Kuduz, enfekte konakçıların davranışlarını agresif hale getirerek değiştirme yeteneğiyle ünlü bir viral hastalıktır. Altta yatan biyolojik mekanizmaları belirsizdir, ancak bilim adamları şimdi virüsün moleküler düzeyde nasıl çalıştığını açıklamaya başlıyor.
Kuduz virüsü, konakçının merkezi sinir sistemine saldırır ve insanlarda, anksiyete ve kafa karışıklığı, kısmi felç, ajitasyon, halüsinasyonlar ve son evrelerinde bir semptom da dahil olmak üzere bir dizi zayıflatıcı belirtiye neden olabilir. hidrofobi, “ya da su korkusu.
Hidrofobi etkilenen bireyin suyla panik yapmasına ve içmeyi reddetmesine neden olur. Bu ciddi semptomlar genellikle ölümle takip edilir.
Her ne kadar kuduz aşılama ile önlenebilir olsa da, Afrika ve Asya’daki daha fakir nüfuslar, bu virüse karşı koymada gerekli kaynaklara sahip değildir. Aslında Dünya Sağlık Örgütü (WHO), bu kıtalardaki kuduz vakalarının, dünyadaki ölümlerin yüzde 95’ini bu hastalıktan kaynakladığını belirtmektedir.
Her ne kadar kuduz 19. yüzyılın başlarından bu yana dikkatle çalışılsa da, bu virüsün beyni “kaçırdığı” ve sıklıkla enfekte konakçıyı çılgınca bir saldırganlığa sürüklediği mekanizmalar büyük ölçüde belirsiz olmuştur.
Şimdi, Alaska Üniversitesi Fairbanks Üniversitesi’nden bir araştırmacı ekibi, virüsün ev sahibinin davranışını değiştirmek için moleküler düzeyde nasıl davrandığını ortaya çıkardı.
“Birçok bulaşıcı ajan, ev sahibinde davranışları değiştiriyor, ancak bunu nasıl yaptığını anlamıyoruz,” diye açıklıyor çalışma yazarı Dr. Karsten Hueffer. “Çalışmamız ilk defa, bir enfeksiyöz ajanın spesifik davranışları nasıl tetiklediği konusunda ayrıntılı bir moleküler mekanizma sağlıyor.”
Hueffer ve meslektaşları araştırmalarının sonuçlarını dergide yayınladılar.
Virüs, kas reseptörleri ile etkileşir
Bilim adamları, kuduzların bu kadar ilgi çekici olmasının nedenlerinden birinin, göreceli olarak basit bir genetik makyaja sahip olmalarına rağmen, köpekler gibi sonsuz karmaşık sistemlere sahip olan şok hayvanlarını bombalayabildiklerini açıklamaktadır.
Hueffer, “kuduz virüsünün sadece beş gen ve çok az bilgiye sahip olduğunu açıklıyor. Köpekler, gelişmiş bağışıklık sistemi ve merkezi sinir sistemi olan 20.000’den fazla gene sahiptir.”
“Ancak bu virüs bir köpeğin davranışını yeniden programlayabilir, böylece korku kaybeder, saldırgan ve ısırıklar haline gelir ve bu da virüsün köpeğin tükürüğünden yayılmasına olanak tanır.”
Karsten Hueffer
Bununla birlikte, aynı zamanda, “davranışların, virüsün kendisinden daha kolay olduğunu” da belirtmektedir, çünkü kuduz sadece beyni ince biçimlerde etkiler.
Araştırmacılar, yaptıkları çalışmada, 1980’lerin ve 1990’ların önceki bulgularına da bakmışlar ve bu da bu virüsün moleküllerinin nikotinik asetilkolin reseptörlerine nasıl bağlandığını ya da nörotransmitter asetilkoline cevap veren proteinleri – böylece kas kontrolünü nasıl etkilediğini göstermektedir.
Bu araştırma, virüsün glikoprotein moleküllerinin, asetilkolin reseptör moleküllerine nasıl bağlandığını gösterdi ki bu, kas kontrolünü belirleyen sinyal yolunu etkilemeye ek olarak, beynin de replike olabileceği ve enfekte edebileceği anlamına gelir.
Daha yakın tarihli araştırmalar, kuduzdaki glikoprotein molekülünün, yılan zehirinde bulunan bir amino asit sekansına çok benzer bir dizi amino asit içerdiğini de göstermiştir.
Bu amino asitler, nikotinik asetilkolin reseptörlerine inhibitörler olarak etki eder.
Kuduzlar beyindeki reseptörleri inhibe ediyor.
Hueffer ve meslektaşı Dr. Marvin Schulte – nikotin reseptörlerinde uzmanlaşan – bu mevcut bulgular arasındaki noktaları birleştirdiler ve kuduz glikoproteinindeki amino asitlerin özelliklerinin, virüsle enfeksiyonu takiben ev sahibinin çılgınca davranışını etkilemede anahtar olabileceğini gördüler .
Dr. Hueffer, “Kaslardaki virüse bağlanan nikotinik asetilkolin reseptörlerinin beyinde de bulunduğunu biliyorduk ve virüsün de bu tür reseptörlere bağlanabileceğini düşünüyoruz,” diyor.
“Eğer yılan zehiri virüsün parçalarına benzer bir yapıya sahipse ve bu reseptörleri engelliyorsa,” diye devam ediyor, “Belki de virüsün bu reseptörleri beyinde de inhibe edebileceğini düşündük. Ayrıca, bu etkileşimin davranışı etkileyebileceğini düşündük.”
Bu olası bağlantıdan sonra, Dr. Hueffer ve başka bir meslektaşı Dr. Michael Harris denilen, hipotezlerini test etmek için fareler üzerinde bir dizi deney gerçekleştirdi.
Harris, “Virüsler, enfeksiyonun erken evrelerinde beyin hücreleri arasındaki boşlukları toplar. Bu alanlar, beyin hücrelerinin iletişim kurduğu yerlerdir” diyor.
“Düşündük,” diye ekliyor: “Eğer virüsler bu alanlarda reseptörlere bağlanabiliyorsa ve beyin hücrelerinin normal olarak nasıl iletişim kurduğunu değiştiriyorsa, virüs bulaşmış hayvanın davranışını değiştirebilir.”
Testlerden biri, bunun ne tür etkileri olacağını görmek için farelerin beyinlerine kuduz glikoproteini enjekte etmeyi içeriyordu. Araştırmacılar, enjeksiyondan sonra hayvanların daha fazla çalkalandığını fark ettiler.
Harris’in açıkladığı gibi, “Bu glikoproteini küçük bir parçayı farelerin beynine enjekte ettiğimizde, fareler bir kontrol enjeksiyonuna sahip farelerden çok daha fazla koşmaya başladılar. Böyle bir davranış kuduzla enfekte hayvanlarda görülebilir. iyi.”
Dr. Hueffer ve ekibine göre, bu, virüslerin yayılmaya yardımcı olması için enfekte konakları belirleyen değiştirilmiş bir davranışı tetiklemek için kuduzların sinir sistemindeki diğer hücrelerle nasıl etkileştiklerini göstermek için deneysel kanıtların sunulduğu ilk defa budur.
