Dlaczego wirus grypy jest bardziej zakaźny w niskich temperaturach zimowych

Nowe odkrycie może wyjaśniać, dlaczego wirus grypy jest bardziej zakaźny w niskich temperaturach zimowych niż w cieplejszych miesiącach. Naukowcy odkryli, że w temperaturach zimowych zewnętrzna powłoka wirusa lub jego otoczka twardnieje w gumowy żel, który mógłby chronić wirusa przed przechodzeniem od osoby do osoby. Jednak w wyższych temperaturach żel ochronny topi się do fazy ciekłej. Ale ta faza płynna najwyraźniej nie jest wystarczająco twarda, aby chronić wirusa przed żywiołami, a zatem wirus traci zdolność rozprzestrzeniania się między ludźmi.

Odkrycie zespołu naukowców z National Institutes of Health może wyjaśniać, dlaczego wirus grypy jest bardziej zakaźny w niskich temperaturach zimowych niż w cieplejszych miesiącach.

Naukowcy odkryli, że w temperaturach zimowych zewnętrzna powłoka wirusa lub otoczka twardnieje w gumowaty żel, który może chronić wirusa przed przechodzeniem od osoby do osoby. Jednak w wyższych temperaturach żel ochronny topi się do fazy ciekłej. Ale ta faza płynna najwyraźniej nie jest wystarczająco twarda, aby chronić wirusa przed żywiołami, dlatego wirus traci zdolność rozprzestrzeniania się między ludźmi.

„Wyniki badań otwierają nowe możliwości badań nad zapobieganiem epidemiom grypy zimowej”, powiedział Duane Alexander, dyrektor Narodowego Instytutu Zdrowia Dziecka i Rozwoju Człowieka (NICHD). „Teraz, gdy rozumiemy, w jaki sposób wirus grypy chroni się przed rozprzestrzenianiem się między ludźmi, możemy pracować nad sposobami ingerowania w ten mechanizm ochronny”.

Wirusy grypy są zwykle przenoszone między ludźmi przez kaszel i kichanie. Zakażenie wirusem grypy może powodować łagodne lub ciężkie choroby, a czasami może prowadzić do śmierci.

W październiku 2007 r. Naukowcy pracujący ze świnkami morskimi wykazali, że zwierzęta chore na grypę częściej chorują inne świnki morskie w niższych temperaturach.

W bieżącym badaniu naukowcy z NIH zastosowali zaawansowaną technikę rezonansu magnetycznego, opracowaną i przetestowaną wcześniej w laboratorium biochemii i biofizyki NIAAA, aby stworzyć szczegółowy odcisk palca reakcji błony zewnętrznej wirusa na zmiany temperatury. Zewnętrzna błona wirusa składa się głównie z cząsteczek zwanych lipidami, wyjaśnia starszy autor badania, dr Joshua Zimmerberg, szef laboratorium biofizyki komórkowej i molekularnej NICHD. Ta rodzina cząsteczek nie miesza się z wodą i obejmuje oleje, tłuszcze, woski i cholesterol.

Dr Zimmerberg i jego koledzy odkryli, że w temperaturach nieco powyżej zera, warstwa lipidowa wirusa zestala się w żel. Gdy temperatura zbliża się do 60 stopni Fahrenheita, pokrycie stopniowo topnieje, aż w końcu topnieje.

Dr Zimmerberg powiedział, że chłodniejsze temperatury najwyraźniej powodują, że wirus tworzy gumową powłokę zewnętrzną, która może wytrzymać podróż między ludźmi. Dodał, że gdy już znajdzie się w drogach oddechowych, wysoka temperatura w ciele powoduje, że pokrycie topnieje do postaci płynnej, dzięki czemu wirus może zainfekować komórki nowego gospodarza.

“Like an M&M in your mouth, the protective covering melts when it enters the respiratory tract,” Dr. Zimmerberg said. “It’s only in this liquid phase that the virus is capable of entering a cell to infect it.”

In spring and summer, however, the temperatures are too high to allow the viral membrane to enter its gel state. Dr. Zimmerberg said that at these temperatures, the individual flu viruses would dry out and weaken, and this would help to account for the ending of flu season.

The finding opens up new possibilities for research, Dr. Zimmerberg said. Strategies to disrupt the virus and prevent it from spreading could involve seeking ways to disrupt the virus’s lipid membrane.

In cold temperatures, the hard lipid shell can be resistant to certain detergents, so one strategy could involve testing for more effective detergents and hand-washing protocols to hinder the spread of the virus.

Similarly, Dr. Zimmerberg added that flu researchers might wish to study whether, in areas affected by a severe form of the flu, people might better protect themselves against getting sick by remaining indoors at warmer temperatures than usual.

The findings were published online March 2 in Nature Chemical Biology. The study was a collaboration between researchers at two NIH institutes, the National Institute of Child Health and Human Development, and the National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism. Other authors of the paper were I.V. Polozov and L. Bezrukov, both of the Laboratory of Cellular And Molecular Biophysics at NICHD and K. Gawrisch of the Laboratory of Membrane Biochemistry and Biophysics, National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism. Magnetic resonance experiments were conducted and analyzed at NIAAA under Dr. Gawrisch’s guidance.

Źródło:

Materials provided by NIH/National Institute of Child Health. Note: Content may be edited for style and length.

Bądźmy w kontakcie
Formularz kontaktowy

Prosimy o wypełnienie formularza. Odpowiemy tak szybko jak to będzie możliwe.