17.1: Virusi

Hakuna mtu anayejua hasa wakati virusi vilijitokeza au kutoka wapi walikuja, kwani virusi haziacha nyayo za kihistoria kama vile fossils. Virusi vya kisasa hufikiriwa kuwa mosaic ya bits na vipande vya asidi ya nucleic ilichukua kutoka vyanzo mbalimbali pamoja na njia zao za mabadiliko. Virusi ni vyombo vya seli, vimelea ambavyo haviwekwa ndani ya kikoa chochote kwa sababu hazichukuliwi kuwa hai. Hawana utando wa plasma, viungo vya ndani, au michakato ya kimetaboliki, na haigawanya. Badala yake, wao huambukiza kiini cha mwenyeji na kutumia michakato ya replication ya mwenyeji ili kuzalisha chembe za virusi vya kizazi. Virusi huambukiza aina zote za viumbe ikiwa ni pamoja na bakteria, archaea, fungi, mimea, na wanyama. Mambo hai kukua, metabolize, na kuzaliana. Virusi zinaiga, lakini kwa kufanya hivyo, zinategemea kabisa seli zao za mwenyeji. Hawana metabolize au kukua, lakini wamekusanyika katika fomu yao ya kukomaa.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): (a) Virusi vya mosaic ya tumbaku, inayoonekana na microscopy ya maambukizi ya elektroni, ilikuwa virusi vya kwanza kugunduliwa. (b) Majani ya mmea unaoambukizwa yanaonyeshwa. (mikopo a: data wadogo bar kutoka Matt Russell; mikopo b: muundo wa kazi na USDA, Idara ya Plant Pathology Archive, North Carolina State University)

Virusi ni tofauti. Wanatofautiana katika muundo wao, mbinu zao za kuiga, na katika majeshi yao ya lengo au hata seli za mwenyeji. Wakati tofauti nyingi za kibaiolojia zinaweza kueleweka kupitia historia ya mageuzi, kama vile jinsi spishi zimebadilishwa na hali na mazingira, mengi kuhusu asili ya virusi na mageuzi bado haijulikani.

Jinsi Virusi Replicate

Virusi ziligunduliwa kwanza baada ya maendeleo ya chujio cha porcelain, kinachoitwa chujio cha Chamberland-Pasteur, ambacho kinaweza kuondoa bakteria zote zinazoonekana chini ya darubini kutoka kwa sampuli yoyote ya kioevu. Mwaka 1886, Adolph Meyer alionyesha kuwa ugonjwa wa mimea ya tumbaku, ugonjwa wa mosaic ya tumbaku, unaweza kuhamishwa kutoka kwenye mmea wa wagonjwa hadi kwenye afya kwa njia ya miche ya mimea ya kioevu. Mwaka 1892, Dmitri Ivanowski alionyesha kuwa ugonjwa huu unaweza kuambukizwa kwa njia hii hata baada ya chujio cha Chamberland-Pasteur kiliondoa bakteria zote zinazofaa kutoka kwenye dondoo. Hata hivyo, ilikuwa miaka mingi kabla ya kuthibitishwa kuwa mawakala haya ya kuambukiza “yanayoweza kuchujwa” hayakuwa bakteria ndogo tu bali yalikuwa aina mpya ya chembe ndogo, zinazosababisha magonjwa.

Virions, chembe moja za virusi, ni ndogo sana, takriban nanometers 20—250 (nanometer 1 = 1/1,000,000 mm). Hizi chembe za virusi vya mtu binafsi ni aina ya kuambukiza ya virusi nje ya kiini cha jeshi. Tofauti na bakteria (ambazo ni karibu mara 100 kubwa), hatuwezi kuona virusi na darubini ya mwanga, isipokuwa baadhi ya virions kubwa ya familia ya poxvirus (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Ukubwa wa virusi ni jamaa ndogo sana na ukubwa wa seli na organelles.

