Canlılığın sınırındaki varlıklar olarak da tanımlanan virüsler 1 mm’nin yaklaşık 5000 de biri büyüklüğündedir. Yani bakterilerden binlerce kat daha küçüktürler.
Virion olarak da adlandırılan virüs parçacığı nükleik asid, protein tabakası ve lipid zarından oluşur. Nükleik asid DNA veya RNA’dan meydana gelir. Protein tabakası da nükleik asidi sarar, dolayısıyla korur. En dıştaki lipid yani yağ tabakası grip virüsü gibi bazı virüslerde vardır. Virüslerin şekilleri birbirinden çok farklıdır.
Bakteri veya diğer canlılardan farklı olarak virüslerin enzimleri yani kimyasal makineleri yoktur. Sadece genetik yapılarının kodunu çözen birkaç enzim bulundururlar. Dolayısıyla virüslerin varlıklarının devamı başka hücreleri istilalarına bağlıdır. Konak hücreyi ele geçirmeleri çoğalmaları için şarttır. Bu nedenle virüslerin canlı olup olmadıkları bile yerine göre tartışılmış olmakla birlikte, bilim adamları virüslerin diğer hücreleri işgal ettikten sonra yaptıklarını dikkate alarak canlı olduklarına hükmetmişlerdir.
Virüsler konak hücre ile buluşana kadar çevrede beklerler. Vücudumuza deri, burun, ağız gibi yollardan girerler. Örneğin grip virüsleri solunum ve sindirim sistemini etkiler. Yani her virüs her hücreyi de etkilemez. Örneğin hepatit virüsü karaciğer hücrelerini, AIDS virüsü de bağışıklık sistemini etkiler. Hangi hücreyi işgal ederlerse etsinler virüsler benzer mekanizmalarla hücredeki etkilerini gösterir. Önce virüs, hücre duvarına yapışır. Virüsün genetik parçaları olan DNA veya RNA’lar hücre içine salınır. Bu genetik materyal konak olan hücrenin enzimlerini kullanarak daha fazla virüsün oluşması için gerekli parçaları ürettirir. Bu parçalar hücre içinde bir araya gelince de çok sayıda virüs ortaya çıkar ve bunlar hücreyi parçalayarak serbest kalırlar. Bu şekilde hücre ölmüş olur ve ortaya çıkan virüsler de benzer şekilde yeni hücreleri ele geçirirler.
Virüslerin dış çeperinde saldıracakları hücreyi tanımalarını sağlayan özel bir protein vardır. Bu protein sadece virüsün saldıracağı tür hücreye yapışır. Hatta bazı virüsler hücre membranından içeriye adeta eriyerek geçerler. Hücreye bu şekilde geçemeyen virüsler ise hücre duvarına yapıştıktan sonra genetik materyallerini ve az sayıdaki enzimlerini hücre içine salarlar. Kendileri çoğalamayan virüsler saldıkları enzimleri kullanarak konak hücreyi kontrol atına alır ve bu hücrenin enzimlerini kullanarak daha fazla miktarda virüs genetik materyalini ve proteinini hücreye ürettirirler. Virüslerin hücreyi terk etmesi de iki şekilde olur, ya hücre zarını parçalayarak ya da zardan dışarı adeta balonlaşarak.
Gripte yaşananlar aslında virüslerin yaşam tarzı ile ilgili güzel bir örnektir. Enfeksiyon olan bir insan hapşırınca hastalığın bulaşacağı kişinin burun ve sinüs mukozasına virüsler yerleşir. Bu hücreler istila edilir ve yukarıda bahsedildiği gibi hücreler parçalanır ve çok daha fazla sayıda virüs salınır. Bunlar da hem kana karışır hem de akciğerlere bulaşır. Burun salgısındaki virüsler boğazdan aşağı doğru salgılarla yayılır ve oradaki hücrelerde verdikleri tahribatla boğaz ağrı ve yanmasına yol açarlar. Kana karışan virüsler ise kas hücrelerine saldırarak kas ve genel vücut ağrılarına yol açarlar. Tabii bütün bunlar olurken vücudun bağışıklık sistemi de bu enfeksiyonla savaşmak için pirojen adlı maddeleri üretir. Bu madde vücudun ısısının yükselmesine yol açar. Yükselen ateş sayesinde virüslerin üremesi azalır. Çünkü vücudumuzdaki enzimlerin oluşturduğu kimyasal reaksiyonların en verimli gerçekleştiği sıcaklık 37oC’dir. Virüsler de çoğalabilmek için bizim enzimlerimizi kullanmak zorunda olduğu için, yükselen ateşle vücudumuz enzimlerimizi yavaşlatmakta ve dolayısıyla virüslerin çoğalma hızını azaltmaktadır.
