MORFOLOGIA I FIZJOLOGIA WIRUSÓW Wirusy to pozbawione budowy komórkowej struktury zdolne do namnażania się wyłącznie w komórkach-gospodarzach. Poza komórkami gospodarza wirusy zachowują się martwe obiekty. Pojedyncza cząsteczka wirusa wydostająca się z jednej komórki, a następnie zakażająca kolejną, nosi nazwę wirionu. W skład wirionu danego wirusa wchodzi zawsze tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego, stanowiący materiał genetyczny wirusa. Jest to albo DNA albo RNA. Kwasy te w wirusach nigdy nie występują razem. Stąd wyróżnia się RNA wirusy, DNA wirusy oraz retrowirusy. Kwas nukleinowy może występować w postaci jednoniciowego RNA, dwuniciowego RNA, jednoniciowego DNA liniowego lub kolistego, dwuniciowego DNA liniowego lub kolistego.
Materiał genetyczny osłonięty jest białkową otoczką, zwaną kapsydem. Zbudowany on jest z kapsomerów, pojedynczych jednostek. Wirusy, które opuszczają komórkę gospodarza przez pączkowanie, otoczone są dodatkowo błoną lipidową pochodzącą z komórki gospodarza.
• Wirus – niekomórkowy element genetyczny który wykorzystuje komórki do swojego namnażania, posiada stan pozakomórkowy
Wielkość wirusów: 20 nm do 300 nm
Największy wirus: wirus ospy naturalnej ma 200 nm
Najmniejszy wirus: wirus Polio ma 28 nm
Genom wirusowy: Mniejszy niż u komórkowców, największy znany genom wirusa: ma tylko 190 KB.
Genomy bakteryjne: 1000-9000 KB
Wirusy pasożytują na różnych komórkach
Wirusy nie potrafią namnażać się jedynie w żywych komórkach swoich gospodarzy. Ze względu na organizm gospodarza wyróżniamy
wirusy roślinne – są to RNA wirusy
− mozaikowatość liści tytoniu
− mozaikowatość pomidora
− mozaikowatość lucerny
− karłowatość pomidora i ziemniaka
wirusy zwierzęce – RNA lub DNA wirusy
− wścieklizna
− pryszczyca
− nosówka
− cholera świń
− trzęsawka owiec
− flaszeria jedwabników
− choroba woreczkowa pszczół
wirusy ludzkie – RNA, DNA wirusy lub retrowirusy
− ospa wietrzna
− półpasiec
− opryszczka
− odra
− różyczka
− grypa
− świnka
− żółtaczka
− odkleszczowe wirusowe zapalnie mózgu
− gorączka krwotoczna (wirus Ebola)
− AIDS
bakteriofagi – są to głównie DNA wirusy
WIRUSOWE ZAPALENIE WĄTROBY Na świecie każdego roku odnotowuje się:
→ 1,4 mln przypadków zachorowań na wirusowe zapalenie wątroby typu A,
→ 400 mln zachorowań na wirusowe zapalenie wątroby typu B,
→ 300 mln zachorowań na wirusowe zapalenie wątroby typu C (choć szacuje się, że są to wartości zaniżone, ze względu na bezobjawowy przebieg choroby w początkowym stadium).
Wirus typu B jest 100-krotnie bardziej zakaźny niż HIV, a 25% bezobjawowych nosicieli umiera z powodu chorób wątroby.
Antybiotyki nie leczą chorób wirusowych!
BAKTERIOFAGI Fagi zjadliwe (wirulentne) – po namnożeniu się w komórce (cykl lityczny) wydostają się z niej dzięki wywołaniu lizy komórki gospodarza (śmierć). Uwolnione bakteriofagi atakują następne komórki bakterii – infekcja się rozprzestrzenia. Fagi łagodne – zakażają swego gospodarza, namnażają się w jego komórkach jako fag nieinfekcyjny (profag). Niezarażają innych komórek, a jedynie potomne komórki swego gospodarza. Jest to cykl lizogeniczny. Od czasu do czasu, w jednej na 102 – 105 bakterii następuje uruchomienie cyklu litycznego. Spontaniczne lub pod wpływem czynników mutagennych następuje wycięcie DNA faga z chromosomu bakteryjnego, namnożenie faga, liza komórki, uwolnienie fagów potomnych i infekcja innych komórek.
