SME

Fedor Čiampor: Väčšina chrípkových vírusov je z Číny

„Vírusy dokážu vymyslieť také obranné mechanizmy, aby oklamali imunitný systém,“ hovorí FEDOR ČIAMPOR, virológ z SAV.

Prof. MUDr. Fedor Čiampor, DrSc. Je slovenský virológ. Pracuje na Virologickom ústave Slovenskej akadémie vied, bol podpredsedom SAV, riaditeľom ústavu a predsedom Učenej spoločnosti SAV. Zaoberá sa morfologickými znakmi rozmnožovania vírusov v bunkácProf. MUDr. Fedor Čiampor, DrSc. Je slovenský virológ. Pracuje na Virologickom ústave Slovenskej akadémie vied, bol podpredsedom SAV, riaditeľom ústavu a predsedom Učenej spoločnosti SAV. Zaoberá sa morfologickými znakmi rozmnožovania vírusov v bunkác (Zdroj: REPROFOTO – SME)

„Vírusy dokážu vymyslieť také obranné mechanizmy, aby oklamali imunitný systém,“ hovorí FEDOR ČIAMPOR, virológ z Virologického ústavu SAV.

Je vírus vôbec živým organizmom?

„Táto otázka rezonuje aj medzi vedcami, pretože vírus predstavuje štrukturálne bielkoviny, ktoré vo vnútri obsahujú genetickú informáciu. Na rozdiel od všetkých živých organizmov však majú vírusy len jednu nukleovú kyselinu. Teda buď RNA, alebo DNA. Živá bunka živého organizmu obsahuje obe.

Keď sa vírus dostane do bunky, tak ju využije a začne sa rozmnožovať. Vtedy hovoríme, že to je živý agens. Keď sa nachádza mimo bunky, nie je schopný vlastného rozmnožovania a vtedy hovoríme, že je to len taký balíček bielkovín s nukleovou kyselinou.“

Keď vravíme, že sa vzduchom šíria vírusy, tak vlastne samotné vírusy nepoletujú, ale poletujú len akési bielkoviny? O vírusoch vravíme až vtedy, keď už napadnú bunky?

„Nákaza sa samozrejme u niektorých vírusov vzduchom šíri, vtedy sa šíri hotový vírus. Ale on potrebuje stretnúť živú, hostiteľskú bunku, aby mohol spôsobiť infekciu a rozmnožiť sa. Pokiaľ ju nestretne, tak zahynie. Niektoré vírusy vydržia veľmi krátko, niektoré vydržia aj týždeň, ale bez živej bunky tiež nie veľmi dlho. Na rozdiel napríklad od baktérií.“

Sú teda vírusy živé?

„Na túto otázku nie je jednoznačná odpoveď. Sú to živé agensy, ak sa dostanú do buniek. Mimo buniek sú to nukleové kyseliny obalené bielkovinou, ktorá ich chráni. A tá môže mať ešte ďalší obal, ktorý získava tiež z bunky.“

Čo znamená agens?

„Je množstvo vírusov, ktoré nie sú schopné vyvolať nijaké ochorenia. Ale nepoznáme všetky vírusy. Väčšina tých, ktoré v prírode a medzi ľuďmi cirkulujú, nespôsobujú prakticky žiadne ochorenia. Tým, ktoré ochorenie spôsobujú, hovoríme infekčné agensy.

Znamená to, že podobne ako bakteriálne agensy ide o organizmy schopné vyvolať nejaký patologický stav v živom organizme. A je jedno, či to je organizmus živočíšny, rastlinný, alebo hmyzí.“

Môžu byť vírusy užitočné?

„Vďaka metódam molekulárnej biológie nadobudli nejakú užitočnosť. Začali sa používať na génové manipulácie a génové inžinierstvo. Mnohé vírusy, ktoré nespôsobujú žiadne ochorenia, ale sú schopné preniesť významnejší gén, sa začali používať. Uvažuje sa o nich ako o nositeľoch génov, ktoré sa budú používať pri génovej terapii.

