Ne canlı ne de cansız olan virüsler hastalık yapıcı parazit olmalarının yanında insan sağlığı için farklı alanlarda da kullanılmaktadır. Virüslerde ortak olarak bir genetik madde ve protein kılıf bulunur. Konak hücrede bu yapıları kopyalayarak çoğalırlar.
Virüsler, bakteriden insana kadar tüm canlıları etkileyebilen hücre içi parazitlerdir. Dolayısıyla virüslerle doğrudan etkileşim halindeyiz. Örneğin kış aylarında bir hafta gibi bir süreyle geçirebileceğiniz grip hastalığına bir virüs sebep olur. Ancak virüslerin etkisi bu kadarla sınırlı kalmayabilir. Dünyada büyük etki uyandıran, hızla yayılan ve ölümlere neden olan Covid-19’dan mutlaka etkilenmişsinizdir. Bu hastalık yalnızca insan vücudunda değil, eğitimden ekonomiye kadar pek çok alanda etkisini göstermişti. Dünyayı kasıp kavuran Covid-19 hastalığına sebep olan şey de bilindiği üzere bir virüs çeşididir. Ancak tüm virüslerin bizler için zararlı olduğunu söylemek doğru olmaz. Virüslerin yararlı oldukları koşullar da mevcuttur. Örneğin bakteriyofaj olarak bilinen virüsler, bakterilerden kaynaklanan hastalıkların önlenmesinde büyük rol oynar. Peki pandemiye sebep olabildiği gibi bizlere fayda sağlayabilen virüsleri ne kadar tanıyoruz?
Virüs Nedir?
Boyutları hücrelere kıyasla çok küçük olan virüsler, bir genetik madde (genom -DNA veya RNA-) ve genomu içinde tutan protein bir kılıftan oluşur. Bu iki yapı tüm virüslerde ortak olarak bulunur. Ancak bu yapıları tek başına kullanamazlar ve konak bir hücreye ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle daha çok hastalık yapıcı olarak nam salmış virüsler ne canlı ne de cansız varlıklardır. 1800’lü yıllarda çalışma yapmış araştırmacılara göre virüsler, canlıların en basit haliydi. Ancak birçok biyolog virüslerin canlı olmadığını ileri sürmüştür. Bu iki zıt görüş ortak bir zeminde şu şekilde birleşmiştir: Virüsler bir nevi ödünç yaşam sürdürmektedir. Yani virüsler çoğalmak için başka bir canlıya ihtiyaç duyarlar.
Virüsler Çoğalmak İçin Bize İhtiyaç Duyarlar
Tüm canlılar hücrelerinde metabolik faaliyetler olarak anılan yapım ve yıkım tepkimelerini gerçekleştirirler. Ancak virüsler metabolik olaylar için gerekli enzim ve yapılardan yoksundur. Çoğalmak için bile kendilerinde olmayan bir mekanizmaya ihtiyaç duyarlar.
Bir virüs çoğalmak için başka bir hücreyi konak edinir. Konak hücrenin enzimlerinden, nükleotidlerinden, ribozomundan ve diğer yapılarından faydalanır. Ribozom, virüsün protein kılıfını inşa etmek için gerekli proteinleri üretmekle görevlidir. Nükleotid ise yeni oluşacak virüslerin bütün genetik yapısını oluşturmak için gereklidir. Peki virüsler bir hücreyi nasıl işgal eder, gelin birlikte bakalım.
Virüs konak hücreye giriş yapar ve genetik maddesini hücrenin içine salar (Virüsün DNA içerdiğini varsayalım). Konak hücrenin DNA polimeraz enzimleri virüsün genetik maddesini yani DNA’sını kopyalar. Eşzamanlı olarak konak hücrenin ribozomları, virüsün DNA’sından protein üretir. Bu proteinler yukarıda da bahsettiğimiz gibi kılıf için gereklidir. Bu sayede her virüste bulunan iki yapı da üretilmiş olur. Yeni üretilen DNA ve proteinler kendiliğinden bir araya gelerek adeta seri üretim yoluyla yüzlerce yeni virüs oluşturur ve bu yeni virüsler konak hücreyi terk edebilir veya kalabilir. Virüslerin üretimi sonucunda konak hücre hasara uğrayabilir, ölebilir veya hiç hasar görmeden yaşamına devam edebilir.
