Retrovirusi

Retrovirusi so vplivale na človeški genom že milijone let. Toda večje nalezljive bolezni lahko zasledimo tudi do retrovirusov.

Kaj so retrovirusi?

Virus je nalezljiv delček, ki se ne more sam razmnožiti. Tudi virusi nimajo svojega metabolizma. Zato virusov ne štejemo med živa bitja, čeprav imajo individualne značilnosti življenja.

A Retrovirus je virus brez lastne DNK (deoksiribonukleinska kislina), molekula, ki se pojavlja v vseh živih bitjih in nekaterih virusih, ki je sestavljena iz dvojne vijačnice in vsebuje vse genetske informacije.

Genska snov (genom) retrovirusov s premerom okoli 100 nm, na drugi strani pa vsebuje samo en sklop RNK (ribonukleinska kislina), ki je obdan s paketom ("kapsidom"), sestavljenim iz beljakovin. Zunanjo lupino retrovirusov sestavljajo večinoma netopne molekule (sestavljene iz "lipidnih" snovi), v katere so vgrajeni virusni proteini.

Pomen in funkcija

"Endogeni retrovirusi" ("XRV") so bili integrirani v genom gostiteljske celice v zarodni celici gostiteljskega organizma pred mnogimi generacijami ("provirus") in se prenašajo iz roda v rod.

Raziskave so pokazale, da približno 9 odstotkov človeškega genoma sestavlja virusna RNA. Velika večina te RNK je bila najdena v genomu naših prednikov pred približno 40 do 70 milijoni let. Podkomponente retrovirusov, ki jih je še mogoče prepoznati v človeškem genomu, so postale del genetske sestave pred 100 milijoni let. Genomi nekaterih endogenih retrovirusov imajo celo zaščitno funkcijo za življenje: na primer človeška nosečnost je mogoča le zato, ker določen starodavni retrovirus preprečuje zavrnitev zarodka.

V nasprotju s tem "eksogeni retrovirusi" ("ERV") prodrejo v gostiteljski organizem prek okužbe. Retrovirusi, ki zlasti okužijo vretenčarje, okužijo določene živalske telesne celice, za katere so specializirane. Znotraj celice, s katero so se okužili, svoj genetski material vgradijo v genetski material gostiteljske celice. Potem ko se retrovirusi razmnožijo v celici gostiteljici, se virusi sprostijo v krvni obtok in tako lahko okužijo druge celice. DNK celice je odgovoren za proizvodnjo RNA, ki sama deluje kot del genoma in kot "messenger RNA" (mRNA, messenger RNA) prenaša informacije, ki so potrebne za tvorbo beljakovin.

Izraz "retrovirus" izhaja iz dejstva, da ta oblika virusa povrne prvotno izkušnjo tvorbe RNA znotraj celice: Navodila za nastanek RNA zdaj ne izvirne DNK gostiteljske celice. Retrovirus namreč spremeni DNK gostiteljske celice, ki po okužbi daje navodila za proizvodnjo novih retrovirusov. Tako imenovana "reverzna transkriptaza" (RT), poseben "encim" retrovirusa, omogoča vnos retrovirusne RNA v DNK gostiteljske celice. Encimi so snovi, ki lahko sprožijo določene biokemične reakcije.

Nevarnosti, motnje, tveganja in bolezni

Najbolj znan retrovirus je virus HI (virus humane imunske pomanjkljivosti), ki pri ljudeh povzroči imunsko pomanjkanje. HIV je specializiran za tako imenovane "T pomagajoče celice" (znane tudi kot "limfociti CD4"), ki so v človeškem telesu odgovorne za usklajevanje obrambe pred patogeni in tujimi snovmi.

Limfociti spadajo v skupino belih krvnih celic ("levkociti"). T-pomožne celice predstavljajo podskupino "T-celic". Izraz "T-celica" se nanaša na "timus", ki je del tako imenovanega "limfnega sistema" in s tem imunskega sistema. Timijan je organ, sestavljen iz dveh reženj, ki se nahaja nad srcem pri človeku. "T-celice" ("T-limfociti"), ki nastanejo v kostnem mozgu in se od tam preselijo v timus, so odgovorne za imunski sistem, potem ko so dozorile v timusu.

34 milijonov ljudi po vsem svetu se je okužilo z virusom HIV. SIV (simian immunodeficiency virus) je skupina virusov, iz katerih naj bi se razvil HIV. "Simian" pomeni "podoben opici" in se nanaša na nosilce SIV. Virus HTLV-1 (humani T-limfotropni virus 1), ki vpliva tudi na limfocite CD4 T pri ljudeh in sorodnih primatih, je eden izmed retrovirusov. Majhno število okuženih razvije nevrološke bolezni, kot sta "tropska spastična parapareza" ali "levkemija T-celic".

Simptomi tropske spastične parapareze so podobni multipli sklerozi. T-celična levkemija vodi do malignih ("malignih") tumorjev, ki izvirajo iz limfocitov. Stopnja okužbe z virusom HTLV-1 je v Evropi nizka: V zahodni Evropi naj bi bilo okuženih 6.000 ljudi, od tega bo približno en odstotek razvil tropsko spastično paraparezo. Vendar pa se ocenjuje, da je do 20 milijonov ljudi okuženih s HTLV-1 po vsem svetu.

Oslabitev imunskega sistema z zmanjšanjem števila T celic vodi do večje dovzetnosti za okužbe. Boj proti boleznim, ki jih povzročajo retrovirusi, otežuje visoka stopnja mutacije: retrovirusna mutacija se pojavi z vsako tisoč do deset tisoč reverzno transkriptazo. Namen razvoja zdravil za zdravljenje retrovirusnih bolezni je predvsem vplivanje na reverzno transkriptazo.