Ретровіруси впливали на геном людини протягом мільйонів років. Але важливі інфекційні захворювання також можна простежити до ретровірусів.
Що таке ретровіруси?
Вірус - це інфекційна частинка, яка не здатна розмножуватися сама по собі. Віруси також не мають власного обміну речовин. Тому віруси не зараховуються до числа живих істот, хоча вони мають індивідуальні особливості життя.
А Ретровірус це вірус без власної ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота), молекула, яка зустрічається у всьому живому і деяких вірусах, що складається з подвійної спіралі і містить усю спадкову інформацію.
Генетичний матеріал (геном) ретровірусів діаметром близько 100 нм містить лише одну ланцюг РНК (рибонуклеїнової кислоти), який оточений пакетом («капсидом»), що складається з білків. Зовнішня оболонка ретровірусу складається з значною мірою нерозчинних у воді молекул (з "ліпідних" речовин), в які вбудовані вірусні білки.
Значення та функція
"Ендогенні ретровіруси" ("XRV") були інтегровані в геном клітини-господаря в зародковій системі організму-господаря багато поколінь тому ("провірус") і передаються з покоління в покоління.
Дослідження показали, що приблизно 9 відсотків геному людини складаються з вірусної РНК. Переважна більшість цієї РНК була виявлена в геномі наших предків, приблизно 40 - 70 мільйонів років тому. Підкомпоненти ретровірусів, які досі впізнаються в геномі людини, стали частиною генетичного складу 100 мільйонів років тому. Геноми деяких ендогенних ретровірусів навіть мають захисну функцію на все життя: Наприклад, вагітність людини можлива лише тому, що певний стародавній ретровірус перешкоджає відторгненню ембріона.
На противагу цьому "екзогенні ретровіруси" ("ERV") проникають в організм господаря через інфекцію. Ретровіруси, які інфікують хребетних, зокрема, заражають певні клітини тіла тварин, для яких вони спеціалізуються. В інфікованій клітині вони включають свій генетичний матеріал у генетичний матеріал клітини-господаря. Після відтворення ретровірусів у клітині-хазяїні віруси вивільняються в кров і, таким чином, можуть заражати інші клітини. ДНК клітини відповідає за продукцію РНК, яка сама функціонує як частина геному і, як "РНК-посланець" (мРНК, месенджер РНК), передає інформацію, необхідну для утворення білків.
Термін "ретровірус" випливає з того, що ця форма вірусу повертає початковий досвід формування РНК всередині клітини: Інструкція щодо утворення РНК зараз запускає не оригінальну ДНК клітини-господаря. Швидше за все, ретровірус змінює ДНК клітини-господаря, яка після зараження дає інструкції щодо виробництва нових ретровірусів. Так звана "зворотна транскриптаза" (RT), спеціальний "фермент" ретровірусу, дозволяє РНК ретровірусу вводити в ДНК клітини-господаря. Ферменти - це речовини, які можуть викликати певні біохімічні реакції.
Небезпеки, розлади, ризики та захворювання
Найвідоміший ретровірус - вірус HI (вірус імунодефіциту людини), який викликає імунну недостатність у людини. ВІЛ спеціалізується на так званих "Т-хелперних клітинах" (також називаються "лімфоцитами CD4"), які відповідають за координацію захисту людського організму від патогенів та сторонніх речовин.
Лімфоцити належать до групи лейкоцитів ("лейкоцити"). Т-хелперні клітини являють собою підгрупу "Т-клітин". Термін "Т-клітина" позначає "тимус", який входить до так званої "лімфатичної системи" і, отже, імунної системи. Тимус - орган, що складається з двох часточок, який розташований над серцем у людини. "Т-клітини" ("Т-лімфоцити"), що утворюються в кістковому мозку і мігруючи звідти до вилочкової залози, відповідають за імунний захист після того, як вони дозріли в тимусі.
34 мільйони людей у всьому світі заразилися вірусом ВІЛ. SIV (simian immunodeficiency virus) - група вірусів, з яких, як вважають, розвинувся ВІЛ. "Симіан" означає "подібний до мавп" і відноситься до носіїв SIV. Вірус HTLV-1 (людський Т-лімфотропний вірус 1), який також впливає на лімфоцити CD4-T у людини та споріднених приматів, є одним із ретровірусів. Невелика кількість заражених людей розвиває такі неврологічні захворювання, як "тропічний спастичний парапарез" або "Т-клітинний лейкоз".
Симптоми тропічного спастичного парапарезу схожі на розсіяний склероз. Т-клітинний лейкоз призводить до злоякісних («злоякісних») пухлин, які походять з лімфоцитів. Рівень зараження вірусом HTLV-1 в Європі низький: у Західній Європі заражається 6000 людей, близько одного відсотка з яких розвиваються тропічним спастичним парапарезом. Однак, за оцінками, до 20 мільйонів людей були заражені HTLV-1 у всьому світі.
Ослаблення імунної системи за рахунок зменшення кількості Т-клітин призводить до підвищеної сприйнятливості до інфекцій. Боротьба із захворюваннями, спричиненими ретровірусами, ускладнюється високим рівнем мутації: ретровірусна мутація відбувається з кожною тисячною-десятитисячною зворотною транскриптазою. Розробка препаратів для терапії ретровірусних захворювань спрямована насамперед на вплив зворотної транскриптази.
