T-virus

Behandeling

T-virus (T-virus, Engels T-Virus, Jap. T-ウ ィ ル ス (T-virus)) - een fictief virus van een reeks computerspelletjes en films Resident Evil ("Resident Evil"), dat de mogelijkheid heeft om dode cellen te revitaliseren.

inhoud

T-virus in games

Ook bekend als Tyrant-virus (Rus Tyrant-virus).

In de films van geïnfecteerde dieren worden alleen honden getoond (in de eerste vier films) en kraaien (één pakket verscheen in de derde film en was volledig verbrand). Van het T-virus was geen bescherming en vegetatie. Sommige zombies houden wat items vast waarmee ze blijkbaar in hun handen zijn gestorven.

T-virus in films

Het T-virus is ontwikkeld door Dr. Charles Ashford om zijn dochter Angela te behandelen. Zij had, net als de arts zelf, een bepaalde ziekte - verlamming van de onderste ledematen - waardoor ze niet kon lopen. Ambrella Corporation maakte gebruik van de uitvinding van de dokter en begon onderzoek te doen naar dit virus in het ondergrondse complex "The Hive" (in de tweede film, de naam vertaalt als "Anthill") onder Raccoon City (English Raccoon-City).

T-virus ontsnapt uit het laboratorium wanneer Spencer Parks (de echtgenoot van Alice) een fles met het virus breekt. Het T-virus verspreidt zich door ventilatie door het hele ondergrondse complex. Het computersysteem van het complex - de Rode Koningin - doodt alle werknemers om de verspreiding van het virus te voorkomen ("Vernietig de eenheden om miljoenen te besparen"), maar het virus heeft mensen al beïnvloed en na verloop van tijd zullen ze in zombies veranderen die vernietigd kunnen worden door het centrale zenuwstelsel te beschadigen. (CNS), dat wil zeggen, zijn nek breken of zijn hoofd breken. In het infrarode spectrum kan worden gezien dat de lichaamstemperatuur van een zombie lager is dan bij mensen. Zoals aan het begin van de derde film, die wetenschappers van Ambrella hebben vastgesteld, zijn zombies nog vele tientallen jaren levensvatbaar.

Ondanks het feit dat, volgens de eerste film, het T-virus kan worden overgedragen door druppeltjes in de lucht, wordt het overgebracht door een beet of een snee.

Het virus ontsnapte naar de oppervlakte omdat het bedrijf de "Bijenkorf" opent in de hoop om erachter te komen wat daar is gebeurd, en de mensen die de "Bijenkorf" ontdekten, vallen onmiddellijk de zombies aan. Het bedrijf kan het virus niet binnen de grenzen van Raccoon City houden, ondanks de verwoesting van de stad door een raket met een thermonucleaire lading. Virus-T verspreidt zich over de hele aarde, wat leidt tot het bijna volledig uitsterven van de mensheid.

Charles Ashford, vermoord door de projectmanager, herleeft bijna onmiddellijk (sneller dan andere zombies) en infecteert zijn moordenaar. Waarschijnlijk stierf tijdens een nucleaire explosie.

Het T-virus heeft een extreem lage selectiviteit bij blootstelling aan levende organismen. Het kan van invloed zijn op planten, schimmels, geleedpotigen, amfibieën, reptielen, vogels, zoogdieren, waaronder mensen. Het effect van het virus heeft echter een ander effect en is afhankelijk van zowel de kenmerken van het individu als de externe omstandigheden. Het werkingsmechanisme van het virus voor mensen en alle andere levende organismen varieert sterk. [1]

"Kunstmatige" mutanten

In de eerste film, zelfs vóór sabotage, verkreeg men de Lizun-mutant door het virus direct in het experimentele lichaam in te brengen. Hij had grote kracht, het vermogen om rond muren en plafonds te bewegen en het vermogen om het genetische materiaal van de slachtoffers te absorberen, en werd sterker. Het onderscheidde zich van andere geïnfecteerde mensen door de grote omvang, zichtbare afwezigheid van ogen en mond bezaaid met scherpe tanden. In de tweede film jaagden verschillende van die wezens op mensen in de kerk, waar verschillende overlevenden hun toevlucht zochten.

Aan het einde van de eerste film raakt Matthew Addison (Matthew Addison) besmet met een virus. Wetenschappers maken van hem een ​​speciale cyborg-mutant - Nemesis (Nemesis) - en laten hem bloeden met Alice (Alice), de tweede overlevende. Uiteindelijk staat hij op tegen zijn scheppers en sterft onder het wrak van een helikopter. Nemesis bezat intelligentie, gebruikte vrijelijk alle soorten wapens.

Dr. Isaacs, besmet met een virus aan het einde van de derde film, introduceerde een antivirus en bewaarde gezond verstand, maar veranderde nog steeds en kreeg tegelijkertijd het vermogen om tentakels te laten groeien waarmee hij op afstand kon doden. Hij beschouwde zichzelf als de volgende stap in de evolutie. Ondanks het feit dat hij sneller regenereerde dan geïnfecteerd en in films voor hem verscheen, bleek hij ook niet onsterfelijk te zijn.

Alice was ook besmet, maar ze was in staat om het virus aan te passen en het te gebruiken om haar vaardigheden te versterken, die alleen maar toenamen van film naar film. In de vierde film injecteren ze een agent die het virus blokkeert.

In de vierde verschenen verschillende zombies, met name zombie-gravers (Magini), in staat om tunnels te graven en slachtoffers uit de grond te halen, een nieuw soort hond (adjule), waarvan de hoofden verticaal konden worden verdeeld, een reusachtige vorm, met scherpe punten de tanden van de mond (twee personen die snel werden gedood), en de beul - een gigantische zombie die een enorme bijl hanteerde, waarmee hij door de poorten van de gevangenis brak, waar de overlevenden zich verborgen hielden, daarbij de aangetaste rond de zombies binnenlieten, en stierf alleen wanneer volledig afgebroken hoofd. Op de vermeende "enige plaats die niet is aangetast door een virale infectie", de stad Arcadia in Alaska ", in feite op het schip waar de experimenten op mensen werden uitgevoerd, en behorend tot" Umbrella "was een voormalige werknemer van de geheime dienst" Umbrella "Albert Wesker en ook was besmet, maar bleef rationeel en bijna onkwetsbaar. Hij kon het virus niet zo goed aanpassen als Alice, dus wilde hij 'haar DNA inslikken'. In de volgende slag, Wesker werd verwond, met inbegrip van in het hoofd, en vluchtte. Toen hij echter probeerde het schip op te blazen als het centrum van Tokyo, vond hij een bom in zijn convertiplane. Met de explosie van een convertoplan, vliegt er iets weg en dan, in de volgende scène, zien we een parachute afdalen met iets...

In de vijfde film keerde Wesker terug en besmette Alice opnieuw met het virus, en veranderde het opnieuw in een wapen, terwijl de Rode Koningin erop uit was de mensheid te vernietigen.

T-virus

T-virus

verschijning

Tyrant-virus (Engels Tyrant-virus) is de hoofdnaam van de kunstmatig verbeterde varianten van het Progenitor-virus, ontwikkeld door Ambrella Corporation voor de productie en het militair gebruik van levende bio-organische wapens die bekend staan ​​als OO Het virus had mutagene eigenschappen, waardoor levende organismen snel veranderden en nieuwe kansen kregen die niet haalbaar waren in het proces van de evolutie van de levende natuur. Er waren talloze stammen van het T-virus, waarvan de eerste werd gecreëerd door James Marcus. Vervolgens werd de stam verbeterd door William Birkin. Veel wetenschappers over de hele wereld hebben onafhankelijke stammen van het virus ontwikkeld.

Geschiedenis Bewerken

Fateful expedition Bewerken

Op 4 december 1966 ontdekten leden van de expeditie geleid door aristocraten Ozgell E. Spencer, Edward Ashford en biochemicus James Marcus (bekwaam in virologie) het oude RNA van het retrovirus in een zeldzame vorm van kleuren "Ladder naar de Zon" gevonden in ondergrondse grotten in West-Afrika. De inspiratie voor het onderzoek was de 'Summary of Natural History' van Henry Travis, waarin het ritueel van de Ndipaya-stam werd beschreven. Leden van de stam slikte de bloem om bovenmenselijke vermogens te krijgen.

James Marcus suggereerde dat een onbekend virus een verandering in het DNA van het lichaam veroorzaakt, wanneer een bloem erin wordt opgenomen. Deze hypothese werd bevestigd tijdens onderzoek. Het virus had het vermogen om de genen van geïnfecteerde organismen te recombineren, vanwege de unieke eigenschap van DNA-mutatie.

