Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

HIV atakuje ludzi od stu lat?

Recommended Posts

Czy wirus HIV zaczął zarażać ludzi wcześniej, niż dotychczas uważano? Hipotezę taką stawiają naukowcy z University of Arizona. Ich zdaniem do rozprzestrzeniania się mikroorganizmu zaczęło dochodzić pomiędzy latami 1884 i 1924.

Głównym autorem badań, które doprowadziły do tego wniosku, jest prof. Michael Worobey, ekolog i biolog ewolucyjny. Na podstawie analizy próbek zachowanych tkanek sądzi on, że wirus HIV zaczął zakażać ludzi wcześniej, niż dotychczas sądzono, zaś data uznawana dotychczas za moment pojawienia się patogenu odpowiada jedynie chwili, w której zaczął on rozprzestrzeniać się między ludźmi na masową skalę. Stało się to możliwe dzięki procesowi urbanizacji i powstawaniu pierwszych dużych miast w Afryce.

Prof. Worobey i jego współpracownicy analizowali próbki pobrane z ciał pacjentów chorujących na nieznaną wówczas chorobę (dziś wiemy, że był to nabyty zespół niedoboru odporności, czyli AIDS). Dzięki zastosowaniu najnowocześniejszych znanych technik badań genetycznych naukowcy przeanalizowali m.in. dwie próbki uznawane za najstarsze preparaty zawierające materiał genetyczny HIV: materiał z biopsji węzła chłonnego wykonanej w roku 1960 roku oraz starszą o rok porcję krwi.

Porównanie sekwencji informacji genetycznej, którą wirus wbudował do DNA ludzkich komórek, pozwoliło badaczom na ustalenie czasu potrzebnego na przejście całej serii mutacji prowadzących do powstania obu unikalnych szczepów. Zdaniem ekspertów z University of Arizona wspólny protoplasta wirusów, które zakaziły oboje pacjentów, powstał najprawdopodobniej około roku 1900. Jest to data o trzydzieści lat wcześniejsza od uznawanej dotychczas za prawdopodobny moment powstania pierwszego szczepu zdolnego do zakażania ludzi.

Badania prof. Worobeya są pierwszymi, do przeprowadzenia których udało się pozyskać obie próbki uznawane za najstarsze na świecie preparaty zawierające ślady HIV. Kolejne zebrano dopiero w latach 70. i 80. XX wieku, gdy zespół AIDS był już zdefiniowany. Właśnie dlatego próbki z lat 1959 i 1960 są tak cenne i istotne dla naukowców. Jak tłumaczy sam prof. Worobey, po raz pierwszy byliśmy w stanie porównać dwa stosunkowo dawne szczepy HIV. Pomogły nam one ustalić precyzyjnie, jak szybko wirus ewoluował, a także solidnie ustalić, kiedy został przeniesiony na ludzi i jak szybko epidemia rozprzestrzeniała się od tego momentu, a także, jakie czynniki umożliwiły wirusowi stanie się skutecznym patogenem człowieka.

Badania wskazują, że do przejścia wirusa HIV z szympansów na ludzi doszło najprawdopodobniej na terenie południowo-wschodniego Kamerunu. Jak tłumaczy prof. Worobey, mniej więcej w tym okresie powstawały na tym obszarze pierwsze miasta, takie jak należąca wówczas do Belgii stolica Demokratycznej Republiki Kongo, Kinszasa. Stosunkowo szybko, bo jeszcze przed rokiem 1960, doszło do rozprzestrzenienia się patogenu na sąsiednie kraje: Republikę Środkowej Afryki, Kongo, Gabon czy Gwineę Równikową. Świadczy o tym występujące obecnie zróżnicowanie genetyczne wirusa, pozwalające na odtworzenie trasy jego inwazji na człowieka. W tym czasie wirus wyewoluował na tyle, że jego migracja na pozostałe kontynenty była już jedynie kwestią czasu...

