Retroviry

Retroviry ovlivňují lidský genom po miliony let. Důležitá infekční onemocnění však lze vysledovat až po retroviry.

Co jsou retroviry?

Virus je infekční částice, která se sama o sobě nemůže množit. Viry také nemají svůj vlastní metabolismus. Viry se tedy mezi živé bytosti nepočítají, přestože mají individuální charakter života.

A Retrovirus je virus bez vlastní DNA (kyselina deoxyribonukleová), což je molekula, která se vyskytuje ve všech živých věcech a některých virech, která se skládá z dvojité šroubovice a obsahuje všechny dědičné informace.

Genetický materiál (genom) retrovirů, které mají průměr asi 100 nm, obsahuje pouze jeden řetězec RNA (ribonukleová kyselina), který je obklopen balíčkem („kapsidou“) tvořeným bílkovinami. Vnější obal retrovirů je tvořen převážně ve vodě nerozpustnými molekulami (vyrobenými z "lipidových" látek), ve kterých jsou zabudovány virové proteiny.

Význam a funkce

„Endogenní retroviry“ („XRV“) byly integrovány do genomu hostitelské buňky v zárodečné linii hostitelského organismu před mnoha generacemi („provirus“) a přenášejí se z generace na generaci.

Výzkum ukázal, že přibližně 9 procent lidského genomu je tvořeno virovou RNA. Naprostá většina této RNA byla nalezena v genomu našich předků přibližně před 40 až 70 miliony let. Dílčí složky retrovirů, které lze v lidském genomu stále poznat, se staly součástí genetického složení před 100 miliony let. Genomy některých endogenních retrovirů mají dokonce ochrannou funkci pro život: Například, lidská těhotenství jsou možná pouze proto, že určitý starověký retrovirus zabraňuje odmítnutí embrya.

Naopak „exogenní retroviry“ („ERV“) pronikají do hostitelského organismu infekcí. Retroviry, které infikují zejména obratlovce, infikují určité buňky živočišného těla, na které se specializují. V buňce, kterou infikovali, začlení svůj genetický materiál do genetického materiálu hostitelské buňky. Po reprodukci retrovirů v hostitelské buňce se viry uvolňují do krevního řečiště a mohou tedy napadat jiné buňky. DNA buňky je zodpovědná za produkci RNA, která sama funguje jako součást genomu a jako „messenger RNA“ (mRNA, messenger RNA) přenáší informace, které jsou nezbytné pro tvorbu proteinů.

Termín „retrovirus“ vyplývá ze skutečnosti, že tato forma viru zvrátí počáteční zkušenosti s tvorbou RNA v buňce: Není to původní DNA hostitelské buňky, která nyní spouští pokyny pro tvorbu RNA. Spíše retrovirus mění DNA hostitelské buňky, která po infekci dává pokyny pro produkci nových retrovirů. Takzvaná "reverzní transkriptáza" (RT), speciální "enzym" retroviru, umožňuje zavedení retrovirové RNA do DNA hostitelské buňky. Enzymy jsou látky, které mohou vyvolat určité biochemické reakce.

Nebezpečí, poruchy, rizika a nemoci

Nejznámějším retrovirem je virus HI (virus lidské imunodeficience), který u lidí způsobuje imunitní deficit. HIV se specializuje na tzv. „Pomocné buňky T“ (známé také jako „CD4 lymfocyty“), které jsou v lidském těle odpovědné za koordinaci obrany proti patogenům a cizím látkám.

Lymfocyty patří do skupiny bílých krvinek („leukocyty“). Pomocné buňky T představují podskupinu „T buněk“. Termín „T buňka“ označuje „brzlík“, který je součástí takzvaného „lymfatického systému“ a tedy imunitního systému. Brzlík je orgán složený ze dvou laloků, které se nacházejí nad srdcem u lidí. "T buňky" ("T lymfocyty") generované v kostní dřeni a migrující odtud do brzlíku jsou odpovědné za imunitní systém poté, co zrají v brzlíku.

Virus HIV se nakazilo 34 milionů lidí na celém světě. SIV (virus opičí imunodeficience) je skupina virů, z nichž se předpokládá, že se vyvinulo HIV. „Simian“ znamená „opičí“ a označuje nosiče SIV. Virus HTLV-1 (lidský T-lymfotropický virus 1), který také ovlivňuje CD4 T lymfocyty u lidí a příbuzných primátů, je jedním z retrovirů. U malého počtu infikovaných lidí se vyvinou neurologická onemocnění, jako je „tropická spastická paraparéza“ nebo „leukémie T-buněk“.

Příznaky tropické spastické paraparézy jsou podobné roztroušené skleróze. Leukémie T-buněk vede k maligním ("maligním") nádorům, které pocházejí z lymfocytů. Míra infekce virem HTLV-1 je v Evropě nízká: v západní Evropě se předpokládá, že je infikováno 6 000 lidí, z nichž asi jedno procento vyvine tropickou spastickou paraparézu. Odhaduje se však, že až 20 milionů lidí bylo infikováno HTLV-1 po celém světě.

Oslabení imunitního systému snížením počtu T buněk vede ke zvýšené náchylnosti k infekcím. Boj proti nemocem způsobeným retroviry je znesnadněn vysokou mírou mutace: k mutaci retroviru dochází s každou tisícinou až desettisícovou reverzní transkriptázou. Vývoj léčiv pro terapii retrovirových onemocnění je primárně zaměřen na ovlivnění reverzní transkriptázy.