Informācijas telpas aktīvās attīstības gadu laikā iedzīvotāji jau ir pieraduši pie noslēpumainajiem nosaukumiem H1N1 vai H5N1, un daži jau pat zina, ka pirmais ir cūku gripa, bet otrais ir putnu gripa. Bet līdz šim tikai daži no parastajiem pacientiem - bijušajiem un nākamajiem - saprot, kā darbojas gripas vīruss un kā tas darbojas.
Kā darbojas gripas vīruss?
Gripas vīrusi pieder atsevišķai ortomiksovīrusu saimei. Viņu genomā nav divslāņu DNS virknes, kā cilvēkiem, bet gan vienpavediena RNS. Turklāt šī ķēde sastāv no 8 atsevišķiem fragmentiem, kas kodē kopumā tikai 11 olbaltumvielas. RNS fragmenti pat atkārtojas, tas ir, tie vairojas neatkarīgi viens no otra. Tas ir svarīgs punkts, kas izskaidro, kāpēc gripas vīrusi tik viegli mainās un veido jaunas šķirnes. Ja vienā un tajā pašā šūnā ir iekļuvuši divi dažādi gripas vīrusa celmi, tad viņi var apmainīties ar atsevišķām genoma sekcijām, tādējādi dzemdējot jaunus vīrusus, kas reortortējušies, kas agrāk nebija.
Vīruss ir formas sfēra. Šīs sfēras pašā centrā ir RNS virknes fragmenti, no kuriem katrs ir saistīts ar olbaltumvielu kopumu, kas ir atbildīgs par šī konkrētā genoma fragmenta replicēšanu, tas ir, tie ir 8 nukleoproteīni. Visi šie nukleoproteīni ir iesaiņoti nukleokapsīdā - olbaltumvielu apvalkā, kas graciozi savīti ar skrūvi. Un uz augšu - un tā ir tā saukto vīrusu apvalku īpašā iezīme - ir vēl viens pārklājums, ko sauc par superkapsīdu.
Superkapsīds ir kritiska viela gripas vīrusam. Faktiski tā ir lipīdu divslāņu membrāna, kurā ietilpst vairāku veidu glikoproteīni - olbaltumvielu un ogļhidrātu kompleksi. Tieši glikoproteīni zinātnieki nosaka, kāda veida gripas vīrusa celms nokļuva mēģenē. Tieši pateicoties šiem savienojumiem vīruss iekļūst šūnā un vairojas. Visbeidzot, tieši saskarsmē ar glikoproteīniem tiek mērķētas dažas efektīvas zāles pret gripu.
Gripas vīrusa virsmas olbaltumvielas ir atslēga uz pasaules īpašumtiesībām
Reklāmas video:
Kādus unikālus savienojumus var atrast gripas vīrusa superkapsīda virsmā?
Hemaglutinīns
Tas ir savienojums, ar kuru vīruss, pirmkārt, atpazīst saimnieka organisma šūnu receptorus un, otrkārt, piestiprinās tiem. Antivielas pret hemagglutinīnu veidojas, kad cilvēks saslimst ar noteiktu gripas vīrusa celmu un nodrošina aizsardzību pret to nākotnē. Ir 16 hemagglutinīna apakštipi.
Neuraminidāze
Tas ir enzīms, kas, pirmkārt, iznīcina aizsargājošo gļotu slāņa komponentus uz elpošanas ceļu gļotādām un tādējādi atvieglo vīrusa nokļūšanu mērķa šūnā. Otrkārt, neuraminidāze piedalās vīrusa daļiņu saplūšanā ar šūnu. Visbeidzot, tas nodrošina jaunu vīrusu daļiņu izdalīšanos no inficētās šūnas. Ja neuraminidāzes nebūtu, tad reprodukcijas cikls būtu ierobežots tikai ar vienu šūnu un pat bez jebkādu slimības simptomu izpausmes. Vakcinācijas rezultātā mūsu ķermenī veidojas antivielas pret neuraminidāzi - tās novērš gripas vīrusa izplatīšanos visā ķermenī. A gripas vīrusos ir 9 neuraminidāzes apakštipi, bet katrā no tiem ir B un C gripa.
M2 proteīns
Tas ir tā saucamais jonu kanāls, tas ir, regulējams "caurums" vīrusa membrānā, caur kuru joni var pārvietoties. Tā kā mēs runājam par joniem, tas nozīmē, ka mēs runājam arī par lādiņiem, ko tie nes, tas ir, jonu kanāla darbības laikā mainīsies vīrusa daļiņas pH. M2 proteīns ir paredzēts protonu, tas ir, ūdeņraža atoma kodolu, ar pozitīvu lādiņu (H +), pārnešanai.
Reprodukcija un virēmija
Tātad ar neuraminidāzes palīdzību gripas vīruss izkļuva caur gļotu slāni elpošanas traktā un sasniedza epitēlija šūnas virsmu, precīzāk, līdz ciliāram epitēlijam, kas tos oderē. Neuraminidāzei ir īpaša "kabatiņa", caur kuru tā saistās ar maziem ogļhidrātu atlikumiem (oligosaharīdiem), kas izkļūst no šūnu membrānas.