Istnieją jeszcze mniejsze od wirusów czynniki zakaźne.
WIROIDY to koliste cząsteczki jednoniciowego RNA, nie posiadające otoczki białkowej. Długość łańcuch RNA wynosi około 360 nukleotydów, co oznacza, że są one ok. 10 razy mniejsze niż infekcyjne RNA najmniejszych poznanych RNA wirusów.
Powodują choroby roślin, głównie wrzecionowatość bulw ziemniaczanych, a także choroby chmielu, cytrusów, ogórków, palm kokosowych.
PRIONY składają się z samego białka, nie posiadają RNA ani DNA. Priony PrP są niepodatne na działanie enzymu - proteazy. Na działanie tego enzymu jest podatne białko prionowe PrPc, które występuje w mózgu każdego człowieka. W wyniku zarażenia prionami PrP dochodzi do tego, że zwykłe białko prionowe PrPc powstające w mózgu przekształca się w priony PrP, które na zasadzie reakcji łańcuchowej stopniowo gromadzą się w komórkach nerwowych i je niszczą, prowadząc do narastających objawów choroby kończącej się zgon
Priony wywołują choroby układu nerwowego:
-trzęsawka owiec i kóz (scrapie)
-gąbczaste zwyrodnienie mózgu bydła (BSE - Bovine Spongiform Encephalopathy)
-choroba kuru - do końca lat 50.-tych kuru zabijało kobiety i dzieci plemienia Fore na wyspie Papua Nowa Gwinea, które z powodów rytualnych jadły mózgi pobrane ze zwłok zmarłego krewnego. Ludzie urodzeni po wprowadzeniu zakazu kanibalizmu – tj. po 1959r. - już nie chorują na kuru.
-Choroba Creutzfeldta - Jakoba (CJD) - może mieć podłoże genetyczne (wynikające z odziedziczenia zmutowanej formy genu PrP), ale może być również spowodowana samoistną mutacją genu PrP komórki somatycznej.
-nowy wariant choroby Creutzfeldta - Jakoba (nvCJD) – w 1996r. minister zdrowia Wielkiej Brytanii ogłosił, że nowy wariant choroby Creutzfeldta - Jakoba może wiązać się z narażeniem na czynnik wywołujący gąbczaste zwyrodnienie mózgu bydła. Choroba ta występuje u młodych i bardzo młodych osób. Pierwszy przypadek opisany został przez Creutzfeldta w latach 1920-21 i dotyczył osoby zmarłej we Wrocławiu w wieku 23 lat z objawami klinicznymi i zmianami neurologicznymi zgodnymi z obecną definicją nowego wariantu choroby Creutzfeldta - Jakoba. Nie znany jest okres wylęgania choroby u człowieka (czas od zakażenia do pojawienia się pierwszych objawów). Od pojawienia się pierwszych objawów (lęk, depresja, zamknięcie w sobie, utrata pamięci, otępienie, narastające zmiany zachowania) do zgonu upływa przeciętnie około roku, niekiedy znacznie dłużej. Badania laboratoryjne wykazały, że zakażenie może być przeniesione z zakażonego bydła (przez wstrzyknięcie lub z pokarmem) przez mózg, rdzeń kręgowy i siatkówkę. W przypadku pozostałych tkanek i wydzielin możliwości tej nie wykazano. W szczególności nie stwierdzono przenoszenia zakażenia przez mięso i mleko zakażonych krów.
-jatrogenny wariant choroby Creutzfeldta – Jakoba – jest związany z leczeniem i zabiegami leczniczymi. Do tej pory zmarło 110 osób leczonych hormonami pozyskanymi z gruczołów przysadkowych pobranych ze zwłok ludzkich oraz 70 osób, którym przeszczepiono oponę twardą również pobraną ze zwłok ludzi, którzy byli bezobjawowymi nosicielami prionów. Rozpatrywane jest ryzyko zakażenia pacjentów pobierających krew i preparaty krwiopochodne.
TYP CHOROBY
DROGI ZAKAŻENIA
PRZEBIEG CHOROBY
ZAPOBIEGANIE
WZW typu A (RNA wirus)
Wirus występuje w kale chorego, więc źródłem zakażenia są produkty spożywcze i woda zanieczyszczone odchodami człowieka – choroba „brudnych rąk”.
Choroba trwa od 6 dni do 2 miesięcy, bardzo rzadko przechodzi w postać przewlekłą.