James Marcus en zijn student Brandon Bailey keerden terug van een expeditie met de ladder naar de kleurstalen van de zon om ze in andere omstandigheden te kweken. Het virus manifesteerde zich echter alleen in bloemen gekweekt in natuurlijke omstandigheden.

Spencer zat vol met ambitie en besloot een geheim ondergronds laboratorium onder zijn Arklei-landhuis te bouwen. Om de teelt van bloemen en de studie van het Progenitor-virus te versnellen, heeft Spencer ook de opdracht gegeven voor de bouw van een laboratorium in Afrika.

In juli 1967 keerde Spencer terug van Afrika naar een bijna voltooid herenhuis, met monsters van het "voorvader" -virus. Hij huurde wetenschappers in om het virus te verbeteren, wat leidde tot de creatie van twee mutante stammen TIP-A en TIP-B.

Op 6 oktober 1967 ontvangt George Trevor met zijn gezin een uitnodiging voor het Spencer Mansion. Het motief voor de uitnodiging was het idee van Spencer - om de Trevor-familie te gebruiken als proefpersonen.

De bouw van het arclaïsche laboratorium werd voltooid in november 1967. Virologen, biochemici en moleculair biologen ingehuurd door Spencer werkten in het laboratorium.

Op 10 november arriveerden de vrouw en de dochter van George Trevor in het Spencer-herenhuis. Later in de nacht werden ze in opdracht van Spencer in beslag genomen. Jessica Trevor introduceerde stam TIP-A. Haar lichaam kon zich niet aanpassen aan het virus en ze stierf. Lisa Trevor introduceerde stam TIP-B en het meisje slaagde erin te overleven. Er werd besloten om Lisa in het laboratorium te laten voor observatie en verder onderzoek.

Voorafgaand onderzoek van het "Progenitor" -virus heeft aangetoond dat het effect ervan op de meerderheid van de moderne mensen dodelijk is.

Spencer koesterde de droom van onsterfelijkheid en gebruikte het virus als hulpmiddel voor menselijke ontwikkeling. De onvermijdelijke impact van het virus is echter in tegenspraak met deze droom en Spencer ontwerpt een onderzoeksproject voor de ontwikkeling van een virusstam die meer is aangepast aan de mens.

Onderzoek bewerken

Op 17 november 1967 stelden drie Spencer-onderzoekers een ander project voor om de militaire industrie te monopoliseren door het concept van de oorlog zelf te veranderen. Ze geloofden dat het toepassen van de mutagene eigenschap van het Progenitor-virus zou helpen bij het ontwikkelen van nieuwe vormen van biologische wapens die BO's worden genoemd. (Bioorganische wapens). Dit wapen zal een nieuwe handelsrichting creëren in de militaire industrie met hoge winstgevendheid. Het onderzoek was echter nog in een basisfase en langetermijnonderzoek was nodig om een ​​soort te creëren die de productie van bio-organische wapens zou garanderen.

Spencer keurde het project voor het maken van bio-organische wapens goed en presenteerde het aan zijn metgezellen. Edward Ashford begon met zijn zoon Alexander Ashford het Progenitor-virus te onderzoeken en legde de basis voor het project om de commerciële levensvatbaarheid van het Progenitor-virus te bereiken, als een viruswapen, door de ontwikkeling van een verbeterde variantstam. Later werden verschillende opties "Tyrant" genoemd en het project werd in de toekomst bekend als het "Project T-virus".

Ondanks de rijkdom van Spencer was de financiering van het project vrij duur en besloot hij de kwestie aan te kaarten van het creëren van een bedrijf dat ook een dekmantel zou worden voor illegaal onderzoek. In maart 1968 werd de Umbrella Pharmaceutical Corporation opgericht.

Het "Project T-virus" had drie belangrijke fasen: het ontstaan ​​van het T-virus, de stabiliteit ervan en de productie van bio-organische wapens. Dit project werd het hoofddoel van Umbrella, en degenen wiens resultaten het meest opvallend waren, verwierven de grootste macht binnen het bedrijf.

In hun onderzoek waren Marcus en Bailey stumped vanwege de aard van de bloem, niet in staat om het virus buiten de natuurlijke omstandigheden te isoleren, terwijl Alexander Ashford met viraal onderzoek stopte en zich tot genetische manipulatie wendde. Om een ​​kloon van zijn briljante voorloper Veronica te maken, in staat om Edward in onderzoek te veranderen en te overtreffen, ontvouwde Alexander 'Projectcode: Veronica'. Edward was op de hoogte van de zoon van het project, maar deed er niet aan mee.

In juli 1968 stierf Edward als gevolg van besmetting met het "Progenitor" -virus, waardoor zijn onderzoek in handen van zijn zoon was. Dit ongeluk was gepland door Spencer en wilde zijn positie in het bedrijf graag versterken. Na de dood van Edward, werd zijn familie onder leiding van Alexander achtergelaten het onderzoek van het T-virus, en zijn invloed in het bedrijf daalde sterk.

Op 19 september 1977 besloot James Marcus een experiment uit te voeren met het bloedzuiger-DNA en het Progenitor-virus en noemde het resulterende stam-T-virus. Na selectieve studies ontdekte hij dat het virus, dat gunstig is gerecombineerd in de bloedzuigers, aanleiding geeft tot een nieuwe stam die in staat is om de vitale functies van het lichaam in een klinisch dode toestand te handhaven. Als gevolg van de infectie vertoonden bloedzuigers tekenen van een scherpe mutatie, ze kregen de geest en het vermogen om te imiteren, waardoor Marcus ze als potentieel B.О.О. Leech DNA heeft ook eigenschappen die gunstig zijn voor de ontwikkeling van biologische wapens, waaronder zenuwregeneratie-genen en metabole eigenschappen waardoor de bloedzuigers kunnen overleven in afwezigheid van zuurstof en zich voeden met hun eigen dode weefsel.

In oktober 1977 gebruikte Marcus een recombinant virus in experimenten met insecten, amfibieën en zoogdieren om de lijst met onderwerpen te verkleinen. Marcus was woedend dat de experimenten niet de nodige resultaten opleverden, maar merkte op dat zoogdieren het meest bevredigende niveau in onderzoek hadden bereikt, wat betekende dat de verdere ontwikkeling van het virus onmogelijk was zonder het gebruik van mensen als proefpersonen. Marcus begon stiekem bedrijfsmedewerkers en kandidaten te gebruiken voor junior-leidinggevende functies bij zijn experimenten, waarvan hij sommige vermoedde dat hij ze bespioneerde. De slachtoffers van zijn experimenten waren ongeveer twintig mensen.

In december 1977 bestelde Marcus vijf containers met het Progenitor-virus. Op een gegeven moment realiseert Albert Wesker zich dat de experimenten op mensen zijn uitgevoerd en informeert Spencer over het misbruik van zijn officiële positie. In plaats van onmiddellijk actie te ondernemen, keurt Spencer het uitvoeren van experimenten goed voor verdere resultaten. Binnen het bedrijf waren deze experimenten hoogst geclassificeerd.

Op 13 januari 1978, na het experimenteren met mensen, voltooit Markus de ontwikkeling van het T-virus. Het resultaat is de oprichting van een humanoïde bioorganische wapen genaamd "Zombies". De wetenschapper was van plan om het bio-organische wapen te verbeteren en het op het hoofdkantoor van de Umbrella te presenteren om Spencer naar de achtergrond te duwen, meer macht te krijgen, zijn vroegere status te herwinnen en zijn positie als hoofdwetenschapper van de corporatie te versterken. Spencer bestelt twee Marcus-vertrouwenspersonen om een ​​monster van het nieuwe virus te stelen. Zij zijn zijn studenten - William Birkin en Albert Wesker.

3 februari 1978 introduceert Marcus het Progenitor-virus bij vier bloedzuigers en beschrijft hun veranderingen in zijn dagboek binnen vijf maanden. Gaandeweg begint hij ze te zien als zijn 'kinderen'. De ontwikkeling van bloedzuigers wordt een beslissende factor in de ontwikkeling van het T-virus.

Op 29 juli 1978 sluit Spencer het trainingscentrum af, verhoogt Birkin en Wesker voor de belangrijkste onderzoeksmedewerkers die het Project T-Virus leiden. Virusonderzoek wordt uitgevoerd in het Arklean-laboratorium en werpt vruchten af, terwijl Marcus zijn onderzoek voortzet in een verlaten onderzoeks- en opleidingscentrum. Hij slaagt erin om een ​​Lurker (het hoofdorganisme is een kikker), een Neutralizer (een aap) en een Pest Luis (een insect) te creëren.

