Negli anni di sviluppo attivo dello spazio informativo, i cittadini si sono abituati ai misteriosi nomi H1N1 o H5N1, e alcuni sanno già che la prima è l'influenza suina e la seconda è l'influenza aviaria. Ma fino ad ora, pochi dei normali pazienti - ex e futuri - capiscono come funziona il virus dell'influenza e come funziona esattamente.
Come funziona il virus dell'influenza?
I virus influenzali appartengono a una famiglia separata di orthomyxovirus. Il loro genoma non contiene un filamento di DNA a doppio filamento, come negli esseri umani, ma un RNA a filamento singolo. Inoltre, questa catena è composta da 8 frammenti separati che codificano un totale di sole 11 proteine. I frammenti di RNA si replicano persino, cioè si moltiplicano indipendentemente l'uno dall'altro. Questo è un punto importante che spiega perché i virus influenzali cambiano così facilmente e formano nuove varietà. Se due diversi ceppi del virus dell'influenza sono penetrati nella stessa cellula, possono scambiare sezioni separate del genoma, dando così vita a nuovi virus riassortenti che prima non esistevano.
Il virus è una sfera in forma. Al centro di questa sfera ci sono frammenti di un filamento di RNA, ognuno dei quali è associato a un insieme di proteine responsabili della replicazione di questo particolare frammento del genoma, cioè sono 8 nucleoproteine. Tutte queste nucleoproteine sono confezionate in un nucleocapside, un involucro proteico attorcigliato con grazia con una vite. E in cima - e questa è una caratteristica speciale dei cosiddetti virus avvolti - c'è un altro rivestimento chiamato supercapside.
Il supercapside è un'entità critica per il virus dell'influenza. In realtà, è una membrana a doppio strato lipidico, che include diversi tipi di glicoproteine - complessi di proteine e carboidrati. È dalle glicoproteine che gli scienziati determinano quale tipo di ceppo del virus dell'influenza è entrato nella provetta. È grazie a questi composti che il virus entra nella cellula e si moltiplica. Ed infine è proprio a contatto con le glicoproteine che vengono presi di mira alcuni efficaci farmaci antinfluenzali.
Le proteine di superficie del virus dell'influenza sono la chiave per la proprietà mondiale
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Quali composti unici si possono trovare sulla superficie del supercapside del virus dell'influenza?
Hemagglutinin
Questo è un composto mediante il quale il virus, in primo luogo, riconosce i recettori delle cellule dell'organismo ospite e, in secondo luogo, si attacca ad essi. Gli anticorpi contro l'emoagglutinina si formano quando una persona si ammala di un certo ceppo di virus influenzale e fornisce protezione contro di essa in futuro. Esistono 16 sottotipi di emoagglutinina.
Neuraminidasi
Questo è un enzima che, in primo luogo, distrugge i componenti dello strato di muco protettivo sulle membrane mucose delle vie respiratorie e quindi facilita il passaggio del virus alla cellula bersaglio. In secondo luogo, la neuraminidasi prende parte alla fusione di una particella virale con una cellula. Infine, assicura il rilascio di nuove particelle virali dalla cellula infetta. Se non ci fosse la neuraminidasi, il ciclo riproduttivo sarebbe limitato a una sola cellula, e anche senza la manifestazione di alcun sintomo della malattia. Gli anticorpi contro la neuraminidasi si formano nel nostro corpo a seguito della vaccinazione - impediscono al virus dell'influenza di diffondersi in tutto il corpo. Esistono 9 sottotipi di neuraminidasi nei virus dell'influenza A e uno ciascuno nell'influenza B e C.
Proteina M2
Questo è il cosiddetto canale ionico, cioè un "buco" regolabile nella membrana del virus attraverso il quale gli ioni possono muoversi. Dato che stiamo parlando di ioni, significa che stiamo parlando anche delle cariche che trasportano, cioè durante il funzionamento del canale ionico, il pH all'interno della particella virale cambierà. La proteina M2 è progettata per trasferire protoni, cioè i nuclei dell'atomo di idrogeno con una carica positiva (H +).
Riproduzione e viremia
Quindi, con l'aiuto della neuraminidasi, il virus dell'influenza si è fatto strada attraverso lo strato di muco nel tratto respiratorio e ha raggiunto la superficie della cellula epiteliale, più precisamente, all'epitelio ciliato che le riveste. La neuraminidasi ha una speciale "tasca" attraverso la quale si lega a piccoli residui di carboidrati (oligosaccaridi) che fuoriescono dalla membrana cellulare.
