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医学よもやま話

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ウイルスの正体

免疫 感染症

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人類の絶滅や進化に関与

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ウイルスには、インフルエンザウイルス、ノロウイルス、ジカウイルスデング熱ウイルス、HIVなど数百種類のウイルスがあります。

 

ウイルス感染すると、細胞死、長期に渡り発症しない潜伏感染、感染した細胞の癌化が起こります。

 

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イメージ出典:国立感染症研究所

 

 

通常ウイルスは宿主を乗っ取り、細胞は死を迎えますが、レトロウイルスなど外来遺伝子の運び屋として、宿主の生存に有利に働くウイルスもあります。

ウイルスは最小の寄生体で、増殖は完全に宿主である細菌、植物または動物に依存しています。ウイルスはタンパク質と脂質で出来た外皮、RNAまたはDNAの核、およびウイルスの増殖に必要な酵素で出来ています。

 

ウイルスは発症させる病気では分類されず、ゲノム特質と構造及び増殖方法により分類されます。DNAウイルスとRNAウイルスが存在し、1重らせん構造または2重らせん構造のいずれかを有します。通常DNAウイルスは宿主細胞の核で増殖し、RNAウイルスは細胞質内で増殖します。

 

レトロウイルスは逆転写を行い、RNAゲノムの2重らせん構造のDNAのコピーであるプロウイルスを作ります。プロウイルスは宿主細胞のゲノムに組み込まれます。逆転写はウイルスが外皮内に保持している逆転写酵素を使って行われます。

 

プロウイルスがホスト細胞のDNAに組み込まれれと、プロウイルスは通常の細胞のメカニズムを使って転写されウイルスのタンパク質と遺伝物質を作ります。感染した細胞が生殖細胞系の場合は、組み込まれたプロウイルスは子孫に受け継がれる内生のレトロウイルスとして定着します。

 

これまでの研究から、人間のゲノムの配列には少なくとも1%は内生のレトロウイルスの配列を有しており、人類の進化の過程でレトロウイルスが過去に組み込まれたことが分かっています。内生の人レトロウイルスは転写的に作用し、機能タンパク質を作り出します。多発性硬化症、自家免疫疾患、様々な癌のようなある種の病因は内生してレトロウイルスが原因であると言われています。

 

NRA転写はDNA転写のようなエラーチェック機能がないので、RNAウイルス、特にレトロウイルスは突然変異しやすくなっています。

 

感染が発生するためには、ウイルスは最初に宿主細胞の表面にある受容体に取り付きます。その後、ウイルスののDNAまたはNRAが宿主細胞に入り込み外皮を外して、特殊な酵素を使用したプロセスで宿主細胞の中で増殖します。新しく合成したウイルス成分により完全なウイルス分子が出来上がります。通常宿主細胞は死に、新しいウイルスを放出します。これにより、他の宿主細胞が感染します。ウイルスの増殖の各ステップでは異なる酵素と基質が使われているため、感染のプロセスが複雑になっています。

 

ウイルス感染ではウイルスの種類により症状は非常に異なります。多くのウイルス感染では短い潜伏期間で急速に症状が起こります。ある種のウイルスでは無症状であったり、発病時には気づかないほど症状が軽い場合もあります。

 

多くの感染は体の免疫機能で防御されますが、ある種のウイルスは潜伏し、ある種のウイルスは慢性疾病を引き起こします。潜伏感染を起こすと、ウイルスのNRAまたはDNAは宿主の細胞に潜みますが、しばらくの期間(数年の場合もあります)ウイルスは増殖も疾患も引き起こしません。

 

ウイルス感染の患者が無症状期関でも人から人へ感染が広まることもあります。宿主の免疫力が低下すると、ウイルスは再び増殖や疾患を行います。慢性ウイルス感染は長期にウイルスの拡散が起こります。

 

ある種の疾病は長期の潜伏期間の後、中枢神経系におけるウイルスの再活動で引き起こされます。

 

人に感染を引き起こすウイルスとして数百種類が知られています。ウイルスは主として呼吸器や腸からの排泄物により拡散します。ある種の感染は性交渉、輸血、組織の移植により感染します。

 

多くのウイルスはネズミなどの齧歯動物または節足動物により媒介されます。近年、コウモリがSARSのような重症な人感染を含む哺乳類のウイルスの宿主として特定されています。しかしこれらの拡散は人の免疫力、予防接種、ワクチン、衛生健康管理、および抗ウイルス薬により抑えこまれています。

 

人類はウイルスにより絶滅の危機を迎えたり、ウイルスが人類の進化に関与したり、人類の最大の敵です。

 

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