A Zika vírus biológiája

A Zika vírusról a hírekben is hallhattál már. Az amerikai kontinensen mostanában tapasztalt terjedése miatt sokan szeretnének többet megtudni erről a vírusról.

Ebben a leckében biológiai szempontból fogjuk szemügyre venni a Zika vírust. Először megvizsgáljuk a szerkezetét, a működési ciklusát és a terjedési módját, megfigyelve azt, hogy hogyan fertőzi meg a sejteket. Ezután áttekintjük a Zika emberekre gyakorolt hatásait, illetve azt, hogy mik a kilátások a vírus terjedésének megakadályozására és a betegség kezelésére.

A Zika a flavivírusok csoportjába tartozik, a dengue-láz és a sárgaláz kórokozójával, valamint a nyugat-nílusi vírussal együtt.$^1$start superscript, 1, end superscript A flavivírusok apró részecskék, amelyeket fehérje, RNS (a DNS-sel rokon molekula) és egy lipidmembrán alkot. Minden vírusrészecske tartalmaz egy egyszálú RNS genomot, amely egy fehérjeburokba, az úgynevezett kapszidba van csomagolva, ezt pedig egy külső membránréteg, az úgynevezett burok veszi körül.$^2$squared Az alábbi mikroszkópos felvétel jobb oldalán kicsi, sötét gömbök formájában láthatod a Zika vírusrészecskéket. Egyiküket nyíl jelöli.

A vírusok definíció szerint képtelenek az önálló szaporodásra. Ehelyett gazdasejteket kell megfertőzniük, és „átprogramozniuk” vírustermelő gyárakká. Ez alól a Zika vírus sem kivétel. Önmagban nem tud szaporodni, de képes arra, hogy megfertőzés után sokszorozódjon számos faj, köztük az ember, a majmok és a szúnyogok sejtjeiben.$^3$cubed Noha nem tudjuk, hogy az emberi szervezetben melyek a Zika célsejtjei, sejtkultúrákon (edényekben nevelt sejteken) végzett kísérletek szerint a Zika sokféle olyan immunsejtet képes megfertőzni, amelyek az emberi bőrben találhatók.$^4$start superscript, 4, end superscript

A Zika nem új vírus. Először 1947-ben izolálták egy majomból az ugandai Zika-erdőben, az első emberi fertőzést pedig 1954-ben jelentették.$^5$start superscript, 5, end superscript A következő években néhány további esetről érkezett jelentés Afrikából, majd a 60-as évek végétől kezdve az egyenlítői Ázsiából is. Ez idő alatt nem jegyeztek fel súlyos egészségügyi problémákat vagy járványkitöréseket. A vérben a Zika elleni antitestek jelenlétét vizsgáló tesztek azonban arra utaltak, hogy az érintett területeken a lakosság nagy része találkozott már a vírussal.$^6$start superscript, 6, end superscript Ezen okokból a Zikát jóindulatú, szórványosan előforduló vírusként könyvelték el.$^5$start superscript, 5, end superscript

2007-ben kitört az első dokumentált Zika járvány a mikronéziai Yap szigetén. Ebben a járványban a becslések szerint a 3 éven felüli szigetlakók 70%-a fertőződött meg a vírussal.$^5$start superscript, 5, end superscript Noha nem érkezett jelentés súlyos vagy kórházi kezelést igénylő esetekről, ilyen mértékű járványra korábban nem volt példa, hiszen az addig nyilvánosságra került Zika fertőzések száma 15 alatt volt. A Yap sziget lakói azelőtt nem találkoztak a vírussal, így sebezhetőbbek voltak a járvánnyal szemben, mint a vírus normál elterjedési területén élő lakosság.$^5$start superscript, 5, end superscript

