Virussen zijn overal - en in overvloed. Virale infecties kunnen een licht risico vormen voor onze gezondheid, zoals verkoudheid, of een bedreiging voor ons leven, zoals een hiv-infectie. Virussen kunnen worden gegroepeerd op basis van hun genetisch materiaal: DNA of RNA. Beide typen kunnen gastheerorganismen infecteren en ziekten veroorzaken. De manieren waarop DNA- en RNA-virussen gastheercellen infecteren en de biochemische machinerie van de cel overnemen, zijn echter verschillend.
Basis
Virussen zijn kleine, niet-levende parasieten die zich niet buiten een gastheercel kunnen vermenigvuldigen. Een virus bestaat uit genetische informatie - DNA of RNA - gecoat door een eiwit. Een virus injecteert zijn genetische informatie in een gastheercel en neemt vervolgens de controle over de machinerie van de cel. Dit proces stelt het virus in staat om kopieën van zijn DNA of RNA te maken en de virale eiwitten in de gastheercel te maken. Een virus kan snel meerdere kopieën van zichzelf maken in één cel, deze kopieën vrijgeven om nieuwe gastheercellen te infecteren en nog meer kopieën maken. Op deze manier kan een virus zich zeer snel binnen een host repliceren.
DNA-virussen
Zoals hun naam al aangeeft, gebruiken DNA-virussen DNA als hun genetisch materiaal. Enkele veelvoorkomende voorbeelden van DNA-virussen zijn parvovirus, papillomavirus en herpesvirus. DNA-virussen kunnen zowel mensen als dieren treffen en kunnen variëren van goedaardige symptomen tot een zeer ernstig gezondheidsrisico.
DNA-virussen komen een gastheercel binnen, meestal wanneer het membraan van het virus versmelt met het celmembraan. De inhoud van het virus komt de cel binnen, reist naar de kern en neemt de biochemische machinerie van de cel over voor DNA-replicatie en transcriptie in RNA. Het RNA regelt de vorming van eiwitten die het virus nodig heeft om het virale DNA te coaten. Deze coating van viraal DNA staat bekend als een capside. De capsiden hopen zich op in de cel totdat de cel zijn capaciteit bereikt en openbarst, waardoor de nieuw gevormde virussen vrijkomen om nieuwe gastheercellen te infecteren.
RNA-virussen
RNA-virussen, ook wel retrovirussen genoemd, hebben RNA als hun genetisch materiaal. Enkele voorbeelden van retrovirussen zijn hepatitisvirussen en HIV. Wanneer deze virussen een gastheercel binnenkomen, moeten ze eerst hun RNA omzetten in DNA. Dit proces, reverse transcriptie genaamd, stelt het virus in staat om zijn genetisch materiaal in de gastheercel te injecteren en de biochemische machinerie van de gastheer te gebruiken, vergelijkbaar met een DNA-virus.
Vaak gebruiken retrovirussen een enzym, integrase genaamd, om het retrovirale DNA in het genoom van de gastheercel in te voegen. Het vermogen van retrovirussen om dit DNA te integreren in het DNA van de gastheercel verhoogt de kans op het veroorzaken van kanker of andere ziekten. Als het retrovirale DNA bijvoorbeeld in het midden van een van de genen van de gastheercel wordt ingebracht, is dat gen mogelijk niet langer functioneel, wat leidt tot ziekte.
behandelingen
Vaccins zijn beschikbaar voor veel van de meest voorkomende DNA-virussen. Deze vaccins werken door de patiënt te injecteren met een inactieve vorm van het virus, meestal de eiwitmantel zonder het DNA. Bij afwezigheid van het DNA is er geen genetisch materiaal om te kopiëren en kan het virus zich niet vermenigvuldigen. Het blootstellen van patiënten aan virale eiwitten maakt het echter waarschijnlijker dat hun immuunsysteem het virus als vreemd zal herkennen en het zal vernietigen voordat het de kans krijgt om gastheercellen te infecteren.
Retrovirussen, die het biochemische systeem van de gastheer gebruiken om zich voort te planten, zijn moeilijker te behandelen. Behandeling voor deze virussen omvat doorgaans behandeling met een geneesmiddel dat de activiteit van reverse transcriptase remt, het enzym dat retroviraal RNA omzet in DNA. Vaak nemen patiënten met retrovirale infecties zoals HIV een cocktail van veel verschillende soorten medicijnen, die elk gericht zijn op een andere stap in de virale levenscyclus.