Immunforsvar og virus

• Virustyper
• Corona virus
• Adaptive immunforsvar
• Flokimmunitet
• Vaccine Corona

Brug indholdsfortegnelse til venstre til navigation på siden

Virus

Virus er fascinerende og komplekse, der trods deres mikroskopiske størrelse har en enorm indflydelse på livet på Jorden. De er ikke klassificeret som levende organismer, da de mangler evnen til selvstændig reproduktion og metabolisme. I stedet er de afhængige af værtsceller for at kunne formere sig. Denne afhængighed gør dem til nogle af naturens mest effektive parasitter.

Vira består grundlæggende af genetisk materiale, enten DNA eller RNA, omgivet af en beskyttende proteinkappe kaldet et kapsid. Denne simple struktur gør dem til nogle af de mindste og mest primitive biologiske enheder, men deres evne til at inficere og udnytte værtsceller gør dem til en betydelig trussel mod både mennesker, dyr og planter.

Vira spiller en central rolle i evolutionen ved at fremme genetisk diversitet gennem genoverførsel til de celler den inficere, hvilket kan føre til nye genetiske kombinationer og egenskaber hos værtsorganismer. Vira kan således drive evolutionen ved at forbedre værtsorganismernes overlevelse og reproduktion. Endelig har vira bidraget til udviklingen af komplekse livsformer ved at integrere deres genetiske materiale i værtsgenomer, hvilket kan føre til nye funktionelle gener. Det kan næves at 8 % af menneskets DNA stammer fra virus, og udviklingen af f.eks. moderkagen i pattedyr skyldes virusinfektion, der har endt med at give pattedyr en stor evolutionær fordel, fordi de så kan føde levende unger der er allerede er udviklet når de bliver født, samt de kan være beskyttet i fostertilstand, hvor alternativet kunne være at lægge udsat for rovdyr i et æg i fostertilstanden.

Her kommer en forklaring af hvad en virus er og hvordan den formere ved at overtage sin værtscelles proteinsyntese:

Resumé af hvordan en virus formere sig i en værtcelle:

En virus livscyklus starter med, at virussen binder sig til specifikke receptorer på en værtscelle. Herefter trænger virussen ind i cellen og frigiver sit genetiske materiale. Hvis virussen er en RNA-virus, fungerer dens RNA direkte som mRNA, som cellen danner proteiner ud fra i translationen. For DNA-virus skal DNA’et først transskriberes til mRNA.

De nye virale proteiner og genomer samles til nye viruspartikler. Til sidst frigives de nye viruspartikler fra cellen, enten ved at sprænge cellen eller ved at snige sig ud, for at inficere nye celler. Så kort sagt, virussen binder sig til en celle, trænger ind, bruger cellens proteinsyntesemekanismer til at lave flere kopier af sig selv, samler disse kopier, og frigiver dem for at starte processen igen

Virustyper

Der findes en enorm diversitet blandt vira, både i deres genetiske sammensætning og i deres livscyklusser. En fantastisk smart måde at klassificere virus på er med med Baltimore-klassifikationen, som inddeler i syv hovedgrupper baseret på deres genetiske materiale og replikationsmetode.

I denne video gennemgås forskellige virus typer med udgangspunkt i Baltimore klassifikationen:

Resume af virustyper med Baltimore-klassifikationssystemet:

Baltimore-klassifikationssystemet, er en metode til at kategorisere vira baseret på deres genom og replikationsstrategi. For at en virus kan få funktionelle proteiner skal dens genom oversættes til mRNA, det er baseret på dette princip, at Baltimore klassificeringen er udviklet.

Klassifikation og eksempler:

Gruppe I: Dobbeltstrenget DNA (dsDNA) vira

• Karakteristika: Disse vira har et dobbeltstrenget DNA-genom.
• mRNA-produktion: mRNA transskriberes direkte fra DNA-skabelonen.
• Eksempler: Herpesvirus, Poxvirus (forårsager kopper).

Gruppe II: Enkeltstrenget DNA (ssDNA) vira

• Karakteristika: Disse vira har et enkeltstrenget DNA-genom.
• mRNA-produktion: DNA omdannes til en dobbeltstrenget form før transskription til mRNA.
• Eksempler: Lussingesyge, Parovirus B19.

