Under åren med aktiv utveckling av informationsutrymmet har medborgarna redan vant sig vid de mystiska namnen H1N1 eller H5N1, och vissa vet redan till och med att den första är svininfluensa, och den andra är fågelinfluensa. Men fram till nu förstår få av de vanliga patienterna - tidigare och framtida - hur influensaviruset fungerar och exakt hur det fungerar.
Hur fungerar influensaviruset?
Influensavirus tillhör en separat familj av ortomyxovirus. Deras genom innehåller inte en dubbelsträngad DNA-sträng, som hos människor, utan en enkelsträngad RNA. Dessutom består denna kedja av 8 separata fragment som kodar för totalt endast 11 proteiner. RNA-fragment replikeras till och med, det vill säga de multipliceras oberoende av varandra. Detta är en viktig punkt som förklarar varför influensavirus förändras så enkelt och bildar nya sorter. Om två olika stammar av influensavirus tränger in i samma cell, kan de byta ut separata delar av genomet och därigenom födda nya re-assorterande virus som inte fanns tidigare.
Viruset är en sfär i form. Kärnan i denna sfär finns fragment av en RNA-sträng, som var och en är associerad med en uppsättning proteiner ansvariga för replikationen av detta specifika fragment av genomet, det vill säga de är 8 nukleoproteiner. Alla dessa nukleoproteiner är förpackade i en nukleokapsid - ett proteinskal som graciöst vrids med en skruv. Och på toppen - och detta är en speciell egenskap hos de så kallade höljesvirus - finns det en annan beläggning som kallas superkapseln.
Superkapsiden är en kritisk enhet för influensavirus. I själva verket är det ett lipid-tvåskiktsmembran, som innehåller flera typer av glykoproteiner - komplex av proteiner och kolhydrater. Det är av glykoproteinerna som forskare bestämmer vilken typ av influensavirus som kom in i provröret. Det är tack vare dessa föreningar som viruset kommer in i cellen och multiplicerar. Och slutligen är det just vid kontakt med glykoproteiner som vissa effektiva influensaläkemedel riktas.
Proteiner för influensavirusytor är nyckeln till världsägande
Kampanjvideo:
Vilka unika föreningar finns på ytan av influensavirus supercapsid?
Hemagglutinin
Detta är en förening genom vilken viruset för det första känner igen receptorerna i cellerna i värdorganismen och för det andra fäster de vid dem. Antikroppar mot hemagglutinin bildas när en person blir sjuk av en viss stam av influensavirus och ger skydd mot det i framtiden. Det finns 16 subtyper av hemagglutinin.
Neuraminidas
Detta är ett enzym som för det första förstör komponenterna i det skyddande slemskiktet på slemhinnorna i luftvägarna och därigenom underlättar överföringen av viruset till målcellen. För det andra deltar neuraminidas i fusionen av en viral partikel med en cell. Slutligen garanterar det frisättningen av nya virala partiklar från den infekterade cellen. Om det inte fanns något neuraminidas, skulle reproduktionscykeln begränsas till bara en cell, och till och med utan att några symtom på sjukdomen uppvisades. Antikroppar mot neuraminidas bildas i vår kropp som ett resultat av vaccination - de förhindrar influensavirus från att sprida sig i kroppen. Det finns 9 subtyper av neuraminidas i influensa A-virus och en vardera i influensa B och C.
M2-protein
Detta är den så kallade jonkanalen, det vill säga ett justerbart "hål" i virusets membran genom vilket joner kan röra sig. Eftersom vi talar om joner, betyder det att vi också talar om laddningarna som de bär, det vill säga under drift av jonkanalen kommer pH inuti den virala partikeln att förändras. M2-proteinet är utformat för att överföra protoner, det vill säga kärnorna i väteatomen med en positiv laddning (H +).
Reproduktion och viremia
Så med hjälp av neuraminidas tog influensaviruset sig igenom skiktet av slem i luftvägarna och nådde ytan på epitelcellen, mer exakt, till det cilierade epitelet som fodrade dem. Neuraminidas har en speciell "ficka" genom vilken den binder till små kolhydratrester (oligosackarider) som sticker ut ur cellmembranet.
