A vírusok előnyei az emberi testben
A testükben található sok mikroorganizmus miatt az ember ökoszisztéma, nem pedig egyén. És mivel ezt az ökoszisztémát alaposan tanulmányozni kell, van egy új tudományága - az orvosi ökológia. Főleg a mikroorganizmusok egészségre gyakorolt hatásaival foglalkozik. Míg a tudósok jól ismerik a baktériumok előnyeit, nagyon keveset tudnak a rezidens vírusok előnyeiről.
A vírusok alkotják a mikroorganizmusok legnagyobb és legkülönbözőbb csoportját. Egy gramm széklet legfeljebb egymilliárd vírust tartalmaz, de csak százmillió baktériumot. A vírusok ambivalenciája és néhány tulajdonságuk megnehezíti a leltárt. A vírusok nem okoznak folyamatosan betegséget, és nem is mindig és mindenhol ártalmatlanok, ami sokkal bonyolultabbá teszi a barát és az ellenség megkülönböztetését, mint a baktériumok vagy gombák esetében. Ezenkívül a vírusfertőzés eredménye az érintett személy egészségi állapotától és immunállapotától függ. Mindazonáltal az a tény, hogy az emberi genom nyolc százaléka vírus eredetű, azt mutatja, hogy az emberek és a vírusok között hosszú és eredményes koevolúciónak kellett lennie, és még mindig.
Az emberi test vírusközössége
Miért sokkal nehezebb számszerűsíteni ezt az előnyt, mint a baktériumok és gombák előnye? Eric Delwart, a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem válasza erre a kérdésre a The Scientist magazin aktuális számában. A vírusok számos sajátossággal rendelkeznek, amelyek problémás versenytársakká teszik őket. Ez magában foglalja azt a tényt, hogy a vírusoknak meg kell fertőzniük az élő sejteket, mert a poggyászban lévő kevés génnel nem tudnak teljes életciklust szembesíteni, és maguk nem képesek a géneket fehérjévé alakítani.
Az emberi test vírusközössége tehát négy csoportból áll: vírusok, amelyek megtámadják az emberi sejteket, vírusok, amelyek megtámadják a szervezet baktériumait és gombáit, növényi vírusok, amelyek táplálékkal belépnek a belekbe, és a vírus DNS, amely a Az evolúció során az emberi genomban. Ezért a test vírusos társadalma önmagában sokkal összetettebb és többrétegű, mint a baktériumok és gombák világa. Az emberi sejtek fertőzése mindig a veleszületett immunrendszert hívja a helyszínre, és tudatalatti gyulladást vált ki.
Új vírusokat folyamatosan fedeznek fel
A vírusokat szintén nehezebb kimutatni, mint a többi mikroorganizmust. Csak nehezen termeszthetőek, ha egyáltalán, és nincs speciális halak a gyors felismerés érdekében. A baktériumokat viszont gyorsan azonosítani lehet specifikus riboszomális RNS -ük alapján.
Az utóbbi években azonban hatalmas technikákat fejlesztettek ki, amelyek segítségével a vírus génszekvenciái kiolvashatók a mikrobiális DNS rengetegéből. Ezekkel a technikákkal folyamatosan vírusgéneket és így új vírusokat fedeznek fel az emberi testben. Némelyik jól ismert víruscsaládba tartozik, mások teljesen újak. Scott Handley, a Saint Louis-i Washingtoni Egyetem Orvostudományi Karának nemrégiben a Genome Medicine című folyóiratban spekulált, hogy körülbelül 320 000 emlős vírus vár még a kimutatásra (doi: 10.1186/s13073-016-0287-y).
Delwart az anellovírus példáján alapozta meg, hogy milyen nehéz meghatározni a vírus lehetséges előnyeit. Az anellovírus fertőzés a leggyakoribb fertőzés, amelyet eddig ismertek. Mindenki fertőzött ezekkel a vírusokkal - írja Delwart, mindenki kivétel nélkül. Egyelőre nincs arra utaló jel, hogy ezek a vírusok károsak lennének, de az a tény, hogy koncentrációjuk növekszik, ha az immunrendszer gyenge, azt mutatja, hogy az immunrendszer ellenőrzése alatt állnak. A vírus mennyiségének növekedése ezért egészségügyi problémákhoz vezethet, de a mindenütt jelenléte arra is utal, hogy sikeres koevolúciónak kellett lennie.