In hetzelfde jaar werd het T-virus van Marcus gestolen en naar het laboratorium van de familie Birdsley op Gedivall Island gebracht, waar onderzoek en ontwikkeling plaatsvonden. Ondanks enige vooruitgang in het onderzoek, gebeurde er een ongeluk op het eiland, waardoor veel mensen besmet waren met een virus. Dit incident leidde het eiland tot verwoesting.

virus

Virus (uit het Latijn, virus - gif) - de eenvoudigste vorm van leven op onze planeet, een microscopisch deeltje, dat een nucleïnezuurmolecuul is, ingesloten in een beschermende eiwitomhulsel en in staat levende organismen te infecteren. De aanwezigheid van capside onderscheidt virussen van andere infectieuze agentia. Virussen bevatten slechts één type nucleïnezuur: ofwel DNA of RNA. Eerder werden virussen ook ten onrechte toegeschreven aan prionen, maar later bleek dat deze pathogenen speciale eiwitten zijn en geen nucleïnezuren bevatten. Virussen zijn obligate parasieten - ze kunnen zich niet buiten de cel vermenigvuldigen. Momenteel bekende virussen die zich vermenigvuldigen in de cellen van planten, dieren, schimmels en bacteriën (de laatste wordt meestal bacteriofagen genoemd). Een virus dat andere virussen infecteert, is ook gedetecteerd. Virussen hebben ook virale ziekten.

De rol van virussen in de biosfeer

Virussen zijn een van de meest voorkomende vormen van organisch materiaal op aarde in termen van overvloed: de wateren van de oceanen bevatten een enorm aantal bacteriofagen (ongeveer 250 miljoen deeltjes per milliliter water), hun totale aantal in de oceaan is ongeveer 4 en het aantal virussen (bacteriofagen) in bodemsedimenten. oceaan is bijna onafhankelijk van diepte en overal is heel hoog. Honderdduizenden soorten virussen (stammen) leven in de oceaan, waarvan de overgrote meerderheid niet wordt beschreven en zeker niet wordt bestudeerd. Virussen spelen een belangrijke rol bij het reguleren van het aantal populaties van levende organismen.

De positie van virussen in het live-systeem

Virussen hebben een genetische band met vertegenwoordigers van de flora en fauna van de aarde. Volgens recente studies bestaat meer dan 32% van het menselijk genoom uit informatie gecodeerd door virusachtige elementen en transposons. Met behulp van virussen kan zogenaamde horizontale genoverdracht (xenologie) optreden, dat wil zeggen, overdracht van genetische informatie niet van directe ouders op hun nageslacht, maar tussen twee niet-verwante (of zelfs van verschillende soorten) individuen. Syncytine-eiwit bestaat dus in het genoom van hogere primaten, waarvan wordt aangenomen dat het is geïntroduceerd door een retrovirus. Soms vormen virussen een symbiose met dieren. Het gif van sommige sluipwespen bevat bijvoorbeeld structuren die poly-DNA-virussen (Polydnavirus, PDV) worden genoemd en die van virale oorsprong zijn.

Herkomst van virussen

Virussen - een team dat geen gemeenschappelijke voorouder heeft. Momenteel zijn er verschillende hypothesen die de oorsprong van virussen verklaren.

Er wordt aangenomen dat grote DNA-bevattende virussen afstammen van meer complexe (en mogelijk cellulaire, zoals moderne mycoplasma's en rickettsia), intracellulaire parasieten die een aanzienlijk deel van hun genoom hebben verloren. En inderdaad, sommige grote DNA-bevattende virussen (mimirus, pokkenvirus) coderen functioneel overmatig, op het eerste gezicht, enzymen, blijkbaar, die ze hebben geërfd van complexere vormen van bestaan. Er moet ook worden opgemerkt dat sommige virale eiwitten geen homologie met de eiwitten van bacteriën, archaea en eukaryoten detecteren, wat een relatief langdurige scheiding van deze groep aangeeft.

DNA-bevattende bacteriofagen en sommige DNA-bevattende virussen van eukaryoten zijn mogelijk afkomstig van mobiele elementen - DNA-segmenten die in staat zijn tot zelfreplicatie in de cel.

De oorsprong van sommige RNA-virussen is geassocieerd met viroïden. Viroïden zijn zeer gestructureerde circulaire RNA-fragmenten gerepliceerd door cellulair RNA-polymerase. Er wordt aangenomen dat de acquisitie van viroid-coderende plaatsen (open leeskader) en leidde tot de opkomst van de eerste RNA-bevattende virussen. En inderdaad, er zijn voorbeelden van virussen met uitgesproken viroïde-achtige sites (hepatitis Delta-virus).

structuur

Virale deeltjes (virionen) zijn een eiwitcapsule - een capside die het genoom van het virus bevat, weergegeven door een of meer DNA- of RNA-moleculen. De capside is opgebouwd uit capsomeren - eiwitcomplexen, die op hun beurt uit protomeren bestaan. Nucleïnezuur in een complex met eiwitten wordt aangeduid met de term nucleocapside. Sommige virussen hebben ook een extern lipidemembraan. De grootte van verschillende virussen varieert van 20 (picornavirussen) tot 500 (mimivirussen) en meer dan nanometers. Virions hebben vaak een regelmatige geometrische vorm (icosaëder, cilinder). Deze structuur van de capside zorgt voor de identiteit van de verbindingen tussen de samenstellende eiwitten ervan en kan daarom worden opgebouwd uit standaardeiwitten van een of meer soorten, waardoor het virus ruimte in het genoom kan besparen.

infectie

Conventioneel kan het proces van virale infectie op de schaal van een enkele cel worden onderverdeeld in verschillende elkaar overlappende fasen:

  • Toetreding tot het celmembraan
  • Penetratie in de cel
  • Cellen herprogrammeren
  • volharding
  • Creëren van nieuwe viruscomponenten
  • Rijping van virionen en uitgang uit de cel

classificatie

Het belastingssysteem en de taxonomie van virussen wordt gecodificeerd en ondersteund door het Internationaal Comité voor Taxonomie van Virussen (ICTV), dat ook de taxonomische basis van The Universal Virus Database ICTVdB ondersteunt.

ICTV classificatie

Het Internationale Comité voor de taxonomie van virussen heeft in 1966 een systeem voor virusclassificatie aangenomen dat is gebaseerd op het onderscheid tussen type (RNA en DNA), het aantal nucleïnezuren (enkel- en dubbelstrengs) en de aanwezigheid of afwezigheid van de nucleaire envelop. Het classificatiesysteem is een reeks van hiërarchische taxa:

Orde (-viralen) Familie (-viridae) Onderfamilie (-virinae) Genus (-virus) Soort (-virus)

Baltimore-classificatie

Nobelprijswinnaar, bioloog David Baltimore, stelde zijn virusclassificatieplan voor op basis van verschillen in het mechanisme van mRNA-productie. Dit systeem bevat zeven hoofdgroepen:

  • (I) Virussen die dubbelstrengig DNA bevatten en geen RNA-stadia hebben (bijvoorbeeld herpesvirussen, pokkenvirussen, papovavirussen, mimirus).
  • (Ii) Virussen die dubbelstrengs RNA bevatten (bijvoorbeeld rotavirussen).
  • (III) Virussen die een enkelstrengig DNA-molecuul bevatten (bijvoorbeeld parvovirussen).
  • (Iv) Virussen die een enkelstrengig RNA-molecuul met positieve polariteit bevatten (bijvoorbeeld picornavirussen, flavivirussen).
  • (V) Virussen die een enkelstrengig RNA-molecuul van negatieve of dubbele polariteit bevatten (bijvoorbeeld orthomyxovirussen, filovirussen).
  • (VI) Virussen die een enkelstrengig RNA-molecuul bevatten en in zijn levenscyclus een stadium van DNA-synthese hebben op een RNA-matrijs, retrovirussen (bijvoorbeeld HIV).
  • (VII) Virussen die dubbelstrengs DNA bevatten en in zijn levenscyclus een stadium van DNA-synthese op een RNA-matrijs, retroidevirussen (bijvoorbeeld hepatitis B-virus) hebben.

Momenteel worden beide systemen gebruikt om virussen tegelijkertijd te classificeren, als complementaire virussen.

Verdere indeling wordt gemaakt op basis van kenmerken als de structuur van het genoom (de aanwezigheid van segmenten, circulair of lineair molecuul), genetische gelijkenis met andere virussen, de aanwezigheid van een lipidemembraan, taxonomische verwantschap van het gastheerorganisme, enzovoort.

Wat zijn virussen?

Virussen. Zeker, je hebt deze naam herhaaldelijk gehoord, gehoord van de schade die ze aan een persoon toebrengen, gehoord over virale infecties zoals griep, mazelen, pokken, herpes, hepatitis, HIV. Maar wat zijn virussen en waarom zijn ze zo gevaarlijk?

Wie zijn de virussen?

