13

Organizmy chorobotwórcze

I. Wirusy

Wirusy nie należą do organizmów żywych, ponieważ nie mają budowy komórkowej i nie prowadzą procesów przemiany materii. Najczęściej wirusy definiuje się jako cząstki organiczne, które infekują żywe komórki.

Czy wiesz, że…

Sformułowano wiele teorii dotyczących powstania wirusów. Jedna z nich zakłada, że wirusy to zbędne fragmenty materiału genetycznego, które wymknęły się spod kontroli komórki i z czasem dzięki procesom mutacji i selekcji całkowicie się od niej uniezależniły. Inna teoria mówi, ze wirusy to organizmy pasożytnicze o uproszczonej budowie, które czerpały energię bezpośrednio od żywiciela.

Wirusy mają różne kształty, a ich wielkość waha się w granicach 10-400 mikronów. Są zbudowane z cząsteczki kwasu nukleinowego i otoczki białkowej, którą nazywamy kapsydem. Kapsyd składa się z wielu identycznych białkowych podjednostek, które nazywamy kapsomerami. Kwas nukleinowy wraz z otaczającym go kapsydem nazywamy nukleokapsydem. Nukleoapsyd może być otoczony dodatkową osłoną białkowo-lipidową pochodzącą ze zniszczonej przez wirus komórki. Całkowicie złożoną jednostkę wirusa zdolną do infekowania organizmów żywych nazywamy wironem. Wiron stanowi formę przetrwalnikową wirusa poza organizmem gospodarza.

Kwas nukleinowy występujący w kapsydzie może być cząsteczką DNA lub RNA, jednoniciową lub dwuniciową, kolistą lub liniową. Cechą charakterystyczną budowy wirusów jest ogromna zmienność genetyczna, która wynika z gromadzenia się efektów mutacji ponieważ wirusy nie posiadają mechanizmów naprawy błędów powstających w procesie replikacji materiału genetycznego.

Chociaż wirusy nie prowadzą procesów przemiany materii, są zdolne do namnażania się w komórce gospodarza. W cyklu namnażania się wirusa, nazywanym cyklem litycznym wyróżnia się kilka etapów:

1. adsorpcja – wirus rozpoznaje receptory błonowe komórek gospodarza przyczepia się do błony komórkowej;

2. penetracja – wiron lub sam kwas nukleinowy wnika do komórki gospodarza;

3. replikacja wirusa – wirusowy kwas nukleinowy przejmuje kontrolę nad metabolizmem komórki gospodarza. Zachodzi replikacja wirusowego kwasu nukleinowego, produkcja wirusowych enzymów i białek kapsydu;

4. składanie – łączenie namnożonych cząsteczek kwasu nukleinowego i białek kapsydu w gotowe cząsteczki wirusa;

5. wolnienie wirusa przez zniszczenie komórki gospodarza.

Obok cyklu litycznego w komórce gospodarza wirusy mogą realizować także cykl lizogeniczny. W cyklu lizogenicznym po etapach adsorpcji i penetracji materiał genetyczny wirusa włącza się do DNA komórki gospodarza. Taką formę wirusa nazywamy prowiruem. Prowirus replikuje się wraz z DNA gospodarza, co powoduje przekazywanie materiału genetycznego wirusa powstającym komórkom potomnym. Prowirus w stanie latencji (uśpienia) może pozostawać w komórce gospodarza przez wiele lat nie dajac objawów choroby. Następnie prowirus może zostać wycięty z DNA gospodarza i w ten sposób wirus przechodzi z cyklu lizogenicznego do cyklu litycznego. W konsekwencji następuje zniszczenie komórki gospodarza lub zamiana komórki prawidłowej w nowotworową.

Tabela. 1. Wybrane choroby wirusowe człowieka

Nazwa choroby	Droga zakażenia	Objawy choroby
Wścieklizna	głownie ugryzienie przez chore zwierzę, także kontakt z jego wydzielinami	uszkodzenie układu nerwowego wywołujące ślinotok, bolesne skurcze mięśni, wodowstręt, zaburzenia koordynacji ruchów lub paraliż
Choroba Hainego-Medina (polio)	droga kropelkowa lub pokarmowa	choroba wieku dziecięcego; może przebiegać łagodnie, ale może też być śmiertelna; objawy związane są głównie z uszkodzeniem układu nerwowego: zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, zapalenie mózgu, porażenie kończyn
Grypa	droga kropelkowa	dreszcze, bole mięśniowo-stawowe, suchy kaszel, wysoka gorączka, katar; w wyniku powikłań może rozwinąć się zapalenie płuc czy zapalenie mięśnia sercowego
Zakażenie HPV; wirusem brodawczaka ludzkiego	kontakty seksualne, zakażenie dziecka przez chorą matkę w trakcie ciąży lub porodu	choroba może dawać objawy kliniczne w postaci brodawek na skórze i narządach płciowych lub przebiegać bezobjawowo; zakażenie niektórymi szczepami może prowadzić do rozwoju raka szyjki macicy
Różyczka	droga kropelkowa	występuje u dzieci i dorosłych; okres wylęgania trwa około 2 tygodni; charakterystycznymi objawami są powiększenie węzłów chłonnych w okolicach głowy i szyi oraz pod pachami, zwykle występuje wysypka pokrywająca najpierw twarz i szyję, a następnie tułów
Ospa wietrzna	droga kropelkowa	choroba wieku dziecięcego ale może wystąpić u dorosłych, wtedy przebieg choroby jest znacznie cięższy; okres wylęgania choroby trwa około 2 tygodnie; głównym objawem jest wysypka; ten sam wirus po kilku latach może wywoływać zachorowanie na półpaśca
Świnka	droga kropelkowa	występuje głównie u dzieci do 15 roku życia; okres wylęgania wynosi 14–20 dni; głównymi objawami są gorączka i bolesne powiększenie jednej lub obu ślinianek przyusznych
Wirusowe zapalenie wątroby typu B (WZW B)	kontakty seksualne z osobami zakażonymi, kontakt z zakażoną krwią, zabiegi medyczne, możliwe jest przeniesienie wirusa z matki na dziecko w trakcie porodu	okres wylegania choroby 50–160 dni; wirus powoduje zmiany w strukturze błon komórkowych hepatocytów, co sprawia, że są one rozpoznawane jako obce przez leukocyty i stają się celem ich ataku; skutkiem choroby może być marskość wątroby
Wirusowe zapalenie wątroby typu C (WZW C)	kontakt z zakażoną krwią, rzadziej kontakty seksualne z osobami zakażonymi	ponad 70% zakażeń przebiega bezobjawowo; przewlekły proces zapalny może doprowadzić do marskości wątroby lub wystąpienia pierwotnego raka wątroby