|
Az AIDS-vírusok legősibb alakját a mandrillokban találták meg |
Mielőtt rátérnék e kérdésre, röviden összefoglaljuk amit cikkünk
előző részében a kórokozók virulenciájról, az általuk okozott fertőzés súlyosságára
ható szelekciós tényezőkről írtunk. Említettük: egy-egy fertőzött személyben
a gyorsabban szaporodó, virulensebb változatok szaporodnak el. De ha az a beteget
ágyhoz köti és gyors halálát okozza, kevés alkalma van továbbadódni. Különösen
igaz ez, amikor a fertőzés közvetlenül terjed.
A kórokozók között a megfertőzött egyedek szervezetében folyó szelekció tehát
a nagy virulenciára, a továbbfertőzés kényszere végső soron a kis virulenciára
szelektál. A fertőzött és fogékony egyedek gyakori találkozása növeli a kórokozó
virulenciáját. A fertőzöttek elkülönítése nemcsak a járvány terjedését gátolja,
hanem hosszú távon a betegség várható kimenetele szempontjából is kedvező. Az
ember kórokozói közül a közvetítő szervezetekből belénk kerülők gyakrabban okoznak
halálos betegséget, mint azok, amelyek közvetlenül emberről-emberre terjednek.
 |
1. ábra. Az AIDS-vírusok csoportjának
|
Ősmandrill terjeszt kórt
Az AIDS megjelenése és járványszerű terjedése valóban sok izgalmas kérdést vet
fel. Honnan került közénk, és miért éppen a XX. század második felében bukkant
fel? Lehet, hogy embertársaink egy része már régebben is ebben a betegségben
halt meg, csak akkor még a HIV fertőzést nem tudták azonosítani? Vagy csak nemrégiben,
talán az ötvenes években szabadult ki az AIDS vírusa egy laboratóriumból, netán
valamilyen más állatfajból?
Az evolúcióbiológusok a fajok rokonsági viszonyait úgy vizsgálják, hogy összehasonlítják
örökítőanyaguk (DNS-ük vagy RNS-ük) építőköveinek sorrendjét. Minél kevesebb
helyen különböznek ezek az óriásmolekulák, annál közelebbi rokonságban állnak,
annál kevesebb idő telt el azóta, hogy evolúciós útjuk szétvált, s egymástól
függetlenül fejlődtek tovább.
A HIV egy retrovírus*, amelynek egy RNS,
azaz ribonukleinsav óriásmolekula az örökítőanyaga. Számos főemlősfaj hordoz
az ember immunhiányos betegségéért felelős vírushoz hasonló vírust. Ezeket SIV-nek
nevezzük (a majom-immunhiány vírus angol nevénekrövidítéséből). E rokon vírusok
örökítőanyagának szekvenciája alapján megszerkesztették evolúciós törzsfájukat
(1. ábra).
Az emberi immunhiány vírusból is többféle van, a törzsfa nem is tünteti fel
valamennyit, egy-egy elnevezéshez, mint a HIV-1 és HIV-2, egymástól különböző
RNS-ű vírusok egy-egy csoportja tartozik. Az ördög, mint mindig, most is a részletekben
van: a törzsfa szerkezetét meghatározó elágazások sorrendje annál bizonytalanabb,
mennél közelebbi elágazásokról van szó.
Ahol a fa megszerkesztésekor Ewald professzor bizonytalan volt, ott azt a sorrendet
választotta, amely összességében a legkevesebb számú vírusátadást eredményezi
két faj között. Például vannak kutatók, akik szerint az emberi HIV-1 és HIVANT70
a csimpánzvírusból (SIV-csimpánz) származik. Ehhez azonban az kell, hogy a csimpánz-SIV
két alkalommal „ugorjon át” az emberre. A bemutatott törzsfa ellenben csak egyetlen,
fordított irányú átfertőzést feltételez. E fa szerint a legősibb AIDS vírus
a mandrillokban található. Azokból került az emberbe, és ott viszonylag rövid
idő múlva két ágon haladt tovább az evolúciója. Ennek eredménye a HIV-1 és HIV-2
csoport. A HIV-1-ből az emberből csimpánzokba átkerülve lett SIV-csimpánz vírus.
A HIV-2 is számos emberi és majomvírus őse.
