Οι ιοί προκύπτουν από γενετικό ανασυνδυασμό και μετάλλαξη

Σχεδόν κάθε χρόνο, ένας νεοεμφανιζόμενος ιός γρίπης κατέρχεται στον ανθρώπινο πληθυσμό. Άλλοι ιοί που δεν ακούστηκαν καν πριν από μερικές δεκαετίες, όπως π.χ HIV, ο ιός Έμπολα, ο ιός Hanta, ο ιός του Δυτικού Νείλου και ο ιός Ζίκα, είναι συχνά στις ειδήσεις. Από πού προέρχονται αυτοί οι ιοί;

Οι αναδυόμενοι ιοί εμφανίζονται συνήθως μέσα από φυσικά φαινόμενα

Ο ανθρώπινος πληθυσμός διατρέχει μεγαλύτερο κίνδυνο από ποτέ από ζωονόσους, οι οποίες είναι ασθένειες των ζώων που μπορούν να μεταδοθούν από τα ζώα στον άνθρωπο. Στην πραγματικότητα, το 70% των ανθρώπινων λοιμώξεων προέρχεται από παθογόνα που βρέθηκαν αρχικά σε ζώα. Πολλές από αυτές τις αναδυόμενες μολυσματικές ασθένειες είναι αποτέλεσμα ιών που εμφανίζονται για πρώτη φορά σε έναν πληθυσμό ή διευρύνουν γρήγορα το φάσμα των ξενιστών τους με αντίστοιχη αύξηση των ανιχνεύσιμων ασθενειών.

Πολλά μεταδίδονται από φορείς εντόμων, όπως τσιμπούρια, ψύλλοι ή κουνούπια, καθώς και από νυχτερίδες. Ένα παράδειγμα είναι ο ιός του Δυτικού Νείλου που εξαπλώθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες μεταξύ 1999 και 2009. Τώρα είναι ενδημικός (διαδεδομένος) σε όλες τις ηπειρωτικές Ηνωμένες Πολιτείες. Μέχρι τη στιγμή που γράφονται αυτές οι γραμμές, ένας άλλος, ο ιός Ζίκα, εμφανίστηκε σε περιοχές της Φλόριντα και πολλοί ειδικοί στον τομέα της υγείας αναμένουν ότι αυτός ο ιός θα γίνει τελικά ενδημικός σε περιοχές των Ηνωμένων Πολιτειών.

Αλλά ανεξάρτητα από το πώς αυτά ιούς μεταδίδονται, τι προκάλεσε την εμφάνισή τους; Ένας τρόπος με τον οποίο εμφανίζονται οι «νέοι» ιοί είναι μέσω του γενετικού ανασυνδυασμού. Πάρτε, για παράδειγμα, τη γρίπη. Η ανάμειξη γονιδίων μεταξύ διαφορετικών ιών γρίπης δημιουργεί νέα στελέχη γρίπης κάθε εποχή τόσο στο βόρειο ημισφαίριο όσο και στο νότιο ημισφαίριο. Η «γρίπη των χοίρων» που ξέσπασε στο Μεξικό το 2009 ήταν το αποτέλεσμα της αναδιάταξης τμημάτων γονιδιώματος από ένα στέλεχος του ιού της γρίπης των πτηνών, ενός ιού της ανθρώπινης γρίπης και ενός ιού της γρίπης των χοίρων.

Οι ιοί προκύπτουν επίσης από μια δεύτερη δύναμη που οδηγεί την εξέλιξη – τη μετάλλαξη. Για παράδειγμα, όταν ένα μεμονωμένο νουκλεοτίδιο μεταβάλλεται (σημειακή μετάλλαξη) σε ένα αναδιπλασιαζόμενο γονιδίωμα ιού RNA, ο ιός δεν έχει τρόπο να «διορθώσει» και να διορθώσει το λάθος. Περιστασιακά, μία από αυτές τις μεταλλάξεις μπορεί να είναι επωφελής. Στην περίπτωση του HIV και των ιών της γρίπης, είναι ευεργετικό μετάλλαξη θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα νέο στέλεχος ιού ανθεκτικό σε ένα αντιικό φάρμακο ή σε ένα εμβόλιο. Με γρήγορο ρυθμό αντιγραφής και μέγεθος έκρηξης, δεν χρειάζεται πολύς χρόνος για να εδραιωθεί μια ευεργετική μετάλλαξη σε έναν πληθυσμό.

