Retroviirused

Retroviirused on inimgenoomi mõjutanud miljoneid aastaid. Kuid peamised nakkushaigused on pärit ka retroviirustest.

Mis on retroviirused?

Viirus on nakkav osake, mis ei ole võimeline iseenesest paljunema. Ka viirustel pole oma ainevahetust. Seetõttu ei arvata viirusi elusolendite hulka, ehkki neil on elu individuaalsed omadused.

A Retroviirus on viirus, millel puudub oma DNA (desoksüribonukleiinhape), molekul, mida esineb kõigis elusolendites ja mõnes viiruses, mis koosneb kahekordsest spiraalist ja sisaldab kogu geneetilist teavet.

Retroviiruste, mille läbimõõt on umbes 100 nm, geneetiline materjal (genoom) seevastu sisaldab ainult ühte RNA (ribonukleiinhape) ahelat, mida ümbritseb valkudest koosnev pakend (“kapsiid”). Retroviiruste väliskest koosneb suuresti vees lahustumatutest molekulidest (mis on valmistatud "lipiididest"), millesse on viirusevalgud sisse pandud.

Tähendus ja funktsioon

Endogeensed retroviirused (XRV) integreeriti perekonna organismi suguelundisse perekonnaraku genoomi juba mitu põlvkonda tagasi („viirus”) ja neid kantakse edasi põlvest põlve.

Uuringud on näidanud, et umbes 9 protsenti inimese genoomist koosneb viiruse RNA-st. Suur enamus sellest RNA-st leiti meie esivanemate genoomis umbes 40–70 miljonit aastat tagasi. Retroviiruste alakomponendid, mida saab endiselt inimese genoomis ära tunda, said 100 miljoni aasta eest geneetilise koostise osaks. Mõnede endogeensete retroviiruste genoomidel on isegi eluks vajalik kaitsefunktsioon: Näiteks on inimese rasedus võimalik ainult seetõttu, et teatud iidne retroviirus takistab embrüo tagasilükkamist.

Seevastu "eksogeensed retroviirused" ("ERV") tungivad peremeesorganismi nakkuse kaudu. Retroviirused, mis nakatavad eriti selgroogseid, nakatavad teatud loomade keharakke, millele nad on spetsialiseerunud. Nakatunud rakus liidavad nad oma geneetilise materjali peremeesraku geneetilisse materjali. Pärast retroviiruste paljunemist peremeesrakus vabanevad viirused vereringesse ja need võivad nakatada teisi rakke. Raku DNA vastutab RNA tootmise eest, mis ise toimib genoomi osana ja "messenger RNA" (mRNA, messenger RNA) edastab teavet, mis on vajalik valkude moodustamiseks.

Mõiste “retroviirus” tuleneb asjaolust, et see viirusevorm muudab RNA moodustumise esialgsed kogemused rakus: RNA moodustamise juhised ei käivita nüüd peremeesraku originaalset DNA-d. Pigem muudab retroviirus peremeesraku DNA-d, mis pärast nakatumist annab juhised uute retroviiruste tootmiseks. Nn "pöördtranskriptaas" (RT), mis on retroviiruse spetsiaalne "ensüüm", võimaldab retroviiruse RNA sisestamist peremeesraku DNA-sse. Ensüümid on ained, mis võivad käivitada teatud biokeemilisi reaktsioone.

Ohud, häired, riskid ja haigused

Tuntuim retroviirus on HI-viirus (inimese immuunpuudulikkuse viirus), mis põhjustab inimestel immuunpuudulikkust. HIV on spetsialiseerunud niinimetatud "T-abistajarakkudele" (tuntud ka kui "CD4 lümfotsüüdid"), mis vastutavad inimkehas patogeenide ja võõrkehade vastase kaitse koordineerimise eest.

Lümfotsüüdid kuuluvad valgete vereliblede ("leukotsüüdid") rühma. T-abistajarakud tähistavad „T-rakkude“ alarühma. Mõiste „T-rakud“ tähistab „harknääre“, mis on osa niinimetatud lümfisüsteemist ja seega ka immuunsussüsteemist. Harknääre on kahest lohist koosnev elund, mis asub inimestel südame kohal. Pärast luuüdis tekkinud ja sealt tüümusesse rändavaid "T-rakke" ("T-lümfotsüüdid") vastutavad immuunsussüsteemi eest pärast nende laagerdumist harknääres.

Kogu maailmas on HIV-viirusega nakatunud 34 miljonit inimest. SIV (simiani immuunpuudulikkuse viirus) on viiruste rühm, millest arvatavasti on arenenud HIV. "Simian" tähendab "ape-taolist" ja viitab SIV kandjatele. HTLV-1 viirus (inimese T-lümfotroopne viirus 1), mis mõjutab ka CD4 T lümfotsüüte inimestel ja nendega seotud primaatidel, on üks retroviirustest. Väikesel arvul nakatunud inimestel tekivad sellised neuroloogilised haigused nagu "troopiline spastiline paraparees" või "T-raku leukeemia".

Troopilise spastilise parapareesi sümptomid on sarnased hulgiskleroosiga. T-rakuline leukeemia põhjustab pahaloomulisi ("pahaloomulisi") kasvajaid, mis pärinevad lümfotsüütidest. HTLV-1 viirusega nakatumise määr on Euroopas madal: Lääne-Euroopas arvatakse nakatunud 6000 inimest, kellest umbes ühel protsendil kujuneb välja troopiline spastiline paraparees. Hinnanguliselt on HTLV-1 nakatunud kogu maailmas kuni 20 miljonit inimest.

Immuunsüsteemi nõrgenemine T-rakkude arvu vähendamisega suurendab vastuvõtlikkust infektsioonidele. Retroviiruste põhjustatud haiguste vastast võitlust raskendab kõrge mutatsioonimäär: retroviiruse mutatsioon toimub iga tuhande kuni kümnes tuhande pöördtranskriptaasiga. Ravimite väljatöötamine retroviiruse haiguste raviks on suunatud peamiselt pöördtranskriptaasi mõjutamisele.