I detta fall kommer virusets superkapsel i kontakt med cellmembranet och deras lipidskikt smälter samman. Som ett resultat kommer nukleokapsiden, som, som vi minns, 8 RNA-segment, in i cellen i dess cytoplasma.
Medan processen för penetrering av virusnukleokapsiden in i cellen pågår, fungerar M2-proteinet aktivt. Det pumpar protoner inuti viruset, vilket innebär att miljön i det blir mer och mer surt. Som ett resultat av dessa manipulationer tränger innehållet i nukleokapsiden in i cellkärnan. Samtidigt frisätts de virala RNA-segmenten i form av komplex med proteiner, som tar emot alla nödvändiga resurser i cellen till sitt förfogande och startar produktionen av nya virus. Detta är också en mycket tankeväckande process under vilken "tillfälliga" mRNA bildas, skickas från kärnan till cytoplasma för att organisera syntesen av virala proteiner där. Därefter transporteras dessa proteiner till kärnan, där de virala partiklarna slutligen samlas. Några av de nya genomiska RNA: erna används för ytterligare replikering av det virala genomet.
Man kan bara beundra precisionen i att montera 8 olika virala RNA-segment till en framtida viral partikel. Det är omöjligt för två identiska segment att komma in i samma nukleokapsid, och mekanismen för denna process är fortfarande okänd. Just nu kan bildningen av reaassantantvirus, som vi talade om ovan, äga rum. Slutligen rör sig färdiga nukleokapsider in i cytoplasma. När den passerar genom cellmembranet får den nymonterade nukleokapsiden ett superkapselhölje med hela uppsättningen glykoproteiner.
Hela cykeln från penetrationen av viruset i cellen till frisläppandet av nya virala partiklar från det tar från 6 till 8 timmar. Många virus kommer ut och infekterar angränsande celler. Mindre vanligt, virioner kommer in i blodomloppet och transporteras genom hela kroppen. Spridningen av viruset genom vävnader och organ kallas viremia. Toppen av replikering av influensavirus observeras i intervallet från 24 till 72 timmar från det ögonblick som de virala partiklarna träder in i luftvägarnas epitel.
Hur påverkar viruset kroppen?
När nya virioner släpps dör cellerna i vilka de reproduceras. Den inflammatoriska processen bryter ut. Därför påverkas främst luftvägarna i övre luftvägarna, gradvis täcker inflammationen luftrör och bronkier. Om virus kommer in i blodomloppet och sprids över hela kroppen, blir infektionen generaliserad och förgiftningen av kroppen utvecklas.
Risken för influensa ligger i det faktum att det påverkar blodkärlen och nervsystemet. Mot bakgrund av infektion med influensavirus finns det en massiv bildning av reaktiva syrearter (ROS), det vill säga fria radikaler som tenderar att oxidera allt som kommer i deras sätt.
Det bör förstås att influensaviruset i sig inte innehåller toxiner. Den toxiska effekten utövas av föreningar som vår kropp producerar i ett försök att skydda sig mot viruset. Denna reaktion är så våldsam, och platsen för införandet av viruset väljs så "väl" att personen lider av sitt eget immunsystem. Enligt forskningsdata utlöser ROS proteolysprocesser - förstörelse av proteiner. Detta inträffar i luftvägen vid gränsen till luften, vilket resulterar i en "andnings-" eller "metabolisk" explosion.
Eftersom processen för introduktion och reproduktion av viruset sker i luftvägarna påverkas väggarna i kapillärerna som finns där (små blodkärl), först och främst. De blir mer spröda, genomträngliga, vilket i allvarliga fall leder till störning av lokal blodcirkulation, utveckling av hemorragiskt syndrom och hotet om lungödem. Mot bakgrund av skador på kärlsystemet kan blodtillförseln till hjärnan försämras och som ett resultat bildas ett neurotoxiskt syndrom.
Immunsystemet aktiverar för närvarande produktionen av en enorm mängd cytokiner - ämnen som utlöser inflammatoriska reaktioner och har en cytotoxisk effekt. Normalt bör de ta itu med inaktivering och eliminering av smittämnen. Men processens omfattning är så stor att en systemisk inflammatorisk reaktion utvecklas.