2013-ban és 2014-ben újabb Zika járvány tört ki Francia Polinéziában és a környező szigeteken. Ezalatt a járvány alatt az egészségügyi hatóságok felfigyeltek arra, hogy gyakoribbá váltak az idegrendszeri tünetek, köztük a Guillain-Barré szindróma (amely ideiglenes bénulással jár), valamint a kisgyermekek körében jelentkező idegrendszeri és agyi rendellenességek.$^{5,7}$start superscript, 5, comma, 7, end superscript

Az amerikai kontinensen az első helyi eredetű fertőzéseket Braziliában jelentették 2015 májusában. Azóta a Zika vírus jelenlétét Dél- és Közép-Amerika számos országában észlelték. Az amerikai földrészen jelenleg előforduló Zika vírustörzsek közeli rokonságot mutatnak a francia polinéziai járványt okozó vírusokkal, ami arra utal, hogy a vírus francia Polinéziából juthatott el Brazíliába.$^{8,9}$start superscript, 8, comma, 9, end superscript

A Zikát elsősorban az Aedes nemzetségbe tartozó szúnyogok terjesztik. Ebben a tekintetben a Zika hasonlít a vele rokon flavivírusokra, mint a dengue-láz és a sárgaláz vírusaira, illetve a nyugat-nílusi vírusra. Amikor egy szúnyog megcsapolja egy Zika vírussal fertőzött személy vérét, a vírus megfertőzheti a szúnyog sejtjeit. Amint a szúnyogban kifejlődik a fertőzés, (általában másfél hét alatt), a nyálában megjelennek a vírusrészecskék.$^{10}$start superscript, 10, end superscript A következő vérszívás során a vírusrészecskék egy másik ember szervezetébe juthatnak, aki elkaphatja a Zika vírust.

Habár a Zika vírus terjedésének messze ez a leggyakoribb módja, más lehetőségek is léteznek. A Zika vírust hordozó terhes nő például átadhatja a vírust gyermekének a magzati fejlődés vagy a szülés során. Néhány dokumentált esetben előfordult a Zika vírus nemi úton történő terjedése, illetve fertőzött donortól származó vérrel való továbbadása.$^{11,12}$start superscript, 11, comma, 12, end superscript

Amint a Zika vírusok bekerülnek az emberi testbe, be kell jutniuk a sejtekbe, hogy megsokszorozódva még több vírust hozzanak létre. A sejtekbe való bejutást az teszi lehetővé, hogy a Zika vírusrészecske külső burkán olyan specifikus fehérjéket hordoz, amelyek az emberi sejtek receptorfehérjéin képesek megkötődni. Amikor a vírusfehérjék összekapcsolódnak a sejt receptoraival, „becsapják” a sejtet, hogy az felvegye a vírusrészecskét.$^{13}$start superscript, 13, end superscript

A sejtben a vírus RNS genomja a citoplazmába kerül, amely a sejt nagy részét kitevő, folyadékkal teli üreg. Itt enzimek „olvassák le” az RNS-t (ezt a folyamatot transzlációnak vagy fordításnak is nevezik), és ez alapján elkészítenek egy hosszú fehérjeláncot, amely ezután több kisebb fehérjére darabolódik szét (lásd a bal oldali ábrát). E fehérjék némelyike az új vírusrészecskék felépítéséhez szükséges szerkezeti elem, mint például a kapszid és a burok fehérjéi. Más vírusfehérjék az RNS genom másolásához és éréséhez szükségesek.$^{13, 14}$start superscript, 13, comma, 14, end superscript

A vírusfehérjék és az RNS genom másolatai az endoplazmikus retikulum (ER) felszínén szerelődnek össze. Ez a membránból felépülő sejtalkotó annak a szállítórendszernek a része, amely a sejtből kijutó anyagok forgalmáért felelős. Az új vírusrészecskék az ER belső üregrendszerébe jutnak, magukkal ragadva az ER membránjának egy-egy kis részletét. Ez a „lopott” membrán alkotja majd a vírus burkát. A részecskék ezután egy másik sejtszervbe, a Golgi készülékbe kerülnek, ahol további érésen mennek keresztül, mielőtt kijutnának a sejt felszínére.$^{13,14}$start superscript, 13, comma, 14, end superscript A kibocsátott vírusrészecskék újabb sejteket fertőzhetnek meg, folytatva a fertőzési ciklust

