiske navne H1N1 eller H5N1, og nogle ved allerede endda, at den første er svineinfluenza, og den anden er fugleinfluenza. Men indtil nu forstår få af de almindelige patienter - tidligere og fremtidige - hvordan influenzavirus fungerer, og præcis hvordan det fungerer.
Hvordan fungerer influenzavirus?
Influenza vira hører til en separat familie af orthomyxovira. Deres genom indeholder ikke en dobbeltstrenget DNA-streng, som hos mennesker, men en enkeltstrenget RNA. Desuden består denne kæde af 8 separate fragmenter, der koder for i alt kun 11 proteiner. RNA-fragmenter replikerer endda, det vil sige, de formerer sig uafhængigt af hinanden. Dette er et vigtigt punkt, der forklarer, hvorfor influenzavirus ændrer sig så let og danner nye sorter. Hvis to forskellige stammer af influenzavirus er trængt ind i den samme celle, kan de udveksle separate dele af genomet og således føde nye reassorterende vira, der ikke eksisterede før.
Virussen er en sfære i form. I hjertet af denne sfære er fragmenter af en RNA-streng, som hver er forbundet med et sæt proteiner, der er ansvarlige for replikationen af dette særlige fragment af genomet, det vil sige, de er 8 nukleoproteiner. Alle disse nukleoproteiner er pakket i et nucleocapsid - en proteinskal, der yndefuldt er snoet med en skrue. Og ovenpå - og dette er et specielt træk ved de såkaldte indhyllede vira - er der en anden belægning kaldet superkapsel.
Superkapsidet er en kritisk enhed for influenzavirus. Faktisk er det en lipid-dobbeltlagsmembran, der inkluderer adskillige typer glycoproteiner - komplekser af proteiner og kulhydrater. Det er ved glycoproteinerne, at videnskabsmænd afgør, hvilken slags stamme af influenzavirus, der kom ind i prøverøret. Det er takket være disse forbindelser, at virussen kommer ind i cellen og formerer sig. Og til sidst er det netop ved kontakt med glycoproteiner, at nogle effektive anti-influenza-medicin er målrettet.
Influenza-virusoverfladeproteiner er nøglen til verdens ejerskab
Salgsfremmende video:
Hvilke unikke forbindelser findes på overfladen af influenzavirus supercapsid?
Hæmagglutinin
Dette er en forbindelse, ved hvilken virussen for det første genkender receptorerne i cellerne i værtsorganismen og for det andet bindes dem. Antistoffer mod hæmagglutinin dannes, når en person bliver syg af en bestemt stamme af influenzavirus og yder beskyttelse imod det i fremtiden. Der er 16 undertyper af hæmagglutinin.
Neuraminidase
Dette er et enzym, der for det første ødelægger komponenterne i det beskyttende lag af slim på slimhinderne i luftvejene og derved letter overførslen af virussen til målcellen. For det andet deltager neuraminidase i fusionen af en viral partikel med en celle. Endelig sikrer det frigivelse af nye virale partikler fra den inficerede celle. Hvis der ikke var nogen neuraminidase, ville reproduktionscyklussen være begrænset til kun en celle og endda uden manifestation af symptomer på sygdommen. Antistoffer mod neuraminidase dannes i vores krop som et resultat af vaccination - de forhindrer influenzavirus i at sprede sig i kroppen. Der er 9 undertyper af neuraminidase i influenza A-vira og en hver i influenza B og C.
M2-protein
Dette er den såkaldte ionkanal, det vil sige et justerbart "hul" i membranen til virussen, hvorigennem ioner kan bevæge sig. Da vi taler om ioner, betyder det, at vi også taler om de ladninger, de bærer, dvs. under operationen af ionkanalen, vil pH inde i den virale partikel ændre sig. M2-proteinet er designet til at overføre protoner, det vil sige kernerne i brintatomet med en positiv ladning (H +).
Reproduktion og viræmi
Så ved hjælp af neuraminidase gik influenzavirus gennem vejen i slimlaget i luftvejene og nåede overfladen af epitelcellen, mere præcist, til det cilierede epitel, der forede dem. Neuraminidase har en speciel "lomme", gennem hvilken den binder sig til små kulhydratrester (oligosaccharider), der stikker ud af cellemembranen.
