Επιδημίες: Μετάλλαξη ιών και μετάδοσή τους

Οι ιογενείς επιδημίες, που γενικότερα έχει βιώσει το ανθρώπινο είδος, έχουν επηρεάσει σημαντικά την εξέλιξη της ανθρωπότητας, καθώς περίπου το 8% του ανθρώπινου γονιδιώματος αποτελείται από θραύσματα ρετροϊού, τα οποία παραμένουν στους ανθρώπινους οργανισμούς χάρη στις ιϊκές επιδημίες που βίωσαν οι πρόγονοι μας. Οι ιοί είναι άφθονοι σε αριθμό και γενετική ποικιλότητα και παρόλο που η επιστημονική κοινότητα δεν γνωρίζει πόσα ακριβώς είδη υπάρχουν, θα μπορούσαν να φτάνουν τα τρισεκατομμύρια.

Η COVID-19, ήρθε για να μας υπενθυμίσει τους θανατηφόρους ιούς που υπάρχουν, όχι μόνο στον άνθρωπο, αλλά και στα ζώα και στα φυτά. Πρόσφατα μάλιστα, η εν λόγω ασθένεια επιβεβαιώθηκε σε μια τίγρη στο ζωολογικό κήπο Bronx της Νέας Υόρκης, που πιστεύεται ότι μολύνθηκε από έναν υπάλληλο και αργότερα άλλες έξι τίγρεις και ένα λιοντάρι παρουσίασαν συμπτώματα. Οι ιολόγοι δείχνουν έντονο ενδιαφέρον για τον τρόπο με τον οποίο οι ιοί μεταλλάσσονται και μεταδίδονται ανάμεσα στα είδη, ωστόσο υπάρχουν πολλά κενά στη γνώση που ήδη υπάρχει.

Πώς δρουν οι ιοί;

Οι περισσότεροι ιοί ταιριάζουν και αναπτύσσονται σε συγκεκριμένα είδη. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μπορεί να μην προκαλέσουν συμπτώματα ασθένειας, με αποτέλεσμα και ο ιός και ο ξενιστής να συμβιώνουν χωρίς κανένα πρόβλημα.  Περιστασιακά, ωστόσο, οι ιοί θα εμφανιστούν ή θα μεταδοθούν από ένα είδος σε ένα άλλο, αυξάνοντας τον κίνδυνο να εμφανιστεί ασθένεια.

Ο νέος κορωνοϊός (SARS-CoV-2) που προέκυψε στην Wuhan της Κίνας τον Νοέμβριο του 2019, δεν είναι στην πραγματικότητα «νέος». Ο ιός αυτός εξελίχθηκε για μεγάλο χρονικό διάστημα, πιθανώς εκατομμύρια χρόνια πριν, σε άλλα είδη όπου εξακολουθεί να υπάρχει. Οι ειδικοί γνωρίζουν ότι ο ιός υπάρχει ήδη στις κινέζικες πεταλοειδείς νυχτερίδες και στις πανγκολίνες. Οι προηγούμενοι κορωνοϊοί, όπως ο κορωνοϊός σοβαρής οξείας αναπνευστικής λειτουργίας (SARS-CoV), έχουν περάσει από τις νυχτερίδες στους ανθρώπους μέσω ενός ενδιάμεσου θηλαστικού. Αρκετοί λοιπόν εμπειρογνώμονες, θεωρούν πως αυτή τη φορά οι πανγκολίνες της Μαλαισίας, αποτέλεσαν τον σύνδεσμό ανάμεσα στον SARS-CoV-2 και τον άνθρωπο.

Σε κάθε περίπτωση, αν και ο αρχικός ξενιστής του ιού SARS-CoV-2 δεν έχει εντοπιστεί, δεν θα πρέπει να μας προκαλέσει έκπληξη, αν βρεθεί και εξεταστεί και παρουσιαστεί εντελώς υγιής, καθώς σύμφωνα με τους ειδικούς, πολλοί άλλοι κορωνοϊοί ζουν φυσικά σε διάφορους πληθυσμούς άγριων θηλαστικών και πτηνών σε όλο τον κόσμο και δεν προκαλούν κανένα σημάδι ασθένειας.

Από πού προέρχονται οι ιοί;

Η ανθρώπινη δραστηριότητα είναι ο κύριος παράγοντας που οδηγεί στην εμφάνιση νέων παθογόνων ιών που προκαλούν ασθένεια. Τα ήδη των ιών, κάποτε, εξελίσσονταν χωριστά. Πλέον αναμιγνύονται, δεδομένου ότι το εμπόριο ζωντανών ζώων, κρέατος, αυγών, λουλουδιών, βολβών και σπορών, είναι παγκόσμιο και ελεύθερο, με αποτέλεσμα οι ιοί να μεταφέρονται σε όλα τα μέρη του κόσμου και να αλληλεπιδρούν, όχι μόνο με τα ζώα και τα φυτά, αλλά και με τον ίδιο τον άνθρωπο.