Eğer virüsün çoğalmak için kullandığı hücre bir bakteriyse, o virüs bakteriyofaj olarak adlandırılır. Tam da bu noktada konak hücrenin yani bakterinin akıbetini virüsün çoğalma biçimi doğrudan etkiler. Bakteriyofaj gibi virüslerin en fazla kullandığı çoğalma yöntemi iki tanedir: litik döngü ve lizogenik döngü
Litik Döngü: Konak hücrenin ölümüyle sonuçlanan döngüye litik döngü denir. Bu döngüde virüsün DNA’sı konak hücrenin DNA’sını parçalar. Protein kılıf ve viral DNA, konak hücrenin DNA’sıyla oluşturulur. En sonunda virüs, konak hücreyi tamamen parçalayacak enzimler üretir ve parçalar. Döngü sonunda yüzlerce virüs oluşur ve konak hücre patlayarak ölür.
Lizogenik Döngü: Konak hücrenin görünürde bir hasara uğramaması ile sonuçlanan döngü lizogenik döngüdür. Bu döngüde viral DNA konak hücrenin DNA’sını parçalamak yerine onunla birleşerek yeni bir DNA oluşturur. Konak hücre her bölündüğünde artık virüs DNA’sını da taşıyan yavru hücreler oluşturmuş olur. Bu sayede virüs, ana hücreye gözle görünür bir zarar vermeden tüm nesline bulaşmış olur.
Litik veya lizogenik döngüyle hücrelere giren virüsler konak hücreye ne yapıyor dersiniz? Virüslerin hastalık yapıcı olanları mevcuttur ve bu amaçla hücrelere girerek çoğalırlar. Peki süreç nasıl işliyor?
Virüsler Hastalıklara Nasıl Sebep Olurlar?
Virüsler konak hücrenin içinde çoğalarak enfeksiyona neden olur. Bu enfeksiyon, çok hücreli canlılarda diğer hücrelere yayılırsa hastalıkla sonuçlanır.
İnsanlarda hastalık yapıcı virüsler, glikoprotein (karbonhidrat + protein) yapılı özel bir kılıfa sahiptirler. Bu kılıf sayesinde konak hücrenin zar glikoproteinlerine bağlanır ve hücreye giriş yaparlar. Hücrede çoğalmaya başlarlar ve hücre içinde oldukları müddetçe çoğalmaya devam ederler. Bu süreçte henüz hastalık yapmazlar ve insanlar tarafından fark edilmezler çünkü virüsler hücre dışına salınmamıştır. Bu sürece virüslerin kuluçka dönemi denmektedir.
Enfeksiyonlara karşı vücudun bir savunma sistemi vardır. Sistemdeki beyaz kan hücreleri gibi maddeler enfeksiyonları yok etmek için mücadele eder. Ancak virüsler hücre içinde bulunduğu sürece bağışıklık sistemi tarafından fark edilemez ve yayılarak çeşitli hastalıklara neden olurlar.
Virüslerin Neden Olduğu Hastalıklar Nelerdir?
Kızamık, ebola, grip gibi ülkemizde sık görülen hastalıklar viral yani virüslerin neden olduğu hastalıklara örnektir. Bunun yanında alt ve üst solunum yolu enfeksiyonları, kuduz, covid-19 gibi hastalıklar da viraldir. Bu hastalıklar, hastalık yapıcı virüslerin insan vücudundaki pek çok dokuyu enfekte etme yeteneğinin bir sonucudur.
Virüsler solunum yolları ve merkezi sinir sistemi gibi hayati öneme sahip bölgelere etki edebildiği gibi deri hastalıklarına da sebep olabiliyor. Ancak her virüsün etki edebildiği doku ve organlar kendine özgüdür. Örneğin gribe neden olan influenza virüsü burun ve akciğer gibi solunum organlarına etki ederken ciltte herhangi bir etki oluşturmaz. Aynı şekilde halk arasında uçuk olarak bilinen hastalığa sebep olan Herpes simpleks virüsü ağız kenarındaki deriyi etkilerken diğer organlara doğrudan zarar vermez.
