HC Introductie in de virologie
Wat is een virus?
Een virus is een veel kleiner agens dan een bacterie, namelijk 20-40 nm. Om een
virus waar te nemen heb je een elektronenmicroscoop, met een lichtmicroscoop
kan je geen virus waarnemen (pokkenvirus = uitzondering). Een virus is een
pakketje genetisch materiaal, wat beschermd is door een eiwitmantel. Een virus
wordt ook en infectieuze a-cellulaire entiteit genoemd. Enkele kenmerken van
een virus zijn:
Kan zich NIET voortbewegen
Heeft GEEN eiwitmachinerie
Heeft GEEN energievoorziening
Kan zich NIET zelfstandig vermenigvuldigen
We zeggen daarom ook niet dat virussen groeien, maar ze repliceren. De virussen
hebben daarvoor een nauwe relatie met een gastheer nodig (symbiose); dit
kunnen alle levende organismen zijn.
Kenmerken Bacteriën Virussen
Genoom DNA RNA of DNA
Bevat ribosomen + -
Vermenigvuldiging door + -
celdeling
Gevoelig voor antibiotica + -
Groei op voedingsbodem + -
Obligatoir intracellulair +/- (sommigen) +
(bevindt zich binnen de
cel)
Virussen zijn vaak gastheerspecifiek, ze zitten vaak in eenzelfde type gastheer.
Een cross-over van gastheren kan wel plaatsvinden, maar dit duurt enige tijd.
Zoönosen zijn ziekten die van de dier op de mens zijn overgedragen. Daarnaast
zijn virussen ook niet door het hele lichaam evenveel aanwezig, maar vindt er
een beetje weefselspecificiteit plaats. Dit wordt tropisme genoemd.
De transmissie van virussen kan op verschillende manieren plaatsvinden:
Direct contact
o Huidcontact
o Mucosaal
o Transplacentair (= over de placenta)
Aerogeen
Druppel
Vector (bijv. teek)
Vehikel (voedsel, bloedproducten)
Belangrijk voor de infectiepreventie is een reproductieve nummer (R0): het
aantal mensen dat 1 ziek persoon kan aansteken, zonder dat er
,preventiemaatregelen aanwezig zijn. Door verschillende R0 te vergelijken kan je
de besmettelijkheid van virussen beoordelen/vergelijken.
Het beloop van besmettingen verschilt heel erg per soort virus:
Kortdurende infecties: Rhinovirus, Ebolavirus (genezing/dood)
Chronische actieve infecties: HIV
Latente infecties (slapende stand): Herpes Virussen
Ontregeling van fysiologische systemen, na besmetting: long covid
Hoe zijn virussen opgebouwd?
Sommige virussen zijn naakt, deze bevatten erfelijk materiaal met daaromheen
een eiwitmantel (= capside). Andere virussen hebben een envelop, dit is een
membraan van humane en virale eiwitten rondom de mantel. De naakte virussen
zijn moeilijker te bestrijden dan de envelop-virussen, deze zijn namelijk
kwetsbaarder. In een virus zitten dus:
Nucleïnezuur (RNA/DNA)
Eiwitmantel (= capside)
Lipide envelop? Hoeft niet.
Structurele en regeleiwitten
o Structurele eiwitten = eiwitten waar iets uit opgebouwd is
o Regeleiwitten = helpen bij processen zoals replicatie
Het genetische materiaal (RNA/DNA) kan in verschillende vormen voorkomen:
Enkelstrengs / dubbelstrengs
Lineair / circulair
Een stuk / gesegmenteerd
Positief / negatief (= polariteit)
De polariteit wordt bepaald door de positionering van de suikergroep. Bij
de ene streng zit de 5’- positie aan het “begin” (= positief) en bij de andere
de 3’- positie (= negatief). Translatie en transcriptie is richtingsgevoelig.
Hoe vermenigvuldigen virussen zich?
1. Aanhechting
Een virus kan aan twee receptoren op het celmembraan binden (CD4,
CD5). Door deze receptorbinding wordt de conformatie van het membraan
veranderen.
2. Penetratie
o Fusie met plasmamembraan
o Endocytose
o Injectie door bacteriofagen
3. Ontmanteling
= het vrijkomen van het virale genoom. Dit kan in het cytoplasma of in een
endosoom, maar ook in of nabij de kern van de gastheercel. Dit proces is
afhankelijk van het virus.
4. Synthese van nieuwe virusdeeltjes
= de productie van mRNA en vervolgens eiwit synthese of replicatie van
het genoom.
Virussen kunnen verschillende vormen van genetisch materiaal bevatten,
zie de afbeelding (Baltimor schema):
, I) Dubbelstrengs DNA (+/-): maakt gebruik van de humane eiwitten
voor transcriptie en replicatie.
II) Enkelstrengs DNA (+): maakt gebruik van de humane eiwitten om
dubbelstrengs DNA te vormen, transcriptie en replicatie.
III) Dubbelstrengs RNA (+/-): bestaat niet in het menselijk lichaam, het
virus moet zelf RNA afhankelijke polymerases meebrengen.
IV) Enkelstrengs RNA (+): heeft dezelfde translatierichting als mRNA en
kan direct voor een eiwit coderen.
V) Enkelstrengs RNA (-): moet omgezet worden in enkelstrengs RNA (-)
om voor een eiwit te kunnen coderen, ook hier zijn virale enzymen
voor nodig.
VI) Enkelstrengs RNA (+): kan via reverse transcriptie (reverse
transcriptase) worden omgezet in een dubbelstrengs DNA
molecuul en kan ook via deze route voor een eiwit coderen.
VII) Retrovirussen: bestaan uit RNA en bouwen zichzelf in het humane
genoom, via reverse transcriptie wordt dit omgezet naar een
dubbelstrengs DNA (+/-).
Let op! Medicijnen die reverse transcriptase inhiberen, zoals
voor HIV infecties, moet je oppassen voor kruisreactiviteit.
Een vergelijkbaar enzym komt namelijk voor bij hepatitis B.
Uitwisseling kan leiden tot resistentie.
5. Assemblage
= het inbouwen van het nucleïnezuur in een eiwitmantel.
6. Vrijkomen van virusdeeltjes
o Lysis van de cel
o Afsnoering via de celmembraan
o Receptor gemedieerd
7. Maturatie
Hoe tonen we virussen aan?
Elektronen microscoop – beperkt beschikbaar
Virale kweek – op cellijnen (= laagje immortaliseerde cellen die je
onderhoud)
Bij een virale kweek wordt het virus aangebracht op de cellijn. Tijdens het
bestuderen wordt de schade aan de cellijn beoordeeld, dit is het
cytopathologisch effect (CPE). De karakteristieken van deze schade geven
aan welk virus het is:
o Insluitlichaampjes