Przestrzeganie higieny w trakcie jedzenia i picia oraz higieny ciała przygotowywania posiłków. Możliwe szczepienia.
WZW typu B (DNA wirus)
Głównie przez krew chorego, ale też poprzez uszkodzenia skóry, do których dostanie się zakażona ślina, mocz, stolec, nasienie, krew, śluz z pochwy. Stąd duże ryzyko zakażenia podczas stosunków płciowych, zabiegu chirurgicznego, wizyty u stomatologa, fryzjera, kosmetyczki, porodu.
Choroba trwa około 6 miesięcy, konieczna hospitalizacja, często przechodzi w stan przewlekły trwający wiele lat. Liczne powikłania, np. marskość wątroby, mogące prowadzić do śmierci.
Szczepienia ochronne, szczególnie przed planowanymi zabiegami chirurgicznymi.
WZW typu C (RNA wirus)
Głównie poprzez krew, rzadziej przez kontakt płciowy oraz z matki na dziecko.
Infekcja często przez wiele lat przebiega bezobjawowo. Przewlekłe zakażenie prowadzi do marskości wątroby, rozwoju nowotworu i zwykle śmierci.
Systematyczne badania krwiodawców, właściwa sterylizacja narzędzi w szpitalach i przychodniach.
Cykl lizogenny, cykl lizogeniczny (biogenny) inaczej lizogenia - odmiana replikacji wirusów, polegająca na wnikaniu materiału genetycznego wirusa do komórki gospodarza i jego replikacji wraz z DNA gospodarza, która nie prowadzi do śmierci (lizy) komórki.
Pierwszym etapem cyklu lizogennego jest, podobnie jak w cyklu litycznym, wniknięcie materiału genetycznego wirusa do komórki gospodarza. Następnie wirusowy DNA integruje do genomu gospodarza. W przypadku wirusów, których materiałem genetycznym jest RNA, RNA musi najpierw zostać przepisane na DNA w procesie odwrotnej transkrypcji. Wirus w genomie gospodarza nazywany jest prowirusem, w przypadku bakteriofagów mówi się o profagu. Materiał genetyczny wirusa jest namnażany podczas replikacji genomu komórki i przekazywany do komórek potomnych. W pewnych sytuacjach profag może zostać wycięty z genomu gospodarza i wejść w cykl lityczny.
• Cykl lityczny Fag powoduje lizę i śmierć komórki gospodarza
• Cykl lizogenny Profagowe DNA włączane w DNA gospodarza
Bakteriocyny – substancje antybiotyczne o charakterze białkowym wytwarzane przez bakterie, zdolne do zahamowania wzrostu organizmów pokrewnych, lub nawet do ich zabicia, są one kodowane przez plazmidy.Bakteriocyny izolowane z E.coli określa się jako kolicyny, z Pseudomonas aeruginosa - piocyny, z Bacillus megaterium jako megacyny.
• Roznice:
* Wirusy: Wirus – niekomórkowy element genetyczny który wykorzystuje
komórki do swojego namnażania, posiada stan pozakomórkowy.
• Cząsteczka wirusa zawierająca kwas nukleinowy otoczony przez białko lub/i inne komponenty makrocząsteczkowe jest nazywana wirionem.
• Wirusy są silnie uzależnione od struktury komórki „żywiciela” i jej składników metabolicznych.
• Wirusy mogą nadawać ważne nowe właściwości komórkom w których się namnażają.
• W zależności od gospodarza:
• wirusy bakteryjne (bakteriofagi)
• wirusy zwierzęce (lepiej zbadane)
• wirusy roślinne (mniej zbadane)
•
• W zależności od struktury kwasów nukleinowych:
• DNA wirusy (ssDNA, dsDNA)
• RNA wirusy (ssRNA, dsRNA)
• RNA-DNA wirusy (ssRNA, dsDNA)
*Priony:
Priony (ang. prion, od proteinaceous infectious particle) - infekcyjne białka, występujące powszechnie w każdym organizmie i całkowicie niegroźne. Dopiero w sytuacji, gdy zmieniają one swoją naturalną konformację, stają się białkiem\ prionowym infekcyjnym.
*Wiroidy:
Wiroidy - zakaźne cząstki składające się wyłącznie z kolistego, jednoniciowego ...
JOHNKP