Analiza próbek, pobranych niemal pięćdziesiąt lat temu i przechowywanych zgodnie z obowiązującymi wówczas procedurami, nie była prosta. Jak tłumaczy badacz, DNA i RNA w tych próbkach jest w naprawdę nieciekawym stanie. Jest silnie pofragmentowane, więc zamiast idealnych nici DNA lub RNA otrzymuje się bardzo pogmatwaną masę. [Wyniki naszych badań] dawały wielką satysfakcję, ale wymagało to szaleńczej ilości pracy.

Dalsze plany naukowca obejmują analizę kolejnych próbek zawierających materiał genetyczny HIV i stworzenie na ich podstawie bardziej przejrzystego obrazu historii HIV. Jego zdaniem pozwoli to na precyzyjne ustalenie historii wirusa oraz momentów kluczowych dla uzyskania przez niego zdolności do wywołania pandemii.

Być może badania pozwolą też na ustalenie lepszej strategii walki z patogenem: wydaje mi się, że zmiany, których doświadczyła ludzka populacja, mogła otworzyć drzwi, dzięki którym HIV się rozprzestrzenił. Jeżeli HIV ma jakikolwiek słaby punkt, najprawdopodobniej jest to jego stosunkowo niska zaraźliwość. Począwszy od lepszego zapobiegania i badań, a na szerszym stosowaniu terapii antywirusowych skończywszy, istnieje mnóstwo sposobów umożliwiających zredukowanie transmisji wirusa oraz wymuszenie jego wyginięcia. Nasze wyniki sugerują, że taki optymizm ma podstawy.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ze względu na sposób przekazywania drogą płciową i niskie zaludnienie w niektórych rejonach Afryki mogło upłynąć kilkadziesiąt lat zanim AIDS stało się znane. Stąd nie dziwi mnie ten artykuł. To jest dość prawdopodobne na drodze samej dedukcji.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zakażenie HIV od dawna nie oznacza już wyroku śmierci. Leki antyretrowirusowe pozwalają na zmniejszenie liczby wirusów w organizmie do takiego poziomu, że stają się one niewykrywalne, objawy choroby niemal nie występują, a osoba zarażona nie stanowi zagrożenia dla innych. Jednak leki trzeba przyjmować codziennie. Gdy przerwie się terapię, wirus pojawia się na nowo. Z badań opublikowanych w PLOS Pathogens dowiadujemy się, że jednym z miejsc, w których ukrywa się HIV mogą być astrocyty, komórki stanowiące 60% komórek mózgu.
      Autorzy najnowszych badań szacują, że wirus może ukrywać się w od 1 do 3 procent astrocytów. Nawet 1% może być znaczącym rezerwuarem wirusa. Jeśli chcemy znaleźć lekarstwo na HIV, nie możemy pomijać roli mózgu jako reserwuaru, mówi autorka badań, profesor Lena Al-Harthi z Rush University Mediacal Center w Chicago.
      Al-Harthi i jej zespół wyciągnęli takie wnioski na podstawie badań mysiego modelu z ludzkimi komórkami oraz badań post mortem ludzkiej tkanki mózgowej. Naukowcy wiedzą, że HIV przedostaje się do mózgu, ale rola wirusa w tym organie jest słabo poznana.
      Autorzy najnowszych badań najpierw pozyskali astrocyty z ludzkiego płodu. Następnie zarazili komórki wirusem HIV, a później wstrzyknęli je do mózgów dorosłych i nowo narodzonych myszy. Okazało się, że zainfekowane komórki przekazały wirusa komórkom układu odpornościowego CD4, które są tym typem komórek, które HIV atakuje najczęściej. Następnie zainfekowane CD4 wydostały się z mózgu i migrowały do innych tkanek. Gdy mózg jest zarażony, wirus może się z niego wydostać i zarazić inne organy, mówi Al-Harthi.
