De patogene egenskaber for virus, afhænger af om de får adgang til en vært, kan omgå værtens forsvar og derefter forårsage skade på eller død af værtscellen, mens den reproducerer sig selv.
13.4.1 Virale mekanismer til omgåelse af værtens forsvar
Vira, har en række mekanismer, der sætter dem i stand til at omgå ødelæggelse fra værtens immunrespons. For eksempel, kan virus trænge ind og vokse inde i værtsceller, hvor komponenterne i immunsystemet ikke kan nå dem. Vira får adgang til cellerne, fordi de har bindingssteder for receptorer på deres målceller. Når et sådan bindingssted, er bragt sammen men en passende receptor, kan virusset binde sig til og trænge ind i cellen. Nogle vira får adgang til værtsceller, fordi deres bindingssteder efterligner stoffer, der er nyttige for disse celler. For eksempel kan bindingsstedet for rabiesvirus, efterligne neurotransmitteren acetylcholin. Som et resultat, kan virusset trænge ind i værtscellen, sammen med neurotransmitteren.
AIDS virus (HIV), går videre end dette ved at skjule dets bindingssteder fra immunresponset og ved at angribe bestanddele af immunsystemet direkte. Som de fleste vira, er HIV cellespecifik og angriber i dette tilfælde kun kropsceller, der har en overflademarkør, kaldet CD4 proteinet. De fleste af disse celler er immunsystemets T-celler (T-lymfocytter). Bindingssteder på HIV er komplementære til CD4 proteinet. Overfladen af virusset er foldet til dannelse af højderygge og dale og HIV bindingssteder er placeret i bunden af disse dale. CD4 proteiner, er lange og slanke nok, til at nå disse bindingssteder, mens antistofmolekylerne dannet mod HIV, er for store til at komme i kontakt med disse steder. Som følge heraf, er det vanskeligt for disse antistoffer at ødelægge HIV.
13.4.2 Cytopatiske virkninger af vira
Infektion af en værtscelle fra af en dyrevirus, dræber sædvanligvis værtscellen. Celledøden kan være forårsaget af akkumulering af et stort antal formerede vira, på grund af virkningerne af virale proteiner af gennemtrængeligheden af værtscellens plasmamembran, eller ved at hæmme værtens DNA, RNA eller proteinsyntese. De synlige virkninger af en virusinfektion, er kendt som cytopatiske virkninger. Disse cytopatiske virkninger, der resulterer i celledød, kaldes cytocidale virkninger; dem der resulterer i celleskader men ikke celledød, kaldes noncytocidale virkninger. Cytopatiske virkninger anvendes til at diagnosticere mange virusinfektioner.
De cytopatiske virkninger, variere fra virus til virus. En forskel, er det punkt i virusinfektionens cyklus, ved hvilket de cytopatiske virkninger forekommer. Nogle virale infektioner, resulterer i tidlige ændringer i værtscellen; i andre infektioner, ses ændringerne først på et meget senere tidspunkt.
En virus kan producere en eller flere af følgende cytopatiske virkninger:
- Makromolekylære synteser i værtscellen stopper. Nogle vira, som for eksempel herpes simplex virus, stopper mitosen irreversibelt.
- Værtscellens lysosomer fremstilles til at frigive deres enzymer, hvilket resulterer i ødelæggelse af intracellulært indhold og værtscelledød.
- Inklusionslegemer findes i cytoplasmaet eller kernen hos nogle inficerede celler (Se figur 13.4.2.1a). Disse granuler er undertiden virale dele – nukleinsyrer eller proteiner i færd med at blive samlet til virioner. Granulerne varierer i størrelse, form og farvningsegenskaber. De er kendetegnet ved deres evne til at blive farvet med et surt farvestof (acidofile) eller med basiske farvestoffer (basofile). Andre inklusionslegemer, opstår på steder for tidligere viral syntese, men indeholder ikke samlet virus eller deres komponenter. Inklusionslegemer er vigtige, fordi de kan bidrage til at identificere det forårsagende agens. For eksempel, producerer rabiesvirus i de fleste tilfælde inklusionslegemer (Negrilegemer) i cytoplasmaet i nerveceller og deres tilstedeværelse i animalsk hjernevæv, er blevet anvendt som et diagnostisk værktøj for rabies. Diagnostiske inklusionslegemer er også forbundet med mæslingevirus, vacciniavirus, koppevirus, herpesvirus og adenovira.
- Til tider, kan flere tilstødende celler fusionere for at danne en meget stor flerkernet celle, der kaldes en syncytium (se figur 13.4.2.1b). Sådanne kæmpeceller, dannes af infektioner med virus der forårsager mæslinger, fåresyge og forkølelse.
- Nogle virusinfektioner, fører til ændringer i værtscellens funktioner uden nogle synlige ændringer i de inficerede celler. For eksempel, når mæslingevirus vedhæfter dets receptor, kaldet CD46, beder CD46 celle om at reducere produktionen af et cytokin, kaldet IL-12, hvilket reducerer værtens evne til at bekæmpe infektionen.
- Mange virusinfektioner, inducerer antigene ændringer på overfladen af de inficerede celler. Disse antigene ændringer, fremkalder et værtsantistofrespons mod den inficerede celle og gør dermed cellen til mål for ødelæggelse af værtens immunsystem.
- Nogle vira, inducerer kromosomale forandringer i værtscellen. For eksempel resulterer nogle virusinfektioner i kromosomal beskadigelse i værtscellen, oftest kromosomnedbrydning. Ofte kan onkogener (kræftfremkaldende gener) hjælpes eller aktiveres af vira.
-
Figur 13.4.2.2 – Humane fibroplaster transformeret af Rous sarcoma virus: Normale fibroplaster, vokser som flade, spredte celler. Virus kan transformere værtsceller til kræftceller, som beskrevet i del 11. Transformationen resulterer i en unormal, spindel-formet celle, der ikke genkender kontaktinhibering, hvilket betyder at cellen ikke stopper med at vokse, når den kommer i tæt kontakt med andre celler (se figur 13.4.2.2). Tabet af kontaktinhibering resulterer i ureguleret cellevækst.
- Nogle virusinficerede værtsceller, producerer stoffer kaldet alfa og beta interferoner. Viral infektion, inducerer cellerne til at producere disse interferoner, men værtscellens DNA koder faktisk for dem. Alfa og beta interferoner, beskytter ikke-inficerede celler i nabolaget mod virusinfektion på to måder: (1) de hæmmer syntesen af virale proteiner og værtscelleproteiner; og (2) de dræber virusinficerede værtsceller ved apoptose (programmeret celledød). Men næsten alle vira, har mekanismer der omgår interferoner ved delvist at blokere deres syntese.
Nogle repræsentative vira, der forårsager cytopatiske virkninger, er vist i tabel 13.4.2.1.
13.5 – Patogene egenskaber for svampe, protozoer, helminter og alger →