Ak máte nejaký poškodený gén, či vám chýba – a takto ste sa narodili – tak sa uvažuje, že takéto vírusy schopné dostať sa do bunky a odovzdať tam genetický materiál, by mohli byť nosičmi opravných či liečiacich génov.“

Niekedy len tak čaká

Toto je zásah človeka. No v samotnej prírode, počas evolúcie sa nejaká symbióza napríklad s človekom – podobne ako v prípade baktérií – nevyvinula?

„Nie. Osobne nepoznám, vírusy, ktoré by napríklad ako niektoré baktérie kolonizovali náš zažívací trakt. Väčšinou sa však študujú vírusy, ktoré spôsobujú ochorenie. Ak sa nájde nejaký vírus, ktorý je prítomný v organizme a nevieme mu priradiť chorobu, a ani nevieme, načo tam vlastne je, na taký vírus sa často zabudne. Nik sa tomu nevenuje, pretože na to nik nedá financie.“

Majme neškodný vírus, ktorý sa dostane do DNA a zakomponuje sa do nej. Môže sa stať dedičným?

„Celkom to tak nie je. Sú vírusy, ktoré sú schopné zabudovať sa do ľudskej či živočíšnej nukleovej kyseliny, kde prežívajú takzvanú latentnú fázu svojej existencie. Sú to infekcie, ktoré sú schopné pretrvávať tým, že sa zabudujú do genómu.

Tam prežívajú neškodne – napríklad ako herpetický vírus. No pri niektorých faktoroch, pri zvýšenej teplote, pri strese či u žien počas menštruácie sa takáto zabudovaná časť vírusu aktivuje a prebudí. Zo spiacej infekcie sa vytvorí akútna infekcia, vírus vycestuje pozdĺž nervových dráh a vám sa objaví na perách či inde, rozmnoží sa a zase sa stratí.

Podobne niektoré iné vírusy, napríklad onkogénne vírusy, majú takéto schopnosti. Ale nie je to tak, že by podobne ako v prípade bakteriálnych infekcií bol človek bacilonosičom. Môže byť nosičom zabudovaného génu, ale vždy musí prísť k akútnej infekcii, pri ktorej vírus ožije, a potom sa prenesie na zdravého človeka. Môže sa preniesť pri transplantáciách orgánov či transfúziou krvi. “

Kým sa vírus neaktivuje, telo sa nebráni?

„Telo sa väčšinou nebráni, pretože ide len o časti genómu. Telo sa zväčša bráni proti bielkovinám, ktoré sú génom kódované. Pokiaľ organizmus nezačne produkovať bielkoviny, proti ktorým vytvárame protilátky, tak táto časť genómu je nerozpoznateľná našim imunitným systémom.“

Čiže vtedy je to pre organizmus podobné ako takzvaná odpadová DNA, pri ktorej dodnes nevieme, načo vlastne slúži?

„Áno. Máme to zabudované. Napríklad herpetickú infekciu má zabudovanú 70 až 80 percent populácie ľudí. Občas vzplanie a spôsobí herpes na perách či pásový opar. Niekedy môže prejsť aj cez mozgovú bariéru a spôsobiť veľmi ťažký herpetický zápal mozgu, ktorý je smrteľný.“

Proti baktériám máme antibiotiká. Prečo lieky nefungujú proti vírusom?

„Vírusy sú prísne bunkové parazity. Nie sú bez nich schopné rozmnožovať sa. Používajú aparát bunky. Každý pokus o vyvinutie lieku preto napokon skončil tým, že liečivo bolo toxické aj pre zdravú bunku. Hľadali sa preto cesty, aby štruktúry liečiva boli pre bunku cudzie a pre vírus smrteľné.