      Naukowcy postanowili się też upewnić, że wirus jest w stanie samodzielnie zainfekować astrocyty. W tym celu najpierw wstrzyknęli zdrowej myszy ludzkie astrocyty, a później zarazili zwierzę HIV. Okazało się, że rzeczywiście wirus przedostał się do części astrocytów i był w stanie infekować inne tkanki. Co istotne, nawet u myszy, której podawano leki antyretrowirusowe HIV przedostawał się z astrocytów do innych części ciała, chociaż, w porównaniu z myszami nieleczonymi, poziom infekcji był niewielki. Gdy zaprzestano podawania leków, dochodziło do gwałtownego rozwoju infekcji, której źródłem był mózg myszy.
      Chcąc potwierdzić swoje spostrzeżenia, naukowcy przyjrzeli się tkance mózgowej czterech osób, które były zarażone HIV i były leczone, a u których w chwili śmierci wirus był niewykrywalny. Badania wykazały, że niewielki odsetek astrocytów zawierał materiał genetyczny wirusa HIV w jądrach komórkowych, co wskazuje, że komórki te były zainfekowane.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na łamach pisma Geophysical Letters, wydawanego przez Amerykańską Unię Geofizyczną, ukazały się wyniki dwóch badań nad zanieczyszczeniami powietrza w czasie epidemii koronawirusa. Dowiadujemy się z nich że nad Chinami, USA i Europą Zachodnią znacząco spadł poziom dwóch głównych zanieczyszczeń, ale wzrósł poziom jednego z drugoplanowych form zanieczyszczeń.
      Okazało się, że w pierwszej części bieżącego roku doszło do 60-procentowego spadku zanieczyszczeń dwutlenkiem azotu. To bardzo reaktywny gaz, który niszczy płuca. Pochodzi on głównie z silników spalinowych, elektrowni oraz przemysłu.
      Z drugiego ze studiów, którego autorzy skupili się na północnych Chinach, dowiadujemy się, że doszło również do 35-procentowego spadku zanieczyszczeń pyłami zawieszonymi PM2.5. To najmniejsza z frakcji pyłów, której cząstki są tak małe, iż głęboko penetrują płuca i prowadzą do ich uszkodzeń.
      Jak mówi Jenny Stavrakou z Królewskiego Belgijskiego Instytutu Aeronomii Kosmicznej, tak wielkich spadków nie obserwowano nigdy od roku 1990, kiedy to zaczęto badać zanieczyszczenia powietrza za pomocą satelitów. Dochodziło jedynie do miejscowych krótkotrwałych porównywalnych spadków zanieczyszczeń np. ograniczeń nałożonych na czas Igrzysk Olimpijskich w Pekinie w 2008 roku.
      Naukowcy zdają sobie sprawę, że obserwowana obecnie lepsza jakość powietrza to zjawisko przejściowe, jednak daje im ono wgląd w to, jaka mogłaby być jakość powietrza przy wprowadzeniu ściślejszych regulacji.
      Jednocześnie autorzy jednego ze studiów informują, że spadek zanieczyszczeń dwutlenkiem azotu doprowadził do zwiększenia zanieczyszczeń przygruntowym ozonem w Chinach. Ozon to drugoplanowa forma zanieczyszczeń. Postaje on gdy światło słoneczne i wysoka temperatura działają w niskich warstwach atmosfery jak katalizatory reakcji chemicznych. Ozon jest szkodliwy dla układu oddechowego i krwionośnego. W bardzo zanieczyszczonych obszarach, szczególnie w zimie, ozon ten może być niszczony przez tlenki azotu. Zatem gdy w atmosferze jest mniej tlenków azotu to w bardzo zanieczyszczonych obszarach rośnie poziom ozonu. To oznacza, że sama redukcja zanieczyszczeń dwutlenkiem azotu i pyłami nie rozwiązuje problemu zanieczyszczenia ozonem, mówi Guy Brasseur z Instytutu Meteorologii im. Maxa Plancka w Hamburgu.
