(Foto: DAVID HECKER/AFP/Getty Images)
Jaką korzyść ewolucyjną czerpią wirusy z wywoływania u nas chorób? pierwotnie opublikowane na Quora: miejsce do zdobywania i dzielenia się wiedzą, dające ludziom możliwość uczenia się od innych i lepszego zrozumienia świata.
Odpowiedź Suzanne Sadedin, doktora biologii ewolucyjnej, na Quora:
Jako ogólna zasada, wirusy nie czerpią korzyści z wywoływania u nas chorób. Wolałyby* utrzymywać nas w zdrowiu. To, co przynosi korzyści wirusowi, to tworzenie kopii samego siebie i rozprzestrzenianie tych kopii na nowych ludzkich gospodarzy.
Kiedy chorujesz, masz tendencję do pozostawania w domu. Nie ruszasz się zbytnio z miejsca. Wyglądasz na chorego, co oznacza, że inni ludzie są mniej skłonni do zbliżenia się do ciebie. Z punktu widzenia wirusa, wszystko to jest bardzo irytujące: jak ma iść naprzód i zdobywać nowych żywicieli, kiedy ty zwijasz się w kłębek w łóżku?
Ale biedny wirus musi zmierzyć się z pewnym kompromisem. Aby zainfekować nowych gospodarzy, musi tworzyć liczne kopie. Aby stworzyć kopie, musi wstawić się do twoich komórek i przejąć ich maszynerię dla siebie. Następnie te kopie muszą wydostać się z komórek, które je stworzyły, co zazwyczaj oznacza zniszczenie komórek, a to oznacza, że musisz wytworzyć więcej komórek. To może czasami uszkodzić twoje organy. Ale w większości przypadków choroba nie jest tak naprawdę bezpośrednim wynikiem zniszczenia komórek przez wirusy.
Twoje komórki nie chcą być przejęte przez wirusy. Alarmują układ odpornościowy, który odpowiada podnosząc temperaturę ciała (wirusy tego nie znoszą, ponieważ ich mechanizmy replikacji działają lepiej w niższych temperaturach) i tworząc stan zapalny w celu zniszczenia cząstek wirusowych i zainfekowanych komórek. Twoje ciało wydala również cząstki wirusa przez każdy dogodny otwór, co jest mieszanym błogosławieństwem dla wirusa – pomaga mu rozprzestrzeniać się na nowych gospodarzy, jednocześnie zmniejszając jego szanse na przetrwanie w twoim wnętrzu. To zwykle ta interakcja między układem odpornościowym, wirusem i zainfekowanymi tkankami wywołuje objawy infekcji wirusowej, które odczuwasz jako chorobę.
Im szybciej wirus się replikuje, tym szybciej przyciągnie gniew układu odpornościowego i straci swojego aktualnego gospodarza. Ale im wolniej się replikuje, tym mniej może zainfekować nowych gospodarzy! Wirusy rozwiązują ten dylemat na wiele różnych sposobów. Niektóre, jak np. przeziębienie, są łatwe do pokonania; infekują zwłaszcza górne drogi oddechowe, gdzie można łatwo kaszleć i kichać, i szybko się tam rozmnażają. Przeziębienia, w efekcie, zakładają, że system odpornościowy wkrótce je wykopie, i nie podejmują żadnej poważnej próby przetrwania w jednym gospodarzu dłużej niż tydzień lub tak.
Wtedy są pewne wirusy, jak Ebola, które sprawiają, że jesteś naprawdę chory, naprawdę szybko. W przeciwieństwie do zwykłego przeziębienia, te wirusy aktywnie infekują szeroką gamę tkanek; ich strategia polega w zasadzie na tym, by zamienić cię w gigantyczny, przeciekający worek wirusów, tak szybko jak to możliwe, i mieć nadzieję, że skapniesz na kogoś innego. W rzeczywistości nie jest to bardzo dobra strategia, zwłaszcza we współczesnym świecie, ponieważ ludzie mają tendencję do unikania wymiany płynów z pacjentami z wirusem Ebola.
Na drugim biegunie znajdują się infekcje przenoszone drogą płciową (STI). Jeśli spojrzeć na rzeczy z perspektywy wirusa opryszczki narządów płciowych, naprawdę chcesz, aby twój gospodarz był w najlepszej formie. Chcesz, aby ten gospodarz energicznie dążył do nowych partnerów i kochał się z nimi tak często, jak to tylko możliwe. Jeśli mają sączące się wrzody na całych genitaliach, to nie jest to pomocne.
Więc opryszczka i inne dobrze ugruntowane STI mają tendencję do bardzo powolnego wzrostu, co pozwala im być skromnymi i dyskretnymi w swoich objawach przez lata – wszystko z uwagi na seksualne wyczyny ich gospodarzy. (Co ciekawe, kiła ewoluowała w czasie historycznym, by stać się mniej agresywna w ten sposób; wczesne relacje opisują ją jako szybko postępującą i straszliwie szpecącą chorobę, podczas gdy dziś wielu syfilityków przez lata nawet nie wie, że są zainfekowani.)
Wielu STI ma również mniej łagodną strategię przedłużania życia miłosnego; aktywnie tłumią systemy sygnalizacyjne, które zaalarmowałyby układ odpornościowy, by wyzwolić stan zapalny i zlikwidować chore komórki. Układ odpornościowy jest przydatny nie tylko do zabijania infekcji; jest również ważny, by powstrzymać ewolucję komórek w kierunku nowotworowym. W ten sposób, na przykład, uzyskujemy związki między HPV, rakiem szyjki macicy, seksem oralnym i rakiem gardła.
*Wirusy i komórki w rzeczywistości nie mają preferencji, myśli ani uczuć. To metafora.
To pytanie pierwotnie pojawiło się na Quora – miejsce do zdobywania i dzielenia się wiedzą, dające ludziom możliwość uczenia się od innych i lepszego zrozumienia świata. Możesz śledzić Quorę na Twitterze, Facebooku i Google+. Więcej pytań:
- Wirusologia: Czy istnieją wirusy, które można “złapać”, a które są pomocne dla ludzkiego organizmu?
- Biologia ewolucyjna: Czy ludzka zdolność do innowacji sugeruje odporność na całkowite wyginięcie?
- Immunologia: Które komórki nowotworowe są wykrywane przez układ odpornościowy, a które nie?