Tak fungujú lieky proti vírusu HIV, ktoré napodobňujú niektoré časti rozmnožovacieho cyklu vírusu. Keď vírus túto zmenenú štruktúru nerozpozná, zabuduje si ju, a následne už nevznikne normálny, funkčný a infekčný vírus. Ani jeden z týchto liekov však nie je stopercentný a vždy je tam určité percento neúspešnosti.

Nedokážeme AIDS vyliečiť, len zmierniť infekciu a znížiť množstvo produkujúceho vírusu, čo predĺži život človeka. Nedokážeme ho vírusu zbaviť. Podobne pri herpetických infekciách, dokážeme zabrániť replikačnému cyklu tým, že mu tam dáme jeho, ale jemne pozmenenú zložku. Vtedy sa rozmnoženie zabrzdí. Nedokážeme však zabrániť tomu, aby sa vírus zase neuložil do genómu a tam latentne nečakal.“

piano-veda.jpg

Máme obranu?

A také tie známe protivírusové lieky ako Tamiflu?

„Tie blokujú časti rozmnožovacieho cyklu. Tamiflu je chemická látka, ktorá bráni uvoľneniu vírusu z bunky. To znamená, že vírus sa rozmnoží, no nedostane sa z bunky von, pretože zablokujeme enzymatický aparát, ktorý k tomu potrebuje.

Samozrejme to ale nedokážeme použiť dopredu, preto je zbytočné brať podobné lieky vtedy, keď nie sme chorí. Nemajú na čo účinkovať. Keď však už zistíme, že sme chorí, chrípka zväčša už prekonala niekoľko rozmnožovacích cyklov, pretože jeden takýto cyklus trvá šesť hodín.

Keď zistíte na druhý, tretí deň, že ste chorý a dostanete teplotu, tých cyklov už prebehlo niekoľko. Zabránite síce novosyntetizovaným vírusom v rozmnožovaní, ale všetko ostatné sa už rozmnožilo. Spomalíme chorobu a zabránime jej zhoršeniu, no vyliečiť chrípku nevieme.

Takto fungujú všetky protivírusové lieky. Dosiaľ sa nepodarilo vyrobiť liek, ktorý by rozoznal len vírusovú časticu a zlikvidoval ju. Chemická látka vždy poškodí aj bunku.“

Problémom teda je, že v bunke nevieme rozlíšiť, či gény v nej sú ešte správne, alebo či už patria vírusu?

„Nie. Pri antibiotikách je ich cieľ alebo smerovanie rôzne. Penicilín je látka, ktorá je nasmerovaná proti obalom baktérií a zablokujeme jej rozmnožovanie tým, že jej neumožníme vytvoriť jej membránu, čím žiadna ďalšia bunka nevznikne.

Pri vírusoch niečo takéto nemáme. Musíme preto liek nacieliť nie na vírusovú časticu, ale na rozmnožovací cyklus. A ten je vždy naviazaný na zdravú bunku.“

Prečo musíme cieliť na rozmnožovanie a nie na vírus alebo na postupnosť génov, ktoré patria vírusu?

„Keby ste chceli čosi nacieliť na vírusovú časticu, musíte vedieť, čo by tým cieľom vlastne malo byť. Mohla by to byť nejaká látka, ktorá tú vírusovú časticu zničí. Bielkovina sa denaturuje pri 56 stupňoch Celzia, no zahriať takto organizmus nemôžete.

Podobne je to so všetkými metódami a látkami, ktoré by ste namierili proti vírusu. Pretože on je bohužiaľ zložená presne z toho istého, ako ľudský organizmus. Všetko, čo je nám škodlivé, je škodlivé aj vírusu v bunke.“

Telo sa nejako brániť dokáže. Ako?

„Každá vírusová častica a jej bielkoviny sú pre organizmus cudzorodé. Dokáže vytvárať proti nim protilátky. To je jediná obrana, ktorá v živočíšnej ríši funguje.

