Inside Look: Hoe Virussen Ons Binnenvallen

{h1}

Vijfentwintig jaar na de ontdekking van het eerste bevestigde geval van aids, neemt WordsSideKick.com je mee in virussen om te zien hoe ze infecteren.

Vijfentwintig jaar geleden, in het lichaam van 's werelds eerste diagnose van AIDS-casus, ontvouwden zich de volledige mogelijkheden en mysterieuze werking van een virus.

Drie jaar later, in 1984, kondigden Luc Montagnier van het Pasteur Institute of Paris en Robert Gallo van het National Cancer Institute hun ontdekking aan van HIV, het virus dat het menselijke immuunsysteem infecteert en aids veroorzaakt.

Hoewel de kleinste virussen slechts ongeveer een miljoenste centimeter lang zijn, voldoen ze aan hun Latijnse naamgenoot-gif. Ze zijn in staat om een ​​menselijk lichaam te infecteren en kapen, waardoor gezondheidsrisico's zo klein als de gewone griep en zo rampzalig als de aids-epidemie.

Aan de binnenkant

Virussen zijn netjes georganiseerde, kleine pakketten met genetisch materiaal, in de vorm van staven, filamenten, harpoenen of bollen.

Eiwitten omringen het pakket, dat een capside wordt genoemd. Sommige virussen hebben een toegevoegde laag lipiden die de capside omhullen. Kleine uitbreidingen van het virus worden antigenen genoemd, die het virus helpen de doelcel op te sporen [3D-anatomie van HIV].

De geringe aard van virussen, met uitzondering van het relatief gigantische mimivirus, heeft het bepalen van hun uiterlijk moeilijk gemaakt. De uitvinding van de elektronenmicroscoop in de jaren 40 maakte eerst virussen zichtbaar.

Wetenschappers van de Florida State University hebben onlangs een nieuw 3D-beeld van HIV en de eiwitstekels op het oppervlak geproduceerd die overeenkomen met de gastheercellen. De foto's kunnen onderzoekers helpen beter te begrijpen hoe het virus samensmelt met een gastheer-T-cel en nieuwe manieren inspireren om vaccins te ontwerpen.

"Tot nu toe, ondanks intensief onderzoek door veel laboratoria, zijn de ontwerpdetails van de spikes en hun verspreidingspatroon op het oppervlak van het virusmembraan slecht begrepen, wat ons begrip van hoe de virusinfectie daadwerkelijk plaatsvond en gefrustreerde inspanningen om te creëren heeft beperkt vaccins, "zei hoofdonderzoeker en immunoloog Kenneth Roux.

De bevindingen werden deze maand gepubliceerd in de online editie van het tijdschrift Natuur.

Iedereen is een doelwit

Virussen jagen op alle levende organismen en veranderen ze in viraal Xerox-machines.

In tegenstelling tot een bacterie of een cel van een dier, mist een virus het vermogen om zichzelf te repliceren. Een virus bevat enige genetische informatie die cruciaal is voor het maken van kopieën van zichzelf, maar het kan de klus niet klaren zonder de hulp van de duplicerende apparatuur van een cel, enzymen en andere moleculen lenen om meer virussen te verzinnen.

"Het is geen levend organisme", zei immunoloog Fabio Romerio van het Institute of Human Virology, opgericht en geregisseerd door Gallo. "Het is gewoon een goed georganiseerde moleculaire parasiet."

Vast te zitten in een microscopisch vagevuur ergens tussen leven en leven, kunnen virussen gedurende lange perioden inactief blijven.

Aan het lange einde van de tijd is spectrum een ​​variant van het herpesvirus, HHV6, dat meer dan 97 procent van de bevolking infecteert zonder ernstige gezondheidsproblemen te veroorzaken. De meesten van ons zijn op jonge leeftijd besmet, wat aanvoelt als een milde vorm van griep. Daarna kan het virus zich gedurende ons hele leven onschadelijk vasthouden.

Op de loer liggen

HIV kan ook gedurende maanden of zelfs jaren in het lichaam sluimeren. Het kan zich heimelijk repliceren op lage niveaus en constant een paar nieuwe virale agentia produceren zonder de gastheercel te doden.