Virussen zijn microscopische levensvormen die parasiteren op alle soorten organismen: dieren, planten, schimmels, bacteriën, archaea en zelfs soortgelijke. De virussen zelf kunnen echter slechts met grote inspanning levende organismen worden genoemd, omdat ze zich buiten de donorcellen niet kunnen vermenigvuldigen en helemaal geen tekenen van leven vertonen. Bovendien hebben ze geen voedsel, ademhaling of andere energiebronnen nodig en hun structuur is uiterst eenvoudig.

Alle virussen zijn niet-cellulaire organismen, dat wil zeggen, ze hebben geen cellulaire structuur en dit is hun belangrijkste verschil met andere soorten organismen.

De gemiddelde grootte van virussen varieert van 20 tot 300 nanometer, wat ze tot de kleinste van allemaal maakt, waarop het woord "leven" van toepassing is. Een gemiddeld virus is ongeveer 100 keer kleiner dan andere pathogenen, bacteriën. Je kunt het virus alleen zien in een vrij krachtige elektronenmicroscoop.

Eenmaal in de gastheercellen beginnen virussen zich spontaan te vermenigvuldigen en de substantie van de cel zelf fungeert als het bouwmateriaal, wat vaak tot zijn dood leidt. Dit is wat alle virale infecties gevaarlijk maakt.

Interessant is dat er ook nuttige virussen voor mensen zijn, dit zijn de zogenaamde bacteriofagen die schadelijke bacteriën in ons vernietigen.

Hoe zijn virussen georganiseerd?

De structuur van virale deeltjes is zo eenvoudig mogelijk, in de meeste gevallen bestaan ​​ze uit slechts twee componenten, minder vaak drie:

genetisch materiaal in de vorm van DNA- of RNA-moleculen is de feitelijke basis van het virus, dat informatie voor de reproductie ervan bevat;

capside is een eiwitlaag die genetisch materiaal van de externe omgeving scheidt en beschermt;

Supercapsid is een extra lipidemembraan, dat in sommige gevallen wordt gevormd uit de membranen van donorcellen.

De interne structuur van het virusdeeltje

Hoe zien virussen eruit?

Iets meer dan 5.000 soorten virussen zijn bekend bij de wetenschap, maar wetenschappers geloven dat hun werkelijke aantal duizenden malen groter is. Elke soort, zonder uitzondering, is parasitair, anders zijn ze behoorlijk verschillend van elkaar. Dus, verschillende virussen kunnen alleen parasiteren op bepaalde soorten organismen en alleen bepaalde soorten cellen infecteren, bijvoorbeeld, virusdeeltjes van tabaksmozaïek zijn absoluut niet gevaarlijk voor mensen en het griepvirus veroorzaakt op zijn beurt geen schade aan planten.

De vorm van alle virussen kan worden onderverdeeld in 4 grote groepen:

  1. spiraal
  2. icosaëder en rond
  3. langwerpig
  4. complex of onjuist

Typische vormen van virussen

Virussen verspreiden zich ook op verschillende manieren, waarvan er een enorme hoeveelheid is: door de lucht, door direct contact, door middel van dierenvervoerders, door bloed, enz.

Algemene eigenschappen van menselijke retrovirussen

De derde categorie van retrovirussen (transactivatie retrovirussen) worden vertegenwoordigd door algemeen bekende humane virussen: T-lymfotrope virussen van type I en II (HTLV-I en HTLV-II) en runderleukemievirus (BLV). Het derde bekende menselijke retrovirus, HTLV-III of het lymfadenopathische virus, is onderverdeeld in een speciale categorie. De genomen van al deze virussen hebben de volgende eigenschappen: 1) naast virale reproductiegenen bevatten ze één of meer extra genen, 2) is het extra gen (de genen) niet homoloog aan het gen (genen) van zoogdiercellen, d.w.z. het is geen onc-gen; ) ten minste één van de aanvullende genen codeert voor eiwitsynthese, die betrokken is bij de activering van de expressie van andere virale genen en mogelijk enkele celgenen (voornamelijk vanwege binding aan regulerende versterkende elementen in de cel die vergelijkbaar zijn met viraal DKP). Het biologische effect van deze virussen wordt gemedieerd door dit gen, dat wordt aangeduid als een transcriptionele transactivator (tat). Gegeven dat tat codeert voor de synthese van het eiwit van de kern, die andere genen kan activeren, wordt het duidelijk dat om een ​​ziekte te induceren dit virus niet hoeft te integreren in een bepaald gebied van het chromosoom. Daarom is er voor de ontwikkeling van het tumorproces geen noodzaak voor langdurige replicatie van het virus in het lichaam. Een soortgelijk verschijnsel wordt waargenomen in de ontwikkeling van lymfoom bij koeien veroorzaakt door het BLV-virus. Het HTLV-III-virus bevat niet alleen drie virale replicatie-genen en het tat-gen, maar ten minste twee andere genen waarvan de functies onduidelijk blijven.

HTLV-I- en HTLV-II-virussen hebben een vergelijkbare structuur, de volwassen vorm van HTLV-III verschilt van hen en heeft een cilindrische kern met een hoge dichtheid. Het eerste retrovirus geïdentificeerd bij mensen was HTLV-I, dat in 1978. werd geïsoleerd van een man met een agressief kwaadaardig T-celproces. De identificatiemethode van het virus was gebaseerd op de definitie van reverse transcriptase als een spoor dat achtergelaten werd door het retrovirus. Deze methode bleek gevoeliger dan elektronenmicroscopie. Door de ontdekking van T-celgroeifactor, nu interleukine-2 genoemd, werd het bovendien mogelijk om het virusinitro in de T-lymfocytdoelwitcultuur te repliceren. Dezelfde methode werd gebruikt om het AIDS-virus te isoleren.

De belangrijkste eigenschap van alle momenteel bekende retrovirussen is hun tropisme voor T4-lymfocyten (T-helpercellen). Ondanks het feit dat andere cellen ook kunnen worden geïnfecteerd met deze virussen, worden invitro-helpercellen hoofdzakelijk beschadigd door alle drie soorten menselijke retrovirussen; bovendien zijn voor alle ziekten die door hen worden veroorzaakt bijna altijd deze cellen beschadigd. Omdat T4-cellen betrokken zijn bij de regulatie van veel immuunprocessen, evenals sommige functies van niet-lymfoïde cellen (zie hoofdstuk 62), is het niet moeilijk te begrijpen waarom deze virussen zulke ernstige verstoringen veroorzaken. Menselijke retrovirussen hebben ook het vermogen om invitroprocessen na te bootsen die in vivo voorkomen. Infectie van T4 + -cellen met HTLV-I- of HTLV-II-virussen gaat gepaard met transformatie van sommige cellen. De eigenschappen van getransformeerde cellen lijken sterk op de eigenschappen van voornamelijk HTLV-1-positieve cellen bij T-celleukemie bij volwassenen (TLV). De resterende T4-cellen en andere typen T-cellen die met HTLV-I zijn geïnfecteerd, worden mogelijk niet getransformeerd, maar sommige functies veranderen. Infectie van T4-cellen met het invitrovirus HTLV-III met de expressie van virale genen kan leiden tot hun voortijdige dood, die lijkt op de processen die optreden bij patiënten met AIDS.

Ziekten geassocieerd met HTLV-I

In de meeste gevallen van leukemieën en lymfomen geïnduceerd door HTLV-I, worden T4 + cellen beschadigd, waarvan de kern uitgesproken lobulatie krijgt of die de vorm heeft van reusachtige meerkernige cellen. In sommige gevallen is het echter niet mogelijk om duidelijke morfologische veranderingen te identificeren. Van groot belang bij de pathogenese van deze leukemieën zijn significante expressie en een toename van het aantal receptoren voor interleukine-2. De receptoren voor deze groeifactor gedurende een korte tijd worden ook bepaald in gezonde T-cellen, maar pas na hun immuunactivatie. Infectie van gekweekte intacte T-cellen gaat gepaard met een verandering of volledig verlies van hun immuunfuncties. Soortgelijke veranderingen treden op parallel met de ontwikkeling van opportunistische infecties die vaak gepaard gaan met deze virale leukemieën. Door HTLV-I geïnduceerde leukemieën / lymfomen komen meestal voor in de vorm van lymfoïde neoplasie, bekend als volwassen T-celleukemie / lymfoom (TLV), die wordt gekenmerkt door een agressief beloop, frequente ontwikkeling van hypercalciëmie (mechanisme niet bekend), infectieuze complicaties en in de helft van de gevallen - de vorming van leukemische infiltraten in de huid (zie hoofdstuk 294).

