Virus i krvne ćelije

Virusolog o virusima… kako, zašto i šta nam pomaže

Kako virusi dospevaju u organizam, da li možemo da se od njih zaštitimo i kako nam visoka temperatura pomaže

Imuni sistem organizma je neverovatno složen sistem koji se sastoji od mnoštvo nivoa koji su se formirali tokom evolucije. Zaštitni mehanizmi za borbu protiv virusa su u ćelijama. O tome kako se od virusa štite bakterije, boljke i životinje će govoriti virusolog Leonid Margolis doktor bioloških nauka, načelnik odeljenja međućelijskog uzajamnog delovanja Nacionalnih instituta zdravlja SAD-a, profesor fakulteta bioinženjeringa i bioinformatike Moskovskog državnog instituta Lomonosova.

Kako virus dospeva u organizam?

Virusi su veoma mali. Tako, na primer, veličina čestice korona virus ili HIV-a su oko 150 nm. Zahvaljujući svojoj veličini, virus veoma lako prodre u organizam: možemo da ga udahnemo ili progutamo ili da dodirnemo površinu na kojoj se on nalazi. Pri tom, virus ne mora da dospe u krv da bi izazvao infekciju. Razni virusi biraju razne puteve kako bi zarazio čoveka. Na primer, enterovirusi dospevaju u želudac i izazivaju poremećaje u njegovom radu.

Ne može svaki virus da uđe u ćeliju i da nas zarazi nečim. To je evolucijom predviđeno: među virusnim česticama ima mnogo oštećenih, sa poremećenom sekvencom RNK ili DNK. Takvi virusi mogu da prođu kroz ćelijsku membranu, ali ne mogu da se razmnožavaju unutar ćelije. 

Teško je reći koliko je virusnih čestica neophodno da bi se čovek zarazio. To je proces na koji utiče mnogo faktora. Razumljivo je da što je više čestica, to je veća verovatnoća da će neka uspeti da prodre u ćeliju i izazove infekciju. Ali, teško je i gotovo nemoguće da se predvide šanse za nastanak bolesti.

Rad imunog sistema

Zaštita organizma od virusne infekcije je rat sa ozbiljnim naoružanjem. Naš imuni sistem se prilagođava na nove uslove, ali njegovi osnovni principi ostaju nepromenjeni. U procesu evolucije, ljudski organizam je stvorio nekoliko nivoa zaštite koji imuni odgovor daju na nivou ćelije, organizma ili čak, na nivou čitave populacije.

Urođeni imunitet koji smo dobili u procesu evolucije, omogućuje našem organizmu da pobedi opasni ili nepoznati patogen još pre nego što se ćelija zarazi. Ovakav sistem reaguje veoma brzo, ali nedovoljno precizno, pošto se reakcija ne izaziva konkretnim antigenima (virusima), već određenim klasama antigena. Nastali imunitet koji se još naziva i adaptivni, specifični, radi po principu stvaranja imunološkog pamćenja u ćelijama — pamti se reakcija na prvi kontakt sa patogenom i jača reakcija na svaki naredni. Zahvaljujući ovom mehanizmu, na primer, čoveku  je dovoljno da samo jednom dobije male boginje i da stekne imunitet na ovu bolest.

Neke zaštitne mehanizme, ljudi su nasledili od biljaka i bakterija. Biljke, na primer, stvaraju novu RNK, koja ne dozvoljava virusu da se dalje razmnožava. Takav mehanizam se naziva suzbijanje ekspresije gena (silencing). On zaustavlja replikaciju, to jest, proizvodnju nove kopije tog genoma. 

Bakterije mogu da prepoznaju mali deo DNK bakteriofaga koji je dospeo u ćeliju i da taj delić mehanizmom rezanja gena inkorporiraju u RNK. Bakterija reže one gene koji pripadaju virusu, ostavljajući zdravu DNK ćelije. Ovaj sistem koji bakterije prirodno koriste kako bi iz svoje genetičke informacije izbacile nešto što ima je ubacio neki virus se naziva CRISPR (akronim za Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) i to je neka vrsta imunološkog odgovora bakterija na viruse koji napadaju baketrije. Ove sekvence DNK se nalaze u grupama, „jatima“ (clustered). Između njih se, u pravilnim ponavljanjima, nalaze neke druge sekvence (koje su poreklom od virusa koji su zaražavali bakterije) i koje su palindromske , što bi značilo da imaju istu sekvencu ako se čitaju otpozadi.

Zaštitni sistem organizama višeg nivoa je mnogo složenije izgrađen. Na primer, ćelije mogu da prepoznaju tuđi RNK i da pripreme unutarćelijski odgovor, stvaranje interferona — proteina odgovornog za blokiranje replikacije virusa. On sprečava razmnožavanje virusa unutar ćelije i „obaveštava“ (izlazi iz zaražene ćelije) susedne ćelije organizma o tome da se približava neprijatelj, virus. Na ovaj način dolazi do zaštite organizma po nivoima, od zaštite u samoj ćeliji do čitavog organizma. 

Postoji još jedna barijera protiv virusa — specijalne ćelije predviđene da prepoznaju virus koji dospe u organizam i da identifikuju zaražene ćelije. Ovakve ćelije reaguju na proteine virusa, koji se razlikuju od proteina zdrave ćelije svojim hemijskim sastavom i proizvodi specijalne agente — antitela predviđena za uništavanje patogena.