Haikuwa mpaka maendeleo ya microscope ya elektroni katika miaka ya 1940 kwamba wanasayansi walipata mtazamo wao wa kwanza mzuri wa muundo wa virusi vya mosaic ya tumbaku (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)) na wengine. Muundo wa uso wa virions unaweza kuzingatiwa na skanning na maambukizi hadubini ya elektroni, wakati miundo ya ndani ya virusi inaweza tu kuzingatiwa katika picha kutoka kwa microscope ya maambukizi ya elektroni (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Ebola virusi ni inavyoonekana hapa kama visualized kupitia (a) skanning elektroni micrograph na (b) maambukizi elektroni micrograph. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Cynthia Goldsmith, CDC; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Thomas W. Geisbert, Chuo Kikuu cha Boston Shule ya Tiba; data ya kiwango cha bar kutoka Matt Russell)

Matumizi ya teknolojia hii imeruhusu ugunduzi wa virusi vingi vya aina zote za viumbe hai. Walikuwa awali makundi na morpholojia ya pamoja, maana ya ukubwa wao, sura, na miundo ya kutofautisha. Baadaye, makundi ya virusi yaliainishwa na aina ya asidi ya nucleic waliyokuwa nayo, DNA au RNA, na kama asidi yao ya nucleic ilikuwa moja- au mbili-stranded. Hivi karibuni, uchambuzi wa Masi ya mzunguko wa replication ya virusi umesafisha zaidi uainishaji wao.

Virion ina msingi wa asidi ya nucleic-asidi, mipako ya nje ya protini, na wakati mwingine bahasha ya nje iliyofanywa kwa protini na utando wa phospholipid inayotokana na kiini cha jeshi. Tofauti inayoonekana zaidi kati ya wanachama wa familia za virusi ni morphology yao, ambayo ni tofauti kabisa. Kipengele cha kuvutia cha utata wa virusi ni kwamba utata wa mwenyeji hauhusiani na utata wa virion. Baadhi ya miundo ya virion ngumu zaidi huzingatiwa katika bacteriophages, virusi vinavyoambukiza viumbe hai rahisi, bakteria.

Virusi huja kwa maumbo na ukubwa wengi, lakini hizi ni thabiti na tofauti kwa kila familia ya virusi (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Virions zote zina genome ya nucleic-asidi iliyofunikwa na safu ya kinga ya protini, inayoitwa capsid. Capsid inafanywa kwa subunits za protini zinazoitwa capsomeres. Baadhi ya capsids ya virusi ni rahisi “nyanja” za polyhedral, wakati wengine ni ngumu sana katika muundo. Mfumo wa nje unaozunguka capsid ya virusi vingine huitwa bahasha ya virusi. Virusi vyote hutumia aina fulani ya glycoprotein kuunganisha kwenye seli zao za jeshi kwenye molekuli kwenye seli inayoitwa receptors ya virusi. Virusi hutumia molekuli hizi za uso wa seli, ambazo kiini hutumia kwa madhumuni mengine, kama njia ya kutambua na kuambukiza aina maalum za seli. Kwa mfano, virusi vya kupimia hutumia glycoprotein ya uso wa kiini kwa binadamu ambayo kwa kawaida hufanya kazi katika athari za kinga na labda katika mwingiliano wa sperm-yai kwenye mbolea. Kiambatisho ni mahitaji ya virusi baadaye kupenya utando wa seli, kuingiza jenome ya virusi, na kukamilisha replication yao ndani ya seli.

Bakteriophage ya T4, ambayo huathiri bakteria ya E. koli, ni kati ya virioni iliyo ngumu zaidi inayojulikana; T4 ina muundo wa mkia wa protini ambayo virusi hutumia kuambatana na seli ya jeshi na muundo wa kichwa unaojumuisha DNA yake.

Adenovirus, nonenoveloped wanyama virusi vinavyosababisha magonjwa ya kupumua kwa binadamu, hutumia spikes protini zinazojitokeza kutoka capsomeres yake ambatanisha na kiini mwenyeji. Virusi visivyosababishwa pia hujumuisha wale wanaosababisha polio (poliovirus), vidonge vya mimea (papillomavirus), na hepatitis A (virusi vya hepatitis A). Virusi zisizo na nonenveloped huwa na nguvu zaidi na zaidi ya kuishi chini ya hali mbaya, kama vile gut.