I dette tilfælde kommer virusets superkappe i kontakt med cellemembranen, og deres lipidlag smelter sammen. Som et resultat kommer nukleocapsidet, som, som vi husker, 8 RNA-segmenter, ind i cellen i dens cytoplasma.
Mens processen med penetrering af virusnukleocapsidet i cellen er i gang, fungerer M2-proteinet aktivt. Det pumper protoner inde i virussen, hvilket betyder, at miljøet inde i det bliver mere og mere surt. Som et resultat af disse manipulationer trænger indholdet af nucleocapsid ind i cellekernen. Samtidig frigives de virale RNA-segmenter i form af komplekser med proteiner, som modtager alle de nødvendige ressourcer i cellen til deres rådighed og starter produktionen af nye vira. Dette er også en meget tankevækkende proces, hvorved "midlertidige" mRNA'er dannes, sendt fra kernen til cytoplasmaen for at organisere syntesen af virale proteiner der. Derefter transporteres disse proteiner til kernen, hvor de virale partikler endelig samles. Nogle af de nye genomiske RNA'er bruges til yderligere replikation af det virale genom.
Man kan kun beundre præcisionen ved at samle 8 forskellige virale RNA-segmenter i en fremtidig viral partikel. Det er umuligt for to identiske segmenter at komme ind i det samme nucleocapsid, og mekanismen for denne proces er stadig ukendt. I dette øjeblik kan dannelsen af reassorterende vira, som vi talte om ovenfor, finde sted. Endelig bevæger sig færdige nukleocapsider ind i cytoplasmaet. Når det passerer gennem cellemembranen, modtager det frisk samlede nucleocapsid en supercapsid-konvolut med hele sættet af glycoproteiner.
Hele cyklus fra penetrering af virussen ind i cellen til frigivelse af nye virale partikler derfra tager fra 6 til 8 timer. Talrige vira kommer ud og inficerer naboceller. Mindre almindeligt indtræder virioner i blodomløbet og bæres over hele kroppen. Spredningen af virussen gennem væv og organer kaldes viremia. Toppen af influenzavirusreplikation observeres i intervallet fra 24 til 72 timer fra det øjeblik, hvor de virale partikler trænger ind i luftvejens epitel.
Hvordan påvirker virussen kroppen?
Når der frigøres nye virioner, dør cellerne, hvor de reproduceres. Den inflammatoriske proces bryder ud. Derfor påvirkes den øverste luftvej først og fremmest med influenza, gradvis dækker betændelsen luftrøret og bronchier. Hvis vira trænger ind i blodbanen og spreder sig i kroppen, bliver infektionen generaliseret, og ruspåvirkning udvikler kroppen.
Faren for influenza ligger i det faktum, at det påvirker blodkarene og nervesystemet. På baggrund af infektion med influenzavirus er der en massiv dannelse af reaktive iltarter (ROS), dvs. frie radikaler, der har tendens til at oxidere alt, hvad der kommer i vejen for dem.
Det skal forstås, at selve influenzavirussen ikke indeholder toksiner. Den toksiske virkning udøves af forbindelser, som vores krop producerer i et forsøg på at beskytte sig mod virussen. Denne reaktion er så voldelig, og stedet for introduktionen af virussen vælges så "godt", at personen lider af sit eget immunsystem. Ifølge forskningsdata udløser ROS proteolyseprocesser - ødelæggelse af proteiner. Dette forekommer i luftvejene ved grænsen til luften, hvilket resulterer i en "åndedræts" eller "metabolisk" eksplosion.
Da processen med introduktion og reproduktion af virussen forekommer i luftvejene, påvirkes væggene i kapillærerne, der er placeret der (små blodkar), først og fremmest. De bliver mere sprøde, gennemtrængelige, hvilket i alvorlige tilfælde fører til forstyrrelse af den lokale blodcirkulation, udviklingen af hæmoragisk syndrom og truslen om lungeødem. På baggrund af skade på det vaskulære system kan blodforsyningen til hjernen forringes, og som et resultat dannes et neurotoksisk syndrom.
Immunsystemet aktiverer på dette tidspunkt produktion af en enorm mængde cytokiner - stoffer, der udløser betændelsesreaktioner og har en cytotoksisk effekt. Normalt skal de beskæftige sig med inaktivering og eliminering af infektionsmidler. Men omfanget af processen er så stor, at der udvikles en systemisk inflammatorisk reaktion.