Šajā gadījumā vīrusa superkapsīds nonāk saskarē ar šūnu membrānu, un to lipīdu slāņi saplūst. Rezultātā nukleokapsīds, kas, kā mēs atceramies, satur 8 RNS segmentus, nonāk šūnā tās citoplazmā.
Kamēr notiek vīrusa nukleokapsīda iespiešanās šūnā, M2 proteīns aktīvi darbojas. Tas sūknē vīrusā esošos protonus, kas nozīmē, ka vide tā iekšienē kļūst arvien skābāka. Šo manipulāciju rezultātā nukleokapsīda saturs iekļūst šūnas kodolā. Tajā pašā laikā vīrusu RNS segmenti tiek atbrīvoti kompleksu veidā ar olbaltumvielām, kas saņem visus viņu rīcībā esošos šūnas resursus un sāk jaunu vīrusu ražošanu. Tas ir arī ļoti pārdomāts process, kura laikā veidojas “pagaidu” mRNS, ko nosūta no kodola uz citoplazmu, lai tur organizētu vīrusu olbaltumvielu sintēzi. Tad šie proteīni tiek nogādāti kodolā, kur vīrusa daļiņas beidzot tiek saliktas. Dažas no jaunajām genomiskajām RNS tiek izmantotas vīrusa genoma papildu replikācijai.
Var tikai apbrīnot 8 dažādu vīrusu RNS segmentu salikšanas precizitāti vienā nākotnes vīrusa daļiņā. Diviem identiskiem segmentiem nav iespējams iekļūt vienā nukleokapsīdā, un šī procesa mehānisms joprojām nav zināms. Šajā brīdī var notikt atkārtotu vīrusu veidošanās, par kuru mēs runājām iepriekš. Visbeidzot, gatavie nukleokapsīdi pārvietojas citoplazmā. Caur šūnas membrānu svaigi samontēts nukleokapsīds saņem superkapsīda apvalku ar visu glikoproteīnu komplektu.
Viss cikls no vīrusa iekļūšanas šūnā līdz jaunu vīrusa daļiņu izdalīšanai no tā ilgst no 6 līdz 8 stundām. Iznāk daudz vīrusu un inficē kaimiņu šūnas. Retāk virioni nonāk asinsritē un tiek pārnēsāti visā ķermenī. Vīrusa izplatīšanos pa audiem un orgāniem sauc par virēmiju. Gripas vīrusa replikācijas maksimums tiek novērots no 24 līdz 72 stundām no brīža, kad vīrusa daļiņas nonāk elpošanas trakta epitēlijā.
Kā vīruss ietekmē ķermeni?
Atlaižot jaunus virionus, šūnas, kurās tie pavairoti, mirst. Izdalās iekaisuma process. Tāpēc ar gripu galvenokārt tiek ietekmēti augšējie elpošanas ceļi, pakāpeniski iekaisums aptver traheju un bronhu. Ja vīrusi nonāk asinsritē un izplatās visā ķermenī, infekcija kļūst vispārēja un attīstās organisma intoksikācija.
Gripas briesmas slēpjas faktā, ka tā ietekmē asinsvadus un nervu sistēmu. Uz inficēšanās ar gripas vīrusu fona notiek masveida reaktīvo skābekļa sugu (ROS) veidošanās, tas ir, brīvie radikāļi, kuriem ir tendence oksidēt visu, kas nonāk viņu ceļā.
Jāsaprot, ka pats gripas vīruss nesatur toksīnus. Toksisko efektu rada savienojumi, kurus mūsu ķermenis ražo, cenšoties pasargāt sevi no vīrusa. Šī reakcija ir tik vardarbīga, un vieta vīrusa ieviešanai tiek izvēlēta tik "labi", ka cilvēks cieš no savas imūnsistēmas. Saskaņā ar pētījumu datiem ROS izraisa proteolīzes procesus - olbaltumvielu iznīcināšanu. Tas notiek elpceļos uz gaisa robežas, izraisot "elpošanas" vai "metabolisma" sprādzienu.
Tā kā vīrusa ievešanas un pavairošanas process notiek elpošanas traktā, vispirms tiek ietekmētas tur esošo kapilāru sienas (mazie asinsvadi). Viņi kļūst trauslāki, caurlaidīgāki, kas smagos gadījumos noved pie vietējās asinsrites traucējumiem, hemorāģiskā sindroma attīstības un plaušu edēmas draudiem. Ņemot vērā asinsvadu sistēmas bojājumus, smadzeņu asins apgāde var pasliktināties, un rezultātā veidojas neirotoksisks sindroms.
Imūnsistēma šajā laikā aktivizē milzīgu daudzumu citokīnu - vielas, kas izraisa iekaisuma reakcijas un kurām ir citotoksiska iedarbība. Parasti viņiem būtu jānodarbojas ar infekcijas izraisītāju inaktivāciju un likvidēšanu. Bet procesa mērogs ir tik liels, ka attīstās sistēmiska iekaisuma reakcija.