Som ett resultat, på grund av skador på slemhinnan i luftvägarna och blodkärlen, minskar immunförsvarets förmåga att motstå yttre hot, minskar aktiviteten för skyddande blodceller hos neutrofiler. I allmänhet leder detta till aktivering av befintliga kroniska sjukdomar och ökar hotet om bakteriell infektion. Den mest allvarliga och vanligaste komplikationen av influensa är lunginflammation.
Olika influensastammar skiljer sig från varandra, i synnerhet vad gäller förmågan att aktivera massiv ROS-produktion. Därför är vissa typer av influensa allvarligare, medan andra är lättare. Till stor del spelar tillståndet i patientens kropp, hans immunstatus, erfarenhet av bekanta med andra stammar en roll. Vissa typer av influensa är farligare för äldre och barn, medan andra oftare påverkar befolkningen i sin främsta tid.
Sårbarheter med influensavirus
För att stoppa processen med virusreplikation i celler och dess spridning genom kroppen behövs ämnen som kan avbryta dess evolutionära reproduktionscykel.
1961 föreslog forskare att bekämpa influensavirus med amantadin. Denna förening godkändes för användning 1966 och 1993 uppträdde rimantadine, dess analoga. Amantadin (och rimantadin) kan blockera jonkanalerna för M2-proteinet. Detta stoppar virusreplikering i de initiala stadierna.
Läkemedlet var mycket effektivt mot virus i grupp A, men hade ingen effekt på grupp B- och C-virus. upp till 90%. Orsaken var punktmutationer i genomets virus som inträffade under behandling med adamantaner. Så idag anses rimantadin och dess andra analoger vara ineffektiva läkemedel. Dessutom var de ursprungligen värdelösa mot virus i grupperna B och C.
1983 utvecklades neuraminidashämmare - ämnen som blockerar förmågan hos ett enzym att starta processen att lämna en infekterad cell för nya virioner. Detta hindrar viruset från att replikera och sprida sig.
Neuraminidashämmare inkluderar oseltamivir (Tamiflu) och zanamivir (Relenza). Sedan 2009 har ett annat läkemedel från denna grupp, administrerat intravenöst, paramivir, godkänts för användning i USA. Dessa läkemedel är i själva verket de enda läkemedlen utformade specifikt för att bekämpa influensavirus. Men de bör tas inom 24-48 timmar från det ögonblick då de första manifestationerna av sjukdomen. Senare kommer de att vara ineffektiva - många nya virus har redan spridit sig över kroppen.
Alla andra så kallade antivirala medel verkar inte på själva influensavirus eller i vissa stadier av dess penetration i kroppen, reproduktion och spridning.
Slutsatser
- Influensavirus är en konstruktion av naturen för att komma in i kroppen genom luftvägarna och utrustad för detta med alla nödvändiga "masternycklar".
- Det finns bara några få typer av läkemedel som verkar specifikt mot influensavirus, med hänsyn till egenskaperna för dess livscykel och struktur. Men ett av dessa läkemedel är redan ineffektivt, eftersom viruset har anpassat sig till det. Andra typer av läkemedel är effektiva endast under en mycket kort period från det ögonblick de första symtomen uppträder. Anti-influensaeffekten av andra läkemedel har inte bevisats.
- Därför används symtomatisk behandling och övervakning av patientens tillstånd för att behandla influensa. I de flesta fall med influensa räcker det bara att ligga hemma, ta mediciner för att sänka den höga temperaturen, om den har vuxit till 39 ° C, och andra sätt att lindra patientens tillstånd. Det är viktigt att inte tillåta utveckling av komplikationer - för detta behöver du bara skapa alla villkor för kroppen att bekämpa viruset.
- Vaccination är fortfarande det bästa sättet att bekämpa viruset. Även om en person vaccineras mot en stam och plockas upp en annan, kan de tillgängliga antikropparna ge åtminstone minimalt skydd och underlätta sjukdomsförloppet.
Författare: Nesterova Julia