Ovaj sistem ima svoje nedostatke: njegovo „podešavanje“ dugo traje, pošto su antitela specifična i usmerena na prepoznavanje samo jednog određenog tipa virusnog proteina. Zato, kada se sistem aktivira, potrebno mu je nekoliko dana da se razmnoži i podesi proizvodnju antitela. Kada virus dospe u organizam, ćelija napada njegov protein, isecka ga na komadiće i izbaci na svoju površinu. Onda, antitela mogu da identifikuju zaražene ćelije pošto na površini ćelijske membrane ostaju virusni proteini sa kompleksom histokompatibilnosti (MHC) — skup molekula na površini ćelija (porodice gena za raspoznavanje „svoj – tuđ“), kodiranih velikom porodicom gena koja kontroliše glavni deo imunog sistema svih kičmenjaka.

Ipak, i ovaj sistem su virusi naučili kako da zaobilaze. Na primer, virusi spreče mehanizam eksponiranja tuđih proteina i ćelija ne može da signalizira zarazu. Naš imuni sistem i na to ima odgovor. Limfociti, prirodne ubice, reaguju na odsustvo na površini ćelija kompleks histokompatibilnosti MHC. Za limfocite je to što ga nema već povod da uništi takvu ćeliju.

Još jedan pomoćnik u borbi sa virusima je temperatura. Na porast temperature preko pirogena i hipotalamusa direktno deluju interferon i citokini interleukini 1 i 6. Mnoge bakterije i virusi su osetljivi na temperaturu: pod uticajem visoke temperature oni se razaraju ili smanjuju svoju aktivnost. Zbog toga nije potrebno spuštanje povišene temperature koja ne ugrožava život, pošto se tako može narušiti prirodna borba organizma sa bolešću. 

Interferon i citokini

Uzajamno delovanje među imunim ćelijama koje napadaju virus je veoma složeno. Kako bi se virus neutralisao, neki od njih proizvode specijalne molekule — citokine (od lat. cytos — „ćelija“, kines — „kretanje“). Citokini regulišu imuni sistem ćelija, njihovo uzajamno delovanje, odgovorni su za apoptozu, za normalno odvijanje svih faza imunog odgovora i značajan su faktor regulacije tipa, jačine i dužine imunske reakcije. Jedan od dobro poznatih citokina je interferon. Interferona je mnogo i imaju zadatak da regulišu uzajamnu „komunikaciju“ među imunim ćelijama. Interferoni pokreću procese koji sprečavaju sintezu virusnih proteina, aktiviraju gene koji su važni za zaštitu ćelija od virusa.

Svaki citokin je krajnje važan, iako, mehanizam njihovog delovanja može da bude opasan i da dovede do jakog odgovora imunog sistema na pretnju i takav odgovor se naziva citokinska oluja. Kada organizam nije sposoban da se izbori sa bolešću, imuni sistem počinje nekontrolisano da ispušta citokine i umesto da pomogne, on šteti organizmu i razara zdrave ćelije zajedno sa oštećenim. 

Suzbijanje imuniteta i prekomerna reakcija

Ljudski organizam funkcioniše po principu veoma finog i preciznog balansa: potrebno je da se smenjuju stimulansi i da se isti suzbijaju. Stalno aktiviran imuni sistem je više opasan za čoveka nego što je koristan. Sa prekomerno aktiviranim imunim sistemom su povezane i mnoge bolesti, od dijabetesa do starenja (iako starost nije bolest u pravom smislu te reči). Kao primer nam može poslužiti svima poznati grip. Ako ste se razboleli, vaš imuni sistem je stvorio citokine i T-ćelije koji su pobedili virus. Ali, posle toga, treba da se zaustave, „isključe“ ili mogu da uspore rad zdravih ćelija. Po tom principu se leče autoimune bolesti, uz pomoć preparata koji suzbijaju imunitet. Bez obzira na to što je mehanizam ovakvih oboljenja dovoljno dobro izučen, uzrok njihovog nastanka je do dana današnjeg predmet naučnih istraživanja. Autoimune bolesti, ko što su lupus ili astma teku po istom scenariju: antitela koje je organizam stvorio, iz nekog razloga, počinju da napadaju sopstvena tkiva organizma. Primer za to je HIV infekcija. Uprkos tome što je to oboljenje imunog sistema, bolest se razvija upravo usled imunog odgovora, zato što se virus razmnožava samo u aktiviranim ćelijama.

Imunitet novorođenčadi

Značajan deo naše imune zaštite se formira još u majčinoj utrobi preko placente. Ipak, ako bi imunitet trudnice radio po svim pravilima imunog sistema, embrion ne bi imao ni najmanju šansu da preživi, organizam bi ga izbacio kao nepoznatu ćeliju. Trudnoća je transplantacija tkiva u kom su tuđe čestice iz perspektive organizma majke. Da do odbacivanja ne bi došlo, postoje T-regulatorne ćelije koje suzbijaju imunitet materice i omogućavaju da se embrion ugnezdi u sluznicu materice. 

Postavlja se pitanje da li se imunitet prenosi preko placente i odgovor je potvrdan. Iako placenta filtrira molekule, ipak, propušta antitela koja su nastala u organizmu majke. Ovo i omogućava da se novorođenče u prvim danima života zaštiti u agresivnoj i nepoznatoj okolnoj sredini.  Dovoljna količina antitela se se mlekom prenosi od majke na dete, ali samo u prvih nekoliko nedelja. Dalje se kod deteta u toku nekoliko meseci razvija sopstveni imunitet. Ovaj period se smatra veoma opasnim po pitanju zaražavanja virusima, ali, zahvaljujući, vakcinaciji, dete dobija dodatnu podršku.

Zato, da bismo bili zdravi, treba da unosimo dovoljno vitamina, minerala, mikro- i makroelemenata. Dijetetski suplementi Vision su pravi izbor za pravi imunitet!

Leave a Comment

Sadržaj kopre
Korpa je prazna!
Nastavi kupovinu
0
Scroll to Top