Door zich te hechten aan een gastheercel en de cel te dwingen zijn genetische ordeningen te volgen, kan een virus een gastheer in een virale legerfabricage-machine veranderen.

Sommige virussen zijn zeer specifiek over welke cellen ze targeten, terwijl andere minder selectief zijn. Zoals het matchen van puzzelstukjes, zoekt het virus naar cellen om aan vast te houden. Eiwitten op het oppervlak van het virus herkennen het doelwit door de eiwitten of suikers op het oppervlak van de gastheercel.

Mystery Monday

Elke maandag verkent deze WordsSideKick.com-serie een verbazingwekkend aspect van de wereld om je heen.

Eerdere artikelen:

  • Hoe we ruiken
  • Waarom we liegen
  • Waarom mieren de wereld regeren
  • De wetenschap van verkeersopstoppingen
  • Waarom Rice Krispies Go Snap, Crackle, Pop!
  • De schokkende waarheid achter statische elektriciteit
  • Waarom de grond bruin is
  • Waarom Frogs groen zijn
  • Hoe dolfijnen draaien, en waarom

Een eiwit met de naam GP120 zit bijvoorbeeld op het oppervlak van HIV en zorgt ervoor dat het virus zich hecht aan de doelcel. GP120 bindt zich aan twee eiwitten op de cel. Nadat de eiwitten zijn verbonden, levert het virus zijn genetisch materiaal af in de cel.

HIV heeft slechts een beperkt aantal eiwitten, dus het is afhankelijk van de eiwitten van de gastheercel om nieuw genetisch materiaal te synthetiseren, waaronder meer GP120, en de replicatie ervan te reguleren.

Virussen komen met verschillende hoeveelheden en soorten genetisch materiaal. Sommige virussen dragen dubbelstrengig DNA, terwijl andere, zoals HIV, slechts één enkele streng RNA hebben. Het soort genetisch materiaal dat een virus draagt, bepaalt hoe het replicatieproces in de gastheercel werkt.

Een geïnfecteerde gastheercel wordt een virusfabriek.

In het geval van HIV produceert en infiltreert elke geïnfiltreerde cel honderden nieuwe virale deeltjes. De hele vijandige overname, vanaf het moment dat HIV zich hecht aan een gastheercel en nieuwe HIV-nakomelingen vrijgeeft, duurt één tot twee dagen.

Als de hiv-productie krachtig is, wordt de cel onmiddellijk gedood. Anders zal de cel nog een paar dagen overleven.

Meer dan alleen een virus

Virussen brengen ook op andere manieren schade toe. Sommige virussen zijn in verband gebracht met ziekten.

Onderzoekers hebben gesuggereerd dat een specifieke variant van het herpesvirus de neurogeneratieve ziekte multiple sclerose kan veroorzaken.

Meer om te ontdekken

Dodelijk ecosysteem... in je kussen

Enorme nieuwe virus tart classificatie

Menselijke virussen Doden dieren

FLU FEARS: speciaal verslag

Van een aantal virussen is bewezen dat ze kanker veroorzaken. Menselijke T-celleukemie-virussen, HTLV1 en HTLV2, infecteren bloedcellen en veroorzaken verschillende ziekten, waaronder een zeldzame kanker van de eigen T-cellen van het immuunsysteem.

Het is bekend dat het humaan papillomavirus (HPV) baarmoederhalskanker veroorzaakt. Een nieuw vaccin ter bescherming tegen HPV wacht momenteel op goedkeuring door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA). De FDA is van plan haar besluit later deze week bekend te maken.

Griep versus HIV

Vaccins spelen een sleutelrol bij het bestrijden van virussen. Veel wetenschappers beschouwen het vaccin als de grootste medische doorbraak van de twintigste eeuw. In 1955 ontwikkelde Jonas Salk het eerste veel gebruikte vaccin, dat mensen levenslange immuniteit gaf aan poliovirus.

Vaccins leiden het menselijke immuunsysteem op een vliegende start door het te leren hoe ze beschermende schilden, antilichamen genaamd, kunnen produceren om een ​​specifiek virus te bestrijden.

