Retrovirussen

Retrovirussen hebben het menselijk genoom miljoenen jaren lang beïnvloed. Maar ook belangrijke infectieziekten zijn terug te voeren op retrovirussen.

Wat zijn retrovirussen?

Een virus is een besmettelijk deeltje dat zichzelf niet kan vermenigvuldigen. Virussen hebben ook geen eigen metabolisme. Daarom worden virussen niet tot de levende wezens gerekend, hoewel ze individuele kenmerken van het leven hebben.

EEN Retrovirus is een virus zonder eigen DNA (deoxyribonucleïnezuur), een molecuul dat in alle levende wezens voorkomt en sommige virussen, dat uit een dubbele helix bestaat en alle erfelijke informatie bevat.

Het genetisch materiaal (genoom) van de retrovirussen, die een diameter hebben van ongeveer 100 nm, bevat slechts één streng RNA (ribonucleïnezuur), die is omgeven door een pakket ("capside") dat uit eiwitten bestaat. De buitenste schil van het retrovirus bestaat uit grotendeels in water onoplosbare moleculen (gemaakt van ‘lipiden’) waarin viruseiwitten zijn ingebed.

Betekenis en functie

"Endogene retrovirussen" ("XRV") werden vele generaties geleden geïntegreerd in het genoom van een gastheercel in de kiembaan van het gastheerorganisme ("provirus") en worden van generatie op generatie doorgegeven.

Onderzoek heeft aangetoond dat ongeveer 9 procent van het menselijk genoom uit viraal RNA bestaat. De overgrote meerderheid van dit RNA werd naar schatting 40 tot 70 miljoen jaar geleden in het genoom van onze voorouders gevonden. Subcomponenten van retrovirussen die nog steeds herkenbaar zijn in het menselijk genoom, werden 100 miljoen jaar geleden onderdeel van de genetische samenstelling. De genomen van sommige endogene retrovirussen hebben zelfs een levensbeschermende functie: menselijke zwangerschappen zijn bijvoorbeeld alleen mogelijk omdat een bepaald oud retrovirus de afstoting van het embryo verhindert.

"Exogene retrovirussen" ("ERV"), aan de andere kant, dringen het gastorganisme binnen via infectie. Retrovirussen, die met name gewervelde dieren infecteren, infecteren bepaalde lichaamscellen van dieren waarin ze gespecialiseerd zijn. Binnen de cel die ze hebben geïnfecteerd, nemen ze hun genetisch materiaal op in het genetisch materiaal van de gastheercel. Na reproductie van retrovirussen in de gastheercel, komen de virussen vrij in de bloedbaan en kunnen zo andere cellen aanvallen. Het DNA van een cel is verantwoordelijk voor de productie van RNA, dat zelf functioneert als onderdeel van het genoom en als "boodschapper-RNA" (mRNA, boodschapper-RNA) informatie doorgeeft die nodig is voor de vorming van eiwitten.

De term "retrovirus" is het gevolg van het feit dat deze virusvorm de aanvankelijke ervaring van RNA-vorming in een cel omkeert: het is niet het oorspronkelijke DNA van de gastheercel dat nu de instructies voor RNA-vorming triggert. Het retrovirus verandert eerder het DNA van de gastheercel, dat na infectie instructies geeft voor de productie van nieuwe retrovirussen. Het zogenaamde "reverse transcriptase" (RT), een speciaal "enzym" van het retrovirus, maakt het mogelijk dat het retrovirus-RNA in het DNA van de gastheercel wordt geïntroduceerd. Enzymen zijn stoffen die bepaalde biochemische reacties kunnen veroorzaken.

Gevaren, aandoeningen, risico's en ziekten

Het bekendste retrovirus is het HI-virus (humaan immunodeficiëntievirus), dat immuundeficiëntie bij mensen veroorzaakt. HIV is gespecialiseerd in zogenaamde "T-helpercellen" (ook wel "CD4-lymfocyten" genoemd), die verantwoordelijk zijn voor de coördinatie van de afweer van het menselijk lichaam tegen ziekteverwekkers en vreemde stoffen.

Lymfocyten behoren tot de groep witte bloedcellen ("leukocyten"). T-helpercellen vertegenwoordigen een subgroep van "T-cellen" De term "T-cel" verwijst naar de "thymus", die deel uitmaakt van het zogenaamde "lymfestelsel" en dus het immuunsysteem. De thymus is een orgaan dat bestaat uit twee lobben die bij mensen boven het hart liggen. De "T-cellen" ("T-lymfocyten") die in het beenmerg worden gegenereerd en van daaruit naar de thymus migreren, zijn verantwoordelijk voor de immuunafweer nadat ze in de thymus zijn gerijpt.

Wereldwijd zijn 34 miljoen mensen besmet geraakt met het hiv-virus. SIV (simian immunodeficiency virus) is een groep virussen waarvan wordt aangenomen dat HIV zich heeft ontwikkeld. "Simian" betekent "aapachtig" en verwijst naar de dragers van de SIV. Het HTLV-1-virus (humaan T-lymfotroop virus 1), dat ook de CD4 T-lymfocyten bij mensen en verwante primaten aantast, is een van de retrovirussen. Een klein aantal geïnfecteerde mensen ontwikkelt neurologische ziekten zoals "tropische spastische paraparese" of "T-cel leukemie".

De symptomen van tropische spastische paraparese zijn vergelijkbaar met multiple sclerose. T-cel leukemie leidt tot kwaadaardige ("kwaadaardige") tumoren die hun oorsprong hebben in de lymfocyten. Het besmettingspercentage met het HTLV-1-virus is laag in Europa: in West-Europa wordt gedacht dat 6.000 mensen besmet zijn, waarvan ongeveer één procent tropische spastische paraparese zal krijgen. Er wordt echter geschat dat wereldwijd tot 20 miljoen mensen besmet zijn met HTLV-1.

De verzwakking van het immuunsysteem door het verminderen van het aantal T-cellen leidt tot een verhoogde vatbaarheid voor infecties. De strijd tegen ziekten veroorzaakt door retrovirussen wordt bemoeilijkt door een hoge mutatiesnelheid: een retrovirusmutatie treedt op bij elke duizendste tot tienduizendste reverse transcriptase. De ontwikkeling van geneesmiddelen voor de therapie van retrovirale ziekten is primair gericht op het beïnvloeden van reverse transcriptase.