Биология на Зика вируса

Името на вируса Зика може да се чуе в новините, тъй като много хора се интересуват от него заради скорошното му разпространение в Америка.

В тази статия ще разгледаме Зика от биологична гледна точка. Първо ще се запознаем със структурата, жизнения цикъл и начина на предаване на вируса, за да разберем как той инфектира гостоприемниците си. След това ще разгледаме ефектите на Зика върху хората, както и възможните начини за контролиране на вируса.

Зика принадлежи към група вируси, наречени флавивируси, които включват денга, западнонилска треска и жълта треска$^1$start superscript, 1, end superscript. Флавивирусите са малки структури, изградени от протеин, РНК (молекула, свързана с ДНК) и липидна мембрана. Всяка вирусна частица се състои от едноверижен РНК геном, вмъкнат в протеинова обвивка, наречена капсид, оградена от външна сферична мембрана, позната като обвивка$^2$squared. Можеш да видиш зика вирусни частици в микроскопското изображение долу вдясно, където те изглеждат като малки, тъмни сфери. Една частица е отбелязана със стрелка.

Определяща характеристика на вирусите е, че те не могат да се възпроизвеждат сами. За тази цел трябва да инфектират клетка гостоприемник и да я "програмират" по такъв начин, че да се превърне във фабрика за производство на вируси. Зика вирусът не е изключение. Той не може да се възпроизвежда самостоятелно, но може да инфектира и да се възпроизвежда в клетките на няколко различни вида гостоприемници, включително хора, маймуни и комари$^3$cubed. Въпреки че не знаем кой вид клетки са цел на Зика в човешкото тяло, проучвания в клетъчни култури (клетки, отглеждани в лабораторни условия) показват, че Зика може да зарази различни видове имунни клетки в човешката кожа$^4$start superscript, 4, end superscript.

Зика не е нов вирус. Той е изолиран за пръв път от маймуна от гората Зика в Уганда през 1947 г., а през 1954 г. за пръв път се съобщава за случай на зараза при човек$^5$start superscript, 5, end superscript. През следващите години има сведения за няколко други случаи в Африка, а от края на 1960-те години и в екваториална Азия. През този период не са документирани сериозни усложнения или големи огнища на заразата, въпреки че кръвни тестове за антитела срещу Зика показват, че хората в засегнатите области са били силно изложени на вируса$^6$start superscript, 6, end superscript. Заключението от тези резултати било, че Зика е доброкачествен, епизодично срещан вирус$^5$start superscript, 5, end superscript.

Първото документирано огнище на Зика е от 2007 г. на остров Яп в Микронезия. Установено е, че при това избухване на заразата повече от 70% от населението на острова над 3 годишна възраст е инфектирано с вируса$^5$start superscript, 5, end superscript. Въпреки липсата на сведения за усложнения или хоспитализации, огнище с такъв размер до този момент не е било срещано. Дотогава общият брой случаи на зараза със Зика е бил по-малък от 15. Липсата на предишни срещи на населението на остров Яп със Зика може да ги е направила по-податливи на заразата в сравнение с населението от обичайния географски обхват на вируса$^5$start superscript, 5, end superscript.

През 2013 и 2014 г. се появява друго огнище на Зика във Френска Полинезия и околните острови. При това избухване на заразата здравните органи забелязват по-висока честота на неврологични разстройства, в това число на синдрома на Гилен-Баре, причиняващ временна парализа, както и на аномалии в нервната система и мозъка при бебетата$^{5,7}$start superscript, 5, comma, 7, end superscript.

За първите локално получени случаи на Зика в Америка (Бразилия) се чува през май 2015 г. От тогава за Зика се съобщава в много страни от Южна и Централна Америка. Щамовете на Зика, които се срещат в Америка, са близко свързани с тези от огнището във Френска Полинезия, заради което се предполага, че вирусът е стигнал до Бразилия от Френска Полинезия $^{8,9}$start superscript, 8, comma, 9, end superscript.

Основният начин за разпространение на Зика е чрез комари от рода Aedes. От тази гледна точка Зика прилича на флавивирусите, причиняващи треска денга, западнонилска треска и жълта треска. Когато комар ухапе човек, заразен със Зика, вирусът може да инфектира клетките на комара. След като инфекцията на комара се развие, за което е необходима около седмица и половина, неговата слюнка съдържа вирусни частици$^{10}$start superscript, 10, end superscript. Когато комарът ухапе друг човек, за да се нахрани с кръв, вирусните частици могат да се предадат на човека и той също да се зарази със Зика.

Въпреки че Зика се разпространява най-често чрез комари, има и други начини на разпространение. Например бременна жена, която се е заразила със Зика, може да предаде вируса на растящия плод или на бебето по време на раждане. Има и документирани случаи на предаване на Зика чрез сексуален контакт или чрез кръвно преливане от донор, който е носител на вируса.