Enveloped virions kama VVU (virusi vya ukimwi wa binadamu), wakala causative katika UKIMWI (alipewa syndrome ya upungufu wa kinga), linajumuisha asidi nucleic (RNA katika kesi ya VVU) na protini capsid kuzungukwa na phospholipid bilayer bahasha na protini zake zinazohusiana (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Kuku ya kuku, mafua, na matumbwitumbwi ni mifano ya magonjwa yanayosababishwa na virusi na bahasha. Kwa sababu ya udhaifu wa bahasha, virusi vya nonenveloped ni sugu zaidi kwa mabadiliko ya joto, pH, na baadhi ya disinfectants kuliko virusi vilivyojaa.

Kwa ujumla, sura ya virion na kuwepo au kutokuwepo kwa bahasha inatuambia kidogo kuhusu magonjwa gani virusi vinaweza kusababisha au aina gani wanaweza kuambukiza, lakini bado ni njia muhimu ya kuanza uainishaji wa virusi.

UHUSIANO WA S

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Virusi inaweza kuwa ngumu katika sura au rahisi. Takwimu hii inaonyesha virions tatu ngumu: bacteriophage T4, pamoja na kikundi chake cha kichwa cha DNA na nyuzi za mkia ambazo huunganisha seli za mwenyeji; adenovirus, ambayo hutumia spikes kutoka capsid yake kumfunga kwa seli za jeshi; na VVU, ambayo hutumia glycoproteins iliyoingia katika bahasha yake kufanya hivyo. Angalia kwamba VVU ina protini zinazoitwa protini za matrix, ndani ya bahasha, ambayo husaidia kuimarisha sura ya virion. VVU ni retrovirus, ambayo ina maana reverse transcribes yake RNA genome katika DNA, ambayo ni kisha kugawanywa katika DNA ya mwenyeji. (mikopo “bacteriophage, adenovirus”: mabadiliko ya kazi na NCBI, NIH; mikopo “Retrovirus ya VVU”: mabadiliko ya kazi na NIAID, NIH)

Ni ipi kati ya taarifa zifuatazo kuhusu muundo wa virusi ni kweli?

1. Virusi vyote vimewekwa kwenye membrane ya virusi.
2. Capsomere imeundwa na subunits ndogo za protini zinazoitwa capsids.
3. DNA ni nyenzo za maumbile katika virusi vyote.
4. Glycoproteins husaidia virusi kushikamana na kiini cha mwenyeji.

Tofauti na viumbe hai vyote vinavyotumia DNA kama nyenzo zao za maumbile, virusi vinaweza kutumia ama DNA au RNA kama zao. Msingi wa virusi una genome au maudhui ya jumla ya maumbile ya virusi. Jenomu za virusi huwa ndogo ikilinganishwa na bakteria au eukaryotes, zilizo na jeni zile pekee zinazosimbua protini ambazo virusi haziwezi kupata kutoka kiini cha jeshi. Nyenzo hii ya maumbile inaweza kuwa moja-stranded au mara mbili stranded. Inaweza pia kuwa mstari au mviringo. Wakati virusi vingi vina sehemu moja ya asidi ya nucleic, wengine wana genomes ambazo zinajumuisha makundi kadhaa.

Virusi vya DNA zina msingi wa DNA. DNA ya virusi inaongoza protini za kuiga kiini cha jeshi ili kuunganisha nakala mpya za jenomu ya virusi na kuandika na kutafsiri jenomu hiyo kuwa protini za virusi. Virusi vya DNA husababisha magonjwa ya binadamu kama vile kuku, hepatitis B, na magonjwa mengine ya venereal kama herpes na viungo vya uzazi.

Virusi vya RNA zina RNA tu katika cores zao. Ili kuiga genomes zao katika kiini cha jeshi, genomes za virusi vya RNA zinajumuisha enzymes ambazo hazipatikani katika seli za jeshi. RNA polymerase enzymes si imara kama DNA polymerases na mara nyingi hufanya makosa wakati wa transcription. Kwa sababu hii, mabadiliko, mabadiliko katika mlolongo wa nucleotide, katika virusi vya RNA hutokea mara nyingi zaidi kuliko virusi vya DNA. Hii inasababisha mageuzi ya haraka zaidi na mabadiliko katika virusi vya RNA. Kwa mfano, ukweli kwamba mafua ni virusi vya RNA ni sababu moja chanjo mpya ya homa inahitajika kila mwaka. Magonjwa ya kibinadamu yanayosababishwa na virusi vya RNA ni pamoja na hepatitis C, surua, na kichwani.