      Stavrakou i jej zespół wykorzystał satelity do zbadania zmian poziomu dwutlenku azotu w krajach szczególnie mocno dotkniętych epidemią. Badania przeprowadzono w Chinach, Korei Południowej, Włoszech, Hiszpanii, Francji, Niemczech, Iranie oraz USA. Okazało się, że nad dużymi chińskimi miastami poziom dwutlenku azotu zmniejszył się średnio o 40%, a nad miastami Europy i USA zanotowano spadek o 20-30 procent w porównaniu z tym samym okresem roku ubiegłego. Nie zauważono jednak spadku zanieczyszczeń nad miastami w Iranie. Autorzy podejrzewają, że stało się tak dlatego, iż władze Iranu wprowadziły ograniczenia dopiero pod koniec marca.
      Z kolei Brasseur i jego zespół wykorzystał dane z 800 naziemnych stacji z północy Chin. Z danych tych naukowcy dowiedzieli się o 35-procentowym spadku poziomu PM2.5, 60-procentowym spadku poziomu dwutlenku azotu oraz wzroście poziomu ozonu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nadużywanie antybiotyków, duże zagęszczenie zwierząt i utrata bioróżnorodności zwiększają ryzyko przejścia zwierzęcych patogenów na ludzi. Międzynarodowy zespół naukowy, pracujący pod kierunkiem specjalistów z Uniwersytetów w Bath i Sheffield przeanalizował ewolucję bakterii Campylobacter jejuni. To patogen bydła, który jest jedną z głównych przyczyn zakażeń przewodu pokarmowego w bogatych krajach.
      Ludzie zarażają się Campylobacter spożywając zanieczyszczone mięso. Bakteria powoduje u ludzi krwawe biegunki i chociaż nie jest tak niebezpieczna jak cholera czy E. coli to u osób z innymi chorobami może dawać niebezpieczne powikłania i pozostawiać długotrwałe uszkodzenia. Szacuje się, że 1 na 7 osób zarazi się Campylobacter w ciągu życia, a liczba zakażeń tą bakterią jest trzykrotnie większa niż łączna liczba zakażeń E. coli, Salmonellą i listerią.
      Campylobacter przenoszona jest w odchodach bydła, świń, drobiu i dzikich zwierząt. Jest ona obecna w odchodach 20% bydła hodowlanego, a jako, że hodowcy powszechnie używają antybiotyków, bakteria zyskała na nie oporność.
      Zespół naukowy z Wielkiej Brytanii, USA i Kanady przeanalizował ewolucję tej bakterii i poinformował na łamach PNAS o wynikach swoich badań. Analizy genetyczne patogenu wykazały, że jego szczep zarażający bydło pojawił się w XX wieku jednocześnie z dramatycznym wzrostem liczby hodowlanego bydła. Autorzy twierdzą, że związane z intensyfikacją hodowli zmiany w diecie, anatomii i fizjologii krów spowodowały znaczny transfer genów pomiędzy wcześniejszym szczepem, a szczepem zarażającym bydło. Zmiany te pozwoliły bakterii na pokonanie bariery pomiędzy bydłem a ludźmi, przez co Campylobacter zaczęła infekować nasz gatunek. A intensywne rolnictwo, globalny handel i ciągłe transportowanie zwierząt oraz ich produktów, stworzyło idealne warunki do rozpowszechnienia się patogenu po świecie.
      Jak mówi profesor Sam Sheppard z University of Bath, na świecie jest około 1,5 miliarda sztuk bydła hodowlanego. Każda z nich wytwarza około 30 kilogramów odchodów dziennie. Jeśli tylko 20% z nich jest zarażonych Campylobacter to mamy gigantyczne zagrożenie dla zdrowia publicznego.