Hastalığa neden olan virüsler olduğu gibi bakteriyel hastalıklara karşı tedavi olarak kullanılan ve aşı üretilmesine katkıda bulunan virüsler de vardır.
Virüslerin Faydalı Olabileceğini Biliyor Muydunuz?
Virüslerin parazit olduğu için bizlere zarar verdiğini biliyoruz. Ancak virüslerin insanlar için faydaları da bulunmaktadır. Virüslerin insanlara sağladığı faydalar arasında hastalıkları önlemeleri ve bazı hastalıkları tedavi etmeleri sayılabilir.
Gen nakli: Hastalıkların virüsler yoluyla tedavi edildiği bir yöntemdir. Bu yöntemde virüsler sorunlu hücreye bağlanır ve orada çoğalması sağlanır. Bu sayede hücrede hastalık yapıcı genin işlevleri düzelir ve normal hale gelir. Üstelik bitkilerde istenmeyen özelliklerin değiştirilmesi gen nakliyle yani virüslerle mümkündür.
Aşıların Üretilmesi: Virüsleri kullanarak fayda sağladığımız bir diğer alan aşılardır. Hastalıkları önlemede büyük öneme sahip aşılar, virüslerin bir ortamda çoğaltılmasıyla üretilirler. Bu virüsler çoğalırken aşının uygulandığı vücudun oluşturacağı koruyucu tepkiyi artırır ve vücuda zarar vermeyecek hale gelir.
Bakteriyofajlar: Bakterilerin neden olduğu hastalıkları tedavi etmek için genellikle antibiyotik ilaçlar kullanılır. Ancak bakteriler bu ilaçlara direnç gösterdiklerinde yani antibiyotikten etkilenmeyecek kadar dayanıklı hale geldiklerinde virüsler kullanılır.
Yalnızca bakterilere etki eden virüsler bakteriyofaj olarak adlandırılır. Bakteri yiyicileri olarak da bilinen bu virüsler, hastalık yapıcı bakterileri enfekte ederek onları ortadan kaldırır. Bu sayede antibiyotiklerin işe yaramadığı durumlarda virüsler etkin bir şekilde kullanılmaktadır.
Bakteriyofajlar yalnızca hastalıkların tedavi edilmesinde değil aynı zamanda hastalıkları önleme kısmında da işe yarıyorlar. Nasıl mı? Bir gıda işletmesinde üretilmeye başlanan gıdalar mutfaklarımıza ulaşana kadar epey yol kat eder. Yiyecek veya içecek olarak tükettiğimiz gıdaların besin değerlerini koruması gibi çeşitli patojenleri içermemesi de onları güven ve sağlıkla tüketebilmek için aradığımız koşullardandır. Zira herhangi bir patojenle (hastalık yapıcı mikroorganizma) temas etmiş gıdaları tüketmek, sağlığımızı tehdit eder. Neyse ki aradığımız koşullar, gıdaların hem üretim hem de taşıma kısımlarında faj uygulamasıyla sağlanmış olur. Bakteriyofajlar bakterileri yok ederek gıdalara bulaşmasını önler ve olası hastalıkların önüne geçmiş olur.
Virüsler gözle görülemez varlıklar olduğu için onlardan kaçınmak zor olabilir. Fakat canlılar üzerindeki etkisini düşününce göz ardı edilmemesi gereken bir konu olduğu açıktır. Aşı olmak, bağışıklık sisteminizi güçlü tutmak ve viral hastalığa sahip bireylerle aranıza mesafe koymak; bu hastalıklara yakalanmamak için alabileceğiniz basit ama etkili önlemler arasındadır. Üstelik İngiltere’de 2006 yılında 1633 kişiyle yapılan grip İzleme çalışmasında elleri günde 5 defadan fazla sabunlu suyla yıkamanın viral hastalıkların %36’sını önlediği ortaya çıkmıştır.