Virusi zinaweza kuonekana kama wajibu wa vimelea vya intracellular. Virusi lazima ambatanishe kwenye kiini hai, ichukuliwe ndani, kutengeneza protini zake na kunakili jenomu yake, na kutafuta njia ya kutoroka kiini hivyo virusi vinaweza kuambukiza seli nyingine na hatimaye watu wengine. Virusi zinaweza kuambukiza aina fulani za majeshi na seli fulani tu ndani ya mwenyeji huo. Msingi wa molekuli kwa maalum hii ni kwamba molekuli fulani ya uso, inayojulikana kama receptor ya virusi, inapaswa kupatikana kwenye uso wa seli ya jeshi ili virusi ambatanishe. Pia, tofauti za kimetaboliki zinazoonekana katika aina tofauti za seli kulingana na kujieleza kwa jeni tofauti ni sababu inayowezekana ambayo seli virusi vinaweza kutumia kuiga. Kiini lazima kifanya vitu ambavyo virusi vinahitaji, kama vile enzymes jenomu ya virusi yenyewe haina jeni kwa, au virusi haitaweza kuiga kwa kutumia seli hiyo.

Hatua za Maambukizi ya Virusi

Virusi lazima “kuchukua” kiini ili kuiga. Mzunguko wa replication ya virusi unaweza kuzalisha mabadiliko makubwa ya biochemical na miundo katika kiini cha jeshi, ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa seli. Mabadiliko haya, yanayoitwa madhara ya cytopathic, yanaweza kubadilisha kazi za seli au hata kuharibu kiini. Baadhi ya seli zilizoambukizwa, kama vile zile zilizoambukizwa na virusi vya kawaida vya baridi (rhinovirus), hufa kwa njia ya lisisi (kupasuka) au apoptosis (kifo cha seli kilichopangwa au “kujiua kwa seli”), zikitoa virioni vyote vya uzao mara moja. Dalili za magonjwa ya virusi hutokana na majibu ya kinga kwa virusi, ambayo hujaribu kudhibiti na kuondokana na virusi kutoka kwa mwili, na kutokana na uharibifu wa seli unaosababishwa na virusi. Virusi vingi vya wanyama, kama vile VVU (virusi vya ukimwi wa binadamu), huacha seli zilizoambukizwa za mfumo wa kinga kwa mchakato unaojulikana kama budding, ambapo virions huondoka seli moja kwa moja. Wakati wa mchakato wa budding, kiini haipatikani lysis na haijauawa mara moja. Hata hivyo, uharibifu wa seli ambazo VVU huambukiza inaweza kufanya hivyo haiwezekani kwa seli kufanya kazi kama wapatanishi wa kinga, ingawa seli zinabaki hai kwa kipindi cha muda. Maambukizi ya virusi yanayotokana zaidi yanafuata hatua sawa katika mzunguko wa kuiga virusi: attachment, kupenya, uncoating, replication, mkutano, na kutolewa.

Virusi huunganisha tovuti maalum ya receptor kwenye utando wa kiini cha mwenyeji kupitia protini za attachment katika capsid au protini zilizoingia katika bahasha yake. attachment ni maalum, na kwa kawaida virusi tu ambatisha kwa seli ya aina moja au chache na aina fulani tu seli ndani ya aina hizo na receptors sahihi.

DHANA KATIKA HATUA

Tazama video hii kwa maelezo ya kuona jinsi mafua yanavyoshambulia mwili.

Tofauti na virusi vya wanyama, asidi ya nucleic ya bacteriophages inakabiliwa ndani ya kiini cha jeshi uchi, na kuacha capsid nje ya seli. Virusi vya mimea na wanyama vinaweza kuingia seli zao kwa njia ya endocytosis, ambayo utando wa seli huzunguka na huvuta virusi vyote. Baadhi ya virusi vilivyoingia huingia kwenye seli wakati bahasha ya virusi inapounganisha moja kwa moja na membrane ya seli. Mara moja ndani ya seli, capsid ya virusi imeharibika na asidi ya nucleic ya virusi hutolewa, ambayo inakuwa inapatikana kwa replication na transcription.

