Šeši nauji mokslo atradimai apie virusus: kodėl tai nėra gyvi sutvėrimai, kaip jie nukrenta iš dangaus ir kaip virusinė infekcija susijusi su priklausomybe narkotikams

Virusai nėra gyvi sutvėrimai įprasta šio žodžio prasme – jie negali nei augti, nei daugintis autonomiškai. Jie sudaryti iš genetinės medžiagos, paprastai DNR arba chemiškai jai giminingos RNR, apgaubtos baltymo apvalkalu. Dėl virusų savybės integruoti savą genetinį kodą į šeimininko ląsteles, virusinių genų aptinkama daugelyje gyvybės formų, įskaitant ir žmogaus organizmą.

Deja, tikslus virusų veikimo mechanizmas ir jų aktyvumą lemiantys veiksniai kol kas neišaiškinti, nors prie šios užduoties darbuojasi specialistai, besigilinantys į daugelį skirtingų mokslo sričių, pradedant evoliucine ir molekuline biologija ir baigiant neurologija bei lėtinių susirgimų studijomis, rašoma portale „Live Science“.

Nunykusio viruso liekanos žmonių galvos smegenyse

Kaip teigia dviejų gyvybės mokslams skirtame žurnale „Cell“ sausio mėnesį publikuotų straipsnių autoriai, gyvūnų (taip pat ir žmonių) galvos smegenų neuronuose esama kitados gyvavusios virusinės infekcijos genų liekanų, galinčių turėti lemtingos įtakos mąstymo procesams.

Anot specialistų, keturias galūnes turinčių gyvų padarų organizmuose aptinkamas genas, kurio pavadinimas Arc, yra ne kas kita kaip nunykusio viruso genetinio kodo nuotrupos. Mokslininkai taip pat išsiaiškino, kad šiam genui tenka pagrindinis vaidmuo nervų ląstelėms kuriant tam tikro tipo mikroskopinius genetinės medžiagos vienetus ir siunčiant juos į kitas nervų ląsteles. Vykstant šiam procesui nervų ląstelės dalijasi informacija, kuri būtina ląstelėms reorganizuoti.

Galvos smegenų funkcijos, įskaitant sąmoningas mintis ir savęs suvokimą, pasak mokslininkų, įmanomos tik todėl, kad vyksta šis procesas. Jam sutrikus, sinapsės, arba neuronų tarpusavio jungtys, gali nustoti funkcionavusios. Norint išsiaiškinti, kaip Arc genas tapo viena iš gyvūnų genomo sudedamųjų dalių ir kokią būtent informaciją dėl Arc poveikio vienas neuronas perduoda kitam, būtina atlikti daugiau ir išsamesnių mokslinių tyrimų.

Virusai nukrenta iš dangaus

Tik 2018-aisiais pavyko atsakyti į ilgai mokslininkus kankinusį klausimą, kodėl genetiškai panašių virusų aptinkama milžiniškais atstumais viena nuo kitos nutolusiose Žemės vietose. Taip, pasirodo, yra todėl, kad virusai keliauja atmosfera, nešami oro srovių. Kaip rašoma sausio mėnesį žurnale „Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology“ pasirodžiusioje publikacijoje, virusai gali prisikabinti prie dirvožemio arba vandens dalelių ir pakilti iki pat troposfera vadinamo laisvosios atmosferos sluoksnio, o vėliau nukristi visiškai naujoje vietoje.

Mokslininkai teigia, kad, pakilę iki laisvosios troposferos, t. y. į maždaug 2,5–2,9 kilometrų aukštį, virusai gali nukeliauti daug toliau nei būtų įmanoma atsidūrus žemesniame lygyje. Taip išeina, kad laisvoji troposfera tiesiog knibždėte knibžda virusų, o šie, veikiami oro srovių, per vieną dieną gali milijoniniais kiekiais nusėsti konkrečiame kvadratiniame metre Žemės paviršaus.

Virusai ir Alzheimerio liga

Birželį žurnale „Neuron“ aprašyto tyrimo autoriai teigia gavę dar daugiau įrodymų, kad virusai gali būti susiję su Alzheimerio ligos pasireiškimu. Mokslininkai išstudijavo maždaug tūkstantį keliuose smegenų bankuose saugomų po skrodimo gautų smegenų, priklausiusių sirgusiems ir nesirgusiems Alzheimerio liga asmenims, pavyzdžių. Išanalizavus iš smegenų audinių gautas genų sekas ir identifikavus žmogui būdingus derinius, paaiškėjo, kad asmenų, sirgusių Alzheimerio liga, smegenyse esančių įprastų pūslelinės virusų kiekis net dukart viršija šia liga nesirgusių asmenų smegenyse esančių minėtų virusų kiekį.

