VİRUSLARDA SINIFLANDIRMA VE ÇOĞALMA

Virusların adlandırılmasında dizin, aile, alt aile ve genus isimleri italik (veya altı çizili) ve ilk harfleri büyük olarak yazılırken tür isimleri normal karakterle yazılır. Ancak bir aile veya genusta yer alan virus türlerine atıf yapılmak istendiğinde düz yazım kullanılır (örn. paramyxoviruslar). Aşağıda viruslardaki taksonomik hiyerarşiye örnek olarak sığır vebası virusunun sınıflandırma düzeni verilmiştir.

Dizin : Mononegavirales

Aile : Paramyxoviridae

Alt aile: Paramyxovirinae

Genus : Morbillivirus

Tür : rinderpest virus (sığır vebası virusu)

Serotip: Bir virus türünün farklı serolojik özelliklere sahip olan tipleri serotip olarak tanımlanır. Ayrıca her serotip içerisinde Alttip’ler de bulunabilir. Örneğin fiap hastalığı virusunun 7 serotipi (O, A, C, Asia-1, SAT-1, SAT-2, SAT-3) ve bu serotipler içerisinde yer alan birçok alttipi vardır.

Biyotip: Bir virusun değişik biyolojik özelliklere sahip olan tiplerine biyotip adı verilir. Örneğin sığırların viral diyare (bovine viral diarrhoea, BVD) virusuna ait suşlar Sitopatojen (cp) veya Sitopatojen olmayan (ncp) iki biyotipe sahiptir. Bu ayrım virusun hücre kültüründe çoğalma özelliklerine göre yapılmaktadır.

Şap hastalığı ailesi:  Picornaviridae -  genusu: Aphtovirus 

Alttipler aynı serotip içinde yer alan ve serolojik olarak ayırt edilebilen alt gruplardır. Aynı alttipde bulunan virus suşları arasında serolojik farklılık olmamasına karşın, aynı serotipte yer alan farklı alttipler arasında serolojik farklılıklar bulunmaktadır. Fakat bu farklılıklar serotipler arası farklılığa göre son derece sınırlı düzeydedir.

Yapısal özellikleri viruslara benzeyen veya hastalık oluşturma yöntemleri viral enfeksiyonları andıran, ancak virus tanımını tam olarak karşılamayan enfeksiyöz ajanlara subviral ajan adı verilir. Bu ajanlar viroid, virusoid, uydu virus ve prion’ları kapsar.

Viroidler kapsid taşımayan enfeksiyöz çıplak RNA’dan ibaret ajanlardır. Viroidler zarf veya kapsid taşımaz, herhangi bir protein kodlayamaz ve çoğalabilmek için konak hücrenin protein sentez mekanizmasını kullanmak zorundadır. Viroidler bitkilerde enfeksiyon oluşturabilmektedir. Bir viroid genellikle birçok bitki türünü enfekte edebilir.

Prionlar insan ve bazı hayvan türlerinde Nakledilebilir Süngerimsi Beyin Hastalı- ğı’na (TSE, transmissible spongiform ensefalopati) neden olan ve yaklaşık 250 amino asitten oluşan protein yapısındaki hastalık etkenleridir (Tablo 2.4; Resim 2.1). Bilinen diğer enfeksiyöz ajanlardan farklı olarak prionların nükleik asit taşımadığı kabul edilmektedir. Doğada bulunan 2 tip prion proteini tanımlanmıştır. PrPc ile gösterilen normal prion proteini birçok canlı türünde özellikle sinir doku ve lenforetiküler dokularda bol miktarda bulunur. Anormal (enfeksiyöz) prion proteini ise PrPsc ile gösterilir. Enfeksiyöz nitelikte olan bu prion proteini (PrPsc) fizikokimyasal etkilere karşı oldukça dirençlidir.

Satelite (uydu enfeksiyöz ajan) olarak tanımlanan bu ajanların temel özelli¤i çoğalabilmek ve enfeksiyon oluşturabilmek için mutlaka yardımcı bir virusa ihtiyaç duymalarıdır. Dolayısıyla bir virus türünün uydusu konumundadırlar. Uydu RNA (virusoid) ve uydu virus olmak üzere iki tip satelite bulunmaktadır. Virusoidler sadece bitkilerde enfeksiyon oluştururken, bazı uydu viruslar hayvanlarda (kronik arı felci virusunun uydu virusu) ve insanlarda (hepatitis B virusunun uydu virusu olan hepatitis D virusu) enfeksiyon oluşturmaktadır.

Konak hücre: Bir virusun tutunması ve çoğalmasına olanak sağlayan canlı ve virusa duyarlı hücreleri ifade eder. Konak hücreler canlı organizmadaki dokularda olabileceği gibi laboratuvar ortamında üretilen hücreler de konak hücre olabilir.