Utaratibu wa kuiga unategemea genome ya virusi. Virusi vya DNA kwa kawaida hutumia protini za seli za jeshi na enzymes kutengeneza DNA ya ziada ambayo hutumiwa kunakili jenomu au kuandikwa kwa RNA ya mjumbe (mRNA), ambayo hutumika hapo katika usanisi wa protini. Virusi vya RNA, kama vile virusi vya mafua, hutumia msingi wa RNA kama template ya awali ya RNA ya virusi vya genomic na mRNA. MRNA ya virusi hutafsiriwa katika enzymes ya virusi na protini za capsid kukusanya virions mpya (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Bila shaka, kuna tofauti kwa mfano huu. Ikiwa kiini cha jeshi haitoi enzymes zinazohitajika kwa replication ya virusi, jeni za virusi hutoa habari ili kuelekeza awali ya protini zilizopo. Retroviruses, kama vile VVU, zina jenomu ya RNA ambayo inapaswa kurejeshwa ili kufanya DNA, ambayo kisha inaingizwa kwenye DNA ya mwenyeji. Ili kubadilisha RNA kuwa DNA, retroviruses zina jeni ambazo zinajumuisha encoder transcriptase ya enzyme maalum ambayo inasajili template ya RNA kwa DNA. Ukweli kwamba VVU hutoa baadhi ya enzymes zake, ambazo hazipatikani katika mwenyeji, imeruhusu watafiti kuendeleza madawa ya kulevya ambayo inzuia enzymes hizi. Dawa hizi, ikiwa ni pamoja na kizuizi cha reverse transcriptase AZT, huzuia replication ya VVU kwa kupunguza shughuli za enzyme bila kuathiri kimetaboliki ya mwenyeji.

Hatua ya mwisho ya replication ya virusi ni kutolewa kwa virions mpya katika viumbe jeshi, ambapo wanaweza kuambukiza seli karibu na kurudia mzunguko replication. Baadhi ya virusi hutolewa wakati kiini cha jeshi kinapokufa na virusi vingine vinaweza kuondoka seli zilizoambukizwa kwa kuchipua kupitia utando bila kuua kiini moja kwa moja.

UHUSIANO WA S

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Katika maambukizi ya virusi vya mafua, glycoproteins huambatana na kiini cha epithelial cha Matokeo yake, virusi huingizwa. RNA na protini hufanywa na kukusanyika katika virions mpya.

Virusi vya Influenza ni vifurushi katika bahasha ya virusi, ambayo inaunganisha na membrane ya plasma. Kwa njia hii, virusi vinaweza kuondoka kiini cha jeshi bila kuua. Je, virusi hupata faida gani kwa kuweka kiini cha mwenyeji hai?

DHANA KATIKA HATUA

Bonyeza kupitia mafunzo haya juu ya virusi kutambua miundo, njia za maambukizi, replication, na zaidi.

Virusi na Magonjwa

Virusi husababisha magonjwa mbalimbali katika wanyama, ikiwa ni pamoja na wanadamu, kuanzia baridi ya kawaida hadi magonjwa yanayoweza kusababisha kifo kama meningitis (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)). Magonjwa haya yanaweza kutibiwa na madawa ya kulevya au kwa chanjo, lakini baadhi ya virusi, kama vile VVU, zina uwezo wa kuepuka majibu ya kinga na mutating ili kuwa sugu kwa madawa ya kulevya.

Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Virusi ni sababu ya magonjwa kadhaa kwa wanadamu, kuanzia magonjwa kali na magonjwa makubwa. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Mikael Häggström)

Chanjo za Kuzuia

Wakati tuna idadi ndogo ya madawa ya kulevya yenye ufanisi, kama vile yale yanayotumika kutibu VVU na mafua, njia ya msingi ya kudhibiti ugonjwa wa virusi ni kwa chanjo, ambayo inalenga kuzuia kuzuka kwa kujenga kinga dhidi ya familia ya virusi au virusi. Chanjo inaweza kutayarishwa kwa kutumia virusi vya kuishi dhaifu, virusi vilivyouawa, au subunits za Masi ya virusi. Kwa ujumla, virusi vya kuishi husababisha kinga bora, lakini zina uwezekano wa kusababisha ugonjwa kwa mzunguko wa chini. Chanjo ya virusi iliyouawa na virusi vya subunit wote hawawezi kusababisha ugonjwa, lakini kwa ujumla husababisha kinga isiyo na ufanisi au ya kudumu.

