Viren gehören zu den größten Bedrohungen für die Menschheit, wobei die aktuelle Pandemie zeigt, wie diese Krankheitserreger Länder schließen, ganze Industrien anhalten und unermessliches menschliches Leiden verursachen können, wenn sie sich in Gemeinschaften ausbreiten.
Viren haben sich auch so entwickelt, dass sie schwer abzutöten sind. Was macht Sie, einschließlich des coronavirus, so schwierig zu heilen?
Ein Teil des Problems ist die Art der Viren selbst., Sie existieren wie freeloading Zombies-nicht ganz tot, aber sicherlich nicht am Leben.
„Viren tun eigentlich nichts — sie sind effektiv inert, bis sie mit einer Wirtszelle in Kontakt kommen“, sagte Derek Gatherer, Virologe an der Lancaster University im Vereinigten Königreich. „Aber sobald das passiert, schalten sie sich ein und werden lebendig.“
Die seltsame Zusammensetzung dieser Infektionserreger ist Teil dessen, was sie schwer zu besiegen macht. Im Vergleich zu anderen Krankheitserregern wie Bakterien sind Viren winzig., Und weil sie keines der Kennzeichen von Lebewesen haben — zum Beispiel einen Stoffwechsel oder die Fähigkeit, sich selbst zu reproduzieren -, sind sie schwerer mit Drogen anzusprechen.
„Die Tatsache, dass sie nicht am Leben sind, bedeutet, dass sie nicht nach den gleichen Regeln spielen müssen, nach denen Lebewesen spielen“, sagte Britt Glaunsinger, Virologin an der University of California in Berkeley.
Vollständige Abdeckung des Coronavirus-Ausbruchs
Antibiotika, die zur Bekämpfung bakterieller Infektionen eingesetzt werden, greifen die Zellwände der Bakterien an, blockieren die Proteinproduktion und verhindern die Vermehrung von Bakterien., Sie sind jedoch nicht wirksam gegen Virusinfektionen, da Viren keinen dieser Prozesse selbst durchführen. Vielmehr müssen Viren in Wirtszellen eindringen und diese übernehmen, um sich zu replizieren.
Aber ein Virus kann nicht in irgendeine Zelle im Körper eindringen. Stattdessen bindet eines seiner Proteine an ein anderes Protein-ähnlich einem Schlüssel, der in ein Schloss passt—, wodurch das Virus bestimmte Zellen entführen kann., Mit diesem Ausbruch passt das sogenannte Spike-Protein des Coronavirus hauptsächlich zu „Schlössern“, die auf Lungenzellen vorhanden sind, weshalb COVID-19, die von ihm verursachte Krankheit, hauptsächlich eine Atemwegserkrankung ist.
Sobald die Invasion stattfindet, wird die Zelle im Wesentlichen in eine Fabrik umgewandelt, die Hunderte und Hunderte von Kopien des Virus produziert, basierend auf Anweisungen, die in ihrem genetischen Material kodiert sind — RNA oder Ribonukleinsäure im Falle des Coronavirus.,
„Es verhält sich im Grunde wie ein Dieb in der Zelle, der alle zellulären Maschinen stiehlt und diese Maschinen wiederverwendet, um mehr aus dem Virus zu machen“, sagte Glaunsinger.
Der menschliche Körper hat Abwehrsysteme entwickelt, um vor solchen Infektionen zu schützen.
Erstens haben Zellen ein eingebautes Alarmsystem, um virale Eindringlinge zu erkennen., Das Vorhandensein eines Eindringlings löst eine sogenannte angeborene Immunantwort aus, bei der die Wirtszelle ein Protein freisetzt, das versucht, die Replikation des Virus zu stören, oder das Immunsystem versucht, die kompromittierten Zellen herunterzufahren.
Aber manchmal reichen diese Abwehrmechanismen nicht aus.,
„Wenn Sie gelegentlich eine hohe Virusdosis haben oder wenn ein Virus Wege gefunden hat, sich diesen Schutzmaßnahmen zu entziehen, kann diese angeborene Reaktion zu Verstärkungen führen“, sagte Charles Rice, Leiter des Labors für Virologie und Infektionskrankheiten an der Rockefeller University in New York City.
Die Arbeit dieser Verstärkungen, um zu versuchen, das Virus zu besiegen, verursacht typischerweise die Symptome einer Virusinfektion — mit anderen Worten, an diesem Punkt kann eine Person Fieber bekommen und sich krank fühlen.,
Aber Viren sind hinterhältig, sagte Glaunsinger, und sie sind oft in der Lage, unter dem Radar zu fliegen und viel Schaden anzurichten, bevor Alarme ausgelöst und Verstärkungen gerufen werden. Wenn eine Immunantwort einsetzt, ist es oft zu spät.