Az AIDS bölcsője
Mennyi ideje vannak jelen az AIDS vírusai az emberi populációkban? Az evolúciós
események közt eltelt pontos időtartamot meghatározni nehéz feladat. Ha – mint
várható – az óriásmolekula átalakulásának üteme az evolúciós fa egyes ágain
más és más, vagy időszakonként változik, akkor a „molekuláris óra” pontatlan,
s emiatt nagy tévedések adódnak az elágazások időpontját illetően is. Valószínű,
hogy e vírusok évszázadok, sőt évezredek óta velünk vannak, s nem az ötvenes
években kerültek más főemlősökből többször is az emberekbe. Egyelőre nem ismerjük
a fajok közti átadódás mechanizmusát, de annyi bizonyos, hogy az elmúlt pár
ezer évben más retrovírusok is többször „ugráltak” emberszabású majmok és emberek
között. A CIA-t tehát felmenthetjük. Akkor talán a civilizáció átka? Gerald
Myers nagy meglepetést okozott, amikor az RNS-szekvencia-elemzések eredményeire
hivatkozva a kilencvenes évek elején azzal a javaslattal állt elő, hogy az AIDS
megbetegedések zöméért felelős HIV-1 Nyugat-Afrikából származik. A tömeges fertőzés
és megbetegedés ugyanis nem Nyugat-, hanem Kelet-Afrikára jellemző. A HIV-1-et
csak a nyolcvanas évek közepén, véletlenül hurcolták be Nyugat-Afrikába, közép-afrikai
lakosok. Mi támasztja akkor alá a HIV-1 nyugat-afrikai eredetét?
Említettük, hogy a molekuláris sajátságok alapján legősibbnek látszó, a többi
AIDS vírustól leginkább különböző vírusokat, a nyugat-afrikai mandrillokban
találták. Ugyanonnan került elő a többi HIV-1 változattól legnagyobb mértékben
eltérő RNS-szekvenciájú HIVANT70 és a vele rokon csimpánz-SIV is. Ezen a területen
található a nyolcvanas években izolált, a HIV-1-től nemcsak RNS-sorrendjében,
de más tulajdonságaiban is nagy mértékben különböző HIV-2 változat is. E távoli
„rokonok” együttes előfordulása utal arra, hogy a HIV Nyugat-Afrikából ered.
Akkor miért nem Nyugat-Afrikában dühöng az AIDS-járvány? Paul Ewald ezt azzal
magyarázza, hogy az AIDS-megbetegedések tömeges megjelenését Kelet-Afrikában
az ott régóta előforduló HIV-1 virulenciájának gyors növekedése okozta.
A virulencia növekedését és a járvány gyors terjedését segítő társadalmi-gazdasági
feltételek Kelet-Afrikára és nem Nyugat-Afrikára jellemzőek. Az 1960-as, 70-es
évek tömeges népvándorlásokat indítottak Közép- és Kelet-Afrikában. A hagyományos
mezőgazdasági tevékenységből élők ellehetetlenültek, a falvakból a férfiak tömegesen
mentek a városokba munkát vállalni. A családjuktól távol élő férfiak tömege
piacot teremtett a prostitúció számára. Nairobi nyomornegyedeiben egy átlagos
prostituált évi teljesitménye 1985-ben ezer aktus volt. A gazdagabb területeken
évente csak száz. Nem véletlen, hogy a szegény prostituáltak kétharmada, a gazdagabb
területeken dolgozóknak pedig csak egyharmada volt HIV fertőzött. A prostituáltakat
látogató férfiaknak évente átlagosan harminc partnerük volt, a „nyilvános házakat”
elkerülőknek csak három. Afrikában a prostitució a legfontosabb tényezője a
HIV-1 fertőzésnek. Ruandában például a HIV-fertőzött férfiak 80 %-a járt prostituáltnál
a vizsgálatot megelőző két évben.
A gazdaságilag fejlettebb Nyugat-Afrikára inkább jellemző a monogámia, mint
a prostitúció. Nyugat-Afrikát az 1960-as, 70-es években megkímélték a népvándorlások,
és többé-kevésbé változatlanok maradtak a szexuális szokások. A nagy virulenciájú
HIV-1 változat Nyugat-Afrikában csak egyes városokban például Abidjanban gyakori,
ahol a 70-es évek közepétől megnégyszereződött a lélekszám és romlott az életszínvonal.
A nagy virulenciájú HIV-1 terjedésének feltételei végeredményben rosszabbak
Nyugat-Afrikában.