Gruppe III: Dobbeltstrenget RNA (dsRNA) vira

• Karakteristika: Disse vira har et dobbeltstrenget RNA-genom.
• mRNA-produktion: mRNA transskriberes fra RNA-genomet ved hjælp af viralt kodet RNA-afhængig RNA-polymerase.
• Eksempler: Rotavirus (forårsager gastroenteritis hos børn).

Gruppe IV: Positivt polariseret enkeltstrenget RNA ((+)ssRNA) vira

• Karakteristika: Disse vira har et enkeltstrenget RNA-genom med positiv polaritet.
• mRNA-produktion: Genomet fungerer direkte som mRNA.
• Eksempler: Coronavirus, Hepatitis A + C, Rhinovirus (forårsager forkølelse).

Gruppe V: Negativt polariseret enkeltstrenget RNA ((-)ssRNA) vira

• Karakteristika: Disse vira har et enkeltstrenget RNA-genom med negativ polaritet.
• mRNA-produktion: mRNA transskriberes fra RNA-genomet.
• Eksempler: Ebola, Orthomyxovirus (forårsager influenza), Rhabdovirus (forårsager rabies).

Gruppe VI: Enkeltstrenget RNA retrovira (ssRNA-RT)

• Karakteristika: Disse vira har et enkeltstrenget RNA-genom og bruger revers transkriptase til at omdanne RNA til DNA.
• mRNA-produktion: DNA integreres i værtsgenomet og transskriberes derefter til mRNA.
• Eksempler: Retrovirus (forårsager HIV/AIDS).

Gruppe VII: Dobbeltstrenget DNA retrovira (dsDNA-RT)

• Karakteristika: Disse vira har et dobbeltstrenget DNA-genom, men replikerer gennem en RNA-mellemform.
• mRNA-produktion: DNA replikeres via en RNA-mellemform, som kan tjene som mRNA eller skabelon til mRNA.
• Eksempler: Hepadnavirus (forårsager hepatitis).

Adaptive immunforsvar

Det adaptive immunsystem er en sofistikeret forsvarsmekanisme, der beskytter kroppen mod specifikke sygdommer gennem en målrettet respons. Det består af specialiserede celler, såsom B- og T-lymfocytter, der kan genkende og huske fremmede antigener. Denne hukommelse gør det muligt for immunsystemet at reagere hurtigere og mere effektivt ved gentagne infektioner. Adaptiv immunitet er grundlaget for vaccinationer, som træner kroppen til at bekæmpe sygdomme uden at forårsage sygdommen selv.

Se video forklaringen af hvordan adaptive immunforsvar fungerer:

Resumé af det adaptive Immunsystemets celler og deres funktioner (patogen er en sygsomsfremkaldende parktikel som virus og bakterier):

• B-celler:
  • Antigenpræsentation: B-celler genkender og binder til specifikke antigener på patogener.
  • Antistofproduktion: Efter aktivering differentierer B-celler til plasmaceller, som producerer og udskiller antistoffer, der neutraliserer patogener.
  • Hukommelsesceller: Nogle B-celler bliver til hukommelsesceller, der hurtigt kan reagere ved fremtidige infektioner med samme patogen.
• T-celler:
  • T-hjælperceller: Disse celler aktiverer andre immunceller ved at udskille cytokiner og hjælpe B-celler med at producere antistoffer.
  • Cytotoksiske T-celler: De identificerer og dræber inficerede celler og tumorceller ved at frigive cytotoksiner som perforin.
  • Hukommelses T-celler: Efter en infektion bliver nogle T-celler til hukommelsesceller, der hurtigt kan reagere ved geninfektion.
• Makrofager:
  • Fagocytose: Makrofager optager og nedbryder patogener og sammenklumpninger lavet af antistofferne.
  • Antigenpræsentation: De præsenterer antigener fra nedbrudte patogener på deres overflade for T-celler, hvilket hjælper med at aktivere det adaptive immunrespons.
  • Cytokinproduktion: Makrofager udskiller cytokiner, som er signalmolekyler, der regulerer immunsystemets respons.
• Antigenpræsenterende celler (APC):
  • Disse celler, som inkluderer makrofager og dendritiske celler, optager, nedbryder og præsenterer antigener på deres overflade for T-celler, hvilket er essentielt for aktivering af det adaptive immunrespons.