„Zu diesem Zeitpunkt hat sich das Virus bereits verstärkt, es wurde bereits von dieser Person auf andere Menschen übertragen, und noch fühlt sich niemand schrecklich“, sagte sie.,
Wenn das Immunsystem endlich ausgelöst wird, kann es auch in den Overdrive treten und einen sogenannten Zytokinsturm verursachen, von dem angenommen wird, dass er die Wurzel einiger der schwersten Coronavirus-Fälle ist.
„Es gibt viele Daten, die darauf hindeuten, dass ein Teil des Schadens auf eine sehr starke und lebhafte Immunantwort zurückzuführen sein könnte, bei der sich der Körper wehrt und alles, was er hat, auf das Virus wirft“, sagte Dr. Adam Lauring, außerordentlicher Professor für Mikrobiologie und Immunologie an der University of Michigan in Ann Arbor., „Während das das Virus kontrollieren kann, verursacht es auch eine Menge Schäden an der Lunge.“
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Die extreme Immunantwort kann Lungenentzündung verschlimmern und bei den kranken Patienten schwere Entzündungen verursachen, sagte Gatherer.
Die Fähigkeit eines Virus, sich der Erkennung zu entziehen, ist ein weiterer Grund, warum es schwierig ist, mit Medikamenten zu behandeln.,
„Je früher Sie die Medikamente einnehmen, desto besser, aber wenn jemand in eine Klinik kommt, hat das Virus bereits stark zugenommen, sodass Medikamente das Virus verlangsamen können, aber es kann zu spät sein, um den Schaden zu diesem Zeitpunkt zu stoppen“, sagte Lauring.
Antivirale Medikamente sind ebenfalls schwierig zu entwickeln, da sie sehr spezifisch gegen bestimmte Viren wirken müssen. Das unterscheidet sich von Antibiotika, die eine Vielzahl von bakteriellen Infektionen behandeln können.,
„Die Eigenschaften, auf die Antibiotika abzielen-die Zellwand oder die Schutzschicht von Bakterien-diese Dinge sind für viele verschiedene Arten von Bakterien gleich“, sagte Glaunsinger. „Deshalb können Sie ein Medikament wie Penicillin erzeugen, das nicht gegen ein, sondern gegen viele Bakterien wirkt.“
Aber weil Viren menschliche Zellen entführen, können antivirale Medikamente nicht ohne weiteres auf dieselben Funktionen abzielen, ohne dem Wirt noch mehr Schaden zuzufügen., Viren sind auch vielfältiger, so dass selbst Krankheitserreger, die eng miteinander verwandt sind — wie das aktuelle Coronavirus und das Coronavirus, das SARS verursacht — nicht unbedingt auf dieselben Behandlungen ansprechen. Ebenso sind Medikamente, die zur Behandlung des Herpes-simplex-Virus verwendet werden, nicht wirksam gegen andere Herpesviren.
Und da Viren unterschiedliche „Schlüssel“ haben, um in Zellen einzubrechen, gibt es weniger häufige Ziele für Medikamente, um Infektionen zu blockieren.
„Es gibt keine gemeinsame Achillesferse für all diese Viren“, sagte Rice. „Viren sind einfach zu unterschiedlich.,“
Selbst wenn antivirale Medikamente für einige Viren verfügbar sind, heilen sie die Infektion nicht unbedingt. Medikamente, die beispielsweise zur Behandlung von HIV verwendet werden, unterdrücken die Virusreplikation wirksam, beseitigen sie jedoch nicht. Saisonale Influenza kann mit einem antiviralen Medikament namens Tamiflu behandelt werden, das die Dauer der Krankheit verkürzen kann, aber es ist üblich, das Virus auch nach der Genesung eines Patienten nachweisen zu können, sagte Lauring.,
Laut Rice ist das einzige Virus, das wirklich durch Medikamente geheilt werden kann, Hepatitis C, was dazu führt, dass das Virus nach der Behandlung ausgerottet wird.
Die Widerstandsfähigkeit von Viren hat sie im Laufe der Geschichte zu einer solchen Bedrohung gemacht, von Grippepandemien bis hin zu Ebola-Ausbrüchen. Und ihre Fähigkeit, sich schnell zu entwickeln, kombiniert mit den Herausforderungen der Entwicklung von Behandlungen und Kuren, wird sicherstellen, dass sie eine bedeutende Bedrohung bleiben.
„Viren wollen einfach mehr von sich machen und neue Wirte finden, die sie infizieren können“, sagte Lauring. „Es ist wirklich das Überleben der Stärksten.,“