In questo caso, il supercapside del virus entra in contatto con la membrana cellulare e i loro strati lipidici si fondono. Di conseguenza, il nucleocapside, che contiene, come ricordiamo, 8 segmenti di RNA, entra nella cellula, nel suo citoplasma.
Mentre è in corso il processo di penetrazione del nucleocapside del virus nella cellula, la proteina M2 sta lavorando attivamente. Pompa protoni all'interno del virus, il che significa che l'ambiente al suo interno diventa sempre più acido. Come risultato di queste manipolazioni, il contenuto del nucleocapside penetra nel nucleo cellulare. Allo stesso tempo, i segmenti di RNA virale vengono rilasciati sotto forma di complessi con proteine, che ricevono tutte le risorse necessarie della cellula a loro disposizione e iniziano la produzione di nuovi virus. Questo è anche un processo molto ponderato durante il quale si formano mRNA "temporanei", inviati dal nucleo al citoplasma per organizzare la sintesi delle proteine virali lì. Quindi queste proteine vengono trasportate al nucleo, dove le particelle virali vengono infine assemblate. Alcuni dei nuovi RNA genomici vengono utilizzati per la replicazione aggiuntiva del genoma virale.
Si può solo ammirare la precisione nell'assemblare 8 diversi segmenti di RNA virale in una futura particella virale. È impossibile che due segmenti identici entrino nello stesso nucleocapside e il meccanismo di questo processo è ancora sconosciuto. In questo momento, può avvenire la formazione di virus riassortenti, di cui abbiamo parlato sopra. Infine, i nucleocapsidi già pronti si spostano nel citoplasma. Quando passa attraverso la membrana cellulare, il nucleocapside appena assemblato riceve un involucro supercapsid con l'intero set di glicoproteine.
L'intero ciclo dalla penetrazione del virus nella cellula al rilascio di nuove particelle virali da esso richiede dalle 6 alle 8 ore. Numerosi virus escono e infettano le cellule vicine. Meno comunemente, i virioni entrano nel flusso sanguigno e vengono trasportati in tutto il corpo. La diffusione del virus attraverso i tessuti e gli organi è chiamata viremia. Il picco di replicazione del virus influenzale viene osservato nell'intervallo da 24 a 72 ore dal momento in cui le particelle virali entrano nell'epitelio delle vie respiratorie.
In che modo il virus influisce sul corpo?
Quando vengono rilasciati nuovi virioni, le cellule in cui si sono riprodotti muoiono. Il processo infiammatorio scoppia. Pertanto, con l'influenza, il tratto respiratorio superiore è principalmente colpito, gradualmente l'infiammazione copre la trachea ei bronchi. Se i virus entrano nel flusso sanguigno e si diffondono in tutto il corpo, l'infezione si generalizza e si sviluppa l'intossicazione del corpo.
Il pericolo dell'influenza sta nel fatto che colpisce i vasi sanguigni e il sistema nervoso. Sullo sfondo dell'infezione con il virus dell'influenza, si verifica una massiccia formazione di specie reattive dell'ossigeno (ROS), cioè i radicali liberi che tendono a ossidare tutto ciò che si trova sulla loro strada.
Dovrebbe essere chiaro che il virus dell'influenza stesso non contiene tossine. L'effetto tossico è esercitato dai composti che il nostro corpo produce nel tentativo di proteggersi dal virus. Questa reazione è così violenta e il luogo per l'introduzione del virus è scelto così "bene" che la persona soffre del proprio sistema immunitario. Secondo i dati della ricerca, i ROS innescano processi di proteolisi: la distruzione delle proteine. Ciò si verifica nelle vie aeree al confine dell'aria, provocando un'esplosione "respiratoria" o "metabolica".
Poiché il processo di introduzione e riproduzione del virus avviene nel tratto respiratorio, le pareti dei capillari che si trovano lì (piccoli vasi sanguigni) sono colpite, prima di tutto. Diventano più fragili, permeabili, il che nei casi più gravi porta all'interruzione della circolazione sanguigna locale, allo sviluppo della sindrome emorragica e alla minaccia di edema polmonare. Sullo sfondo del danno al sistema vascolare, l'afflusso di sangue al cervello può deteriorarsi e, di conseguenza, si forma una sindrome neurotossica.
Il sistema immunitario in questo momento attiva la produzione di un'enorme quantità di citochine, sostanze che innescano reazioni infiammatorie e hanno un effetto citotossico. Normalmente, dovrebbero occuparsi dell'inattivazione e dell'eliminazione degli agenti infettivi. Ma la portata del processo è così grande che si sviluppa una reazione infiammatoria sistemica.
