USA er på randen af en ny virusepidemi; en virus, der ikke var der for ti år siden, men som nu bekymrer embedsmænd. Chikungunya, der forårsager en uarbejdsdygtig feber, spredes via Aedes-myg og findes normalt over hele Afrika og Eurasien. Men det er nu det seneste eksempel på en voksende virus - vira, der hurtigt ændrer deres geografiske distribution og / eller deres forekomst.

Andre nye vira, som f.eks. Ebolavirus - der fortsætter med at forårsage ebola-hæmorragisk feber - og alvorligt akut luftvejssyndrom coronavirus (SARS-CoV), er mindre almindelige, mens andre som fåresygevirus, dukker op igen efter en periode med relativ fravær på den vestlige halvkugle. Disse vira opstår, ofte uventet, midt i et vist mysterium om, hvor de kommer fra, og hvorfor de spreder sig. Deres oprindelse er mere kompleks, end de måtte se ud.

Arbovira påvirket af klimaet

Vira som chikungunya, der spredes af leddyr (insekter og arachnider, som flåter) er kendt som arbovirus (fra leddyr) og er påvirket af klimaændringer og global opvarmning, hvilket direkte letter deres fremkomst. Global opvarmning påvirker distributionen af ​​leddyr, der fungerer som vektorer for virussen og øger virussens kapacitet til at vokse inden i dem.

Et udbrud af Bluetongue-virus - en infektion af får og kvæg, der spredes af Culicoides-kamme - begyndte i Nordeuropa i 2006, hvor det aldrig var set før, og inficerede flere dyr end tidligere registreret.

Nu ser Chikungunya-virus ud til at sprede sig i USA, ligesom West Nile-virus gjorde, efter at den optrådte i New York i 1999 - og som vises stadig. Men ikke alle nye vira er lige så forudsigelige som arbovirus.

Zoonotiske vira

En betydelig del af de nye vira er zoonotiske vira, der spreder sig fra dyr. Disse vira er de mest uforudsigelige, hvilket betyder, at interaktion mellem dyr og mennesker er kritisk for deres "udslip" til mennesker. Husdyrkning af husdyr har gjort det muligt for flere arter - hver med deres egne vira - at komme i tæt kontakt, hvilket har skabt de rette betingelser for zoonose.

Fjerkræ og svin er velkendt for en generation af nye nye influenzavirus. Imidlertid var det også svinebedrifter, der i sidste ende resulterede i de første tilfælde af Nipah-virus i Malaysia i 1999. Skønt havnen var flyvende ræv, spredte virussen sig til svin og derefter til mennesker forårsager omkring 100 dødsfald.

Menneskelig indgreb i nye miljøer og forstyrrelse af vilde dyr kan også føre til, at mennesker udsættes for dyr og deres vira. Udbrud af ebolavirus-hæmorragisk feber i afrikanske landsbyer er ofte forbundet med bushmeat handel.

Et reproduktionsnummer

De utallige eksempler på virusopkomst kan forstås ved hjælp af begrebet det grundlæggende reproduktive nummer, ellers kendt som R0, som er et mål for det gennemsnitlige antal nye infektioner, en virus produceret fra en enkelt infektion. En R0 af en betyder, at et gennemsnit af en ny infektion vil opstå fra en anden, mens en virus med en R0 på mere end én spreder sig effektivt gennem en befolkning. Hvis en virus har en R0 på mindre end en, kan den til sidst dø ud, da den ikke genererer nok nye infektioner over tid - medmindre den kontinuerligt genindføres.

Processer, der påvirker dette antal, påvirker fremkomsten. Så mens nye vira med en R0 på mindre end én muligvis ikke klarer at inficere og transmittere effektivt inden for en ny population, kan klimaændringer og menneskelig adfærd påvirke en virus 'R0-score i et givet geografisk område. Også vigtigt er virus-vært-interaktioner på niveau med celler, som er en proces, der styres af evolution. Hvad der gør vira som chikungunya så bekymrende er, at de ikke kræver yderligere udvikling for at inficere mennesker.

En passende vært

Viraer, som obligatoriske, intracellulære parasitter, der har brug for værter til at sprede sig, er sammensat af et protein eller lipidcoat, der beskytter det virale genom, som koder instruktionerne for at fremstille de virale proteiner, der er nødvendige til infektion. Disse proteiner skal tillade indtrængen af ​​virussen i værtscellen; lave nye kopier af sig selv; spredes til flere celler og undgå dit immunsystem. Forskelle i effektiviteten af ​​disse trin kan alle påvirke R0.

Et virusgenom kan påvirke pasningen mellem virale proteiner og værtsproteiner; en virus med bedre pasning kan vælges og øges i hyppighed - hvilket vi kan se som fremkomst.

Nogle vira tilpasser sig og transmitteres let, såsom SARS-CoV og influenza (indtil vi stopper dem), mens andre ikke ændrer deres transmission, såsom ebolavirus og den seneste Mellemøsten respiratorisk syndrom (MERS) -CoV.

En konstant bekymring er, at en voksende virus kan udvikle sig til at transmitteres effektivt inden for den menneskelige befolkning, men vi har midler til at forhindre virusopkomst. Intens overvågning af ændringer i virusdistribution og nye mennesker / dyrs infektioner er kernen i vores strategi til bekæmpelse af nye vira.

For chikungunya og dets slægtninge kan målretning mod myggen, der hjælper den med at sprede og reducere belastningen af ​​klimaændringer i områder med risiko, indeholde spredning til nye regioner. Udviklingen af ​​effektive antivirale lægemidler og vacciner kunne også sikre viruskontrol. En udfordring ligger dog i at forudsige, hvilke vira der er mest vigtige og vanskelige på en global arena for fortsat kompleksitet og usikkerhed.

Virkeligheden er, at vi har levet igennem dette før med HIV / Aids og spekteret af engang nye, men nu etablerede vira. Dette bør fortsat give anledning til interesse for at håndtere nye, der vises.

Forfatterne arbejder ikke for, konsultere, ejer andele i eller modtager finansiering fra nogen virksomhed eller organisation, der vil drage fordel af denne artikel. De har heller ingen relevante tilknytninger.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Om forfatterne

Andrew Shaw er postdoktorisk forsker ved University of Glasgow

Connor Bamfordis, en postdoktoral forskningsassistent ved University of Glasgow