Som et resultat, nedsættes immunsystemets evne til at modstå eksterne trusler på grund af skade på slimhinden i luftvejene og blodkar, og aktiviteten af beskyttende blodceller fra neutrofiler falder. Generelt fører dette til aktivering af eksisterende kroniske sygdomme og øger truslen om bakteriel infektion. Den mest alvorlige og mest almindelige komplikation af influenza er lungebetændelse.
Forskellige stammer af influenza adskiller sig fra hinanden, især med hensyn til evnen til at aktivere massiv ROS-produktion. Derfor er nogle typer influenza mere alvorlige, mens andre er lettere. I høj grad spiller tilstanden af patientens krop, hans immunstatus, oplevelse af bekendtskab med andre stammer en rolle. Nogle typer influenza er mere farlige for ældre og børn, mens andre oftere påvirker befolkningen i deres hovedpræmie.
Sårbarheder med influenzavirus
For at stoppe processen med virusreplikation i celler og dens spredning gennem hele kroppen er der behov for stoffer, der kan afbryde dens evolutionære reproduktionscyklus.
I 1961 foreslog forskere at bekæmpe influenzavirus med amantadin. Denne forbindelse blev godkendt til brug i 1966, og i 1993 optrådte rimantadine, dens analoge. Amantadine (og rimantadine) er i stand til at blokere ionkanalerne i M2-proteinet. Dette stopper virusreplikation i de indledende stadier.
Lægemidlet var meget effektivt mod virus A-virus, men havde ingen virkning på gruppe B- og C-vira. op til 90%. Årsagen var punktmutationer i genomets virus, der opstod under behandling med adamantaner. Så i dag betragtes rimantadine og dets andre analoger som ineffektive lægemidler. Desuden var de oprindeligt ubrugelige mod vira fra gruppe B og C.
I 1983 blev neuraminidaseinhibitorer udviklet - stoffer, der blokerer for et enzyms evne til at starte processen med at forlade en inficeret celle efter nye virioner. Dette forhindrer virussen i at replikere og sprede sig.
Neuraminidaseinhibitorer inkluderer oseltamivir (Tamiflu) og zanamivir (Relenza). Siden 2009 er et andet lægemiddel fra denne gruppe, administreret intravenøst, paramivir, godkendt til brug i USA. Disse stoffer er faktisk de eneste lægemidler, der er specifikt designet til at bekæmpe influenzavirus. Men de bør tages inden for 24-48 timer fra det øjeblik, hvor sygdommen blev første manifestation. Senere vil de være ineffektive - talrige nye vira er allerede spredt over hele kroppen.
Alle andre såkaldte antivirale midler virker ikke på selve influenzavirus eller på bestemte stadier af dens penetrering i kroppen, reproduktion og spredning.
konklusioner
- Influenza-virussen er en konstruktion designet af naturen til at komme ind i kroppen gennem luftvejene og udstyret til dette med alle de nødvendige "mastertaster".
- Der er kun et par typer af medikamenter, der virker specifikt på influenzavirus under hensyntagen til egenskaberne ved dets livscyklus og struktur. Men et af disse medikamenter er allerede ineffektive, da virussen har tilpasset sig det. Andre typer lægemidler er kun effektive i en meget kort periode fra det øjeblik, de første symptomer vises. Anti-influenzaeffekten af andre lægemidler er ikke påvist.
- Derfor bruges symptomatisk behandling og overvågning af patientens tilstand til behandling af influenza. I de fleste tilfælde med influenza er det nok bare at lægge sig hjemme og tage medicin for at reducere feberen, hvis den er vokset til 39 ° C, og andre midler til at lindre patientens tilstand. Det er vigtigt ikke at tillade udvikling af komplikationer - for dette skal du bare oprette alle betingelser for kroppen til at bekæmpe virussen.
- Vaccination er stadig den bedste måde at bekæmpe virussen. Selv hvis en person vaccineres mod en stamme og samles en anden, kan de tilgængelige antistoffer give mindst minimal beskyttelse og lette sygdommens forløb.
Forfatter: Nesterova Julia