Wirusy: czym one są i co robią?

Wirusy to mikroskopijne organizmy, które istnieją niemal wszędzie na ziemi. Mogą zakażać zwierzęta, rośliny, grzyby, a nawet bakterie.

Czasami wirus może spowodować tak śmiertelną chorobę, że jest śmiertelny. Inne infekcje wirusowe nie wywołują zauważalnej reakcji.

Wirus może również mieć jeden wpływ na jeden typ organizmu, ale może mieć inny wpływ na inny. To wyjaśnia, w jaki sposób wirus wpływający na kota może nie mieć wpływu na psa.

Wirusy różnią się złożonością. Składają się z materiału genetycznego, RNA lub DNA otoczonego warstwą białka, lipidu (tłuszczu) lub glikoproteiny. Wirusy nie mogą replikować się bez hosta, więc są klasyfikowane jako pasożytnicze.

Są uważane za najbogatszy organizm biologiczny na świecie.

Szybkie fakty na temat wirusów

Oto kilka kluczowych punktów dotyczących wirusów. Więcej szczegółów znajduje się w głównym artykule.

• Wirusy to żywe organizmy, które nie mogą replikować się bez komórki gospodarza.
• Są uważane za najbogatszy organizm biologiczny na świecie.
• Do chorób wywoływanych przez wirusy należą wścieklizna, opryszczka i wirus Ebola.
• Nie ma lekarstwa na wirusa, ale szczepienie może zapobiec rozprzestrzenianiu się wirusa.

Czym są wirusy?

Prawie każdy ekosystem na Ziemi zawiera wirusy.

Przed wejściem do komórki wirusy istnieją w postaci znanej jako wiriony.

W tej fazie są one w przybliżeniu jedną setną wielkości bakterii i składają się z dwóch lub trzech odrębnych części:

• materiał genetyczny, DNA lub RNA
• płaszcz białkowy lub kapsyd, który chroni informację genetyczną
• otoczka lipidowa jest czasami obecna w otoczce białkowej, gdy wirus znajduje się poza komórką

Wirusy nie zawierają rybosomu, więc nie mogą wytwarzać białek. To sprawia, że ​​są całkowicie zależni od swojego gospodarza. Są jedynym rodzajem mikroorganizmów, które nie mogą się rozmnażać bez komórki gospodarza.

Po skontaktowaniu się z komórką gospodarza wirus wprowadzi materiał genetyczny do hosta i przejmie funkcje tego hosta.

Po zainfekowaniu komórki wirus nadal się rozmnaża, ale produkuje więcej białka wirusowego i materiału genetycznego zamiast zwykłych produktów komórkowych.

To właśnie ten proces zarabia na wirusach klasyfikację pasożytów.

Wirusy mają różne kształty i rozmiary, i można je kategoryzować według ich kształtów.

Mogą to być:

• Helical: wirus mozaiki tytoniu ma kształt helisy.
• Icosahedral, prawie sferyczne wirusy: Większość wirusów zwierzęcych jest takich.
• Koperta: niektóre wirusy pokrywają się zmodyfikowanym odcinkiem błony komórkowej, tworząc ochronną otoczkę lipidową. Należą do nich wirus grypy i wirus HIV.

Możliwe są inne kształty, w tym niestandardowe kształty, które łączą formy helikalne i icosahedralne.

Źródła

Wirusy nie pozostawiają szczątków kopalnych, więc trudno je prześledzić w czasie. Techniki molekularne są używane do porównywania DNA i RNA wirusów i dowiedzenia się, skąd pochodzą.

Trzy konkurencyjne teorie próbują wyjaśnić pochodzenie wirusów.

• Hipoteza regresywna lub redukcyjna: Wirusy zaczęły się jako niezależne organizmy, które stały się pasożytami. Z biegiem czasu zrzucali geny, które nie pomagały im pasożytować, i stali się całkowicie zależni od komórek, które zamieszkują.
• Hipoteza progresywna lub ucieczka: Wirusy wyewoluowały z odcinków DNA lub RNA, które „uciekły” z genów większych organizmów. W ten sposób uzyskali zdolność do uniezależnienia się i poruszania się między komórkami.
• Pierwsza hipoteza wirusa: Wirusy wyewoluowały ze złożonych cząsteczek kwasu nukleinowego i białek przed lub w tym samym czasie, gdy pierwsze komórki pojawiły się na Ziemi miliardy lat temu

Transmisja

Wirus istnieje tylko po to, aby się rozmnażać. Kiedy się rozmnaża, jego potomstwo rozprzestrzenia się na nowe komórki i nowe hosty.

Makijaż wirusa wpływa na jego zdolność do rozprzestrzeniania się.

Wirusy mogą przenosić się z osoby na osobę oraz z matki na dziecko w czasie ciąży lub porodu.

Mogą się rozprzestrzeniać poprzez:

• dotknąć
• wymiana śliny, kaszel lub kichanie
• kontakt seksualny
• skażone jedzenie lub woda
• owady, które przenoszą je od jednej osoby do drugiej

Niektóre wirusy mogą żyć na danym obiekcie przez jakiś czas, więc jeśli dana osoba dotknie przedmiotu z wirusem na ręce, następna osoba może go podnieść dotykając tego samego obiektu. Obiekt jest znany jako fomit.

Gdy wirus replikuje się w organizmie, zaczyna wpływać na gospodarza. Po okresie nazywanym okresem inkubacji mogą pojawić się objawy.

Co się stanie, jeśli wirusy się zmienią?

Kiedy wirus się rozprzestrzenia, może pobrać część DNA swojego gospodarza i przenieść go do innej komórki lub organizmu.