Dobré je, že na niektoré vírusy si dokáže vytvoriť obranný mechanizmus, ktorý je dlhodobý alebo dokonca celoživotný. Napríklad pravé kiahne. To bol prípad, pri ktorom keď vírus spôsobil ochorenie, tak protilátky vo vás ostali celý život. Preto v roku 1977 bol vďaka očkovaniu posledný takýto prípad.

Podobne je to s detskou obrnou: sú tu tri rôzne typy vírusu a ľudia museli dostávať všetky tri typy, aby sa vytvorila ochrana a nikdy nedostali obrnu. Toto očkovanie je dlhodobé, získate odolnosť a detskú obrnu už nedostanete. Na Slovensku sme ju nemali už 50 rokov.“

My sa teda zaočkujeme a telo si protilátky vytvorí samé. Nevieme vyrobiť liek, ktorý by napodobňoval tieto protilátky?

„Nevieme a ani sa to nerobí. Možné by to možno bolo, no sú to látky, ktoré sa vytvárajú v organizme veľmi komplikovane a naše imunitné bunky dokážu veľmi selektívne vytvoriť protilátku vždy proti jednej bielkovine. Máme v tele množstvo buniek, ktoré vytvárajú protilátky proti jednotlivým proteínom.

Existujú však umelo pripravené proteíny a toto sa dá použiť na očkovanie. Organizmus na syntetickú bielkovinu môže reagovať ako na prirodzenú bielkovinu z vírusu. Ale pripraviť syntetické protilátky sa dosiaľ nepodarilo.

A bolo by to aj zbytočné, pretože protilátky by možno nejakú dobu v tele cirkulovali, no keďže by ich organizmus v tele sám neobnovoval a nevytváral, z organizmu by veľmi rýchlo boli vyplavené a zmizli. Cestou je umelo vytvoriť a dopraviť očkovaciu látku do tela.“

Pripravovať protilátky ani nik neskúšal?

„Bolo obdobie, keď sa používalo imúnne sérum od ľudí, ktorí infekciu prekonali. Najmä v časoch, keď napríklad proti detskej obrne ešte nebolo očkovanie.

Vtedy sa deti chránili sérom od detí, ktoré už detskú obrnu prekonali, čím sa im do tela umelo dostali protilátky. Lenže tie v organizme cirkulujú krátko, telo ich ako cudzorodé látky vylúči.“

Potom sa vírus aktivuje znovu?

„Áno. Keď ich vylúči, vírus sa znovu dostane do organizmu a infekcia môže znovu vypuknúť. Nie je tam žiadna dlhodobá ochrana.“

Vírus alebo bunka

Vieme, aké sú vírusy vlastne staré?

„Hovorí sa, že sú staré ako bunky. Jedna teória hovorí, že vznikli ešte v prebiotickom živote, keď sa bunky vytvárali. Niektoré z nukleových kyselín z prapolievky sa osamostatnili a vznikli obalené nukleové kyseliny.

Druhá hovorí, že nejaká bunka sa rozpadla, nefungovala a z nej sa pred mnohými rokmi osamostatnili čiastočky nukleovej kyseliny, ktoré boli obalené chrániacou bielkovinou. Sú staré ako život, ťažko však povedať, ako presne vznikli.“

Vy si myslíte čo?

„Ja si skôr myslím, že vznikli degradáciou. Tvoriace sa bunky sa rozpadli a časť genetického materiálu sa obalila bielkovinou. Napríklad vírus chrípky ma segmentovaný genóm.“

To znamená čo?

„Každá časť je pre samostatnú bielkovinu. U väčšiny vírusov je genóm lineárny a gény nasledujú za sebou alebo je cirkulárny, do kruhu. Ale u chrípkových vírusov nie je ani taký, ani taký. To spôsobuje veľké problémy. Je možné, že takýmto spôsobom sa nejaké časti genómu rozdelili a potom sa obalili a začali fungovať samostatne.

