Za prehlad potrebujemo ščepec virusov in nos

Januarja 1914 je nemški mikrobiolog Walter Kruse izvedel na prvi pogled nenavaden eksperiment. Svojega prehlajenega asistenta dr. Hilgerja je prosil, da v znanstvene namene daruje nekaj tekočine, ki mu je curljala iz nosu. Izcedek je nato razredčil v fiziološki raztopini in s pomočjo filtra očistil. Zatem je nekaj drobcev te tekočine kapnil na nos dvanajstim kolegom z inštituta in štirje med njimi so dejansko dobili prehlad.

Ko je bil Hilger 15. junija ponovno prehlajen, sta s Krusejem poskus ponovila še na študentih. Šestintridesetim sta na nos nanesla kapljice okužene raztopine, medtem ko je devetindvajset študentov in sedem uslužbencev inštituta sodelovanje pri poskusu zavrnilo. Med okuženimi jih je kar petnajst zbolelo, v kontrolni skupini tistih, ki so okužbo zavrnili, pa le eden.

Kruse je o svojih dognanjih že nekaj dni zatem poročal na kongresu v Leipzigu, sredi julija pa je objavil tudi članek. Zaključil je, da prehlad zelo verjetno povzročajo virusi, ki so manjši od prepustnosti uporabljenega filtra. Vendar je Evropo že nekaj tednov zatem zajela prva svetovna vojna, zato študije niso nadaljevali. Šele nekaj let pozneje je hipotezo o virusih kot vzroku prehlada dokončno potrdil Američan Alphonse Dochez. Pokazal je namreč, da tudi kužna tekočina iz nosu prehlajenih ljudi, ki ji s filtri odstranimo vse bakterije, še vedno povzroči okužbo.

Virusi izkoristijo celico

A znanstveniki so potrebovali še več desetletij, da so ugotovili, kateri virusi povzročajo prehladna obolenja. Poimenovali so jih humani rinovirusi in so zelo preprosti, saj imajo zgolj deset genov. Vendar je že to dovolj, da človeštvu povzročajo nemalo težav, ko se razmnožijo v dihalih in ustni votlini. (Simptome prehlada sicer lahko povzročijo tudi drugi virusi, toda rinovirusi so najbolj pogosti.)

Človeški rinovirusi se prenašajo prek smrkanja in nosnega izcedka. Če si, ko smo prehlajeni, z roko obrišemo nos, nato pa prijemamo kljuke ali se rokujemo, se pri tem virusi prenašajo na nove gostitelje. Navadno človeka okužijo skozi nos, napadejo tamkajšnje celice, nato pa se lahko premaknejo tudi v grlo in pljuča. Celico, v katero se naselijo, prisilijo, da začne izdelovati njihove kopije. Ko se v celici virusi dovolj namnožijo, celica poči, novonastali virusi pa se iz nje sprostijo in v številčno okrepljeni obliki nadaljujejo svoj kužni pohod.

Vendar pri rinovirusih ključne težave ne povzroča njihov kužni pohod, ki dejansko okuži le malo celic, ampak je za naše slabo počutje kriv predvsem naš imunski odziv. Okužene celice namreč sprostijo posebne signalne molekule, imenovane citokini, ki privabijo obrambne imunske celice. Kopičenje teh celic nato povzroči vnetni odziv, ki ga zaznamo kot tipičen primer prehlada. Da prebolimo prehlad, tako ni dovolj le, da naš imunski sistem prepreči nadaljnje širjenje virusa, ampak se mora pomiriti tudi protinapad našega imunskega sistema.

Človeški rinovirusi imajo nekaj skupnih genov, ki se skozi čas skorajda ne spreminjajo, po drugi strani pa zelo hitro nastanejo spremembe na nekaterih drugih delih genoma teh virusov. In prav ti hitro spreminjajoči se deli genoma so krivi, da naš imunski sistem ne zna razviti učinkovite obrambe, ki bi nas enkrat za vselej zaščitila pred prehladi.


 

Napad papilomavirusov HPV

Nekoliko drugačno strategijo kot rinovirusi imajo človeški papilomavirusi, ki so med drugim krivi tudi za pojav bradavic. V sedemdesetih letih dvajsetega stoletja je nemški raziskovalec Harald zur Hausen raziskoval hipotezo, da prav papilomavirusi povzročajo tumorje na materničnem vratu. Dolga leta je proučeval dedni material tumorjev, a šele leta 1983 mu je uspelo odkriti genski material papilomavirusov. V nadaljnjih raziskavah je v biopsijah odkril nekaj različnih sevov papilomavirusov, kasneje pa so identificirali še več sto različnih sevov človeških papilomavirusov, ki jih s kratico imenujemo kar HPV (Human Papillomavirus). Za svoja odkritja je zur Hausen leta 2008 prejel Nobelovo nagrado.

Če so rinovirusi nadloga, ki povzroča izostanke od dela in slabo počutje, pa so papilomavirusi bistveno bolj nevarni. Tumorji, ki jih povzroča virus HPV, so tretja najbolj pogosta oblika raka pri ženskah, takoj za pljučnim rakom in rakom dojke.

Virus HPV je specializiran za okužbo celic, ki gradijo zgornjo plast kože in sluznic. Ko virus okuži celico, nima enake strategije kot rinovirus, saj njegov cilj ni takojšnje množenje in uničenje celice gostiteljice. V začetni fazi virus HPV celico prepriča, naj se sama bolj pogosto razmnožuje. Skupaj z množenjem okuženih celic gostiteljic pa se posredno množi tudi sam virus.

Pri večini ljudi virusi HPV mirno sobivajo s svojim gostiteljem. Človeško telo namreč hitro rastoče okužene celice uspešno ustavi, še preden začno povzročati težave. A vsakič, ko se celica deli, obstaja majhna verjetnost, da bo prišlo do napake. Če se mutacija slučajno pojavi v genu, ki regulira cikel celične delitve, lahko pride do hujših težav. Taka celica lahko postane rakava, če se začne v neskončnost nenadzorovano deliti. Težava z virusom HPV je, da pospešuje deljenje celic in tako povečuje možnost za nastanek mutacij. Če začno celice rasti tako hitro, da jih nadzorni mehanizmi v telesu ne zmorejo več ustaviti, nastane tumor.

Zadnja leta je na voljo cepivo proti okužbi z virusom HPV, v katerem so deli ovojnice nekaterih najbolj pogostih različic virusa. S cepivom imunski sistem naučimo, da vnaprej prepozna najbolj tipične oblike papilomavirusa in ga uniči, še preden bi začel povzročati škodo.

––––––––
Sašo Dolenc je urednik Kvarkadabre, spletnega časopisa za popularizacijo znanosti.