A legtöbb esetben a Zika fertőzés tünetei igen enyhék. A CDC adatai szerint öt Zika vírussal megfertőzött személyből csak egy betegszik meg. Jellegzetes tünetként kiütés, láz, kötőhártyagyulladás és ízületi fájdalom fordulhat elő.$^{16}$start superscript, 16, end superscript Ezek a tünetek jellemzően átmenetiek, és a legtöbb ember semmilyen tartós hatástól nem szenved a Zika miatt.

A várandós nőkre és a meg nem született magzatokra nézve nagyobb veszélyt jelentenek a Zika káros hatásai.$^{17}$start superscript, 17, end superscript Specifikusan kimutatható kapcsolat van a terhesség alatt bekövetkező Zika fertőzés és az újszülöttek körében jelentkező kisfejűség (mikrokefália) között. A kisfejűség idegrendszeri problémákat és fejlődési visszamaradást is okozhat, de ezek a hatások nagy egyéni változatosságot mutatnak.$^{18}$start superscript, 18, end superscript Az egészségügyi hatóságok arra hívják fel a várandós, vagy gyermeket tervező nők figyelmét, hogy tegyenek lépéseket a Zika fertőzés megelőzésére.$^{19}$start superscript, 19, end superscript

Az esetek nagyon kis részében a Zika összefüggésbe hozható egyes idegrendszeri rendellenességekkel, mint például a Guillain-Barré tünetegyüttes. A Guillain-Barré tünetegyüttes autoimmun betegség, amely bénulást okoz, általában ideiglenes jelleggel (legtöbb esetben néhány hétig vagy néhány hónapig). Az aktív Zika fertőzéstől sújtott területeken a Guillain-Barré szindróma megnövekedett gyakoriságáról számoltak be, de a kutatók még vizsgálják, hogy ennek a hátterében van-e valódi okozati összefüggés.$^{20}$start superscript, 20, end superscript

Rövid távon az egészségügyi hatóságok azt javasolják, hogy a Zika vírus elleni védekezésként az emberek kerüljék a szúnyogokkal való érintkezést azokon a területeken, ahol a vírus aktív. A magas kockázati csoportokba eső személyek, mint például a várandós nők számára ez azt jelentheti, hogy el kell halasztaniuk az utazást azokra a vidékekre, ahol tudnak a Zika vírus előfordulásáról.$^{21}$start superscript, 21, end superscript Azok számára, akiknek a lakóhelyén a Zika vírus aktív, az érintkezés elkerülését jelentheti a zárt helyen való tartózkodás, a szúnyogriasztók és a szúnyoghálók használata, valamint a pangóvizek felszámolása (amelyek a szúnyogok számára szaporodóhelyet jelentenek).$^{22}$start superscript, 22, end superscript

Hosszabb távon a Zika elleni vakcina adhatna tartósabb védelmet. Bizakodásra ad okot, hogy nemrégiben Brazíliában engedélyezték egy vakcina alkalmazását a dengue-láz ellen, amely a Zika vírussal rokon flavivírus. A vakcinát egy másik flavivirus, a sárgaláz inaktív változatából állították elő, és lehetséges, hogy hasonló eljárással Zika vakcina is előállítható.$^{23}$start superscript, 23, end superscript Nemrégiben egy lehetséges Zika vakcinajelölt egerekben való használata kapcsán igéretes kezdeti eredményekről érkezett jelentés.$^{24}$start superscript, 24, end superscript Mindazonáltal még sok tesztet kell végezni annak megállapítására, hogy ez és más lehetséges vakcinák valóban biztonságosak és hatásosak-e az emberekben.