Mokslininkai užsimena dar nenustatę, kaip virusai gali lemti Alzheimerio ligos pasireiškimą, tačiau yra linkę sieti su jais ligos priežastį ar bent didesnį progresavimo tempą. Aišku, gali būti ir taip, kad virusai niekaip nesusiję su Alzheimerio liga, o ja sergančių asmenų organizmuose apsigyvena dėl visiškai kitų priežasčių.

Gigantiškų virusų gebėjimas savarankiškai kurti genus

Gigantiški virusai, daugiau nei du kartus savo dydžiu pralenkiantys tipinius patogenus, pasižymi sudėtinga genomo sandara. Birželio mėnesį mokslininkai paskelbė, kad vadinamieji genai našlaičiai, aptinkami tik gigantiškuose pandoravirusuose, išsivystė ne kur kitur, o pačiuose virusuose. Mokslininkai išsiaiškino, kad, nepaisant gamtoje pasitaikančių atsitiktinių mutacijų, šie virusai, vertinant jų sukuriamų naujų genų kiekį, išsiskiria tiesiog neįprastu produktyvumu.

Be to, pandoravirusų sukuriami genai našlaičiai kiekvienu atveju gali būti skirtingi, o tai reiškia, kad genai greičiausiai nėra perimti iš pirmtako. Tikslią priežastį, kodėl pandoravirusai reguliariai kuria naujus genus ir baltymus, įvardyti dar anksti, bet ją išsiaiškinus gali iš esmės pakisti mokslininkų požiūris į šią virusų šeimą. Ateityje didžiausias dėmesys turėtų būti skiriamas pandoravirusuose vykstančius naujų genų kūrimo procesus reguliuojantiems mechanizmams ir šių virusų gyvavimą lemiančioms priežastims.

Virusų genų ryšys su priklausomybėmis

Kadaise egzistavusi virusinė infekcija gali būti susijusi su šių laikų žmonėms išsivystančia priklausomybe nuo narkotikų. Remiantis rugsėjo mėnesį žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“ pasirodžiusia publikacija, viruso, kurio pavadinimas – HK2, genų pėdsakų dažniau aptinkama nuo narkotikų priklausomybės kenčiančių žmonių organizmuose.

Nustatyta, kad HK2 viruso liekanų turi ne daugiau kaip 5–10 proc. žmonių, vadinasi, infekcija gali būti maždaug 250 tūkst. metų senumo įvykis. Viruso genetinės informacijos nuotrupos, anot mokslininkų, gali būti susijusios su dopamino išsiskyrimu, o šis neuromediatorius dažnai lemia galvos smegenų reakciją į malonius potyrius. Norint kalbėti apie konkretų HK2 pėdsakams tenkantį vaidmenį žmonių įgyjamoms priklausomybėms, būtina atlikti daugiau ir išsamesnių tyrimų.

Pūslelinės virusas

Paprastoji pūslelinė yra ganėtinai paplitusi infekcinė liga: daugiau nei 80 proc. viso pasaulio žmonių yra infekuoti paprastojo herpeso virusu (HSV). Ramybės būklės virusas jokių simptomų nesukelia, todėl tokia būklė palanki juo infekuotiems žmonėms. Kita vertus, ramybės būklės virusą daug sunkiau aptikti ir eliminuoti imuninei sistemai.

2017 metų spalį žurnale „PLOS Pathogens“ pasirodžiusios apžvalgos autoriai teigia radę būdą, kaip priversti virusą pereiti į ramybės fazę, ir išsiaiškinę, kokie baltymai dalyvauja jo sužadinimo procese. Mokslininkai tiki, kad jų gauti rezultatai gali praversti ieškant pūslelinės infekcijos gydymo ir prevencijos metodų. Pateiktos tyrimų išvados gali padėti atsakyti į klausimą, kaip kovoti su konkrečiais virusiniais baltymais, siekiant, kad virusai „nenubustų“ ir nepasireikštų ligos simptomai, o jos užkratas nebūtų perduotas kitiems, arba ką daryti, kad virusas liktų sužadintas ir imuninė sistema galėtų su juo kovoti.