Retrowirusy

Retrowirusy od milionów lat wpływają na ludzki genom. Ale główne choroby zakaźne można również przypisać retrowirusom.

Co to są retrowirusy?

Wirus to zakaźna cząstka, która nie jest w stanie samodzielnie się rozmnażać. Wirusy również nie mają własnego metabolizmu. Dlatego wirusy nie są zaliczane do istot żywych, chociaż mają indywidualne cechy życia.

ZA Retrowirus jest wirusem bez własnego DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego), cząsteczki występującej we wszystkich żywych organizmach i niektórych wirusach, która składa się z podwójnej helisy i zawiera wszystkie informacje genetyczne.

Materiał genetyczny (genom) retrowirusów, który ma średnicę około 100 nm, zawiera tylko jedną nić RNA (kwasu rybonukleinowego) otoczoną pakietem („kapsyd”) składającym się z białek. Zewnętrzna powłoka retrowirusów składa się głównie z cząsteczek nierozpuszczalnych w wodzie (zbudowanych z substancji „lipidowych”), w których osadzone są białka wirusa.

Znaczenie i funkcja

„Endogenne retrowirusy” („XRV”) zostały zintegrowane z genomem komórki gospodarza w linii zarodkowej organizmu gospodarza wiele pokoleń temu („prowirus”) i są przekazywane z pokolenia na pokolenie.

Badania wykazały, że około 9 procent ludzkiego genomu składa się z wirusowego RNA. Zdecydowana większość tego RNA została znaleziona w genomie naszych przodków około 40 do 70 milionów lat temu. Podskładniki retrowirusów, które nadal można rozpoznać w ludzkim genomie, stały się częścią struktury genetycznej 100 milionów lat temu. Genomy niektórych endogennych retrowirusów pełnią nawet funkcję ochronną na całe życie: na przykład ciąże u ludzi są możliwe tylko dlatego, że pewien starożytny retrowirus zapobiega odrzuceniu zarodka.

W przeciwieństwie do tego „egzogenne retrowirusy” („ERV”) przenikają do organizmu gospodarza poprzez infekcję. Retrowirusy, które w szczególności infekują kręgowce, infekują określone komórki ciała zwierząt, w których się specjalizują. W zakażonej komórce włączają swój materiał genetyczny do materiału genetycznego komórki gospodarza. Po rozmnożeniu retrowirusów w komórce gospodarza wirusy są uwalniane do krwiobiegu i mogą w ten sposób zakażać inne komórki. DNA komórki jest odpowiedzialne za wytwarzanie RNA, które samo funkcjonuje jako część genomu i jako „informacyjny RNA” (mRNA, informacyjny RNA) przekazuje informacje niezbędne do tworzenia białek.

Termin „retrowirus” wynika z faktu, że ta forma wirusa odwraca początkowe doświadczenie tworzenia RNA w komórce: to nie oryginalne DNA komórki gospodarza wyzwala teraz instrukcje tworzenia RNA. Raczej retrowirus zmienia DNA komórki gospodarza, które po infekcji podaje instrukcje do produkcji nowych retrowirusów. Tak zwana „odwrotna transkryptaza” (RT), specjalny „enzym” retrowirusa, umożliwia wprowadzenie RNA retrowirusa do DNA komórki gospodarza. Enzymy to substancje, które mogą wywołać określone reakcje biochemiczne.

Zagrożenia, zaburzenia, zagrożenia i choroby

Najbardziej znanym retrowirusem jest wirus HI (ludzki wirus niedoboru odporności), który powoduje u ludzi niedobór odporności. HIV specjalizuje się w tzw. „Komórkach pomocniczych T” (zwanych także „limfocytami CD4”), które są odpowiedzialne za koordynację obrony organizmu człowieka przed patogenami i substancjami obcymi.

Limfocyty należą do grupy białych krwinek („leukocytów”). Komórki pomocnicze T stanowią podgrupę „komórek T". Termin „komórki T" odnosi się do „grasicy", która jest częścią tak zwanego „układu limfatycznego", a zatem układu odpornościowego. Grasica to organ złożony z dwóch płatów, który u ludzi znajduje się nad sercem. „Komórki T” („limfocyty T”) wytworzone w szpiku kostnym i migrujące stamtąd do grasicy są odpowiedzialne za układ odpornościowy po osiągnięciu dojrzałości w grasicy.

34 miliony ludzi na całym świecie zostało zarażonych wirusem HIV. SIV (małpi wirus niedoboru odporności) to grupa wirusów, z których uważa się, że rozwinął się HIV. „Małpi” oznacza „podobny do małpy” i odnosi się do nosicieli SIV. Wirus HTLV-1 (ludzki wirus limfotropowy T 1), który atakuje również limfocyty T CD4 u ludzi i pokrewnych naczelnych, jest jednym z retrowirusów. U niewielkiej liczby zakażonych osób rozwijają się choroby neurologiczne, takie jak „tropikalne porażenie spastyczne” lub „białaczka T-komórkowa”.

Objawy tropikalnego paraparezy spastycznej są podobne do objawów stwardnienia rozsianego. Białaczka T-komórkowa prowadzi do złośliwych („złośliwych”) guzów wywodzących się z limfocytów. Współczynnik zakażeń wirusem HTLV-1 jest niski w Europie: w Europie Zachodniej uważa się, że 6000 osób jest zarażonych, z czego około 1 procent rozwija tropikalne porażenie spastyczne. Jednak szacuje się, że na całym świecie wirusem HTLV-1 zostało zarażonych nawet 20 milionów ludzi.

Osłabienie układu odpornościowego poprzez zmniejszenie liczby limfocytów T prowadzi do zwiększonej podatności na infekcje. Walkę z chorobami wywoływanymi przez retrowirusy utrudnia wysoki wskaźnik mutacji: mutacja retrowirusa występuje z każdą tysięczną do dziesięciotysięcznej odwrotnej transkryptazy. Rozwój leków do terapii chorób retrowirusowych ma na celu przede wszystkim oddziaływanie na odwrotną transkryptazę.