Author: John M. Barry
Influenza is a highly efficient virus, constantly mutating to evade our immune system
As Welch journeyed back to Baltimore from Boston aboard the train, feeling somewhat unwell, the virus had already begun its stealthy invasion, replicating within him for days. Unbeknownst to Welch, each sneeze and cough he emitted was laden with viral particles, each seeking a new host. One might assume that Welch, with his extensive background in public health, would be exceedingly vigilant. Yet, the confines of the train presented the virus with an opportune environment to transmit and flourish among the passengers with a disquieting efficacy.
The inherent nature of a virus is its relentless pursuit to replicate and colonize new hosts, and influenza excels in this endeavor. Remarkably, a single influenza particle has the capacity to spawn anywhere from 100,000 to a million new viral proteins, a testament to its prolific nature.
Influenza viruses orchestrate their replication by hijacking host cells, commandeering their genetic machinery to propagate their own viral genes. The host cells, once infected, become factories for the virus, churning out copious viral proteins. Upon the death of these hijacked cells, they rupture, unleashing legions of viral proteins to besiege additional cells.
However, influenza's prowess isn't solely confined to commandeering cellular machinery. It's also a master of evolution, continually enhancing its ability to infect. Influenza's genetic blueprint is inscribed in RNA, a relative of DNA. While DNA replication includes a proofreading step to minimize errors, RNA lacks this safeguard, resulting in more frequent replication errors. Paradoxically, for the virus, these errors are advantageous. Occasionally, a mutation – an error in the genetic code – proves to be a more formidable version than its predecessors.
But how does a mutation in the influenza virus become more potent? One strategy is to maximize the number of potential hosts. This strategy explains how influenza, initially a virus in wild aquatic birds, managed to leap across species barriers, first to swine and subsequently to humans.
Yet, as mammals, we are not utterly defenseless against these viral invaders. Our immune system wields a diverse array of weapons. Among the most formidable are dendritic white blood cells. These cells not only combat bacteria but also play a pivotal role in "educating" other white blood cells about specific targets to neutralize.
With its relentless mutations, influenza continually probes and tests our immune defenses, searching for a strain that can both effectively challenge our immune response and potentially bridge to a new species, thereby dramatically elevating the risk of widespread infection.
When a novel influenza strain acclimates to humans, the peril escalates, primarily because our immune systems have yet to devise a strategy to counteract it. This novelty and lack of immune preparedness are the precursors to pandemics, turning new strains of influenza into formidable adversaries.
Cúm là một loại virus rất hiệu quả, liên tục biến đổi để tránh hệ thống miễn dịch của chúng ta
Khi Welch trên đường trở về Baltimore từ Boston trên chuyến tàu, ông cảm thấy không khỏe, virus đã bắt đầu xâm nhập lén lút, nhân bản trong cơ thể ông trong nhiều ngày. Mà không biết, mỗi cơn hắt hơi và ho của Welch chứa đầy các hạt virus, mỗi hạt đều tìm kiếm một chủ nhân mới. Người ta có thể cho rằng Welch, với bề dày kinh nghiệm trong lĩnh vực y tế công cộng, sẽ cực kỳ cảnh giác. Tuy nhiên, không gian hạn chế của chuyến tàu đã cung cấp cho virus môi trường thuận lợi để truyền nhiễm và phát triển giữa hành khách với hiệu quả đáng lo ngại.
Bản chất của virus là sự theo đuổi không ngừng nghỉ để nhân bản và chiếm lĩnh chủ nhân mới, và cúm làm rất tốt trong công việc này. Đáng chú ý, một hạt cúm duy nhất có khả năng tạo ra từ 100.000 đến một triệu protein virus mới, minh chứng cho tính năng suất của nó.
Virus cúm tự nhân bản bằng cách xâm nhập vào tế bào và thay thế vật liệu di truyền trong tế bào đó bằng gen của chúng. Các tế bào chủ, sau khi bị nhiễm, trở thành xưởng sản xuất cho virus, tạo ra nhiều protein virus. Khi các tế bào chủ chết đi, chúng nổ tung, giải phóng hàng trăm nghìn protein virus để xâm nhập vào các tế bào khác.
Tuy nhiên, cúm không chỉ giỏi trong việc kiểm soát máy móc tế bào trong cơ thể chúng ta. Nó còn liên tục trở nên giỏi hơn trong việc này. Cúm mã hóa gen của mình trong RNA, người anh em đơn giản hơn của DNA. Khi DNA tự nhân bản, nó có một cơ chế "đọc lại" để giảm thiểu lỗi; RNA không có điều này, có nghĩa là có nhiều lỗi sao chép hơn. Từ góc độ của virus, điều này là một điều tốt. Đôi khi, một đột biến cụ thể – một lỗi – lại trở nên hiệu quả hơn so với các phiên bản trước.
Vậy một đột biến cúm có thể trở nên hiệu quả hơn như thế nào? Một cách là tìm kiếm số lượng tối đa chủ nhân có thể. Đây là cách cúm, bắt nguồn từ chim nước hoang dã, đã nhảy loài sang heo và sau đó là con người.
Nhưng như là động vật có vú, chúng ta không hoàn toàn không có khả năng phòng vệ. Hệ thống miễn dịch của chúng ta có một kho vũ khí đa dạng. Một trong những vũ khí hiệu quả nhất là các tế bào bạch cầu dendritic. Những tế bào này tấn công vi khuẩn, sau đó "dạy" các tế bào bạch cầu khác biết mục tiêu nào cần tấn công.
Với những đột biến không ngừng, cúm liên tục thử nghiệm để xác định chủng mới nào có thể cả thách thức hệ thống miễn dịch và có khả năng nhảy loài, tăng cơ hội nhiễm trùng một cách đáng kể.
Khi một chủng cúm mới thích nghi với con người, nó đặc biệt nguy hiểm vì hệ thống miễn dịch của con người chưa học cách phản ứng với nó. Đây là điều dẫn đến đại dịch.
(Bản dịch Tiếng Việt thực hiện một phần bởi Trí tuệ nhân tạo. Xin lỗi nếu bản dịch có khiếm khuyết về ngôn từ và ngữ pháp)
Comments