De VS. is op de rand van een nieuwe virusepidemie; een virus dat er tien jaar geleden nog niet was, maar dat nu verontrustende ambtenaren is. Chikungunya, dat een verlammende koorts veroorzaakt, wordt verspreid via Aedes-muggen en wordt meestal gevonden in Afrika en Eurazië. Maar het is nu het meest recente voorbeeld van een nieuw virus - virussen die hun geografische verspreiding en / of hun frequentie snel veranderen.

Andere opkomende virussen zoals de Ebolaviruses - die ebola hemorragische koorts veroorzaken - en ernstig acuut respiratoir syndroom coronavirus (SARS-CoV) komen minder vaak voor, terwijl anderen, zoals het bofvirus, opnieuw verschijnen na een periode van relatieve afwezigheid op het westelijk halfrond. Deze virussen ontstaan, vaak onverwacht, te midden van een bepaald mysterie over waar ze vandaan komen en waarom ze zich verspreiden. Hun oorsprong is complexer dan ze zouden kunnen zijn.

Arbovirussen worden beïnvloed door het klimaat

Virussen zoals chikungunya die worden verspreid door geleedpotigen (insecten en spinachtigen, zoals teken) staan ​​bekend als arbovirussen (afkomstig van geleedpotigen) en worden beïnvloed door klimaatverandering en broeikaseffect, wat hun opkomst direct vergemakkelijkt. De opwarming van de aarde beïnvloedt de verspreiding van geleedpotigen, die fungeren als vectoren voor het virus en het vermogen vergroten voor de virussen om daarin te groeien.

Een uitbraak van Bluetongue-virus - een infectie van schapen en runderen die wordt verspreid door Culicoides-muggen - begon in Noord-Europa in 2006, waar het nooit eerder gezien, en besmette dieren meer dan eerder opgenomen.

Het lijkt erop dat het Chikungunya-virus zich in de VS verspreidt, net zoals het West-Nijlvirus deed nadat het in 1999 in New York was verschenen - en verschijnt nog steeds. Maar niet alle opkomende virussen zijn zo voorspelbaar als de arboviruses.

Zoönotische virussen

Een aanzienlijk deel van nieuwe virussen zijn zoönotische virussen, die verspreid van dieren. Deze virussen zijn de meest onvoorspelbare, waardoor interactie tussen dieren en mensen is essentieel voor hun "overloop" in mensen. De domesticatie van de veestapel heeft meerdere soorten toegestaan ​​- elk met hun eigen virussen - in nauw contact, wat de juiste voorwaarden heeft geschapen voor zoönose te komen.

Pluimvee en varkens staan ​​bekend om een ​​generatie nieuwe nieuwe influenzavirussen. Het waren echter ook varkensbedrijven die uiteindelijk resulteerden in de eerste gevallen van Nipah-virus in Maleisië in 1999. Hoewel het door haveloze vossen wordt vervoerd, breidde het virus zich uit naar varkens en vervolgens naar mensen veroorzaakt rond 100 sterfgevallen.

Menselijke ingreep in nieuwe omgevingen en de verstoring van de natuur kan ook leiden tot de mensen worden blootgesteld aan dieren en hun virussen. Uitbraken van Ebolavirus hemorragische koorts in Afrikaanse dorpen vaak geassocieerd met de handel in bushmeat.

Een reproductienummer

De talloze voorbeelden van het ontstaan ​​van virussen kunnen worden begrepen met behulp van het concept het basis voortplantingsgetal, ook bekend als R0, wat een maat is voor het gemiddelde aantal nieuwe infecties dat een virus uit een enkele infectie heeft geproduceerd. Een R0 van één betekent dat gemiddeld één nieuwe infectie ontstaat bij een andere, terwijl een virus met een R0 van meer dan één zich efficiënt verspreidt in een populatie. Als een virus een R0 van minder dan één heeft, kan het uiteindelijk uitsterven, omdat het na verloop van tijd niet genoeg nieuwe infecties genereert - tenzij het continu opnieuw wordt geïntroduceerd.

Processen die dit aantal beïnvloeden, hebben invloed op de opkomst. Terwijl opkomende virussen met een R0 van minder dan één niet efficiënt kunnen infecteren en verzenden binnen een nieuwe populatie, kunnen klimaatverandering en menselijk gedrag de R0-score van een virus in een bepaald geografisch gebied beïnvloeden. Ook belangrijk zijn interacties tussen virussen en gastheercellen op het niveau van cellen, een proces dat wordt bepaald door evolutie. Wat virussen zoals chikungunya zo zorgelijk maakt, is dat ze geen verdere evolutie vereisen om mensen te infecteren.

Een geschikte host

Virussen, als obligate, intracellulaire parasieten die gastheren nodig hebben om zich te verspreiden, zijn samengesteld uit een eiwit- of lipidebekleding die het virale genoom beschermt, dat codeert voor de instructies om de virale eiwitten die nodig zijn voor infectie te maken. Deze eiwitten moeten het binnengaan van het virus in de gastheercel mogelijk maken; nieuwe kopieën van zichzelf maken; verspreid naar meer cellen en ontwijk je immuunsysteem. Verschillen in de efficiëntie van deze stappen kunnen allemaal invloed hebben op R0.

Het genoom van een virus kan de fit tussen virale en gastheer-eiwitten beïnvloeden; een virus met een betere fit kan worden gekozen voor en toenemen in frequentie - wat we kunnen zien als opkomst.

Sommige virussen passen zich gemakkelijk aan en verzenden ze, zoals SARS-CoV en influenza (totdat we ze stoppen), terwijl anderen hun transmissie niet kunnen veranderen, zoals ebolavirus en de recente Midden-Oosten respiratoir syndroom (MERS) -CoV.

Een constante zorg is dat een opkomend virus kan evolueren om efficiënt binnen de menselijke populatie over te brengen, maar we hebben wel middelen om het ontstaan ​​van virussen te voorkomen. Intense monitoring van veranderingen in virusdistributie en nieuwe infecties van mens en dier vormt de kern van onze strategie om opkomende virussen te bestrijden.

Voor chikungunya en zijn verwanten, kan het richten van de muggen die het helpen verspreiden en het verminderen van de last van klimaatverandering op risicogebieden zich verspreiden naar nieuwe regio's. De ontwikkeling van effectieve antivirale geneesmiddelen en vaccins kan ook de viruscontrole beveiligen. Een uitdaging is echter om te voorspellen welke virussen het belangrijkst en moeilijkst zijn in een mondiale arena van voortdurende complexiteit en onzekerheid.

De realiteit is dat we dit eerder hebben meegemaakt met HIV / Aids en het spookbeeld van ooit opkomende maar nu gevestigde virussen. Dit zou onze interesse moeten blijven koesteren in het omgaan met nieuwe die verschijnen.

De auteurs werken niet voor, hebben geen advies over, hebben geen aandelen in of ontvangen geen geld van een bedrijf of organisatie dat van dit artikel zou profiteren. Ze hebben ook geen relevante voorkeuren.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Over de Auteurs

Andrew Shaw is een postdoctoraal onderzoekwetenschapper aan de Universiteit van Glasgow

Connor Bamford is een postdoctorale onderzoeksassistent aan de Universiteit van Glasgow