Chanjo dhaifu za virusi vya kuishi zimeundwa katika maabara ili kusababisha dalili chache kwa wapokeaji huku wakiwapa kinga dhidi ya maambukizi ya baadaye. Polio ilikuwa ugonjwa mmoja ambao uliwakilisha hatua muhimu katika matumizi ya chanjo. Kampeni za chanjo za Misa nchini Marekani katika miaka ya 1950 (chanjo iliyouawa) na miaka ya 1960 (chanjo ya kuishi) kimsingi iliondoa ugonjwa huo, ambao ulisababisha kupooza kwa misuli kwa watoto na kuzalisha hofu kwa idadi ya watu wakati magonjwa ya kikanda yalitokea. Mafanikio ya chanjo ya polio yaliweka njia ya utoaji wa kawaida wa chanjo za utotoni dhidi ya surua, matumbwitumbwi, rubella, kuku, na magonjwa mengine.

Chanjo za kuishi kwa kawaida hufanywa na uzuiaji (kudhoofika) wa virusi vya “aina ya pori” (inayosababisha ugonjwa) kwa kukuza katika maabara katika tishu au kwa joto tofauti na kile ambacho virusi vinazoea katika jeshi. Kwa mfano, virusi vinaweza kukua katika seli katika tube ya mtihani, katika majani ya ndege, au katika wanyama hai. Kukabiliana na seli hizi mpya au joto huchochea mabadiliko katika genomes za virusi, kuwaruhusu kukua vizuri katika maabara huku kuzuia uwezo wao wa kusababisha ugonjwa wakati ulipoanzishwa tena katika hali zilizopatikana katika jeshi. Virusi hivi vilivyozuia hivyo bado husababisha maambukizi, lakini hazikua vizuri sana, kuruhusu majibu ya kinga kuendeleza kwa wakati ili kuzuia magonjwa makubwa. Hatari ya kutumia chanjo hai, ambazo kwa kawaida huwa na ufanisi zaidi kuliko chanjo zilizouawa, ni hatari ndogo lakini kubwa kwamba virusi hivi vitarejea kwenye fomu yao inayosababisha ugonjwa kwa mabadiliko ya nyuma. Mabadiliko ya nyuma hutokea wakati chanjo inakabiliwa na mabadiliko katika jeshi kama kwamba inasoma kwa mwenyeji na inaweza tena kusababisha ugonjwa, ambao unaweza kisha kuenea kwa binadamu wengine katika janga. Hii ilitokea hivi karibuni kama 2007 nchini Nigeria ambako mabadiliko katika chanjo ya polio yalisababisha janga la polio nchini humo.

Chanjo zingine ziko katika maendeleo ya kuendelea kwa sababu virusi fulani, kama vile mafua na VVU, zina kiwango cha juu cha mabadiliko ikilinganishwa na virusi vingine au seli za jeshi. Kwa mafua, mabadiliko katika jeni kwa molekuli ya uso husaidia virusi kuepuka kinga ya kinga ambayo inaweza kuwa kupatikana katika msimu uliopita wa mafua, na kuifanya kuwa muhimu kwa watu binafsi kupata chanjo kila mwaka. Virusi vingine, kama vile zile zinazosababisha magonjwa ya utoto, surua, matumbwitumbwi, na rubella, hubadilika kidogo kiasi kwamba chanjo hiyo inatumiwa mwaka baada ya mwaka.