      Uczony przypomina, że w ciągu ostatnich kilku dekad mieliśmy do czynienia z wieloma bakteriami i wirusami, które przeszły z dzikich zwierząt na ludzi. HIV zaraziliśmy się od małp, H5N1 od ptaków, a COVID-19 od nietoperzy. Nasze badania pokazują, że zmiany środowiskowe i coraz większy kontakt ze zwierzętami hodowlanymi spowodował, że zarażamy się bakteriami również od nich. Sądzę, że to dzwonek alarmowy. Musimy opracować inne metody hodowlane, by zredukować ryzyko wybuchu epidemii w przyszłości.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nowe badania nad HIV ujawniły istnienie obiecującego celu dla leków zwalczających patogen. Z artykułu opublikowanego na łamach Science dowiadujemy się, że informacja genetyczna wirusa może być odczytywana przez komórkę na dwa różne sposoby. W wyniku tego komórka tworzy dwa rodzaje RNA, a naukowcy wiedzą, co odpowiada za utrzymanie równowagi między nimi.
      Odkrycia dokonano w laboratorium profesora Michaela Summersa z University of Maryland, który od dziesięcioleci bada wirusa HIV.
      To funkcjonalne zróżnicowanie jest zasadniczym elementem dla możliwości replikacji wirusa. Wirus musi utrzymać równowagę pomiędzy tymi dwiema formami RNA, mówi główny autor badań, doktor Joshua Brown. Od dziesięcioleci naukowcy wiedzieli o istnieniu tych dwóch różnych form strukturalnych RNA wirusa HIV. Nie było jednak wiadomo, co odpowiada za utrzymanie między nimi równowagi.  Nasze odkrycie, wskazujące że czynnikiem odpowiedzialnym jest pojedynczy nukleotyd, ma olbrzymie znaczenie dla naszego zrozumienia działania wirusa.
      Naukowiec stwierdza, że możemy sobie teraz wyobrazić opracowanie leku, który zmienia informację genetyczną wirusa w jednym specyficznym miejscu i zmienia ją tak, że dochodzi do produkcji tylko jednego rodzaju RNA, co – teoretycznie – powinno zapobiec rozprzestrzenianiu się infekcji.
      Testujemy obecnie różnie molekuły, które mogłyby zaburzać równowagę pomiędzy obiema formami RNA i potencjalnie byłyby użyteczne w terapii HIV, dodaje inny z autorów badań, Issac Chaudry.
      Dzięki badaniom naukowym w ciągu ostatnich dziesięcioleci AIDS ze śmiertelnej choroby stało się chorobą chroniczną. Można ją kontrolować. Wymaga to jednak przyjmowania leków przez całe życie. Co gorsza, jako, że wirus HIV ulega bardzo szybkim mutacjom, pacjenci najczęściej przyjmują wiele leków jednocześnie. Gdyby bowiem przyjmowali jeden, szybko mogłoby się okazać, że wirus zdołał się uodpornić na jego działanie. Przyjmowanie koktajlu leków jest uciążliwe, wymaga ciągłego nadzoru, nie jest obojętne dla organizmu i jest obarczone dodatkowym ryzykiem w przypadku osób cierpiących na inne schorzenia.
      Nowe badania niosą ze sobą nową nadzieję, gdyż obszar informacji genetycznej wirusa, na którym skupili się naukowcy, zmienia się znacznie wolniej niż inne jej miejsca. Zatem jest większa szansa, że lek, który atakuje to miejsce wirusowego RNA będzie działał dłużej. Co więcej, niewykluczone, że wystarczy ten jeden lek. Jeśli bierzesz na cel region, który nie ulega zmianom, możesz potencjalnie korzystać z jednego tylko leku. To zaś może oznaczać mniej skutków ubocznych oraz być lepszym rozwiązaniem dla osób z różnymi innymi schorzeniami, wyjaśnia Aishwarya Iyer.