A nef-gén és a vírulencia
Paul Ewald szerint tehát végső soron a szexuális partnerek váltogatása felelős
az AIDS betegség megjelenéséért. Előző cikkünkben példát mutattunk arra, hogy
egy kórokozó virulenciája igen gyorsan, néhány tucat fertőzés alatt olyannyira
megnövekedhet, hogy egy könnyű betegséget okozó baktériumból halálos kórt előidéző
változat fejlődik ki. Igaz ez a HIV-ra is? A HIV szaporodását egy fertőzött
személyen belül az úgynevezett nef fehérje (negatív szabályozó faktor) gátolhatja
a fertőzés korai szakaszában. Részben ennek a fehérjének köszönhető, hogy az
immunhiányos megbetegedést okozó vírusoknak kívételesen hosszú a lappangási
ideje. Ha a nef fehérjét kódoló gén a másolódások során megváltozik, a fehérje
elromlik, s nem gátolja tovább a vírus szaporodását. A vírus örökítőanyagának
mutációja azt eredményezi, hogy egyes fertőzöttekben a jó nef génű vírus szaporodik,
másokban pedig a hibás. A fertőzöttek szervezetén belül a vírusszelekció a gyorsabban
szaporodó vonalaknak kedvez, ezért mennél előrehaladottabb a fertőzés annál
valószínűbb, hogy az uralkodó vírusvonalban rossz a nef gén.
Ez a változatosság teremti meg a fertőzés átadásakor működő szelekció nyersanyagát:
a rossz nef génű vírussal fertőzött emberrel a virulens vírusok hamar végeznek,
így kisebb az esélye, hogy a vírust továbbadja. A jó nef génű vírus hordozója
tovább él, és terjeszti a fertőzést. Az egyes vírusváltozatok fertőzési esélyeit
például a hordozó szexuális szokásai is befolyásolják. A túlnyomórészt monogám
népességekben a jó nef génű, kevésbé virulens HIV vonal lesz előnyben, míg a
szexuális partnerek gyakori cseréje a rossz nef génű változatnak kedvez. A sejttenyészetekben
néhány gyors, egymást követő átoltás elegendő ahhoz, hogy létrejöjjenek a nem
működő nef-génű vírusvonalak. Nem kell sokáig várni arra sem, hogy a haszontalanná
vált nef fehérjét alig termelő változatok jelenjenek meg a tenyészetekben.
Láttuk, egy vírus szaporodásának sebessége kapcsolatban áll a vírus virulenciájával,
azaz a fertőzés lappangási idejével és a fertőzést követő betegség lefolyásával.
Közvetlen bizonyítéka ennek, hogy azoknál a csecsemőknél, akik édesanyjuktól
gyorsan szaporodó HIV vonalat „örököltek”, rövidebb idő múltán léptek fel a
súlyos tünetek, mint azoknál, akik lassabban szaporodó vonalakkal fertőződtek.
 |
Nyugat-Afrikában a monogámia megkíméli a lakosságot a virulensebb HIV-változatoktól |
Virulensek előre
Egy sor járványtani adat jelzi, hogy egy-egy fertőzött személyben egyre gyorsabban
szaporodó, egyre virulensebb vírusok dominálnak. A vérátömlesztés során fertőződöttekben
például annál rövidebb idő után jelentek meg az AIDS első tünetei, mennél közelebb
volt a véradó a tünetek megjelenéséhez. Azok a fertőzöttek, akik AIDS betegektől
kapták a fertőzést, hamarabb betegedtek meg, mint azok, akiknek megfertőzőjén
még nem jelentek meg a tünetek.
Önmagában ez még nem bizonyítaná, hogy a különbséget az eltérő virulenciájú
HIV-vonalak különböző szaporodóképessége okozza. Elfogadható magyarázat lehetne
az is, hogy az AIDS lappangási ideje a fertőző vírusok mennyiségétől függ, s
nem a fertőző személyből átkerülő vírusok virulenciájától. De ez ellen szól
például, hogy a vérátömlesztés utáni fertőzés lappangási ideje nem függ attól,
mennyi fertőzött vért kapott a beteg.
A HIV örökítőanyaga még az influenzavírusokénál is változékonyabb. A változatok
nagy része az RNS-ről DNS-kópiát készítő enzim, a reverz transzkriptáz pontatlan
működésének eredménye. A véletlenszerű hibák miatt a vírusok egy része működésképtelenné
válik, de a vírus felszínén levő molekulákat megváltoztató mutációk előnyösek
lehetnek, mert az újabb variánsokat a megtámadott szervezet immunrendszere nem
ismeri fel. A változatképződés gyakoriságának optimumát megintcsak befolyásolja,
hogy a vírus milyen eséllyel fertőzhet más személyeket. Annyi bizonyos, hogy
a HIV fertőzötteket, a hosszú lappangási időszak után általában nem ugyanaz
a vírusváltozat pusztítja el, mint amelyik megfertőzte.