Щом вирусните частици на Зика попаднат в човешкото тяло, те трябва да навлязат в отделни клетки, за да се възпроизведат и да създадат нови вируси. Навлизането в клетката е възможно, тъй като Зика вирусът носи специфични белтъци във външния си суперкапсид, които взаимодействат с рецептори от човешките клетки. Щом вирусните белтъци се свържат с клетъчните рецептори, те могат да "излъжат" клетката да приеме вирусната частица във вътрешността си$^{13}$start superscript, 13, end superscript.

Вътре в клетката РНК геномът на вируса се освобождава в цитоплазмата. Там РНК молекулата се "прочита" (транслира) от ензими в клетката, за да се създаде дълъг протеин, който след това се нарязва на множество по-малки белтъци (виж лявата фигура). Някои от тези белтъци са структурни компоненти за нови вирусни частици, като белтъци на капсида или на суперкапсида. Други вирусни белтъци копират и обработват РНК генома$^{13, 14}$start superscript, 13, comma, 14, end superscript.

Вирусните белтъци и копията на РНК генома се сглобяват на повърхността на ендоплазмената мрежа, мембранен органел, който е част от системата за износ на клетката. Новите вирусни частици се откъсват във вътрешността на ендоплазмената мрежа, взимайки част от мембраната ѝ със себе си. Тази "открадната" мембрана ще формира суперкапсида на вируса. След това вирусните частици се отправят към друга структура - апаратът на Голджи, където се обработват, преди да се отделят през повърхността на клетката $^{13,14}$start superscript, 13, comma, 14, end superscript. Отделените вирусни частици могат да инфектират други клетки и да продължат цикъла на заразата.

В повечето случаи симптомите на инфекция със Зика са много леки. Според Центровете за контрол и превенция на болести само 1 от 5 човека, заразени със Зика, се разболява. Типичните симптоми могат да включват обрив, треска, конюнктивит (раздразнение на очите) и болки в ставите$^{16}$start superscript, 16, end superscript. Най-често тези симптоми отминават и повечето хора не изпитват дълготрайни последици от Зика.

Бременни жени и техните неродени плодове са по-застрашени от вредните ефекти на Зика$^{17}$start superscript, 17, end superscript. По-специално, има връзка между инфекция със Зика по време на бременност и състояние, наречено микроцефалия (малка глава) при новородените. Микроцефалията може да е свързана с неврологични проблеми или забавяне на развитието, но тези ефекти се различават силно между отделните случаи$^{18}$start superscript, 18, end superscript. Здравните органи насърчават жени, които са бременни или може да забременеят, да предприемат действия, за да избегнат излагане на вируса Зика$^{19}$start superscript, 19, end superscript.

В много малка част от случаите инфекция със Зика може да бъде свързана с неврологични проблеми като синдрома на Гилен-Баре. Синдромът на Гилен-Баре е автоимунно състояние, предизвикващо парализа, която обикновено е временна и най-често трае от няколко седмици до няколко месеца. В области с активни огнища на Зика е наблюдавана по-голяма честота на случаи на синдрома на Гилен-Баре, но изследователите все още проучват дали има причинно-следствена връзка между двете заболявания$^{20}$start superscript, 20, end superscript.

В краткосрочен план здравните органи препоръчват на хората да се предпазват от Зика като избягват излагане на комари в зоните, където вирусът е активен. За хора от групи с висок риск, като бременни жени, това може да означава отлагане на пътувания в области, в които се знае, че има опасност от зараза със Зика$^{21}$start superscript, 21, end superscript. За други, които живеят в области, където Зика вирусът е активен, избягване на излагане означава да останат на закрито, да използват репеленти срещу комари и мрежи против комари, както и да премахнат източници на застояла вода, която е удобно място за размножаване на комари$^{22}$start superscript, 22, end superscript.

В дългосрочен план ваксина срещу Зика може да даде по-сигурна защита. Обнадеждаващо е, че наскоро ваксина за треската денга, която се причинява от флавивирус, близък до Зика, беше одобрена за употреба в Бразилия. Тази ваксина е създадена на основата на неактивна форма на жълтата треска, друг сроден флавивирус, и е възможно подобна стратегия да се използва за разработване на ваксина срещу Зика$^{23}$start superscript, 23, end superscript. Наскоро бяха обявени обещаващи ранни резултати за един от кандидатите за ваксина срещу Зика$^{24}$start superscript, 24, end superscript. Въпреки това са необходими още много изследвания, за да се установи дали тази или друга потенциална ваксина е безопасна и ефективна при хората.

Забележка: Тази статия не дава медицински съвети, нейната цел е изцяло информативна. Винаги търси съвет от квалифицирани медицински лица, ако имаш въпроси, свързани с медицински заболявания или състояния. Не игнорирай професионални медицински съвети и не отлагай посещението си при лекар заради информация, получена от Кан Академия.