      Za każdym razem, gdy opracowywany jest nowy lek zwalczających HIV, znacząco rosną szanse, że jest to lek, który będzie świetnym rozwiązaniem dla kolejnej grupy pacjentów. Ponadto wyniki badań nad HIV niejednokrotnie przekładają się na inne badania. Niektóre z takich badań położyło podwaliny pod nasze obecne rozumienie koronawirusów, mówi Hannah Carter. Wszystko, czego dowiadujemy się o HIV ma znaczenie dla całej wirologii.
      To jednak nie wszystko. Fakt, że różnica w pojedynczym nukleotydzie może zmieniać strukturę i funkcjonowanie RNA składającego się z tysięcy nukleotydów, otwiera całkiem nowe pole badawcze w biologii komórek. Możliwe przecież, że i u ssaków istnieją geny, które działają w podobny sposób i cały mechanizm nad którym obecnie pracujemy może mieć znaczenie dla badań nad ludzkimi genami, dodaje Chaudry.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zwierzęta morskie utrzymują równowagę wśród wirusów zamieszkujących wodę. Biolog morski Jennifer Welsh będzie w najbliższy poniedziałek broniła – oczywiście online – pracy doktorskiej na Wolnym Uniwersytecie w Amsterdamie. Jej temat brzmi Marine virus predation by non-host organism.
      Wirusy to najbardziej rozpowszechnione cząstki biologiczne w środowisku morskim. Niewiele jednak wiadomo o potencjalnych skutkach ekologicznych procesu usuwania wirusów przez organizmy nie będące ich gospodarzami, czytamy w artykule, który Welsh opublikowała na łamach Nature. Wiemy, że wirusy, poprzez uśmiercanie czy skracanie życia w inny sposób, regulują populację organizmów będących ich gospodarzami. Pani Welsh chciała się dowiedzieć, jak populacja wirusów jest regulowana przez organizmy nie będące ich gospodarzami.
      Wirusy mogą być pożywieniem dla wielu organizmów. Na przykład ostryżyca japońska filtruje wodę, by pobierać z niej tlen, glony i bakterie. Przy okazji pochłania jednak wirusy. Podczas naszych eksperymentów nie podawaliśmy ostryżycom żadnego pożywienia. Filtrowały wodę tylko po to, by pobrać z niej tlen. Okazało się, że usunęły z wody 12% wirusów, mówi Welsh.
      Jednak to nie ostryżyce najbardziej efektywnie usuwały wirusy. Uplasowały się dopiero na 4. pozycji wśród zwierząt badanych przez Welsh. Z organizmów, które testowaliśmy, najlepiej sprawowały się gąbki, kraby i sercówki. Podczas naszych eksperymentów w ciągu trzech godzin gąbki usunęły z wody aż 94% wirusów. Nawet, gdy co 20 minut dostarczaliśmy do wody kolejny zestaw wirusów gąbki niezwykle efektywnie je usuwały, mówi uczona.
      Welsh dodaje, że uzyskanych przez nią wyników nie można przekładać wprost na środowisko naturalne. Tam sytuacja jest znacznie bardziej złożona. Obecnych jest bowiem wiele innych gatunków, które wpływają na siebie nawzajem. Na przykład, gdy ostryżyca filtruje wodę i w pobliżu znajdzie się krab, ostryżyca zamyka skorupę i przestaje filtrować. Ponadto na zwierzęta mają wpływ ruchy wody, temperatura, promieniowanie ultrafioletowe, wyjaśnia.
      Badania Welsh przydadzą się w akwakulturze. Ryby hoduje się tam w zamknięciu w wodach oceanicznych. W takich farmach słonej wody olbrzyma liczba zwierząt z jednego gatunku jest trzymana w monokulturze. Jeśli w takich hodowli wybuchnie epidemia, istnieje wysokie ryzyko, że patogen rozprzestrzeni się na żyjące w oceanie dzikie populacje. Jeśli do takiej hodowli dodamy wystarczającą liczbę gąbek, możemy zapobiec rozprzestrzenianiu się epidemii.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...