Wirusy mają złą reputację. Są odpowiedzialni za pandemię COVID-19 i długą listę chorób, które nękają ludzkość od niepamiętnych czasów. Jednak wirusy są intrygującym tematem do studiowania. „High-tech” opowiada o najciekawszych odkryciach i związanych z nimi faktach.
Wirusy odkryto po raz pierwszy w 1892 roku, ale nawet 109 lat później naukowcy nadal dokonują nowych odkryć na ich temat. Występują wszędzie na Ziemi i według naukowców jest ich 10 razy więcej niż bakterii. Antybiotyki na nie nie działają; tylko kilka leków i szczepionek przeciwwirusowych i przeciwretrowirusowych może wyeliminować lub zmniejszyć nasilenie chorób wirusowych, takich jak AIDS, COVID-19, odra i ospa.
Co jeszcze wiemy o wirusach?
W ludzkim mózgu żył starożytny wirus
Neurony mózgu zwierząt, w tym ludzi, zawierają genetyczne pozostałości dawnej infekcji wirusowej. Naukowcy uważają, że może to być klucz do procesów myślowych. Biolodzy mówili o tym w dwóch artykułach (jeden, dwa) w czasopiśmie Cell. Około 350-400 milionów lat temu do organizmu ssaka wkroczył retrowirus, z którym kontakt doprowadził do powstania genu zwanego Arc.
Okazało się, że jest to kod genetyczny pozostawiony po pradawnym wirusie. Jest niezbędna dla plastyczności synaptycznej – zdolności komórek nerwowych do tworzenia i konsolidacji nowych połączeń nerwowych. Gen podobny do wirusa pomaga neuronom wykonywać wyższe funkcje umysłowe.
Wirusy dosłownie spadają z nieba
W jednym z badań naukowcy odkryli, dlaczego wirusy, które są do siebie genetycznie podobne, można znaleźć w różnych częściach Ziemi. Chodzi o to, że są w stanie poruszać się wraz z prądami powietrza. Wirusy mogą chwytać cząsteczki gleby lub wody i wznosić się wysoko w atmosferę (wolna troposfera) i ostatecznie opadać setki i tysiące kilometrów od swojego pierwotnego punktu.
Wirus manipuluje genami, aby się bronić
Prawie każdy kilka razy w życiu zostaje zarażony wirusem syncytium nabłonka oddechowego. W większości przypadków organizm może to łatwo przezwyciężyć i wszystko odbywa się przy lekkim przeziębieniu. Ale niektórzy ludzie – najczęściej małe dzieci, które przeszły pierwszą infekcję lub osoby starsze, które mają osłabiony układ odpornościowy – rozwijają zapalenie płuc lub zapalenie oskrzelików. Są to poważne infekcje płuc, które mogą prowadzić do hospitalizacji, a czasem do śmierci.
Naukowcy niedawno odkryli, w jaki sposób wirus osłabia mechanizmy obronne organizmu. Okazało się, że wirus wytwarza niestrukturalne białko 1, czyli NS1, które wnika do jądra komórkowego i zmienia aktywność genów odpornościowych, sabotując odpowiedź immunologiczną. Wyniki badania dostarczają więcej informacji na temat tego, w jaki sposób wirus powoduje poważne choroby w wrażliwych populacjach.
Nietypowy transport
Gorączka doliny Rift powoduje epidemie gorączki krwotocznej u zwierząt gospodarskich. Wirus jest przenoszony przez komary i zwykle zaraża ludzi, którzy pracują z martwymi lub umierającymi zwierzętami. W rezultacie co roku setki ludzi choruje i umiera.
Nie ma specyficznego leczenia gorączki. I chociaż jest to powszechne tylko w Afryce i na Półwyspie Arabskim, komary przenoszące wirusa można znaleźć na całym świecie.
Niedawno grupa amerykańskich naukowców odkryła, że wirus odpowiedzialny za gorączkę atakuje komórki za pomocą specjalnego białka. Zwykle bierze udział w wchłanianiu lipoprotein o niskiej gęstości (LDL, nośników „złego cholesterolu”) z krwi. Odkrycie może doprowadzić do opracowania terapii, które zapobiegną gorączce doliny Rift lub ją złagodzą, ingerując w zdolność wirusa do wnikania do komórek.
Choroba Alzheimera i wirusy
Teoria, że wirusy mogą odgrywać rolę w chorobie Alzheimera, zyskała większe poparcie po opublikowaniu badania przeprowadzonego przez amerykańskich naukowców w czasopiśmie Neuron. Specjaliści przebadali około tysiąca mózgów zmarłych osób z kilku banków narządów. Wśród nich byli ludzie z chorobą Alzheimera i bez niej. Podczas badania naukowcy przeanalizowali sekwencje genetyczne pobrane z tkanki mózgowej.
Okazało się, że mózgi zmarłych osób z chorobą Alzheimera zawierały wyższy poziom wirusów niż mózgi pacjentów bez wirusa. W szczególności mózg cierpiący na demencję miał dwa razy więcej z dwóch powszechnych szczepów wirusa opryszczki niż normalny.
Naukowcy zauważyli, że nie jest do końca jasne, jaką rolę w rozwoju choroby mogą odgrywać wirusy. Są w stanie zarówno wywołać chorobę, jak i po prostu przyspieszyć jej postęp. Możliwe jest jednak, że wirusy opryszczki w ogóle nie odgrywają roli w chorobie i znajdują się w mózgu, który cierpi na demencję z innego powodu.
Wiele jest nieznanych
Uważa się, że wirusy są „aborygenami” naszej planety. Według jednej wersji przybyli na Ziemię w momencie jej powstania. Cały ten czas, czyli 4.54 miliarda lat, rozwijają się. Dużo więcej na temat wirusów jest nieznane człowiekowi, a główne odkrycia dopiero nadejdą.