HTLV-I kan T4 + -loculaire leukemieën / lymfomen veroorzaken, waarvoor een typisch meer chronisch beloop bestaat (15-20% van alle gevallen), bovendien verschillen ze van TLV en in andere manifestaties. Histopathologisch of klinisch kunnen deze vormen van de ziekte niet te onderscheiden zijn van T-cel chronische lymfoïde leukemie, diffuse histiocytische of grote en gemengde cel lymfomen, schimmelmycose of Sesari leukemie. Slechts een klein percentage van de mensen in de Verenigde Staten heeft deze ziekten als een HTLV-1-positief proces, terwijl in bijna alle gevallen van TLV dit virus wordt gedetecteerd. In sommige regio's die endemisch zijn voor HTLV-I, worden bepaalde B-cel lymfoïde en kankertumoren vaker geassocieerd met HTLV-I dan zou worden verwacht, op basis van de prevalentie van het virus in de populatie. In tegenstelling tot HTLV-1-positieve T-celleukieën, wanneer virale genen worden geïntegreerd in het DNA van leukemische cellen,

HTLV-I wordt niet gedetecteerd in het DNA van beschadigde cellen in B-celleukemie. Integendeel, in deze gevallen wordt het virus gedetecteerd in intacte T-cellen. Kwaadaardige B-cellen van patiënten produceren een enkel type antilichaam gericht tegen het HTLV-I-eiwit. Aldus worden tumoren van B-celoorsprong gevormd (ten minste gedeeltelijk) als gevolg van het indirecte effect van HTLV-I, d.w.z. chronische antigene stimulering gecombineerd met een afname van de immuniteitseigenschappen van T-cellen leidt tot een toename in de waarschijnlijkheid van neoplastische transformatie in een toenemende populatie van B-cellen. -cellen.

De oorsprong en epidemiologie van HTLV-I

Ondanks het feit dat HTLV-I oorspronkelijk werd gevonden in twee individuen van de negroïde populatie in de Verenigde Staten met een sporadische T-celtumor, werden de eerste clusters van dit proces ontdekt in het Japans en iets later in vertegenwoordigers van de negroïde bevolking, autochtonen van de Caribische eilanden, dit virus lijkt van Afrikaanse afkomst te zijn. Deze aanname wordt ondersteund door: 1) de wijdverspreide verspreiding van het virus onder de bevolking op het Afrikaanse continent, 2) de prevalentie van TLV in Noord- en Zuid-Amerika en in Europa van mensen van Afrikaanse afkomst, 3) de detectie van nauw verwant virus (STLV-I) in Afrikaanse primitieve apen.HTLV- Ik ben ook wijd verspreid onder de bevolking van twee kleine eilanden in het zuidwesten van Japan (Kyushu en Shikoku), waar het in de 16e eeuw mogelijk door Afrikanen is geïntroduceerd. Het heeft een relatief beperkte verspreiding in de Verenigde Staten en Europa, waar minder dan 1% van de Kaukasiërs is geïnfecteerd en er bijna geen virus wordt gevonden in mensen die in Azië wonen. Het was dus helemaal niet moeilijk om de epidemiologische link te leggen tussen het virus en de ziekten die daardoor werden veroorzaakt. Het virus wordt overgedragen via seksueel contact, bloedtransfusies of zijn medicijnen, evenals via de placenta. Er werd gesuggereerd dat het virus kon worden overgedragen door bloedzuigende insecten, maar er werden geen overtuigende gegevens verkregen. Met een toename van de bevolkingsmigratie, een toename van de drugsverslaving (het gebruik van bloedverontreinigde injectienaalden), veranderingen in seksueel gedrag en het wijdverbreide gebruik van bloedtransfusies en de geneesmiddelen ervan, kan een infectie met HTLV-I toenemen.

Wanneer geïnfecteerd met HTLV-I of HTLV-II, wordt een klein gedeelte van de T-cellen onsterfelijk, waardoor de behoefte aan exogeen interleukine-2 voor het handhaven van de groei verloren gaat. Dit proces lijkt te worden gemedieerd door het tat-genproduct, waarvan wordt aangenomen dat het aan de regulerende elementen van T-cellen bindt die de expressie van de gen (en) activeren die zijn betrokken bij het proliferatieproces van T-cellen. Eén van deze genen is een receptor voor interleukine-2, die, zoals eerder opgemerkt, significant tot expressie komt in getransformeerde cellen. De reden voor een dergelijke frequente transformatie van T4 + -cellen is onbekend, omdat niet alleen zij, maar ook andere typen cellen zijn geïnfecteerd. Het handhaven van het neoplastische proces vereist waarschijnlijk enige additionele genetische veranderingen in de cellen, omdat de HTLV-I-genen gewoonlijk niet tot expressie worden gebracht na de ontwikkeling van de TLV.

HTLV-II werd oorspronkelijk geïsoleerd uit een kweek van cellen verkregen van een mannelijke patiënt met een T-variant van harige celleukemie. Vervolgens werd het virus gedetecteerd in twee andere vertegenwoordigers van de Kaukasoïde populatie met chronische vormen van T-celtumoren. Belangrijke informatie werd verkregen met betrekking tot de aard van het HTLV-II-genoom (het is 50% homoloog aan het HTLV-I-genoom), zijn invitro-effecten. Deze twee soorten virussen verschillen slechts in geringe mate.

Etiologie van AIDS

Het etiologische middel is een retrovirus, HTLV-III genaamd. Dit virus wordt ook lymfadenopathisch (LAV) AIDS-geassocieerd retrovirus (ARV) genoemd. De pathogenese van het syndroom is een infectie met het T4 + -virus-geïnduceerde / HELP-lymfocytvirus, wat leidt tot de vroegtijdige dood van deze cellen. Een opkomend immuundefect draagt ​​bij tot de ontwikkeling van opportunistische infecties en sommige vormen van kwaadaardige tumoren. AIDS wordt in detail besproken in hoofdstuk 277.

Andere HTLV-III-ziekten

Naast de karakteristieke afbeelding. AIDS met opportunistische infecties, verhoogde incidentie van Kalosha-sarcoom en een symptoomcomplex gecorreleerd met AIDS (zie Ch.257), HTLV-III / LAV-infectie kan in verband worden gebracht met andere ziekten. Het virus kan de hersenen infecteren, wat leidt tot ernstige neuropsychiatrische processen. Er zijn ook gevallen van lymfoïde interstitiële pneumonitis geassocieerd met HTLV-III / LAV-infectie. Bij AIDS neemt de incidentie van bepaalde vormen van B-cel lymfomen toe. Bovendien kan bij een infectie veroorzaakt door HTLV-III / LAV de incidentie van de ziekte van Hodgkin en bepaalde soorten carcinomen met een predominante lokalisatie in het hoofd en de nek toenemen, evenals cloacogeen plaveiselcelcarcinoom. De reden voor de toename van deze kwaadaardige tumoren is nog steeds onduidelijk. HTLV-III / LAV kan niet de directe oorzaak zijn van hun ontwikkeling, aangezien de meeste van de tumorcellen de virale nucleotidensequentie in het DNA niet kunnen identificeren. In het ontwikkelingsmechanisme van B-cel lymfomen speelt HTLV-III waarschijnlijk ook de rol van een mediërende factor. Bij HTLV-III / LAV-infectie is ook de ontwikkeling van auto-immune trombocytopenie en erfelijke afwijkingen mogelijk.

Cytopathisch effect van HTLV-III / LAV op T4-cellen. Infectie van T4-cellen met HTLV-III / LAV leidt tot hun voortijdige dood. Het is bekend dat de dood van een geïnfecteerde cel optreedt als gevolg van de werking van één of meerdere HTLV-III / LAV-genen na de introductie van een DNA-provirus in de cel. Invitroinduce productieve virale infectie van T4-cellen is onmogelijk totdat ze immuun worden geactiveerd. Wanneer het wordt geactiveerd in geïnfecteerde cellen, vindt hetzelfde proces van genexpressie plaats als in niet-geïnfecteerde cellen, maar het verschil ligt in de expressie van de eerste virale genen. Tegelijkertijd ondergaan een groter dan normaal percentage cellen terminale differentiatie, waarvan de snelheid hoger is dan die van intacte cellen. Blijkbaar is het tat-III-gen verantwoordelijk voor de ontwikkeling van deze processen (zie fig.293-2). Expressie van tat kan op zijn beurt op significante wijze de transcriptie van andere virale genen of cellulaire genen die verantwoordelijk zijn voor het verbeteren van terminale differentiatie verbeteren.

HTLV-III / LAV heterogeniteit

Moleculaire analyse van verschillende isolaten van HTLV-III / LAV onthulde verschillen in de sequentie van nucleotiden en in bepaalde gebieden van het genoom, in het bijzonder in het gen dat codeert voor de synthese van envelopeiwitten. De virale genoomveranderingen in het proces van sequentiële infectie van cellen, maar deze veranderingen kunnen nooit worden gedetecteerd in cellen die gedurende een langere periode worden gekweekt. In dit opzicht kan worden aangenomen dat ze optreden tijdens de vorming van het DNA-transcript van viraal RNA en / of het recombinatieproces, wanneer het DNA van het provirus is geïntegreerd in het DNA van de gastheercel. Veranderingen in de gebieden van het virale genoom kunnen uiteindelijk leiden tot het verlies van hun infectieuze eigenschappen door het virale deeltje.

