retrovírusy

retrovírusy ovplyvnili ľudský genóm už milióny rokov. Dôležité infekčné choroby sa však dajú vysledovať až po retrovírusy.

Čo sú retrovírusy?

Vírus je infekčná častica, ktorá sa sama o sebe nemôže množiť. Vírusy tiež nemajú svoj vlastný metabolizmus. Preto sa medzi živé bytosti nezapočítavajú vírusy, hoci majú individuálne vlastnosti života.

retrovírus je vírus bez vlastnej DNA (kyselina deoxyribonukleová), molekula, ktorá sa vyskytuje vo všetkých živých veciach a niektorých vírusoch, ktorá pozostáva z dvojitej špirály a obsahuje všetky dedičné informácie.

Genetický materiál (genóm) retrovírusov, ktoré majú priemer asi 100 nm, na druhej strane obsahuje iba jedno vlákno RNA (ribonukleová kyselina), ktoré je obklopené balíkom („kapsidou“) tvoreným bielkovinami. Vonkajší obal retrovírusov je tvorený prevažne vo vode nerozpustnými molekulami (vyrobenými z "lipidových" látok), v ktorých sú uložené vírusové proteíny.

Význam a funkcia

„Endogénne retrovírusy“ („XRV“) boli integrované do genómu hostiteľskej bunky v zárodočnej línii hostiteľského organizmu pred mnohými generáciami („provírus“) a prenášajú sa z generácie na generáciu.

Výskum ukázal, že približne 9 percent ľudského genómu je tvorených vírusovou RNA. Prevažná väčšina tejto RNA bola nájdená v genóme našich predkov približne pred 40 až 70 miliónmi rokov. Čiastkové komponenty retrovírusov, ktoré sú v ľudskom genóme stále rozpoznateľné, sa pred 100 miliónmi rokov stali súčasťou genetického zloženia. Genomy niektorých endogénnych retrovírusov majú dokonca ochrannú funkciu pre život: napríklad tehotenstvo u ľudí je možné iba preto, že určitý starodávny retrovírus zabraňuje odmietnutiu embrya.

Na druhej strane „exogénne retrovírusy“ („ERV“) prenikajú do hostiteľského organizmu infekciou. Retrovírusy, ktoré infikujú najmä stavovce, napádajú určité bunky živočíšneho tela, na ktoré sa špecializujú. Do bunky, ktorú infikovali, začleňujú svoj genetický materiál do genetického materiálu hostiteľskej bunky. Po rozmnožovaní retrovírusov v hostiteľskej bunke sa vírusy uvoľňujú do krvného obehu a môžu tak infikovať ďalšie bunky. DNA bunky je zodpovedná za produkciu RNA, ktorá sama o sebe funguje ako súčasť genómu a ako „messengerová RNA“ (mRNA, messengerová RNA) prenáša informácie, ktoré sú potrebné na tvorbu proteínov.

Termín „retrovírus“ je výsledkom skutočnosti, že táto forma vírusu obracia počiatočnú skúsenosť s tvorbou RNA v bunke: Nie je to pôvodná DNA hostiteľskej bunky, ktorá teraz spúšťa pokyny na tvorbu RNA. Retrovírus skôr mení DNA hostiteľskej bunky, ktorá po infekcii dáva pokyny na výrobu nových retrovírusov. Takzvaná "reverzná transkriptáza" (RT), špeciálny "enzým" retrovírusu, umožňuje, aby sa retrovírusová RNA zaviedla do DNA hostiteľskej bunky. Enzýmy sú látky, ktoré môžu vyvolať určité biochemické reakcie.

Nebezpečenstvá, poruchy, riziká a choroby

Najznámejším retrovírusom je vírus HI (vírus ľudskej imunodeficiencie), ktorý u ľudí spôsobuje imunitný deficit. HIV sa špecializuje na takzvané „pomocné bunky T“ (tiež nazývané „CD4 lymfocyty“), ktoré sú zodpovedné za koordináciu obrany ľudského tela proti patogénom a cudzím látkam.

Lymfocyty patria do skupiny bielych krviniek („leukocyty“). Pomocné T-bunky predstavujú podskupinu "T-buniek". Termín "T-bunky" sa týka "týmusu", ktorý je súčasťou takzvaného "lymfatického systému" a teda imunitného systému. Brzlík je orgán zložený z dvoch lalokov, ktoré sa nachádzajú nad srdcom u ľudí. „T lymfocyty“ („T lymfocyty“) generované v kostnej dreni a migrujúce odtiaľ do týmusu sú zodpovedné za imunitnú obranu po dozretí v brzlíku.

Vírusom HIV sa nakazilo 34 miliónov ľudí na celom svete. SIV (vírus opičej imunodeficiencie) je skupina vírusov, z ktorých sa predpokladá, že sa vyvinul vírus HIV. „Simian“ znamená „opičí“ a týka sa nosičov SIV. Vírus HTLV-1 (ľudský T-lymfotropický vírus 1), ktorý tiež ovplyvňuje CD4 T lymfocyty u ľudí a príbuzné primáty, je jedným z retrovírusov. U malého počtu infikovaných ľudí sa vyvinú neurologické choroby, ako napríklad „tropická spastická paraparéza“ alebo „leukémia T-buniek“.

Príznaky tropickej spastickej paraparézy sú podobné roztrúsenej skleróze. Leukémia T-buniek vedie k zhubným („malígnym“) nádorom, ktoré pochádzajú z lymfocytov. Miera infekcie vírusom HTLV-1 je v Európe nízka: v západnej Európe sa predpokladá, že je infikovaných 6 000 ľudí, z ktorých približne u jedného percenta sa vyvinie tropická spastická paraparéza. Odhaduje sa však, že HTLV-1 bolo na celom svete nakazených až 20 miliónov ľudí.

Oslabenie imunitného systému znížením počtu T buniek vedie k zvýšenej náchylnosti na infekcie. Boj proti chorobám spôsobeným retrovírusmi je sťažený vysokou mierou mutácie: k mutácii retrovírusu dochádza pri každých tisícinách až desiatich tisícoch reverznej transkriptázy. Vývoj liekov na liečenie retrovírusových ochorení je primárne zameraný na ovplyvňovanie reverznej transkriptázy.