Jeśli wirus dostanie się do DNA gospodarza, może wpłynąć na szerszy genom, poruszając się wokół chromosomu lub nowego chromosomu.

Może to mieć długoterminowy wpływ na osobę. U ludzi może to wyjaśniać rozwój hemofilii i dystrofii mięśniowej.

Ta interakcja z DNA gospodarza może również spowodować zmianę wirusów.

Niektóre wirusy wpływają tylko na jeden typ bytu, powiedzmy, na ptaki. Jeśli wirus, który normalnie atakuje ptaki, przez przypadek dostanie się do organizmu człowieka, a jeśli odbierze jakiś ludzki DNA, może wytworzyć nowy rodzaj wirusa, który może w przyszłości bardziej wpłynąć na ludzi.

Dlatego naukowcy niepokoją się rzadkimi wirusami przenoszonymi ze zwierząt na ludzi.

Choroby wirusowe

Wirusy wywołują wiele ludzkich chorób.

Obejmują one:

• ospa
• przeziębienie i różne rodzaje grypy
• odra, świnka, różyczka, ospa wietrzna i półpasiec
• zapalenie wątroby
• opryszczka i opryszczka
• paraliż dziecięcy
• wścieklizna
• Gorączka Ebola i Hanta
• HIV, wirus powodujący AIDS
• Ciężki zespół ostrej niewydolności oddechowej (SARS)
• gorączka denga, Zika i Epstein-Barr

Niektóre wirusy, takie jak ludzki wirus brodawczaka (HPV), mogą prowadzić do raka.

Jakie są przyjazne wirusy?

Podobnie jak w naszych jelitach znajdują się przyjazne bakterie, które pomagają nam trawić żywność, ludzie mogą również przenosić przyjazne wirusy, które pomagają chronić przed niebezpiecznymi bakteriami, w tym.

Zwalczanie wirusów

Kiedy system odpornościowy organizmu wykryje wirusa, zaczyna reagować, aby umożliwić komórkom przetrwanie ataku.

Proces zwany interferencją RNA rozbija wirusowy materiał genetyczny.

Układ odpornościowy wytwarza specjalne przeciwciała, które mogą wiązać się z wirusami, czyniąc je nieinfekcyjnymi. Organ wysyła komórki T w celu zniszczenia wirusa.

Większość infekcji wirusowych wyzwala odpowiedź ochronną ze strony układu odpornościowego, ale wirusy takie jak HIV i wirusy neurotropowe mają sposoby unikania mechanizmów obronnych układu odpornościowego.

Wirusy neurotropowe infekują komórki nerwowe. Są odpowiedzialni za choroby takie jak polio, wścieklizna, świnka i odra.

Mogą wpływać na strukturę ośrodkowego układu nerwowego (OUN) z opóźnionymi i progresywnymi efektami, które mogą być poważne.

Leczenie i leki

Infekcje bakteryjne można leczyć antybiotykami, ale infekcje wirusowe wymagają albo szczepień, aby im zapobiegać, albo leków przeciwwirusowych do ich leczenia.

Czasami jedynym możliwym leczeniem jest zapewnienie złagodzenia objawów.

Leki przeciwwirusowe opracowano w dużej mierze w odpowiedzi na pandemię AIDS. Leki te nie niszczą patogenu, ale hamują ich rozwój i spowalniają postęp choroby.

Środki przeciwwirusowe są również dostępne w leczeniu zakażenia wirusem opryszczki pospolitej, zapaleniem wątroby typu B, zapaleniem wątroby typu C, grypą, półpasiec i ospą wietrzną.

Szczepionki

Szczepienia są zazwyczaj najtańszym i najskuteczniejszym sposobem zapobiegania wirusom. Niektórym szczepionkom udało się wyeliminować choroby, takie jak ospa.

Szczepionki wirusa składają się z:

• osłabiona forma wirusa
• białka wirusowe zwane antygenami, które stymulują organizm do tworzenia przeciwciał, które będą walczyć z przyszłością
• infekcje tym samym wirusem
• żywe-atenuowane wirusy, takie jak immunizacja na zapalenie poliomyelitis

Żywe atenuowane szczepionki niosą ze sobą ryzyko wywołania pierwotnej choroby u osób o słabym układzie odpornościowym.

Obecnie istnieją szczepionki m.in. na polio, odrę, świnkę i różyczkę. Powszechne stosowanie tych szczepionek radykalnie zmniejszyło ich rozpowszechnienie.

Na przykład dwie dawki szczepionki przeciwko odrze oferują 97-procentową ochronę przed tą chorobą.

Szczepionka przeciwko odrze osiągnęła 99-procentowe zmniejszenie zachorowalności na odrę w Stanach Zjednoczonych (USA). Jeśli wybuchnie epidemia, zwykle dotyka ludzi, którzy nie zostali zaszczepieni.

Niektórzy ludzie nie chcą szczepić swoich dzieci, a ponieważ większość osób z ich otoczenia zaszczepia, ryzyko zachorowania na odrę jest niskie.

Jednak jeśli mniej niż 92-95% osób otrzyma szczepionkę, społeczność może utracić „odporność stada” i może dojść do wybuchu epidemii. Ryzyko choroby gwałtownie wzrasta.

Według słów CDC:

„Antivaxxers pomagają tchnąć nowe życie w stare choroby.”

Może to również dotyczyć osób wrażliwych, które nie są w stanie przyjąć szczepionki z jakiegoś powodu, na przykład osłabionego układu odpornościowego.

Infekcje wirusowe zwykle ustępują bez leczenia, ale leki mogą łagodzić objawy, takie jak ból, gorączka i kaszel.