Preventie van HTLV-III / LAV-infecties en behandeling van patiënten

Er zijn drie problemen bij de preventie van HTLV-III / LAV-infecties en de behandeling van patiënten. Ten eerste zijn T-cellen het hoofdtype van cellen die verantwoordelijk zijn voor antivirale acties, en tegelijkertijd worden ze ook in de eerste plaats door het virus beschadigd. In het algemeen is er in alle gevallen waarin infectie plaatsvindt door direct cel-celcontact, er weinig dat kan worden gedaan om de bescherming tegen het virus te verhogen. Ten tweede is de heterogeniteit van de virale envelop in verschillende HTLV-III / LAV-isolaten een ernstig probleem, maar de resultaten van een recente vergelijking van de nucleotidesequentie die verantwoordelijk is voor de synthese van envelopeiwitten in verschillende virusisolaten geven aan dat ze gemeenschappelijke intacte gebieden van dit gen hebben, sommige daarvan moeten immunogeen zijn. Dus, in theorie lijkt de taak van het creëren van een vaccin voor de productie van beschermende antilichamen vrij oplosbaar. Ten derde, aangezien infectie de integratie van virale genen in het DNA van cellen betekent, worden deze genen doorgegeven aan de nakomelingen van de beschadigde cel en dientengevolge gaat de infectie de hele tijd door. In de Verenigde Staten zijn meer dan 1 miljoen mensen besmet met HTLV-III / LAV. Het is belangrijk dat ze een infectie met andere agentia vermijden die reeds geïnfecteerde T-cellen kunnen activeren, wat bijdraagt ​​aan de verspreiding van het virus en het begin van de dood. Er zijn een aantal antivirale geneesmiddelen ontwikkeld die reverse transcriptase remmen of de envelop van het virus beïnvloeden. Een andere benadering voor de behandeling van AIDS-patiënten is gebaseerd op gegevens uit structurele en functionele studies van het virale genoom en bestaat uit het creëren van geneesmiddelen die de functie of expressie van het tat-III-gen onderdrukken. De behandeling moet blijkbaar gedurende de hele levensduur van de patiënt worden voortgezet. Om de toxische effecten van geneesmiddelen te verminderen en de kans op de ontwikkeling van virusbestendigheid te verminderen, is het noodzakelijk om hun combinaties te gebruiken, rekening houdend met verschillen in het werkingsmechanisme. Een andere richting in de behandeling kan de vernietiging van geïnfecteerde cellen zijn. Hypothetisch, als het mogelijk zou zijn om hun volledige verwijdering te bereiken, dan zou een volledige genezing dienovereenkomstig worden bereikt. In de praktijk kan dit echter niet worden gedaan, omdat de meeste geïnfecteerde cellen geen virale eiwitten tot expressie brengen en daarom niet verschillen van gezonde cellen.

AIDS is een relatief nieuwe infectieziekte bij de mens en wordt gekenmerkt door de ontwikkeling van ernstige complicaties, vaak leidend tot de dood van de patiënt. Net als een infectie met HTLV-I (en waarschijnlijk HTLV-II), was infectie met het AIDS-virus van mensen die in Afrika leefden afkomstig van groene apen of verwante soorten apen door direct contact of indirect via tussenvectoren met daaropvolgende verspreiding naar mensen die in andere regio's wonen.HTLV-III / LAV is vergelijkbaar met HTLV-I via het mechanisme van transmissie, het t4 tropisme van cellen, het invitro-gedrag en het tat-gen. Anders dan HTLV-I en HTLV-II, bevat het AIDS-virus ten minste twee extra genen, heeft het een uitgesproken cytopathisch effect, lijkt het structureler op lentiretrovirussen en is het in het algemeen infectiever.

HTLV-I-virussen: epidemiologie

Het begin van de detectie van het virus dat aids veroorzaakt, werd gelegd in 1981, toen een groep wetenschappers van het National Cancer Institute in de VS, geleid door immunoloog en viroloog Robert Gallo, het veroorzakende agens ontdekte van een van de soorten menselijke kanker - T-celleukemie. Deze ziekte werd voor het eerst gemeld aan het eind van de jaren '70 in het Caribisch gebied en het zuiden van Japan. In ernstige vorm verliep de leukemie zeer snel: patiënten stierven na 3-4 maanden. De veroorzaker van acute T-celleukemie bij mensen bleek een virus te zijn, dat het menselijke T-celleukemievirus (HTLV-I) werd genoemd. Volgens de bestaande classificatie werd het toegewezen aan de klasse van retrovirussen. HTLV-1 was het eerste menselijke retrovirus dat gedetecteerd moest worden en werd geclassificeerd als een subklasse van oncovirussen, d.w.z. virussen die kanker veroorzaken. Sommige soorten HTLV-I, vooral die geïsoleerd van groene apen en chimpansees, hadden veel gemeen met het. Op basis hiervan werd aangenomen dat een nieuw ontdekt virus voor het eerst verscheen in Afrika, waar primaten ermee besmet waren, en vervolgens de mens, en dit retrovirus drong door de slavenhandel het Amerikaanse continent binnen.

Hoewel de meeste pogingen om retrovirussen van humane tumorcellen te isoleren niet succesvol waren, is vastgesteld dat ten minste één type retrovirus maligne neoplasma bij mensen veroorzaakt. Dit is het T-lymfotropische virus van type 1 - het veroorzakende agens van T-celleukemie - lymfoom van volwassenen, een ziekte die voornamelijk in Japan en de landen van het Caribisch gebied wordt verspreid.

In tegenstelling tot oncogene retrovirussen van dieren, bevat menselijk T-lymfotroop virus van type 1 geen oncogenen en zijn de transformerende eigenschappen ervan verbonden met de eiwitbelasting.

T-lymfotroop humaan type 1-virus wordt overgedragen van moeder op kind (vooral via melk), tijdens geslachtsgemeenschap (vaker van man op vrouw), alsook door de transfusie van geïnfecteerd bloed en het gebruik van geïnfecteerde naalden. De meest voorkomende infectie vindt plaats in de perinatale periode. In tegenstelling tot HIV, dat kan worden overgedragen met celvrij materiaal, is menselijk T-lymfotroop virus type 1 minder infectieus en is contact tussen cellen meestal noodzakelijk voor de overdracht ervan.

Type 1 humaan T-lymfotroop virus wordt wijd verspreid in het zuidwesten van Japan en op het eiland Okinawa, waar meer dan 1 miljoen mensen besmet zijn. Antilichamen tegen het virus zijn aanwezig in het serum bij 35% van de bewoners van Okinawa, bij 10% van de inwoners van het Japanse eiland Kyushu en minder dan 1% van de mensen in niet-endemische gebieden van Japan. Ondanks het hoge infectierisico, worden hier slechts 500 gevallen van volwassen T-celleukemie-lymfoom per jaar gedetecteerd.

Foci van infectie werden ook gevonden in andere landen van het Oosten (bijvoorbeeld in Taiwan), in de landen van het Caribisch gebied, inclusief het noordoosten van Zuid-Amerika, in Centraal-Afrika, Italië, Israël, het Noordpoolgebied en het zuidoosten van de Verenigde Staten.

Hoewel vroege epidemiologische studies een toenemend aantal dragers van antilichamen tegen humaan T-lymfotroop virus type 1 onder gebruikers van injectiedrugs hebben aangetoond, toonde het gebruik van meer specifieke serodiagnose-methoden aan dat in de overgrote meerderheid van de gevallen de infectie door gebruikers van injectievloeistoffen het gevolg is van humaan T-type lymfotroop virus 2.

T-celleukemie-lymfoom bij volwassenen komt zelden voor bij personen die zijn geïnfecteerd door transfusie van bloedbestanddelen; Tegelijkertijd wordt ongeveer 20% van de patiënten met tropische spastische paraparese via bloed besmet.

De ontwikkeling van progressieve spastische of ataxische myelopathie in dragers van antilichamen tegen het menselijke T-lymfotropische virus, type 1, is waarschijnlijk te wijten aan het directe effect van het virus op het zenuwstelsel; een vergelijkbare ziekte kan worden veroorzaakt door HIV of T-type 2 menselijk lymfotroop virus. Af en toe zijn bij patiënten met tropische spastische paraparese antilichamen tegen het virus afwezig in het serum, maar worden ze in het CSF gedetecteerd.