Di conseguenza, a causa di danni alla mucosa delle vie respiratorie e dei vasi sanguigni, la capacità del sistema immunitario di resistere alle minacce esterne diminuisce e l'attività dei globuli protettivi dei neutrofili diminuisce. In generale, questo porta all'attivazione di malattie croniche esistenti e aumenta la minaccia di infezione batterica. La complicanza più grave e comune dell'influenza è la polmonite.
Diversi ceppi di influenza differiscono l'uno dall'altro, in particolare, nella capacità di attivare una massiccia produzione di ROS. Pertanto, alcuni tipi di influenza sono più gravi, mentre altri sono più facili. In larga misura, lo stato del corpo del paziente, il suo stato immunitario, l'esperienza di conoscenza di altri ceppi giocano un ruolo. Alcuni tipi di influenza sono più pericolosi per anziani e bambini, mentre altri colpiscono più spesso la popolazione nel fiore degli anni.
Vulnerabilità del virus influenzale
Per fermare il processo di replicazione del virus nelle cellule e la sua diffusione nell'organismo, sono necessarie sostanze in grado di interrompere il suo ciclo evolutivo di riproduzione.
Nel 1961, gli scienziati proposero di combattere i virus dell'influenza con l'amantadina. Questo composto fu approvato per l'uso nel 1966 e nel 1993 apparve la rimantadina, il suo analogo. L'amantadina (e la rimantadina) sono in grado di bloccare i canali ionici della proteina M2. Ciò interrompe la replicazione del virus nelle fasi iniziali.
Il farmaco è stato molto efficace contro i virus del gruppo A, ma non ha avuto effetto sui virus del gruppo B e C. Nel 2006, i Centers for Disease Control and Prevention (CDC) degli Stati Uniti hanno rilasciato dati sulla resistenza estremamente elevata (resistenza) di alcuni ceppi virali agli adamantani, raggiungendo fino al 90%. La causa erano mutazioni puntiformi nel genoma del virus che si sono verificate durante il trattamento con adamantani. Quindi oggi la rimantadina e gli altri suoi analoghi sono considerati farmaci inefficaci. Inoltre, inizialmente erano inutili contro i virus dei gruppi B e C.
Nel 1983 furono sviluppati gli inibitori della neuraminidasi, sostanze che bloccano la capacità di un enzima di avviare il processo di uscita da una cellula infetta per nuovi virioni. Ciò impedisce al virus di replicarsi e diffondersi.
Gli inibitori della neuraminidasi includono oseltamivir (Tamiflu) e zanamivir (Relenza). Dal 2009, un altro farmaco di questo gruppo, somministrato per via endovenosa, paramivir, è stato approvato per l'uso negli Stati Uniti. Questi farmaci sono, infatti, gli unici farmaci progettati specificamente per combattere il virus dell'influenza. Ma dovrebbero essere presi entro 24-48 ore dal momento delle prime manifestazioni della malattia. Successivamente, saranno inefficaci: numerosi nuovi virus si sono già diffusi in tutto il corpo.
Tutti gli altri cosiddetti agenti antivirali non agiscono sul virus dell'influenza stesso o in determinate fasi della sua penetrazione nel corpo, riproduzione e diffusione.
conclusioni
- Il virus dell'influenza è un costrutto progettato dalla natura per entrare nel corpo attraverso le vie respiratorie e dotato per questo di tutte le "chiavi principali" necessarie.
- Esistono solo pochi tipi di farmaci che agiscono specificamente sul virus dell'influenza, tenendo conto delle caratteristiche del suo ciclo di vita e della sua struttura. Ma uno di questi farmaci è già inefficace, poiché il virus si è adattato ad esso. Altri tipi di farmaci sono efficaci solo per un periodo molto breve dal momento in cui compaiono i primi sintomi. L'effetto anti-influenzale di altri farmaci non è stato dimostrato.
- Pertanto, la terapia sintomatica e il monitoraggio delle condizioni del paziente vengono utilizzati per trattare l'influenza. Nella maggior parte dei casi, con l'influenza, è sufficiente sdraiarsi a casa, assumere farmaci per ridurre la temperatura elevata, se è arrivata a 39 ° C, e altri mezzi per alleviare le condizioni del paziente. È importante non consentire lo sviluppo di complicazioni: per questo è sufficiente creare tutte le condizioni affinché il corpo possa combattere il virus.
- La vaccinazione rimane il modo migliore per combattere il virus. Anche se una persona viene vaccinata contro un ceppo e ne raccoglie un altro, gli anticorpi disponibili possono fornire almeno una protezione minima e facilitare il decorso della malattia.
Autore: Nesterova Julia