Chanjo na Madawa ya kulevya kwa Matibabu

Katika hali nyingine, chanjo zinaweza kutumika kutibu maambukizi ya virusi. Katika kesi ya kichaa cha mbwa, ugonjwa mbaya wa neva unaotumiwa katika mate ya wanyama walioambukizwa na virusi vya mbwa, maendeleo ya ugonjwa huo kutoka wakati wa kuumwa kwa wanyama hadi wakati unapoingia kwenye mfumo mkuu wa neva inaweza kuwa wiki mbili au zaidi. Hii ni muda wa kutosha wa chanjo mtu ambaye anashutumu kuumwa na mnyama wa rabid, na majibu ya kinga ya kinga kutokana na chanjo ni ya kutosha kuzuia virusi kuingia tishu za neva. Hivyo, matokeo mabaya ya neurological ya ugonjwa huo yamezuiliwa na mtu binafsi anapaswa kupona tu kutokana na bite iliyoambukizwa. Mbinu hii pia inatumika kwa ajili ya kutibu Ebola, mojawapo ya virusi vya haraka zaidi na vibaya zaidi vinavyoathiri binadamu, ingawa kwa kawaida huambukiza idadi ndogo ya watu. Ebola pia ni sababu kubwa ya kifo katika masokwe. Kuambukizwa na popo na nyani kubwa, virusi hii inaweza kusababisha kifo katika asilimia 70—90 ya walioambukizwa ndani ya wiki mbili. Kutumia chanjo mpya ambazo zinaongeza majibu ya kinga, kuna matumaini kwamba mifumo ya kinga ya watu walioathirika itakuwa na uwezo bora wa kudhibiti virusi, uwezekano wa kupunguza viwango vya vifo.

Njia nyingine ya kutibu maambukizi ya virusi ni matumizi ya madawa ya kulevya. Dawa hizi mara nyingi zina uwezo mdogo wa kutibu magonjwa ya virusi lakini zimetumika kudhibiti na kupunguza dalili za magonjwa mbalimbali ya virusi. Kwa virusi vingi, madawa haya huzuia virusi kwa kuzuia vitendo vya protini moja au zaidi. Ni muhimu kwamba protini walengwa encoded kwa na jeni virusi na kwamba molekuli hizi hazipo katika kiini afya jeshi. Kwa njia hii, ukuaji wa virusi huzuia bila kuharibu mwenyeji. Kuna idadi kubwa ya madawa ya kulevya yanayopatikana kutibu maambukizi, baadhi maalum kwa virusi fulani na mengine ambayo yanaweza kuathiri virusi vingi.

Antivirals wameanzishwa kutibu herpes ya uzazi (herpes rahisix II) na mafua. Kwa herpes ya uzazi, madawa ya kulevya kama vile acyclovir yanaweza kupunguza idadi na muda wa matukio ya ugonjwa wa virusi hai wakati ambapo wagonjwa huendeleza vidonda vya virusi katika seli zao za ngozi. Kama virusi inabakia fiche katika tishu za neva za mwili kwa maisha, dawa hii si tiba lakini inaweza kufanya dalili za ugonjwa huo ziweze kusimamiwa zaidi. Kwa mafua, madawa ya kulevya kama Tamiflu yanaweza kupunguza muda wa dalili za “homa” kwa siku moja au mbili, lakini dawa haina kuzuia dalili kabisa. Dawa nyingine za kuzuia virusi, kama vile Ribavirin, zimetumika kutibu maambukizi mbalimbali ya virusi.

Kwa mbali matumizi mafanikio zaidi ya antivirals yamekuwa katika kutibu VVU ya retrovirus, ambayo husababisha ugonjwa ambao, ikiwa haujatibiwa, kwa kawaida huwa mbaya ndani ya miaka 10—12 baada ya kuambukizwa. Madawa ya kupambana na VVU yameweza kudhibiti replication ya virusi hadi kufikia hatua kwamba watu wanaopata dawa hizi wanaishi kwa muda mrefu zaidi kuliko wasiotibiwa.

Madawa ya kupambana na VVU huzuia replication ya virusi katika awamu nyingi tofauti za mzunguko wa kuiga VVU. Madawa ya kulevya yameandaliwa ambayo kuzuia fusion ya virusi vya ukimwi bahasha na utando wa plasma wa kiini cha jeshi (inhibitors fusion), uongofu wa genome yake ya RNA kwa mara mbili-stranded DNA (inhibitors reverse transcriptase), ushirikiano wa DNA ya virusi katika jenomu ya jeshi (integrase inhibitors), na usindikaji wa protini za virusi (protease inhibitors).