Από την άλλη, οι άνθρωποι είναι υπεύθυνοι και για την κλιματική αλλαγή και για την θέρμανση του πλανήτη. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, οι ιοί να επεκτείνουν την γεωγραφική ζώνη στην οποία επιβιώνουν. Συγκεκριμένα, κάποιοι ιοί ζούσαν σε συγκεκριμένες περιοχές με συγκεκριμένη θερμοκρασία. Σήμερα μπορούν να επιβιώσουν και σε άλλες περιοχές που κάποτε ήταν πολύ κρύες για να τις κατοικήσουν. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, οι ιοί να συναντούν καινούριους ξενιστές προκαλώντας νέες ασθένειες.

Πως εξαπλώνονται οι ιοί;

Η εξάπλωση των ιών είναι μια σύνθετη διαδικασία και δεν έχει ακόμη γίνει πλήρως κατανοητή. Σε γενικές γραμμές όμως, γνωρίζουμε ότι οι περισσότεροι ιοί περιορίζονται σε συγκεκριμένους ξενιστές εξαιτίας συγκεκριμένων αλληλεπιδράσεων της πρωτεΐνης τους, που ονομάζονται «lock and key», οι οποίες είναι απαραίτητες για την επιτυχή αναπαραγωγή του ιού, την κίνηση του μέσα στον κεντρικό ξενιστή και τη μετάδοση του σε άλλους ξενιστές του ιδίου είδους. Για να μολυνθεί ένας νέος οργανισμός από έναν ιό, θα χρειαστεί να τροποποιηθούν ορισμένα ή όλα τα «κλειδιά» της πρωτεΐνης του. Αυτές οι τροποποιήσεις, που ονομάζονται «μεταλλάξεις», μπορούν να εμφανιστούν στο πλαίσιο της αντιγραφής του ιού στον παλιό ξενιστή ή στον νέο ή και στους δύο.

Για να γίνει κατανοητό το πώς αλλάζουν τα «κλειδιά» της πρωτεΐνης των ιών, φανταστείτε ότι ένας ιός είναι ένα σύντομο κείμενο που περιγράφει μια ιστορία, το οποίο είναι τυπωμένο σε ένα κομμάτι χαρτί. Το κείμενο αυτό περιγράφει:

• πώς να ζει ένας συγκεκριμένος τύπος ιού μέσα σε έναν συγκεκριμένο κεντρικό ξενιστή
• πώς να προχωρήσει στα διπλανά κύτταρα
• πώς να μεταδοθεί σε ένα νέο άτομο του ίδιου είδους

Η σύντομη αυτή ιστορία, δίνει επίσης οδηγίες για το πώς θα δημιουργηθούν αντίγραφα του ιού. Ένα ένζυμο, λοιπόν, που ονομάζεται πολυμεράση, υποτίθεται ότι θα βγάλει ατέλειωτα αντίγραφα. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της αντιγραφής κάνει περιστασιακά λάθη. Μπορεί να χάσει μια λέξη ή να προσθέσει μια νέα λέξη ή μια ολόκληρη φράση στην ιστορία, αλλάζοντας το νόημα της. Αυτές οι αλλαγές ονομάζονται «μεταλλάξεις». Πολύ περιστασιακά, μια μεταλλαγμένη ιστορία θα περιγράψει πώς ο ιός μπορεί να ζήσει μέσα σε ένα εντελώς νέο είδος ξενιστή. Στην περίπτωση όμως, που η μετάλλαξη και αυτός ο νέος ξενιστής συναντηθούν, τότε θα συμβιώσουν και ο ιός θα εξαπλωθεί σε αυτό το νέο είδος.

Πως θα μειώσουμε την εξάπλωση των ιών από τα ζώα στον άνθρωπο;

Παρά το γεγονός ότι υπάρχουν πάρα πολλοί ιοί, σχετικά λίγοι απειλούν το ανθρώπινο είδος και μερικοί είναι ιδιαίτερα επικίνδυνοι, όπως οι κορωνοϊοί, οι ιοί Ebola και Marburg, οι ιοί Hendra και Nipah, οι λυσοϊοί που μοιάζουν με τη λύσσα και οι παραμυξοϊοί τύπου παρωτίτιδας – ιλαράς, οι οποίοι προέρχονται όλοι από νυχτερίδες.

Δεδομένου, λοιπόν, του τεράστιου αριθμού ιών που υπάρχουν, οι μελλοντικές εξαπλώσεις είναι αναπόφευκτες. Ωστόσο, μπορούμε να μειώσουμε τις πιθανότητες εξάπλωσης τους με περισσότερη προσοχή στα νοσοκομεία, περισσότερη προσοχή στην αλληλεπίδραση μας με τους αγρούς και κρατώντας την απαραίτητη «απόσταση» από την άγρια φύση.