Vírus navyše, aby sa dostal do bunky, potrebuje nejaký receptor. Tie nikdy neboli určené pre vírusy, vírusy bunky donútili, aby ich mohli využiť. Preto si myslím, že degradačná teória sa skôr blíži pravde.“

Pred tromi rokmi sa objavila správa, že vedci objavili takzvaný virofág – Sputnikvírus. Vírusy zrazu mali vlastných nepriateľov.

„Je množstvo vírusov, ktoré majú satelitné vírusy. Nejestvujú samostatne, ale časť sa oddelila. Jedna aj druhá sú obalené, no vírus potrebuje obe. Infekcia vznikne až vtedy, keď sa obe dostanú do bunky. Rastlinné vírusy takto môžu mať až tri časti – v troch častiach obalu jednotlivé časti genómu.

Toto bolo aj predtým čiastočne známe, až molekulárna biológia však priniesla ďalšie svetlo. Časť vírusov má rozdelený genóm a potrebuje satelitný vírus.“

To znie z evolučného hľadiska veľmi nevýhodne. Ako je možné, že niečo takéto prežilo?

„Isteže. Vznik takejto infekcie je určite menej pravdepodobný ako keď to máte všetko zabalené v jednom. Lenže vírusy sú také, že okrem zrelých častíc môžu vytvárať aj abortívne vírusy.

Keď sa do jednej bunky pri masívnej infekcií dostane veľké množstvo vírusových častíc a bunka nie je schopná vytvoriť dosť materiálu aby pri rozmnožení boli všetky častice kompletné. Vtedy vznikajú abortívne – nekompletné vírusové častice. Tak sa mohlo stať, že časť genómu vírusu sa osamostatnila a už obalila.

Ťažko povedať, aká je šanca, že sa takéto časti stretnú. No keďže infekcia funguje, asi sa stretnú.“

Majú vírusy prirodzených nepriateľov?

„Nemajú podobných ako prvoky či baktérie – vírusy označované ako bakteriofágy. Ich jediný nepriateľ sú protilátky organizmu a nepriaznivé podmienky. Vírus napríklad pri mínus 20 stupňoch neprežije príliš dlho. Pri teplotách – 70 stupňoch Celzia ich v laboratóriu dlhodobo skladujeme a oživujeme na bunkových kultúrach.

Malé potvory

Napriek tomu spôsobuje veľké problémy.

„Vírusy majú čosi, čo nazývame virulenciou. Napríklad vtáčia chrípka: ten nízko virulentný, málo agresívny vírus sme poznali roky predtým. Nič nespôsoboval. No zrazu sa objavil vysoko virulentný variant, ktorý bol schopný infikovať deti. Ale nebol schopný prejsť z chorého človeka na zdravého.

Vírus sa vtedy podarilo identifikovať, ale dodnes sa nepodarilo zistiť, prečo bol taký virulentný. Jednoducho, keď sa na vás niekto pozrie a budete sa usmievať, uvidí, že máte dobrú náladu. No keď vás rozrežeme, urobíme testy, nezistíme, prečo ste mali dobú náladu.

Nevieme, čo je to za vlastnosť. Niektoré veci tušíme, ale vírusy sú potvory. Dokážu vymyslieť také obranné mechanizmy, aby oklamali imunitný systém. Vedia veľmi rýchlo zmeniť niektoré svoje vlastnosti a štruktúru a cirkulujúce protilátky v tele ich už nerozpoznajú. Posledná prasacia chrípka je štruktúrou taká istá ako bol vírus španielskej chrípky. Lenže H1N1 v 1918 mal iné zloženie génov ako H1N1 roku 2009.“

Prečo?

„To súvisí s tým segmentovaným genómom. Keď sa dostanú dve či tri vírusové časti do jednej bunky, tak si gény povymieňajú. Jedna získa dva gény vtáčie, iná dva gény prasacie či ľudské.

