Retrovirüsler

Retrovirüsler insan genomunu milyonlarca yıldır etkilemiştir. Ancak başlıca bulaşıcı hastalıklar retrovirüslere kadar izlenebilir.

Retrovirüs nedir?

Virüs, kendi kendine çoğalamayan bulaşıcı bir parçacıktır. Virüslerin de kendi metabolizmaları yoktur. Bu nedenle virüsler, yaşamın kendine özgü özelliklerine sahip olmalarına rağmen canlılar arasında sayılmaz.

bir retrovirüs kendi DNA'sı (deoksiribonükleik asit) olmayan bir virüstür, tüm canlılarda ve bazı virüslerde oluşan, çift sarmaldan oluşan ve tüm kalıtsal bilgileri içeren bir moleküldür.

Yaklaşık 100 nm çapa sahip retrovirüslerin genetik materyali (genom), proteinlerden oluşan bir paket ("kapsid") ile çevrelenmiş yalnızca bir RNA ipliği (ribonükleik asit) içerir. Retrovirüsün dış kabuğu, içinde virüs proteinlerinin gömülü olduğu, büyük ölçüde suda çözünmeyen moleküllerden ("lipid" maddelerden yapılmış) oluşur.

Anlam ve işlev

"Endojen retrovirüsler" ("XRV"), birçok nesil önce ("provirüs") konakçı organizmanın germ hattındaki bir konakçı hücrenin genomuna entegre edildi ve nesilden nesile aktarıldı.

Araştırmalar, insan genomunun yaklaşık yüzde 9'unun viral RNA'dan oluştuğunu göstermiştir. Bu RNA'nın büyük çoğunluğu, tahminen 40 ila 70 milyon yıl önce atalarımızın genomunda bulundu. İnsan genomunda hala tanınabilen retrovirüs alt bileşenleri, 100 milyon yıl önce genetik yapının bir parçası haline geldi. Bazı endojen retrovirüslerin genomlarının yaşam için koruyucu bir işlevi bile vardır: örneğin, insan gebelikleri ancak belirli bir antik retrovirüsün embriyonun reddini önlediği için mümkündür.

Öte yandan "eksojen retrovirüsler" ("ERV"), enfeksiyon yoluyla konakçı organizmaya nüfuz eder. Özellikle omurgalıları enfekte eden retrovirüsler, uzman oldukları bazı hayvan vücut hücrelerini enfekte eder. Enfekte ettikleri hücrenin içinde, genetik materyallerini konakçı hücrenin genetik materyaline dahil ederler. Retrovirüslerin konakçı hücre içinde çoğalmasından sonra, virüsler kan dolaşımına salınır ve böylece diğer hücrelere saldırabilir. Bir hücrenin DNA'sı, kendisi genomun bir parçası olarak işlev gören ve bir "haberci RNA" (mRNA, haberci RNA) olarak proteinlerin oluşumu için gerekli olan bilgileri ileten RNA'nın üretiminden sorumludur.

"Retrovirüs" terimi, bu virüs formunun bir hücrede RNA oluşumunun ilk deneyimini tersine çevirmesinden kaynaklanmaktadır: Artık RNA oluşumu talimatlarını tetikleyen, konakçı hücrenin orijinal DNA'sı değildir. Tersine, retrovirüs, konakçı hücrenin DNA'sını değiştirir ve bu, enfeksiyondan sonra yeni retrovirüslerin üretimi için talimatlar verir. Retrovirüsün özel bir "enzimi" olan "ters transkriptaz" (RT), retrovirüs RNA'sının konakçı hücrenin DNA'sına sokulmasını sağlar. Enzimler, belirli biyokimyasal reaksiyonları tetikleyebilen maddelerdir.

Tehlikeler, bozukluklar, riskler ve hastalıklar

En iyi bilinen retrovirüs, insanlarda bağışıklık yetersizliğine neden olan HI virüsüdür (insan bağışıklık eksikliği virüsü). HIV, insan vücudunun patojenlere ve yabancı maddelere karşı savunmasını koordine etmekten sorumlu olan "T yardımcı hücreler" ("CD4 lenfositleri" olarak da adlandırılır) konusunda uzmanlaşmıştır.

Lenfositler, beyaz kan hücreleri grubuna ("lökositler") aittir. T yardımcı hücreler, "T hücrelerinin" bir alt grubunu temsil eder. "T hücresi" terimi, "lenfatik sistemin" ve dolayısıyla bağışıklık sisteminin bir parçası olan "timus" anlamına gelir. Timus, insanlarda kalbin üzerinde bulunan iki lobdan oluşan bir organdır. Kemik iliğinde üretilen ve oradan timusa göç eden "T hücreleri" ("T lenfositleri"), timusta olgunlaştıktan sonra bağışıklık sisteminden sorumludur.

Dünya çapında 34 milyon kişiye HIV virüsü bulaştı. SIV (maymun immün yetmezlik virüsü), HIV'in geliştiğine inanılan bir virüs grubudur. "Simian", "maymun benzeri" anlamına gelir ve SIV'in taşıyıcılarını ifade eder. İnsanlarda ve ilgili primatlarda CD4 T lenfositlerini de etkileyen HTLV-1 virüsü (insan T-lenfotropik virüsü 1), retrovirüslerden biridir. Enfekte olan az sayıda insan, "tropikal spastik paraparezi" veya "T hücresi lösemi" gibi nörolojik hastalıklar geliştirir.

Tropikal spastik paraparezi semptomları multipl skleroza benzer. T hücreli lösemi, lenfositlerden kaynaklanan kötü huylu ("kötü huylu") tümörlere yol açar. HTLV-1 virüsü ile enfeksiyon oranı Avrupa'da düşük: Batı Avrupa'da 6.000 kişinin enfekte olduğu düşünülüyor ve bunların yaklaşık yüzde biri tropikal spastik paraparezi geliştirecek. Bununla birlikte, dünya çapında 20 milyona kadar insanın HTLV-1 ile enfekte olduğu tahmin edilmektedir.

T hücrelerinin sayısını azaltarak bağışıklık sisteminin zayıflaması, enfeksiyonlara karşı duyarlılığın artmasına neden olur. Retrovirüslerin neden olduğu hastalıklarla mücadele, yüksek mutasyon oranıyla daha da zorlaşır: her binde bir ila on binde bir ters transkriptazda bir retrovirüs mutasyonu meydana gelir. Retrovirüs hastalıklarının tedavisi için ilaçların geliştirilmesi, öncelikle ters transkriptazı etkilemeyi amaçlamaktadır.