Οι ιοί είναι παντού - και άφθονοι. Οι ιογενείς λοιμώξεις μπορούν να αποτελέσουν ήπιο κίνδυνο για την υγεία μας, όπως το κοινό κρυολόγημα, ή απειλή για τη ζωή μας, όπως μια λοίμωξη από τον ιό HIV. Οι ιοί μπορούν να ομαδοποιηθούν σύμφωνα με το γενετικό τους υλικό: DNA ή RNA. Και οι δύο τύποι μπορούν να μολύνουν τους ξενιστές και να προκαλέσουν ασθένειες. Ωστόσο, οι τρόποι με τους οποίους οι ιοί DNA και RNA μολύνουν τα κύτταρα ξενιστές και αναλαμβάνουν τα βιοχημικά μηχανήματα των κυττάρων είναι διαφορετικοί.
Βασικά
Οι ιοί είναι μικρά παράσιτα που δεν ζουν, τα οποία δεν μπορούν να αναπαραχθούν έξω από ένα κύτταρο ξενιστή. Ένας ιός αποτελείται από γενετικές πληροφορίες - είτε DNA είτε RNA - επικαλυμμένες από μια πρωτεΐνη. Ένας ιός εισάγει τις γενετικές του πληροφορίες σε ένα κύτταρο ξενιστή και στη συνέχεια παίρνει τον έλεγχο των μηχανημάτων του κυττάρου. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει στον ιό να δημιουργεί αντίγραφα του DNA ή του RNA του και να δημιουργεί τις ιικές πρωτεΐνες μέσα στο κύτταρο ξενιστή. Ένας ιός μπορεί γρήγορα να δημιουργήσει πολλά αντίγραφα σε ένα κελί, να απελευθερώσει αυτά τα αντίγραφα για να μολύνει νέα κύτταρα ξενιστές και να δημιουργήσει ακόμη περισσότερα αντίγραφα. Με αυτόν τον τρόπο, ένας ιός μπορεί να αναπαραχθεί πολύ γρήγορα μέσα σε έναν κεντρικό υπολογιστή.
Ιοί DNA
Όπως υποδηλώνει το όνομά τους, οι ιοί DNA χρησιμοποιούν το DNA ως γενετικό υλικό τους. Μερικά κοινά παραδείγματα ιών DNA είναι ο παρβοϊός, ο ιός θηλώματος και ο ιός του έρπητα. Οι ιοί DNA μπορούν να επηρεάσουν τόσο τον άνθρωπο όσο και τα ζώα και μπορεί να κυμαίνονται από την πρόκληση καλοήθων συμπτωμάτων έως τον πολύ σοβαρό κίνδυνο για την υγεία.
Οι ιοί DNA εισέρχονται σε ένα κύτταρο ξενιστή, συνήθως όταν η μεμβράνη του ιού συντήκεται με τη μεμβράνη του κυττάρου. Τα περιεχόμενα του ιού εισέρχονται στο κύτταρο, ταξιδεύουν στον πυρήνα και αναλαμβάνουν τον βιοχημικό μηχανισμό του κυττάρου για αναπαραγωγή και μεταγραφή του DNA σε RNA. Το RNA ελέγχει το σχηματισμό πρωτεϊνών που απαιτούνται από τον ιό για την επικάλυψη του ιικού DNA. Αυτή η επικάλυψη ιικού DNA είναι γνωστή ως καψίδιο. Τα καψίδια συσσωρεύονται μέσα στο κελί έως ότου το κύτταρο φτάσει την ικανότητα και ανοίγει, απελευθερώνοντας τους νεοσχηματισμένους ιούς για να μολύνουν νέα κύτταρα ξενιστές.
Ιοί RNA
Οι ιοί RNA, επίσης γνωστοί ως ρετροϊοί, έχουν RNA ως το γενετικό τους υλικό. Μερικά παραδείγματα ρετροϊών είναι οι ιοί της ηπατίτιδας και ο HIV. Όταν αυτοί οι ιοί εισέρχονται σε ένα κύτταρο ξενιστή, πρέπει πρώτα να μετατρέψουν το RNA τους σε DNA. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται αντίστροφη μεταγραφή, επιτρέπει στον ιό να εγχύσει το γενετικό του υλικό στο κύτταρο ξενιστή και να χρησιμοποιήσει τα βιοχημικά μηχανήματα του ξενιστή, παρόμοια με έναν ιό DNA.
Συχνά, οι ρετροϊοί χρησιμοποιούν ένα ένζυμο, που ονομάζεται ιντεγκράση, για να εισάγουν το ρετροϊικό DNA στο γονιδίωμα του κυττάρου ξενιστή. Η ικανότητα των ρετροϊών να ενσωματώνουν αυτό το DNA στο DNA του κυττάρου ξενιστή αυξάνει τις πιθανότητες πρόκλησης καρκίνου ή άλλων ασθενειών. Για παράδειγμα, εάν το ρετροϊικό DNA εισάγεται στη μέση ενός από τα γονίδια των κυττάρων-ξενιστών, αυτό το γονίδιο μπορεί να μην είναι πλέον λειτουργικό, οδηγώντας σε ασθένεια.
Θεραπείες
Τα εμβόλια είναι διαθέσιμα για πολλούς από τους πιο κοινούς ιούς DNA. Αυτά τα εμβόλια λειτουργούν με την ένεση στον ασθενή με μια ανενεργή μορφή του ιού, συνήθως την πρωτεϊνική επικάλυψη χωρίς το DNA. Ελλείψει του DNA, δεν υπάρχει γενετικό υλικό για αντιγραφή και ο ιός δεν μπορεί να αναπαραχθεί. Ωστόσο, η έκθεση των ασθενών σε ιογενείς πρωτεΐνες καθιστά πιο πιθανό ότι το ανοσοποιητικό τους σύστημα θα αναγνωρίσει τον ιό ως ξένο και θα τον καταστρέψει πριν έχει την πιθανότητα να μολύνει κύτταρα ξενιστές.
Οι ρετροϊοί, οι οποίοι χρησιμοποιούν το βιοχημικό σύστημα του ξενιστή για αναπαραγωγή, είναι πιο δύσκολο να αντιμετωπιστούν. Η θεραπεία για αυτούς τους ιούς συνήθως περιλαμβάνει θεραπεία με φάρμακο που αναστέλλει τη δραστηριότητα της αντίστροφης μεταγραφάσης, του ενζύμου που μετατρέπει το ρετροϊικό RNA σε DNA. Συχνά, οι ασθενείς με ρετροϊικές λοιμώξεις όπως ο HIV παίρνουν ένα κοκτέιλ πολλών διαφορετικών τύπων φαρμάκων, καθένα από τα οποία στοχεύει σε ένα διαφορετικό βήμα στον ιικό κύκλο ζωής.