Rezultātā elpošanas trakta un asinsvadu gļotādas bojājuma dēļ samazinās imūnsistēmas spēja pretoties ārējiem draudiem, samazinās neitrofilu aizsargājošo asins šūnu aktivitāte. Kopumā tas noved pie esošo hronisko slimību aktivizēšanas un palielina baktēriju infekcijas draudus. Smagākā un izplatītākā gripas komplikācija ir pneimonija.
Dažādi gripas celmi atšķiras viens no otra, jo īpaši ar spēju aktivizēt masveida ROS ražošanu. Tādēļ daži gripas veidi ir smagāki, bet citi - vieglāki. Lielā mērā loma ir pacienta ķermeņa stāvoklim, viņa imūnsistēmas stāvoklim, iepazīšanās ar citiem celmiem pieredzei. Daži gripas veidi ir bīstamāki vecāka gadagājuma cilvēkiem un bērniem, bet citi biežāk ietekmē populāciju.
Gripas vīrusa ievainojamības
Lai apturētu vīrusa replikācijas procesu šūnās un tā izplatīšanos visā ķermenī, ir vajadzīgas vielas, kas var pārtraukt tā evolūcijas reprodukcijas ciklu.
1961. gadā zinātnieki ierosināja apkarot gripas vīrusus ar amantadīnu. Šis savienojums tika apstiprināts lietošanai 1966. gadā, un 1993. gadā parādījās tā analogs rimantadīns. Amantadīns (un rimantadīns) spēj bloķēt M2 olbaltumvielu jonu kanālus. Tas aptur vīrusa replikāciju sākotnējos posmos.
Zāles bija ļoti efektīvas pret A grupas vīrusiem, bet neietekmēja B un C grupas vīrusus. 2006. gadā ASV Slimību kontroles un profilakses centri (CDC) publiskoja datus par dažu vīrusu celmu ārkārtīgi augsto izturību (rezistenci) pret adamantāniem, sasniedzot līdz 90%. Cēlonis bija punktveida mutācijas vīrusa genomā, kas notika ārstēšanas laikā ar adamantāniem. Tāpēc šodien rimantadīns un citi tā analogi tiek uzskatīti par neefektīviem medikamentiem. Turklāt tie sākotnēji bija bezjēdzīgi pret B un C grupas vīrusiem.
1983. gadā tika izstrādāti neuraminidāzes inhibitori - vielas, kas bloķē fermenta spēju sākt inficētās šūnas atstāšanas procesu jauniem virioniem. Tas aptur vīrusa atkārtošanos un izplatīšanos.
Neuraminidāzes inhibitori ir oseltamivirs (Tamiflu) un zanamivirs (Relenza). Kopš 2009. gada citas šīs grupas zāles, ievadītas intravenozi, paramivir, ir apstiprinātas lietošanai Amerikas Savienotajās Valstīs. Šīs zāles patiesībā ir vienīgās zāles, kas īpaši paredzētas gripas vīrusa apkarošanai. Bet tie jāņem 24-48 stundu laikā no brīža, kad rodas pirmās slimības izpausmes. Vēlāk tie būs neefektīvi - neskaitāmi jauni vīrusi jau ir izplatījušies visā ķermenī.
Visi pārējie tā saucamie pretvīrusu līdzekļi neiedarbojas uz pašu gripas vīrusu vai dažos tā iekļūšanas organismā, reprodukcijas un izplatīšanās posmos.
secinājumi
- Gripas vīruss ir konstrukcija, ko daba izstrādājusi, lai iekļūtu ķermenī caur elpošanas ceļiem, un šim nolūkam ir aprīkota ar visām nepieciešamajām "galvenā atslēga".
- Ir tikai daži narkotiku veidi, kas īpaši iedarbojas uz gripas vīrusu, ņemot vērā tā dzīves cikla un struktūras īpašības. Bet viena no šīm zālēm jau ir neefektīva, jo vīruss tam ir pielāgojies. Cita veida narkotikas ir efektīvas tikai ļoti īsu laiku no brīža, kad parādās pirmie simptomi. Citu zāļu pretgripas iedarbība nav pierādīta.
- Tādēļ gripas ārstēšanai tiek izmantota simptomātiska terapija un pacienta stāvokļa uzraudzība. Ar gripu vairumā gadījumu pietiek tikai apgulties mājās, lietot zāles, lai samazinātu augsto temperatūru, ja tā ir paaugstinājusies līdz 39 ° C, un citus līdzekļus pacienta stāvokļa atvieglošanai. Ir svarīgi nepieļaut komplikāciju attīstību - tam jums vienkārši jārada visi apstākļi, lai ķermenis cīnītos ar vīrusu.
- Vakcinācija joprojām ir labākais veids, kā apkarot vīrusu. Pat ja cilvēks ir vakcinēts pret vienu celmu un paņemts pret citu, pieejamās antivielas var nodrošināt vismaz minimālu aizsardzību un atvieglot slimības gaitu.
Autors: Nesterova Jūlija