Truva atları
Genel olarak virüsler yukarıda özetlendiği şekilde varlığını sürdürse de bazı virüslerin çok farklı özellikleri mevcuttur. Örneğin Herpes ve AIDS virüsleri vücuda girince hemen çoğalmaya başlamaz. Hücre içine genetik materyallerini saldıktan sonra hemen kendi kopyalarını üretmek için hücreyi kontrol altına almak yerine daha sinsi bir plan dahilinde hareket ederek genetik materyallerini hücrenin genetik materyalinin arasına adeta bir casus gibi karıştırırlar. Hücre çoğalacağı zaman da farkına bile varmadan virüs parçacıklarını da çoğaltmış olur. Yeni oluşan hücrelerdeki viral genetik parçacıklar yine sessiz kalmaya devam eder. Hatta bu hücreler de çoğalınca yine virüs parçalarını çoğaltırlar. Bu şekilde zaman içinde birçok hücrenin içine virüsler yerleşmiş olur. Ancak olay bir casusluk vakasında olduğu gibi gizli kalmaya devam eder. Tabii bu arada hücreler normal fonksiyonlarını hiçbir şey olmamış gibi devam ettirirler. Bu tür virüslerin casusluk görevleri özel bir sinyal gelene kadar devam eder. Bu sinyal önceden genetik olarak belirlenmiş bir sinyal ya da çevreden gelen bir sinyal de olabilir. Bu sinyal alındığı anda tıpkı Truva atı olayında olduğu gibi virüsler harekete geçer ve hücrenin içindeki mekanizmaları ele geçirirler. Böylece bu hücrelerin normal fonksiyonları da sona ermiş olur.
AIDS virüsü gibi olan casus virüsler bu şekilde yıllarca gizli kalabilir ve hastalığın da birçok insana bulaşmasına neden olurlar. Oysaki eğer gripte olduğu gibi hemen ele geçirdikleri bünyeleri hasta etselerdi, başka insanların önlem alması için bir fırsat olabilirdi. Tabii AIDS virüsünün vücudumuzdaki onca hücre arasından bağışıklık sistemimizin bel kemiği olan T hücrelerimize özgün yaratılmasındaki hikmetleri de tefekkür etmek gerekir. AIDS hastalarında vücudun en kritik hücrelerinden birisi ele geçirildiği için hastalığın tedavisi çok zordur. Bağışıklık sisteminin zayıflamasına bağlı birçok değişik hastalık ortaya çıkar.
İlk olarak 1981 yılında tanınmasından beri AIDS 25 milyondan fazla insanı öldürerek şu ana kadar yeryüzünde görülen en büyük pandemiye yol açmıştır. Sadece 2007 yılında 2.7 milyon yeni AIDS vakası tanımlanmış ve aynı yıl 2 milyon insan da AIDS nedeni ile ölmüştür.
Yine farklı özellikleri olan virüslere başka bir örnek ise hücrelerin çoğalma mekanizmalarını bozarak kansere yol açan virüslerdir. Bazı karaciğer, cilt ve kan kanserleri bu şekilde ortaya çıkar. Virüsler bazen de değişime uğrayarak daha tehlikeli hale gelebilirler. Bu değişim yollarından bir tanesi iki farklı virüsün birleşmesidir. Bugünlerde gündemimizde olan domuz gribi etkeni olan H1N1 virüsünün de değişim göstererek daha tehlikeli hale gelmesi ve pandemiye yol açmasından endişe edilmektedir.
Vücudumuzun bağışıklık sistemi virüslere karşı farklı mekanizmalarla savaşır. İmmunglobulin adı verilen maddeler virüslere özgün olacak şekilde üretilir ve sonra virüslere yapışarak onları etkisiz hale getirir. Aşıların mekanizması da bu yol iledir. Etkinliği azaltılmış canlı virüs ya da cansız virüs parçalarından oluşan aşılarla virüslere karşı bağışıklık sisteminin immunglobulin üretmesi hedeflenir. Diğer bir doğal savunma yöntemi de bağışıklık sistemimizin T hücreleridir. Ama bu savunma mekanizması yukarıda da bahsedildiği gibi AIDS’de işlemez çünkü AIDS virüsünün hedefi direk olarak T hücreleridir.
Virüsler Her Zaman Zararlı Mı?
Son yıllarda bilim adamları virüsleri faydalı amaçlar için de kullanmaya başlamıştır. Virüsler yoluyla hücrelere tedavi edici bazı maddeleri transfer etmek için çalışmalar yapılmaktadır. Hatta kanser hücrelerini hedef alan virüslerle kanser tedavisi konusunda önemli gelişmeler de kaydedilmiştir. Bu minik canlılar gen tedavisinde de taşıyıcı olarak kullanılabilmektedir. Hatta virüsler nanoteknolojide bile kendilerine yer bulmuştur. Örneğin moleküler elektronikte çok küçük devrelerin oluşturulmasında virüsler kullanılmaktadır.
İşte hücrelerimizden binlerce kat küçük virüslerin dünyası. Kendi başlarına neredeyse hiçbir fonksiyonu olmayan ama hücrelerin korkulu rüyası olan virüsler bu kadar küçük ve hücrelere göre çok daha basit yapıda olmasına karşın, adeta bir casus gibi hücreleri parmaklarında oynatabilmektedir. Bunu nasıl yapabildiklerini henüz yeni yeni anlamaya başlıyoruz. Basit gibi görülen yapılarına rağmen halen açıklığa kavuşturulamayan çok tarafları mevcut. Evrim teorisindeki varlıkların basitten gelişmişe doğru dizilmesi mantığına o minicik yapılan ile adeta meydan okuyorlar. Küçücük bir virüs, kocaman bir canlıyı tamamen kontrol altına alıp yok edebiliyor. Hatta onca başka büyük sorunları olan dünyamızda gündemin başına da oturabiliyor. Anlaşılan bu kadar gelişmiş bilimsel ve teknolojik seviyemize rağmen onları tam olarak çözebilmek için daha epey zamana ihtiyacımız var.
Kaynaklar:
- How stuff works web sitesi.
- http://en.wikipedia.org/wikiNlrus.