Ahány HIV, annyi AIDS?
Az emberi populációk olyan kisebb csoportokra oszthatók, amelyeken belül a vírus
eltérő módon terjed, s ezek a vírusok számára eltérő szelekciós környezetet
kínálnak. A csoportok a vírustörzsek számára átjárhatók, ám arra számíthatunk,
hogy mindegyiket más-más vírustörzsek uralják. Ennek következtében nemcsak a
fertőzöttség mértékében, a fertőzöttek kor szerinti megoszlásában lesz különbség
a csoportok között, hanem a fertőzés és a megbetegedés közti időtartamban (a
lappangási időben) és a betegség lefolyásában is.
Egy new yorki vizsgálat például kimutatta, hogy az intravénás kábítószerezőkben
kétszer olyan gyorsan fejlődnek ki az AIDS tünetei, mint a homoszexuális férfiakban.
Ennek nemcsak az lehet az oka, hogy a drogosok szervezete amúgy is legyengült,
hanem az is, hogy az injekciós tűvel közvetített fertőzés – a szúnyog által
átvitt betegségekhez hasonlóan – a nagyobb virulenciájú vírusvonalaknak kedvez.
A sterilizálatlan injekciós tűk közös használata az egész világon általános
szokása a drogosoknak. Egy AIDS beteg valószínűleg hamarabb talál tűt, mint
szexuális partnert, s a közös injekciós tűk közvetítésével tovább képes fertőzni,
mint szexuális úton. Ráadásul a HIV napokig fertőzőképes marad az injekciós
tűben, s a kábítószerfüggők általában hetenként többször is „belövik magukat”.
Az emberi AIDS vírusok között a leglátványosabb különbség a HIV-1 és HIV-2 vírus
virulenciájában van. A HIV-2 fertőzésből is lehet AIDS, de például egy szenegáli
vizsgálat szerint 400 HIV-2 fertőzöttből egy év alatt csak kettőben jelentkeztek
AIDS-szerű tünetek.
A régebben levett vérminták vizsgálata azt mutatja, hogy a nyugat-afrikai partokon
a HIV-2 fertőzés évtizedek óta elterjedt, de a megbetegedések jóval ritkábbak
voltak, mint a HIV-1-el fertőzött területeken. A HIV-2-fertőzés nem érinti kiugróan
a 20 és 40 év közötti korosztályt, ami pedig a HIV-1-re jellemző.
A szexuális szokások változása a HIV-2 virulenciáját is megváltoztathatja. Szenegálban
számos kulturális és társadalmi tényező a szexuális partner viszonylag ritka
váltogatása felé hat, Elefántcsontparton nem ez a helyzet. Szenegálban ma is
a csekély virulenciájú HIV-2 vonalak gyakoribbak, az elefántcsontparti HIV-2
virulensebb, de kevésbé virulens, mint a HIV-1. Laboratóriumban a kórokozó néhányszori
átoltása elegendő volt arra, hogy egy gyenge HIV-2 vonalból gyorsan szaporodó,
gyakori sejthalálhoz vezető vírust szelektáljanak.
Jobb az óvszer, mint a gyógyszer?
Akik olvasták sorozatunk első cikkét, biztosan látják már: a szexuális hűség
vagy az óvszer, a vérbankok fokozott ellenőrzése, az egészségügyi intézményekben
a sterilitás javítása, a drogosok steril tűhöz juttatása nem csupán általános
óvatossági rendszabály. Ezek a beavatkozások nemcsak a fertőzéstől és a járvány
tovább terjedésétől védik meg a lakosságot, hanem hosszú távon az AIDS eltűnéséhez
is vezethetnek. Ha az emberi immunhány vírusainak kevesebb alkalma van a fertőzésre,
várhatóan a szelídebb változatok terjednek el, mivel a természetes szelekció
a lassan szaporodó, a sokáig lappangó, tünetmentesen élő változatoknak kedvez.
Cikkünk befejező részében (35. számunkban – A szerk.) az e hipotézis melletti
bizonyítékokról is szólunk.
Dr. Pásztor Erzsébet