Bij dragers van humaan T-lymfotroop virus type 1 is de kans op het krijgen van T-celleukemie-lymfoom bij volwassenen tijdens hun leven 2-5%, hetzelfde risico op het ontwikkelen van tropische spastische paraparese. Deze ziekten worden alleen gevonden waar T-humaan lymfotroop virus type 1 gebruikelijk is en bij 95% van de patiënten zijn serumantistoffen tegen dit virus aanwezig.

Volwassen T-cel leukemie-lymfoom ontwikkelt zich 20-30 jaar na infectie. In de helft van de gevallen van tropische spastische paraparese is de duur van de latente periode ongeveer 3 jaar; deze periode kan korter zijn (in één geval ontwikkelde de ziekte zich 4 maanden na de transfusie van geïnfecteerd bloed), maar het kan 20-30 jaar worden.

virussen

virussen

Virussen (lat. Virus - GIF) - Niet-cellulaire vormen van levende organismen [1], die bestaan ​​uit nucleïnezuur (DNA of RNA) en de schil van het eiwit, zelden inclusief andere componenten (enzymen, lipidemembranen, enz.). Virussen bezetten de ecologische niche van intracellulaire parasieten, vermenigvuldigend alleen in levende cellen, ze gebruiken hun enzymatische apparaat en schakelen de cel over naar de synthese van rijpe virale deeltjes - virionen. Overal overal. Veroorzaken ziekten van planten, dieren en mensen. Er zijn verschillende mechanismen van antivirale bescherming van het menselijk lichaam. Een daarvan is de synthese van interferon, een eiwit dat betrokken is bij het blokkeren van de verspreiding van een virale infectie tussen naburige cellen. De biologiesectie die virussen bestudeert, wordt virologie genoemd.

In 2002 werd het eerste synthetische virus gecreëerd aan de Universiteit van New York - een analoog van het natuurlijke poliomyelitis-virus.

inhoud

[bewerken] Oorsprong

Tijdens het bestuderen van de aard van virussen werden na ontdekking door Dmitry Ivanovsky (1892) ideeën over virussen als de kleinste organismen gevormd. Het epitheton "gefilterd" werd vervolgens weggegooid, omdat de filtervormen of stadia van gewone bacteriën en vervolgens de filterende bacterietypen bekend werden. Het is aannemelijk dat de virussen afkomstig zijn van een "weggelopen" nucleïnezuur, dat wil zeggen een nucleïnezuur dat het vermogen heeft verkregen om onafhankelijk te repliceren van de cel waaruit het is ontstaan, hoewel wordt aangenomen dat dergelijk DNA repliceert met behulp van de structuren van deze of een andere cel..

Op basis van filteringsexperimenten met graduele lineaire filters werden de virusgroottes bepaald. Het bleek dat de kleinste van hen 20-30 nanometer was en de grootste - 300 - 400 nanometer.

In de loop van de verdere evolutie veranderden virussen meer van vorm dan de chemische structuur.

[bewerken] Structuur en eigenschappen

De grootte van de meeste virussen varieert van 10 tot 300 nm. Gemiddeld zijn virussen 50 keer minder bacteriën. Ze zijn niet zichtbaar in een optische microscoop, omdat hun grootte kleiner is dan de lengte van de lichtgolf.

Virussen bestaan ​​uit verschillende componenten:

  • kern - genetisch materiaal (DNA of RNA). Het genetisch apparaat van het virus codeert van verschillende (tabakmozaïekvirus) tot honderden genen (pokkenvirus, meer dan 100 genen). Het noodzakelijke minimum is de genen die coderen voor de virus-specifieke polymerase en structurele eiwitten.
  • eiwit omhulsel, dat de capside wordt genoemd. De schaal is vaak opgebouwd uit identieke terugkerende subeenheden - capsomeren. Capsomere vormstructuren met hoge symmetrie.
  • extra lipoproteïne-membraan. Het lipidemembraan is afkomstig van het plasmamembraan van de gastheercel en wordt aangetroffen in relatief complexe virussen (influenzavirus, herpes-virus). Een volledig gevormd infectieus viraal deeltje wordt een virion genoemd.

[bewerken] Infectiemechanisme

Conventioneel kan het proces van virale infectie op de schaal van een enkele cel worden onderverdeeld in verschillende stadia:

  • Het hechten aan het celmembraan is de zogenaamde adsorptie. Gewoonlijk moet het virion op het celoppervlak geadsorbeerd zijn om een ​​eiwit (vaak een glycoproteïne) in zijn plasmamembraan te hebben - een receptor die specifiek is voor het virus. De aanwezigheid van de receptor bepaalt vaak het bereik van gastheren van het virus, evenals de weefselspecificiteit ervan.
  • Penetratie in de cel. In de volgende fase moet het virus zijn genetische informatie in de cel afleveren. Sommige virussen dragen ook hun eigen eiwitten bij die noodzakelijk zijn voor de implementatie ervan (dit geldt vooral voor virussen die negatief RNA bevatten). Verschillende virussen gebruiken verschillende strategieën om de cel te penetreren: bijvoorbeeld, picornavirussen injecteren hun RNA door het plasmamembraan en de virions van orthomyxovirussen worden gevangen door de cel tijdens pinocytose en komen in het zure medium door lysosomen, waar hun uiteindelijke rijping (deproteïnisatie van het virale deeltje) plaatsvindt, en dan het RNA in het complex met virale eiwitten overwint het lysosomale membraan en komt het cytoplasma binnen. Virussen verschillen ook in de lokalisatie van hun replicatie, sommige virussen (bijvoorbeeld dezelfde picornavirussen) vermenigvuldigen zich in het cytoplasma van de cel, en sommige (bijvoorbeeld orthomyxovirussen) in de kern ervan.
  • Cellen herprogrammeren. Wanneer een virus in een cel is geïnfecteerd, worden speciale antivirale mechanismen geactiveerd. Geïnfecteerde cellen beginnen signaalmoleculen te synthetiseren - interferonen, die omliggende gezonde cellen transformeren in een antivirale toestand en immuunsystemen activeren. Schade veroorzaakt door de reproductie van een virus in een cel kan worden gedetecteerd door interne celcontrolesystemen, en een dergelijke cel zal zelfmoord moeten plegen tijdens een proces dat apoptose of geprogrammeerde celdood wordt genoemd. Het vermogen van een virus om antivirale beschermingssystemen te overwinnen, beïnvloedt direct zijn overleving. Daarom is het niet verrassend dat in de loop van de evolutie veel virussen (bijvoorbeeld de picornavirussen van flavivirussen) het vermogen hebben gekregen om de synthese van interferonen, het apoptotische programma, enzovoort te onderdrukken. Naast het onderdrukken van antivirale bescherming, creëren virussen de gunstigste omstandigheden in de cel voor de ontwikkeling van hun nageslacht. Een schoolvoorbeeld van het herprogrammeren van gastheercelsystemen is de vertaling van enterovirus-RNA (de picornavirus-familie). Het virale protease splitst het eIF4G cellulaire eiwit dat nodig is voor het initiëren van translatie van de overgrote meerderheid van cellulair mRNA. Tegelijkertijd vindt de initiatie van de translatie van het RNA van het virus zelf op een andere manier plaats (IRES-afhankelijk mechanisme), waarvoor het afgesneden fragment van eIF4G voldoende is. Virale RNA's verwerven dus exclusieve "rechten" en concurreren niet om cellulaire ribosomen.
  • Persistence. Sommige virussen kunnen in een latente toestand terechtkomen (de zogenaamde persistentie voor eukaryote virussen of lysogenese voor bacteriofagen - bacterievirussen), die zwak interfereren met de processen die in de cel plaatsvinden en slechts onder bepaalde omstandigheden worden geactiveerd. Zo wordt bijvoorbeeld de strategie van reproductie van sommige bacteriofagen geconstrueerd - zolang de geïnfecteerde cel in een gunstige omgeving is, doodt de faag hem niet, wordt hij overgeërfd door de dochtercellen en wordt hij vaak geïntegreerd in het celgenoom. Wanneer verontreinigde lysogene faagbacteriën echter in een ongunstige omgeving terechtkomen, grijpt de pathogeen controle van cellulaire processen in, zodat de cel materialen begint te produceren waaruit nieuwe fagen worden gebouwd (de zogenaamde lytische fase). De cel verandert in een fabriek die duizenden fagen kan vormen. Volwassen deeltjes, die de cel verlaten, breken het celmembraan en doden zo de cel. Sommige kankers zijn geassocieerd met de persistentie van virussen (bijvoorbeeld papovavirussen).
  • Creëren van nieuwe viruscomponenten. Virale vermenigvuldiging in het meest algemene geval omvat drie processen - transcriptie van het virale genoom - dat wil zeggen synthese van viraal mRNA, de translatie ervan, dat wil zeggen synthese van virale eiwitten en replicatie van het virale genoom (in sommige gevallen speelt het RNA-genoom gelijktijdig de rol van mRNA, dan is het eerste proces bijna hetzelfde dat de derde). In veel virussen bestaan ​​controlesystemen die zorgen voor een optimaal gebruik van de biomaterialen van de gastheercel. Wanneer viraal mRNA bijvoorbeeld voldoende is geaccumuleerd, wordt de transcriptie van het virale genoom onderdrukt en wordt replicatie hiernaast geactiveerd.