Elk jaar stropen miljoenen Amerikanen de handen uit de mouwen voor een griep-immuniteit. De opnames vinden jaarlijks plaats omdat, terwijl de griep over de hele wereld reist, deze muteert in nieuwe stammen. Onderzoekers werken om de griep voor te blijven en nieuwe vaccins te maken om de versie van elk jaar te bestrijden. Om onze immuniteit te behouden, moeten we doorgaan met opnames in de arm.

HIV komt niet in jaarlijkse golven. In plaats daarvan muteert het snel in het lichaam.

Omdat het genetische materiaal bestaat uit RNA, beschouwen wetenschappers HIV als een retrovirus. Het kopiëren van retrovirussen vereist veel stappen en laat veel ruimte voor fouten. Sommige fouten maken het virus onschadelijk, terwijl andere fouten helpen het virus te versterken.

Het maken van vaccins die gelijke tred houden met al deze mutaties is een uitdaging voor onderzoekers.

"Een vaccin moet effectief zijn tegen alle mogelijke varianten van het virus," zei Romerio.

De HIV-paradox

Omdat HIV een relatief jong menselijk virus is, weten wetenschappers er minder van dan andere, langer levende virussen.

Wetenschappers weten wel dat een deel van het succes van HIV ligt in de keuze van het doelwit: het immuunsysteem, meestal verantwoordelijk voor het verdedigen van een lichaam tegen een virus.

Het virus infecteert de CD4 T-cel, een belangrijke speler in ons immuunsysteem. Ze zijn verantwoordelijk voor het reguleren van de duur en de kracht van iemands immuunrespons. Romerio vergelijkt deze T-cellen met een quarterback op een voetbalteam.

"Ze zijn de hersenen van het immuunsysteem," zei Romerio.

Er is echter een paradox die wetenschappers nog moeten begrijpen. Hoewel HIV slechts 2 tot 5 procent van de T-cellen van een persoon infecteert, lijken alle immuuncellen onder een microscoop te zijn gestoord.

Ook al is de ster quarterback ziek van de griep, zijn ogenschijnlijk gezonde vervangers lijken het spel ook niet te spelen, legde Romerio uit. Geen van hen kan de bal gooien of hun teamgenoten vertellen hoe ze moeten spelen.

"We hopen met nieuwe strategieën te komen voor het herstel van het immuunsysteem om HIV te bestrijden," vertelde Romerio WordsSideKick.com. "Het is een belangrijk onderdeel van het vaccin, het moet verdedigen tegen HIV en ook de antilichamen leren hoe het virus te elimineren.

"Sinds de ontdekking van het virus hebben we veel geleerd over het virus en hoe het toegang krijgt tot cellen en hoe het werkt," legde Romerio uit. "Maar ik denk dat we nog steeds niet het belangrijkste stuk van de puzzel hebben dat ons in staat zou stellen om erachter te komen wat er precies gebeurt als HIV de mens infecteert." We hebben een fundamenteel begrip nodig van de manier waarop HIV interageert met het menselijke immuunsysteem. "


Video Supplement: Ghostmates.




Onderzoek


Hpv-Vaccin: Wat Als U Een Dosis Mist?
Hpv-Vaccin: Wat Als U Een Dosis Mist?

Waarom Kip Wassen Voordat Koken Onveilig Is (Video)
Waarom Kip Wassen Voordat Koken Onveilig Is (Video)

Science Nieuws


Papa Is Hier! Waarom Vaders Zichzelf 'Papa' Rond Kinderen Noemen
Papa Is Hier! Waarom Vaders Zichzelf 'Papa' Rond Kinderen Noemen

Quake Death Toll In 2004 Kan Het Slechtst Zijn Sinds 1556
Quake Death Toll In 2004 Kan Het Slechtst Zijn Sinds 1556

Total Solar Eclipse Transformeert Illinois Town In Een Hemelse Superbowl
Total Solar Eclipse Transformeert Illinois Town In Een Hemelse Superbowl

Hoe Gematigde Bevingen Reuzen Kunnen Worden
Hoe Gematigde Bevingen Reuzen Kunnen Worden

De Regels Van Aantrekking In Het Spel Van Liefde
De Regels Van Aantrekking In Het Spel Van Liefde

WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com