Varför pandemisk influensa är så dödlig - avslöjad

Anonim

Det spanska influensaviruset infekterade en tredjedel av världens befolkning för 100 år sedan och krävde livet för upp till 100 miljoner människor. Viruset fortsatte att utvecklas och dess efterkommande fortsatte att orsaka alla efterföljande influensapandemier, vilket ledde till 1918 pandemiska influensan som kallas "alla influensapandemier". Den amerikanska armén förutsäger att om ett liknande influensavirus uppstod idag skulle det döda 2, 8 miljoner människor i USA ensam eller sex gånger mer än 1918-influensan. Hur kan ett virus vara så dödligt?

Influensavirus är små partiklar som kan komma in i celler av en fågel eller däggdjur, som en människa. Virus gör det för att de inte har egna resurser och behöver stjäla komponenter och energi från våra celler för att kopiera sig själva. De muterar också ständigt och blandar deras genetiska information för att anpassa sig till våra celler.

För att skydda oss mot infektion och sjukdom kan vårt immunsystem upptäcka influensa och slå tillbaka på flera sätt. Specialiserade proteiner söker till exempel genetiskt material från viruset i våra celler och utlöser signaler för att varna närliggande celler att ett virus är närvarande.

Om det behövs kommer immunsystemet till och med tvinga infekterade celler att förstöra sig för att förhindra att viruset sprids. Antikroppar kan också neutralisera virala proteiner i våra luftvägar eller "flagga" -virus för destruktion av specialiserade immunceller. Det är därför vi använder vacciner: att visa vårt immunsystem de virala proteinerna av potentiella framtida infektioner så att våra kroppar är förberedda för dem.

Vårt immunsystem spelar också en viktig roll i svårighetsgraden av infektioner med pandemisk influensa och fågelinfluensa. De flesta av de säsongsinfluensavirus som vi möter har blivit väl anpassade till oss som värdar över tiden och kopierar sig relativt oupptäckta av vårt immunsystem. Men influensavirus kan också "hoppa" mellan djur, som från fåglar till människor. Det betyder att vi plötsligt kan möta en typ av influensa, som en H5N1-fågelinfluensa, som vi aldrig sett tidigare och det är inte anpassat till våra celler.

Vårt immunsystem upptäcker dessa virus och lanserar en våldsam motattack eller "cytokin storm", som är så stark att våra lungor fyller med vita blodkroppar, vätska och blod och vi dränker effektivt.

Spotting viral sopor

Vi vet grovt vilka virus- och cellulära proteiner som bidrar till det destruktiva svaret. Men varför det initieras av pandemiska och fågelinfluensavirus är långt ifrån klart. I vår senaste studie tittade vi på vad immunsystemet "känner" när den genetiska informationen om influensavirus kopieras. Vi fann att den fokuserar starkt på små "felaktiga" molekyler av genetisk viral information. Så vårt immunsystem ser viralt "sopor", medan det normala genomet av viruset fortfarande är oupptäckt.

Det spanska influensaviruset och H5N1-fågelinfluensan gör mer felaktiga genomer i mänskliga lungceller än ett virus som är anpassat till dessa celler. När du tar enzymet som kopierar genomet av ett harmlöst influensavirus och ändrar det för att det liknar enzymet från det spanska influensaviruset börjar detta konstruerade enzym omedelbart göra mer felaktiga molekyler och överstimulera immunsvaret. Det ursprungliga enzymet gör det inte.

Farliga influensavirus utgör en molekyl som orsakar sjukdom när dessa virus kommer in i våra celler. Vi tycker att det beror på att de inte har fått tillräckligt med tid att anpassa sig och kopierar sig felaktigt. Denna idé stöds av andra senaste observationer och kan vara viktigt för sjukdomar som orsakas av andra framväxande virus, som Ebola.

Ett århundrade efter den spanska influensapandemin är vi äntligen i stånd att bättre förstå vad som gör dödliga pandemiska och fågelinfluensavirus. Detta hjälper oss att leta efter sätt att neutralisera den skadliga molekylen och vara redo om en ny pandemi träffar.