Ακόμα κι αν έχει εμφανιστεί ένας νέος ιός, πρέπει να συναντήσει έναν κατάλληλο ξενιστή στον οποίο να αναπαραχθεί και να εξαπλωθεί. Πιστεύεται ότι η ευλογιά και η ιλαρά προήλθαν από ιούς βοοειδών, ενώ η γρίπη πιθανότατα προήλθε από πάπιες και χοίρους. Ο HIV σχεδόν σίγουρα εξελίχθηκε από έναν ιό ανοσοανεπάρκειας πιθήκου (πιθήκου). Κατά συνέπεια, κάποια στιγμή τέτοιοι ιοί έπρεπε να κάνουν ένα είδος να πηδήξει. Τι θα μπορούσε να διευκολύνει ένα τέτοιο άλμα;

Η γειτνίασή μας με άγρια ​​και οικόσιτα ζώα και τα παθογόνα τους καθιστά δυνατό ένα τέτοιο άλμα. Σήμερα, η πληθυσμιακή πίεση ωθεί τον ανθρώπινο πληθυσμό σε πιο απομακρυσμένες περιοχές του κόσμου όπου οι δυνητικά λοιμώδεις ιοί μπορεί να είναι ενδημικοί. Τα στοιχεία δείχνουν ότι οι ιοί Machupo και Junin (ιοί Arenaviridae που προκαλούν αιμορραγικούς πυρετούς στη Νότια Αμερική) μεταπήδησαν από τρωκτικά στους ανθρώπους λόγω των αυξημένων γεωργικών πρακτικών που, για πρώτη φορά, έφεραν τα μολυσμένα τρωκτικά σε επαφή με τον άνθρωπο.

Μια αύξηση στο μέγεθος του πληθυσμού του ζώου-ξενιστή που φέρει μια ιογενή ασθένεια μπορεί επίσης να «εκραγεί» ως αναδυόμενη ιογενής ασθένεια. Η άνοιξη του 1993 στα νοτιοδυτικά της Αμερικής ήταν μια υγρή εποχή, παρέχοντας άφθονη τροφή στα ποντίκια ελάφια. Ο αυξανόμενος πληθυσμός ποντικών ελαφιών τα έφερε σε στενότερη επαφή με τον άνθρωπο. Αφήνοντας πίσω περιττώματα ποντικιού και αποξηραμένα ούρα που περιέχουν τον ιό hanta καθιστούσε πιθανή τη μόλυνση στους ανθρώπους. Οι θάνατοι 14 ατόμων με μια μυστηριώδη αναπνευστική ασθένεια στην περιοχή Four Corners την άνοιξη τελικά αποδόθηκαν σε αυτόν τον πρόσφατα αναγνωρισμένο ιό.

Επομένως, οι αναδυόμενοι ιοί δεν είναι νέοι. Απλώς εξελίσσονται από υπάρχοντες ιούς και, μέσω των ανθρώπινων αλλαγών στο περιβάλλον, δίνεται σε αυτούς τους ιούς η «ευκαιρία» να εξαπλωθούν ή να αυξήσουν το εύρος των ξενιστών τους.

Αναφορά και Πηγές

• http://custom.jblearning.com/microbiology/10e/KC.aspx?chapter=14
• https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/1/1/95-0102_article
• https://quizlet.com/201402100/microbiology-exam-3-flash-cards/
• https://en.wikipedia.org/wiki/Social_history_of_viruses
• https://truth11.com/2009/08/21/the-vaccines-are-far-more-deadly-than-the-swine-flu/

Διαβάστε επίσης:

• Τρίτη Χρυσή Εποχή της Μικροβιολογίας
• Ζωικοί και φυτικοί ιοί, πριόν και ιοειδή
• Τεχνικές για τον εντοπισμό μεταλλαγμένων
• Πρωτεΐνες: Ορισμός, Ρόλοι, Λειτουργίες και Δομή
• Ζωικοί και φυτικοί ιοί, πριόν και ιοειδή
• Ταξινόμηση ιών με βάση το γονιδίωμα
• Μικροβιολογικοί κλάδοι: Βακτήρια, Ιοί, Μύκητες, Αρχαία και Πρωτιστές
• Σύγκριση μεταξύ των τομέων Βακτήρια, Archaea και Eukarya
• Ελονοσία: αιτιολογικός παράγοντας, συμπτώματα, θεραπεία και πρόληψη
• Βακτηριακή καμπύλη ανάπτυξης: Ορισμός, φάσεις και μέτρηση
• Pneumocystis Pneumonia: Συμπτώματα, αιτιολογικός παράγοντας, Παθογένεση, Θεραπεία και Πρόληψη