Rijping van virionen en uitgang uit de cel. Uiteindelijk synthetiseren nieuw gesynthetiseerde RNA- of DNA-genomen de overeenkomstige eiwitten en verlaten ze de cel. Men zou moeten zeggen dat het virus zich actief verspreidt, niet altijd de gastheercel doodt. In sommige gevallen (bijvoorbeeld orthomyxovirus) vertakken dochter-virussen zich van het plasmamembraan af zonder dat het scheurt. Zodoende kan de cel voortleven en een virus produceren.

[edit] Virus als een levend organisme

Of virussen als levend kunnen worden beschouwd, hangt af van de geaccepteerde definitie van het leven. Virussen worden meestal beschouwd als levend voor de "functionele" definitie van het leven, maar niet voor de "structurele" definitie van het leven.

De functionele definitie van leven bestaat uit het vormen van een lijst van axioma's die zichzelf niet afstoten van zijn structuur, elk organisme moet het vervullen zodat het als levend kan worden herkend. Het zou moeten (een van de mogelijke axiomatizations, hoewel ze allemaal ongeveer hetzelfde betekenen):

  • kunnen reproduceren;
  • om erfelijke variabiliteit uit te drukken, die de mogelijkheid van reproductie beïnvloedt, dat wil zeggen in staat te zijn tot evolutie.

Daarom hebben kristallen, prionen of computervirussen, hoewel ze zich kunnen vermenigvuldigen, geen significante erfelijke eigenschappen, dus ze leven niet. Biologische virussen, volgens deze definitie, leven nog.

Structurele definitie van leven is het vaststellen van een lijst met criteria, afgeweerd van de structuur van het organisme. Dit, in het bijzonder:

  • reproduktie
  • groei
  • metabolisme
  • celstructuur, met ribosomen en andere organellen
  • genetisch materiaal dat wordt opgeslagen als nucleïnezuren
  • aanwezigheid van proteïne en nucleïnezuren
  • de beweging

In tegenstelling tot de functionele definitie, is er hier geen specifieke set voorwaarden: in de meeste van deze sets voldoen de virussen niet aan ten minste een van deze voorwaarden.

[bewerken] Classificatie

In de taxonomie van dieren in het wild worden virussen onderscheiden in een afzonderlijk Vira-taxon, dat in de Systema Naturae 2000-classificatie wordt gevormd, samen met de domeinen Bacteria, Archaea en Eukaryota, de worteltaxon Biota. Gedurende de twintigste eeuw deden taxonomen voorstellen om een ​​specifiek taxon te creëren voor niet-cellulaire levensvormen (Aphanobionta Novak, 1930; Acytota Jeffrey, 1971; Acellularia), maar dergelijke voorstellen waren niet gecodificeerd.

Virussen worden geclassificeerd in DNA dat (herpes simplex-virus) bevat en RNA (humaan immunodeficiëntievirus) bevat. Volgens de structuur van capsomers. Isometrisch (kubisch), spiraalvormig, gemengd. Door de aanwezigheid of afwezigheid van een extra lipoproteïne-omhulling (supercapsid), worden virussen verdeeld in eenvoudig en complex. Achter de gastheercellen De meest gebruikte virusclassificatie wordt voorgesteld door Nobelprijswinnaar David Baltimore. Het is gebouwd op het type nucleïnezuur, wordt gebruikt door het virus om erfelijk materiaal over te brengen, en op de manier waarop het wordt uitgedrukt en gerepliceerd. Opgemerkt moet worden dat een dergelijke classificatie niet de fylogenetische verwantschappen tussen soorten virussen weerspiegelt, omdat virussen volgens de algemeen aanvaarde opvatting nu mechanismen van oorsprong hebben die verschillen van alle andere organismen.

In tegenstelling tot celorganismen, waarvan de genetische informatie wordt opgeslagen als dubbelstrengig DNA, kan het genoom van het virus worden opgeslagen in de vorm van een dubbel- of enkelstrengs nucleïnezuur. Tegelijkertijd kan dit zuur zowel DNA als RNA zijn, waarvan de matrixvorm (m-RNA) in cellen wordt gebruikt als een tussenproduct bij de vertaling van genetische informatie in het proces van eiwitsynthese. RNA-genomen van virussen kunnen in twee tegengestelde richtingen worden gecodeerd: de genen bevinden zich ofwel in de richting van het 5'-uiteinde van het molecuul naar het 3'-uiteinde (positieve richting of + polariteit), vergelijkbaar met de richting van genen in m-RNA in cellen of genen virale genomen bevinden zich in de tegenovergestelde richting (negatieve richting of -polariteit).

De taxonomie van virussen is in principe vergelijkbaar met de taxonomie van cellulaire organismen. Taxonomische categorieën die worden gebruikt in de classificatie van virussen, zoals (tussen haakjes staan ​​de achtervoegsels voor de vorming van Latijnse namen):

  • Detachement (-viralen)
  • Familie (-viridae)
  • Onderfamilie (-virinae)
  • Genus (-virus)
  • uitzicht

Maar in de nomenclatuur van virussen zijn er enkele kenmerken die het onderscheiden van de nomenclatuur van cellulaire organismen. Ten eerste zijn de namen, niet alleen van soorten en geslachten, maar ook rijen en families cursief; ten tweede, in tegenstelling tot de klassieke Linney-nomenclatuur, zijn de namen van virussen niet binomiaal.

In totaal zijn ongeveer 80 families beschreven, waaronder ongeveer 4000 individuele soorten virussen.

De verdeling van families in rijen is onlangs begonnen en is traag; op dit moment zijn slechts 3 rijen diagnostische tekens geïsoleerd en beschreven en de meeste beschreven families zijn niet geclassificeerd.

[bewerken] Antivirale beschermingsmechanismen

[bewerken] Inductie van interferonsynthese

Intracellulaire reproductie van het virus induceert de synthese van alfa- en bèta-interferonen die andere cellen tegen het virus beschermen. En tijdens fagocytose van virionen wordt de synthese van gamma-interferonen geïnduceerd door macrofagen.

Interferonen in de cel veroorzaken de synthese van enzymen die de mRNA-translatie schenden, waardoor reproductie van het virus onmogelijk wordt. Het stopt echter ook de synthese van cellulaire eiwitten, wat celdeling voorkomt. Interferonen zijn niet virusspecifiek, dat wil zeggen, inferonen die zijn geïsoleerd als reactie op de invasie van één virus remmen ook de voortplanting van anderen, maar er zijn soortspecifiek, dat wil zeggen dat ze de reproductie van het virus alleen in de cellen van zijn eigen soort onderdrukken.

[bewerken] Eliminatie van met virus geïnfecteerde cellen

Tijdens de reproductie van het virus worden de antigenen ervan aan het celmembraan toegevoerd, samen met de antigenen van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex. Daar worden ze herkend door cytotoxische T-lymfocyten CD8. Deze lymfocyten vernietigen met virus geïnfecteerde cellen, waardoor de verspreiding van het virus wordt gestopt en langdurige immuniteit wordt geboden.

Ook geïnfecteerde cellen worden herkend en vernietigd door natuurlijke moordenaars. Antivirale antilichamen reageren met de overeenkomstige antigenen op het celoppervlak en blokkeren deze. Natuurlijke moordenaars kunnen dergelijke antilichamen herkennen en de cellen vernietigen waaraan ze zijn geadsorbeerd.

[bewerken] Eliminatie en neutralisatie van virionen

Extracellulaire virussen worden uit het lichaam geëlimineerd door fagocytose, hoewel sommige ervan kunnen worden opgeslagen en zich in fagocyten kunnen vermenigvuldigen. Macrofagen voeren de presentatie van virale antigenen uit; na herkenning van dergelijke antigenen door B-lymfocyten en Th2-cellen, ontwikkelt zich een humorale immuunrespons en antilichaamsynthese. IgG wordt geneutraliseerd door virussen, voornamelijk in de weefselvloeistof, IgM - in het bloed en secretoire IgA - op het oppervlak van slijmvliezen. De virussen in de cel worden blootgesteld aan antilichamen. Antilichaamcomplexen met virussen worden actief gefagocyteerd door macrofagen. Ook virionen worden vernietigd als gevolg van de activering van het compliment.