Ich druhá vlastnosť je, že keď vírus zistí, že organizmus proti nim obsahuje protilátku, tak vymení jedno či dve aminokyseliny v mieste, na ktoré sa protilátka viaže, a tým ju ona nepozná. Očkovacia látka sa preto musí každý rok pripraviť nová, podľa toho aký vírus chrípky bude pravdepodobne v populácii cirkulovať.“

Až človeka zaráža, ako je možné, že vírusy nevládnu svetu?

„A vidíte, vyzerajú, že ani nie sú živé a niektoré z nich dokážu kódovať vlastné iónové kanály, aby zmenili pH v bunke. Dokážu kódovať látky, ktoré imitujú receptory. Vývojom dokázali vytvoriť mechanizmy, ktoré im v rámci zákona o zachovaní druhu umožňujú prežiť a rozmnožovať sa. Ale zároveň, aby čo najmenej zabíjali bunku: pretože keď si zabijú hostiteľa, nemajú sa kde rozmnožiť.“

Prečo chrípková sezóna je na jar a na jeseň?

„U infekčných chorôb vzniká sezónnosť a tá súvisí s množstvom faktorov. Jedným z nich je sťahovanie vtákov. Vtáky sa nesťahujú stále, majú obdobia.

Vírusy chrípky sú evolučne všetky vtáčími vírusmi vodných vtákov. Preto väčšina chrípkových vírusov pochádza z Číny, kde milujú kačice. Vodné vtáky enormne efektívne rozmnožia vírus, no nikdy neochorejú. Znamená to, že ďalší náchylní na infekciu ako prasatá – ktoré v Číne chovajú spolu s kačicami - sa nakazia. A prasa je fyziologicky veľmi blízke človeku.

Sezónnosť však súvisí nielen s obdobím, ale aj množstvom chovaných vtákov, ich preletmi, šírením vtákov a vírusu. Väčšinou je to v jesenno-jarných, zimno-jarných cykloch, preto aj chrípka sa najčastejšie šíri v tomto období.“

Čo môžeme teda robiť, aby sme sa chrípke bránili a ubránili?

„Najužitočnejšia rada je aj najvšeobecnejším klišé. Zdravá životospráva, veľa pohybu, čerstvý vzduch a dostať do seba málo škodlivín – čo je niekedy ťažké.

Druhá užitočná rada je nechať sa zaočkovať. Je to najúčinnejšia ochrana, ak je dostupná vhodná očkovacia látka. Všetky možné fámy aj nefámy nahrávajú rozmnožovaniu a šíreniu vírusov a vírusových infekcií. Samozrejme, keď zaočkujete 5 miliónov ľudí, niekto zareaguje inak. Ale z jedného prípadu sa niekedy zovšeobecňuje, a potom sa objavia reči typu „vidíte, dal sa zaočkovať“.

Pesimisti tiež hovoria, že sa dali zaočkovať a chrípku aj tak dostali. No dostali, pretože očkovacia látka chráni len proti asi 75 percentám cirkulujúcich kmeňov a proti ostatným je neúčinná. Ak ste mali smolu a vdýchnete nevakcinačný kmeň, chrípku dostať môžete.“

Po kliknutí si pozrite celý rozhovor.

SkryťVypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

SkryťVypnúť reklamu
SkryťVypnúť reklamu
SkryťVypnúť reklamu
SkryťVypnúť reklamu

Neprehliadnite tiež

Ilustračná fotografia.

Skúmali 40-tisíc ľudí.


a 1 ďalší
Reálna tvar muža a jeho deformovaná tvár, tak ako ju videl pacient so vzácnou poruchou zrakového systému.

Viktor Sharrah si myslel, že sa zbláznil.


Ilustračná fotografia.

Vaše telo sa ochladzuje, nie zohrieva - a vy to necítite.


a 1 ďalší
Ilustračné foto.

Nález baktérie vedci označili za mimoriadne vzácny objav.


TASR
SkryťZatvoriť reklamu