Viruslar sadece canlı organizmalarda ve duyarlı hücre kültürlerinde çoğalabilirler. Spesifik reseptörler aracılığıyla konak hücreye tutunabilen virus partikülünün çoğalması birbirini takip eden 5 basamakta gerçekleşir. Bunlar sırasıyla konak hücreye tutunma (adsorbsiyon), konak hücreye girme (penetrasyon), eklips (sentez aşaması), olgun virus partikülünün oluşumu ve hücre dışına saçılım basamaklarıdır.

Bunlar sırasıyla: 1. Tutunma, 2. Penetrasyon, 3. Eklips, 4. Olgun virus partikülü oluşumu ve 5. Dışarı dökülme basamaklarıdır

Transkripsiyon: DNA veya RNA yapısındaki nükleik asit iplikçiğinden yeni bir nükleik asit iplikçiği sentezlenmesi işlemidir. Bu yolla hem yeni nesil nükleik asitler hem de protein sentezini yönetecek olan mRNA’lar sentezlenebilir. Transkipsiyonla elde edilen yeni nükleik asit iplikçiğine transkript denir. Serbest kalan viral nükleik asitten öncelikle bir RNA kopyası (transkript) oluşturulur. Bu RNA kopyası mRNA’ya dönüştürülür ve erken proteinler adı verilen ilk aşama proteinlerin sentezini gerçekleştirir. Daha sonra yeni nesil virus partiküllerinde yer alacak olan nükleik asitler sentezlenir. Takiben yeniden bir mRNA sentezlenerek geç proteinler (veya son proteinler) adı verilen ve virusun yapısına katılan proteinlerin sentezi gerçekleştirilir.

Bakterilerin yaşamsal aktivitelerine ve çoğalma sürecine etkiyen birçok antibiyotik veya antimikrobiyel ajan bulunmasına karşın virus çoğalması üzerine etkili olan antiviral ajanların sayısı oldukça azdır. Antiviral ajanların etkidikleri virus türleri ve etkinlik düzeyleri de sınırlıdır.

Bunun önemli nedenlerinden birisi virus çoğalmasının zorunlu olarak hücre içinde gerçekleşmesidir. Virus çoğalmasını durdurmak için kullanılan ajanlar aynı zamanda hücre metabolizması üzerine de istenmeyen bazı etkiler yaratacaktır. Dolayısıyla kullanıma alınabilecek antiviral ajan sayısı son derece sınırlıdır. Antiviral ajanların etkinlik düzeyini sınırlandıran 2 tane önemli faktör vardır. Bunlar: (1) Hemen her virus ailesinde çoğalma modelinin bir diğerinden farklı olması ve (2) Virusların çok sık mutasyona uğrayarak antiviral ajanlara karşı direnç geliştirebilmesidir.

Hücre düzeyinde virus çoğalmasının durdurulması birkaç evrede mümkün olabilmektedir. Bunlardan ilki virusun hücreye tutunma veya hücre içine alınma (penetrasyon) aşamasıdır. Bu aşamada virusların çoğalması spesifik antikorlar ve bazı deterjanlar tarafından durdurulabilir. Virusların hücre içine alınıp zarftan arınmasını takiben viral proteinlerin veya yeni nesil nükleik asitin sentezine müdahale edilebilir.

Amantadin, Rimantadin ınfluenza A virusları

Oseltamivir, Zanamivir ınfluenza A ve B virusları

Ribavirin ınfluenza A ve B virusları, respiratorik sinsityal virus, Lassa vb viruslar

Bir hücreyi enfekte eden virusun, söz konusu hücrenin aynı veya farklı türde ikinci bir virusla tekrar enfekte olmasını engellemesi interferens olarak tanımlanır. Yani interferens bir olaydır. Burada ilk enfeksiyonu oluşturan virusa interfere eden virus, enfeksiyonu engellenen ikinci virusa ise challenge virus adı verilir.

İnterferon ise virusla enfekte olan hücreler tarafından salgılanan protein yapısında biyolojik bir üründür. Alfa (α), beta (β) ve gama (γ) interferon olmak üzere 3 tip interferon bulunmaktadır. Bunlardan α ve β interferonlar antiviral etkinliğe sahiptir (Tablo 2.6). İnterferon salgılanması aktif veya inaktif viruslarla birlikte çıplak viral RNA’lar, endotoksin ve bazı kimyasal maddeler (mitojenler) tarafından da uyarılabilir.

Isı ve proteolitik enzimlere (pepsi, tripsin vb) duyarlıdır Geniş antiviral etkinliğe sahiptir Aktif bağışıklıkla ilgili değildir Sebep ortadan kalkınca interferon salgılanması durur Canlı türüne spesifite gösterir, virus türüne spesifik değildir Hücre kültürleri de interferon salgılar.

Viruslar genetik değişimlere en çok maruz kalan mikroorganizmalar arasındadır. Viruslarda sıklıkla karşılaşılan genetik değişimler mutasyon ve rekombinasyondur. Nükleik asit baz diziliminde meydana gelen ve genetik şifrenin değişimiyle sonuçlanan kalıcı değişikliklere mutasyon adı verilir. Mutasyonlar sentez edilecek viral proteinin işlevini değiştirebileceği gibi, tamamen ortadan kaldırması da söz konusu olabilir.