Veszélyes mutációk
A vírusok abban is különböznek a baktériumoktól, hogy a perzisztencia vagy a késleltetés szakaszán mennek keresztül. Kitartással a fertőzés alacsony szinten halványul. Lappangási idő alatt a vírusok beépülnek a gazdasejt genomjába, és már nem szaporodnak. Ezeket azonban bármikor újra lehet aktiválni. Ezért a vírusok néha eltűnnek, majd újra megjelennek a helyszínen. Jelenleg nem világos, hogy a vírusok hasznosak-e akut vagy krónikus fertőzések miatt. Először hosszú távú vizsgálatokat kell elvégezni, amelyek során ugyanazokat az embereket vizsgálják újra és újra.
A vírusok a leggyorsabban változó biológiai egységek közé is tartoznak. Semmilyen más organizmus nem képes megfelelni a vírusok mutációs sebességének. Egy viszonylag ártalmatlan képviselő gyorsan gyilkos vírussá válhat. Ez a félelem például minden influenzahullámra visszhangzik.
Alig néhány nappal ezelőtt a Worcesteri Massachusetts Egyetem Orvostudományi Karának Jeremy Lubannal dolgozó tudósok arról számoltak be, hogy az Ebola vírus valószínűleg egy új mutáció miatt veszélyesebbé vált. Az újonnan felfedezett mutáció biztosítja, hogy az Ebola vírus jobban dokkoljon az emberi sejtekkel. Ez megmagyarázhatja, hogy a két évvel ezelőtti afrikai ebolajárvány halálozása miért volt magasabb, mint valaha („Cell”, doi: 10.1016/j.cell.2016.10.014). A hét ismert tumorvírus szintén nagyon ambivalens csoport. Bár nagyszámú ember fertőzött ezekkel a daganatos vírusokkal, nagyon ritkán alakul ki rák.
A vírusok előnyei
Mi lehet a szervezetben rezidens vírusok sajátos előnye? Delwart több lehetőséget is megemlít. Bizonyos bizonyítékok vannak arra, hogy a krónikus vírusfertőzések az immunrendszer edzőtáborát jelentik. Feltehetően a sok ártalmatlan vírus előkészíti a védelmet a súlyos vírusfertőzések ellen. Valószínűleg megakadályozzák az immunrendszert abban, hogy kihívás hiányában a szervezet saját sejtjeivel szemben forduljon. Azokat az újszülötteket, akik édesanyjukon keresztül kapják a vírusokat, valószínűleg beoltják ezek a vírusok, és jobban fel vannak készülve más vírusfertőzésekre. Úgy tűnik, hogy a baktériumvírusok, az úgynevezett bakteriofágok irányítják az egyensúlyt a baktériumok között, amelynek következményei vannak az egészségre és a betegségekre.
Néhány vírus védelmet nyújt a patogén vírusok ellen is. Ilyen például a Pegivirus C. Ez a vírus enyhíti a HIV-fertőzés következményeit. A pegivírus C fertőzésben szenvedő HIV-betegek hosszabb ideig élnek, mint a HIV-betegek ezen együttfertőzés nélkül. Mivel a vírusok előnyben részesítik a gyorsan osztódó sejteket is, ezek segíthetik az immunrendszert a rákos sejtek kitisztításában. Ezt támasztja alá az a tény, hogy a vírusfertőzések után alkalmanként spontán remissziók léptek fel a rákban. Az is valószínű, hogy a vírusok és bakteriofágok új genetikai anyagokat adóztatnak meg, és bővítik és megváltoztatják a génkészletet. Végül is az emberi genom csaknem tizede vírus eredetű.