Запознайте се с трилионите вируси, които съставят вашия вирус

Всяка повърхност на тялото ни - отвътре и отвън - е покрита с микроорганизми: бактерии, вируси, гъбички и много други микроскопични форми на живот. Изображение чрез vrx / Shutterstock.com.

От Дейвид Прайд, Калифорнийския университет в Сан Диего и Чандрабали Джосе, Университета Рокфелер

Ако мислите, че нямате вируси, помислете отново.

Може да е трудно да разберем, но човешкото тяло е заето от големи колекции от микроорганизми, наричани обикновено наши микробиоми, които се развиват с нас още от първите дни на човека. Учените едва наскоро започнаха да определят микробиома и откриха, че той е обитаван от поне 38 трилиона бактерии. По-интригуващото може би е, че бактериите не са най-обилните микроби, които живеят в и по телата ни. Тази награда отива на вируси.

Предаваща електронна микрография на множество бактериофаги - вируси, които заразяват бактериите - прикрепени към бактериална клетъчна стена. Изображение чрез Греъм Бърдс.

Изчислено е, че над нас обитават над 380 трилиона вируса, общност, известна като човешки вирус. Но тези вируси не са опасните, за които обикновено чувате, като тези, които причиняват грип или обикновена настинка, или по-зловещи инфекции като Ебола или денга. Много от тези вируси заразяват бактериите, които живеят вътре във вас и са известни като бактериофаги, или фаги за кратко. Човешкото тяло е почва за размножаване на фаги и въпреки тяхното изобилие, ние имаме много малко представа какво правят всички те или някой от другите вируси в тялото.

Аз съм лекар-учен, който изучава човешката микробиома, като се съсредоточава върху вирусите, защото вярвам, че използването на силата на крайните естествени хищници на бактериите ще ни научи как да предотвратяваме и да се борим с бактериалните инфекции. Човек може с основание да приеме, че ако вирусите са най-разпространените микроби в организма, те биха били целта на по-голямата част от изследванията за човешки микробиоми. Но това предположение би било ужасно погрешно. Проучването на човешкия вирус изостава толкова далеч от изследването на бактериите, че едва сега разкриваме някои от най-основните им характеристики. Това изоставане се дължи на това, че на учените е било необходимо много повече време да признаят наличието на човешки вирус и липсата на стандартизирани и усъвършенствани инструменти за дешифриране на това, което всъщност е във вашия вирус.

411 на вируса

Ето няколко от нещата, които научихме досега. Бактериите в човешкото тяло не са влюбени в многото си фаги, които живеят в и около тях. Всъщност те разработиха CRISPR-Cas системи - които хората вече са избрали за редактиране на гени - за да се освободят от фаги или да предотвратят напълно фаговите инфекции. Защо? Защото фагите убиват бактериите. Те поемат машината на бактериите и ги принуждават да правят повече фаги, а не да правят повече бактерии. Когато приключат, те избухват от бактерията, унищожавайки я. И накрая, фагите седят на телесните ни повърхности само в очакване да пресекат пътеки с уязвими бактерии. Те са в основата на бактериите дебнещи.

Вирус, наречен бактериофаг, заразява бактериите и вкарва генетичния си материал в клетката. Бактерията „чете“ генетичните инструкции и произвежда повече вируси, които унищожават бактерията, когато излязат от клетката. Изображение чрез Guido4.

Ясно е, че там всяка война всеки ден всеки ден се води по телесните ни повърхности и ние не знаем кой печели или какви са последиците от тази война.

Вирусите могат да обитават всички повърхности както вътре, така и извън тялото. Навсякъде, където изследователите са се вглеждали в човешкото тяло, са открити вируси. Вируси в кръвта? Проверете. Вируси по кожата? Проверете. Вируси в белите дробове? Проверете. Вируси в урината? Проверете. И така нататък. Казано по-просто, когато става въпрос за това, къде вирусите живеят в човешкото тяло, да разбера къде живеят те не са далеч по-добър въпрос от това да питаш къде правят.

Вирусите са заразни. Но ние често не мислим за бактериалните вируси като за лесно споделяне. Изследователите са показали, че самото живеене с някого ще доведе до бързо споделяне на вирусите в тялото ви. Ако не знаем какви са последствията от постоянната битка между бактериите и вирусите в нашето тяло, тогава тя става експоненциално по-сложна, като се има предвид битката между вашите бактерии и техните вируси, които след това се споделят с всички, включително вашия съпруг, вашия съквартирант и дори вашето куче.

Вируси, поддържащи ни здрави?

Вирусите унищожават бактерията, когато избухнат от клетката. Тук ясните кръгове разкриват къде бактериофагите са убили бактериите. Изображение чрез Guido4 / Shutterstock.com.

В крайна сметка трябва да знаем какво правят всички тези вируси в човешкото тяло и да разберем дали можем да се възползваме от нашия вирус, за да укрепим здравето си. Но вероятно в този момент не е ясно защо някой би повярвал, че вирусът ни може да е полезен.

Може да изглежда контраинтуитивно, но да навредим на нашите бактерии може да бъде вредно за здравето ни. Например, когато нашите здрави бактериални общности са нарушени от употребата на антибиотици, други микробни лоши момчета, наричани още патогени, се възползват от възможността да нахлуят в тялото ни и да ни разболеят. По този начин, в редица човешки състояния, нашите здрави бактерии играят важна роля за предотвратяване на нахлуването на патогени. Ето тук, където идват вируси. Те вече измислиха как да убият бактериите. Това е всичко, за което живеят.

Така че състезанието е за намиране на онези вируси в нашите вируси, които вече са измислили как да ни предпазят от лошите, като същевременно оставят добрите бактерии непокътнати. Всъщност има скорошни анекдотични примери, използващи фаги успешно за лечение на животозастрашаващи инфекции от бактерии, резистентни към повечето, ако не всички налични антибиотици - лечение, известно като фагова терапия. За съжаление, тези лечения са и ще продължат да бъдат възпрепятствани от неадекватна информация за това как фагите се държат в човешкото тяло и непредвидените последици от тяхното въвеждане върху човешкия гостоприемник. По този начин терапията с фаги остава силно регулирана. При сегашния темп на изследване може да минат много години, преди фагите да се използват рутинно като антиинфекциозно лечение. Но не се заблуждавайте; вирусите, които се развиват с нас толкова години, са не само част от нашето минало, но ще играят значителна роля за бъдещето на човешкото здраве.

Дейвид Прайд, асоцииран директор по микробиология, Калифорнийския университет в Сан Диего и Чандрабали Гесо, гостуващ учен, Университета Рокфелер

Тази статия е преиздадена от разговора под лиценз Creative Commons. Прочетете оригиналната статия.

Долен ред: Вашият виром е съставен от трилиони вируси.