Vaccine Covid-19

Vacciner er en af de mest effektive folkesundhedsinterventioner, der beskytter mod smitsomme sygdomme ved at stimulere kroppens adaptive immunsystem. De fungerer ved at introducere en svækket eller inaktiv form af et patogen (sygdom), eller dele af det, for at træne immunsystemet til at genkende og bekæmpe den virkelige infektion uden at forårsage sygdom. Denne proces skaber immunologisk hukommelse, hvilket betyder, at kroppen er bedre rustet til at reagere hurtigt og effektivt, hvis den udsættes for patogenet i fremtiden.

Vaccinationer har været afgørende i udryddelsen af sygdomme som kopper og i at reducere forekomsten af mange andre alvorlige infektioner. De spiller en central rolle i både individuel sundhed og beskyttelsen af samfundet gennem flokimmunitet.

mRNA-vacciner er en nyere type vaccine, der bruger messenger RNA (mRNA) til at få kroppens celler i at producere et protein, der ligner et protein fra patogenet, såsom coronavirusets spikeprotein.

Se video for forklaring af hvordan vacciner virker, her med fokus på mRNA vaccine:

mRNA-vacciner er en moderne type vaccine, der anvender messenger RNA (mRNA) til at få kroppens egne celler til at fremstille et protein, der efterligner et protein fra patogenet, som for eksempel spikeproteinet fra coronavirus. Dette protein fremkalder en immunrespons, der træner kroppen til at genkende og bekæmpe det virkelige virus, hvis det skulle opstå senere.

mRNA-vacciner kan hurtigt designes og produceres, hvilket gør dem ideelle til at tackle nye sygdomsudbrud og varianter. Disse vacciner har vist sig at være yderst effektive og sikre, og deres succes under COVID-19-pandemien har banet vejen for deres anvendelse mod andre sygdomme. De repræsenterer en revolution inden for vaccineudvikling og har potentialet til fundamentalt at ændre vores tilgang til bekæmpelse af infektionssygdomme i fremtiden

Flokimmunitet

Forestil dig en verden, hvor sygdomme som mæslinger, polio og kopper ikke længere udgør en trussel mod menneskers sundhed. Dette er ikke en utopi, men en realitet, som vi har opnået gennem en af de mest kraftfulde strategier inden for folkesundhed: flokimmunitet.

Flokimmunitet, også kendt som herd immunity, er et begreb inden for epidemiologi, der beskriver, hvordan en befolkningsgruppe kan beskyttes mod en smitsom sygdom, når en tilstrækkelig høj andel af individerne er immune over for sygdommen, enten gennem vaccination eller tidligere infektion. Når en stor del af befolkningen er immun, bliver spredningen af sygdommen hæmmet, hvilket også beskytter dem, der ikke er immune.

Vaccinationsprogrammer har spillet en afgørende rolle i at opnå flokimmunitet mod flere alvorlige sygdomme. Et af de mest bemærkelsesværdige eksempler er udryddelsen af kopper. Gennem en global vaccinationskampagne lykkedes det Verdenssundhedsorganisationen (WHO) at erklære verden fri for kopper i 1980. Ligeledes har omfattende vaccination mod polio reduceret forekomsten af sygdommen dramatisk, og vi er tæt på at udrydde den helt.

Forklaring af flokimmunitet:

Formlen for at udregne tærsklen for flokimmunitet er givet ved : Flokimmunitet = 1 – 1/R₀

 Her er R₀ (reproduktionsraten) et mål for, hvor mange personer en smittet person i gennemsnit vil smitte i en fuldstændig modtagelig befolkning. For eksempel, hvis R₀ er 3, vil formlen være: 1−1/3=0.67. Dette betyder, at 67% af befolkningen skal være immune for at opnå flokimmunitet og dermed forhindre sygdommen i at sprede sig frit.