Wakati yoyote ya madawa haya yanatumiwa moja kwa moja, kiwango cha juu cha mutation cha virusi kinaruhusu virusi kugeuka haraka upinzani dhidi ya madawa ya kulevya. Mafanikio katika matibabu ya VVU ilikuwa maendeleo ya tiba ya kupambana na virusi vya ukimwi (HAART), ambayo inahusisha mchanganyiko wa madawa mbalimbali, wakati mwingine huitwa madawa ya kulevya “cocktail.” Kwa kushambulia virusi katika hatua tofauti za mzunguko wake wa kuiga, ni vigumu kwa virusi kuendeleza upinzani kwa madawa mengi kwa wakati mmoja. Hata hivyo, hata kwa matumizi ya tiba ya mchanganyiko wa HAART, kuna wasiwasi kwamba, baada ya muda, virusi vitabadilika kupinga tiba hii. Kwa hiyo, madawa mapya ya kupambana na VVU yanaendelea kuendelezwa na matumaini ya kuendelea na vita dhidi ya virusi hivi vibaya.

Muhtasari

Virusi ni vyombo vya seli ambavyo vinaweza kuonekana tu na darubini ya elektroni. Jenomu zao zina ama DNA au RNA, na zinaiga kwa kutumia protini za kuiga za kiini cha jeshi. Virusi ni tofauti, kuambukiza archaea, bakteria, fungi, mimea, na wanyama. Virusi hujumuisha msingi wa nucleic-asidi iliyozungukwa na capsid ya protini na au bila bahasha ya nje ya lipid.

Replication ya virusi ndani ya seli hai daima hutoa mabadiliko katika seli, wakati mwingine kusababisha kifo cha seli na wakati mwingine polepole kuua seli zilizoambukizwa. Kuna hatua sita za msingi katika mzunguko wa replication ya virusi: attachment, kupenya, uncoating, replication, mkutano, na kutolewa. Maambukizi ya virusi yanaweza kuwa na mazao, na kusababisha virions mpya, au yasiyo ya uzalishaji, maana virusi hubakia ndani ya seli bila kuzalisha virions mpya.

Virusi husababisha magonjwa mbalimbali kwa wanadamu. Magonjwa mengi yanaweza kuzuiwa na matumizi ya chanjo ya virusi, ambayo huchochea kinga ya kinga dhidi ya virusi bila kusababisha ugonjwa mkubwa. Chanjo ya virusi pia inaweza kutumika katika maambukizi ya virusi hai, kuongeza uwezo wa mfumo wa kinga kudhibiti au kuharibu virusi. Madawa ya kulevya yanayolenga enzymes na bidhaa nyingine za protini za jeni za virusi zimeandaliwa na kutumika kwa mafanikio ya mchanganyiko. Mchanganyiko wa madawa ya kupambana na VVU yamekuwa kutumika kudhibiti virusi kwa ufanisi, kupanua maisha ya watu walioambukizwa.

Sanaa Connections

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Ni ipi kati ya kauli zifuatazo kuhusu muundo wa virusi ni kweli?

A. virusi vyote ni encased katika utando wa virusi.
B. capsomere imeundwa na subunits ndogo protini aitwaye capsids.
C. DNA ni nyenzo za maumbile katika virusi vyote.
D. glycoproteins kusaidia virusi ambatanisha na kiini mwenyeji.

Jibu

D

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Virusi vya Influenza ni vifurushi katika bahasha ya virusi, ambayo inaunganisha na utando wa plasma. Kwa njia hii, virusi vinaweza kuondoka kiini cha jeshi bila kuua. Je, virusi hupata faida gani kwa kuweka kiini cha mwenyeji hai?

Jibu

Kiini cha mwenyeji kinaweza kuendelea kufanya chembe mpya za virusi.

faharasa

ya seli

kukosa seli

chembe zinazomezwa

kifo kiini unasababishwa na induction ya mifumo ya ndani ya seli au kama hatua ya asili katika maendeleo ya viumbe multicellular au kwa mambo mengine ya mazingira kama vile ishara kutoka seli za mfumo wa kinga

udhoofishaji

kudhoofika kwa virusi wakati wa maendeleo ya chanjo

kapsid

mipako ya protini ya msingi wa virusi

cytopathic

kusababisha uharibifu wa seli

glycoprotein

molekuli ya protini na molekuli zilizounganishwa

chanjo

ufumbuzi dhaifu wa vipengele vya virusi, virusi, au mawakala wengine ambao huzalisha majibu ya kinga

virion

chembe ya virusi ya mtu binafsi nje ya kiini cha jeshi

bahasha ya virusi

bilayer ya lipid ambayo inakuza virusi vingine

Wachangiaji na Majina

• Template:ContribOpenStaxConcepts