Drukuj
Odsłony: 8566

Paulina Smaruj

Wiceprezes, Koło Naukowe Biologii Molekularnej UW

Poliomyelitis (inaczej choroba Heinego-Medina) jest jednostką chorobową, której czynnikiem etiologicznym jest wirus polio. Samo słowo „polio” wzbudza w społeczeństwie dyskomfort (czy może jest to już strach?) głównie ze względu na fakt, jak częste były infekcje tym wirusem przed epoką powszechnych szczepień. Sam prezydent Stanów Zjednoczonych – Franklin Delano Roosevelt – cierpiał na chorobę Heinego-Medina, choć dokładano wszelkich starań, by nie przedstawiać go w mediach jako osobę niepełnosprawną. Poliomyelitis kojarzy się większości osób z stanem nieodwracalnego paraliżu zazwyczaj kończyn dolnych, choć tak poważny przebieg dotyczy około 1 na 200 zainfekowanych pacjentów. Spośród nich od 5–10% osób umiera w wyniku paraliżu mięśni oddechowych.

Według danych WHO infekcje wirusem polio zostało zredukowane o 99%. Wirus występuje obecnie w najbiedniejszych zakątkach globu. W celu doprowadzenia do całkowitej eradykacji wirusa polio WHO wyszło z Global Polio Eradication Initiative.

Wirus Polio – beauty hidden in simplicity

Wirus polio posiada materiał genetyczny w postaci (+)ssRNA i jest klasyfikowany do rodziny Picornaviridae. Genom wynosi około 7,5 kb. Jego sekwencja została opublikowana m.in. przez grupę badawczą prof. Vincenta Racaniello. Materiał genetyczny jest zamknięty w kapsydzie złożonym z 60 podjednostek zbudowanych z 4 białek: VP1, VP2, VP3 i VP4. Wirion nie posiada osłonki.

 

Ryc.1. Struktura wirionu wirusa polio z zaznaczeniem najważniejszych elementów strukturalnych: kapsyd składa się z podjednostek zbudowanych z białek VP1-4, natomiast VPg jest kowalencyjnie związane z 5’ (+)ssRNA i pełni funkcję startera podczas replikacji.

Patogeneza

Zakażenie poliomyelitis odbywa się na drodze fekalno-oralnej. Po wejściu do ustroju przez usta, pierwszymi miejscami namnażania wisusa są: część ustna gardła oraz jelito cienkie. Okres inkubacji (czas od kontaktu patogenu z pacjentem a wystąpieniem pierwszych objawów) wynosi około 7–14 dni. Wirus jest wykrywany we krwi już po 3–5 dniach.

Po początkowym namnożeniu w okolicach gardła i jelita cienkiego wirus rozprzestrzenia się poprzez krew do kolejnych wrażliwych tkanek. Atakuje tylko konkretne typy komórek nerwowych. W czasie replikacji w ich wnętrzu może doprowadzić do znacznych szkód, a nawet kompletnego zniszczenia zainfekowanych neuronów.

Pomimo faktu, że nieodwracalny paraliż jest znakiem rozpoznawczym choroby Heinego-Medina, normalnie wirus nie namnaża się w mięśniach in vivo. Zmiany identyfikowane w nerwach obwodowych i w mięśniach są wtórne względem destrukcji komórek nerwowych centralnego układu nerwowego.

Dlaczego wirus Polio jest seksownym typem?

  1. Inteligentny

Materiałem genetycznym wirusa polio jest (+)ssRNA, który może służyć za matrycę w procesie translacji (pełnić funkcję mRNA) bez konieczności przepisywania na komplementarną nić. W praktyce oznacza to, że sam materiał genetyczny wirusa (np. przy sztucznym wprowadzeniu do wnętrza komórki) ma zdolność wywołania infekcji.

  1. Zaradny

Wirus polio wykorzystuje błony cytoplazmatyczne zainfekowanej komórki ssaczej. Wykorzystuje je do tworzenia pęcherzyków, wewnątrz których przebiega replikacja. Jako skutek, w komórkach zainfekowanych nie można zidentyfikować aparatu Gogliego, ani siateczki śródplazmatycznej! Co więcej, wykazano zwiększony import kwasów tłuszczowych przez komórki w trakcie infekcji.

  1. Trzyma rękę na pulsie

Wirus polio należy do grupy V wg klasyfikacji Davida Baltimore’s, czyli wirusów posiadających jako materiał genetyczny (+)ssRNA – dodatki jednonicowy RNA. Replikację genomu wirusa przeprowadza polimeraza RNA zależna od RNA, która jest pozbawiona aktywności korekcyjnej. Wniosek z tego jest całkiem niebanalny. Więcej mutacji to większa różnorodność genetyczna populacji i większe tempo ewolucji. Różnorodność genetyczna jest tak ogromna, że ustalona m.in. przez Vincenta Racaniello sekwencja 7,5-kb genomu jest konsensusem (sekwencją uśredniona), to znaczy zapisane w danych pozycjach zasady azotowe są najczęściej powtarzającymi się.

Bibliografia

 

 

Attachments:
Download this file (Smaruj_21.07.pdf)Smaruj_21.07.pdf686 kB21.07.2020