Коинфекции: Взаимодействие патогенов и влияние на здоровье человека.

Введение

Коинфекция – это одновременное заражение организма несколькими видами патогенов. В вирусологии коинфекция включает одновременное заражение одной клетки двумя или более вирусными частицами. Примером является коинфекция клеток печени вирусом гепатита B и вирусом гепатита D, которая может развиваться постепенно, начиная с первичной инфекции и последующей суперинфекции. Глобальная распространенность или заболеваемость коинфекцией среди людей неизвестна, но предполагается, что она широко распространена, а иногда и более обычна, чем однократная инфекция. Коинфекция с гельминтами поражает около 800 миллионов человек во всем мире. Коинфекция имеет особое значение для здоровья человека, поскольку различные патогены могут взаимодействовать внутри организма. Считается, что общий эффект коинфекции на здоровье человека отрицательный. Взаимодействия могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на других паразитов. При положительном взаимодействии между паразитами усиливается передача и прогрессирование заболевания, что также известно как синдэмизм. К негативным взаимодействиям между паразитами относится микробиологическая интерференция, когда один вид бактерий подавляет вирулентность или колонизацию других бактерий, например, подавление Pseudomonas aeruginosa формирования колоний патогенного Staphylococcus aureus. Общие закономерности экологических взаимодействий между видами паразитов остаются неизвестными, даже в случае распространенных коинфекций, таких как инфекции, передающиеся половым путем. Однако сетевой анализ пищевой цепи коинфекций у людей показывает, что потенциал для взаимодействий через общие источники пищи выше, чем через иммунную систему. Широко распространенной коинфекцией во всем мире является сочетание туберкулеза и ВИЧ. В некоторых странах до 80% пациентов с туберкулезом также являются ВИЧ-положительными. Возможность взаимосвязи динамики этих двух инфекционных заболеваний известна уже десятилетия. Другими распространенными примерами коинфекций являются СПИД, который включает коинфекцию на поздних стадиях ВИЧ с оппортунистическими паразитами, и полимикробные инфекции, такие как болезнь Лайма в сочетании с другими заболеваниями. Коинфекции иногда могут представлять собой ситуацию, когда ресурсы организма распределяются по принципу «нулевой суммы», и точное количественное определение вирусов показывает, что у детей, инфицированных риновирусом и респираторно-синцитиальным вирусом, метапневмовирусом или вирусом парагриппа, вирусная нагрузка в носовых ходах ниже, чем у детей, инфицированных только риновирусом.

Coinfection is the simultaneous infection of a host by multiple pathogen species. In virology, coinfection includes simultaneous infection of a single cell by two or more virus particles. An example is the coinfection of liver cells with hepatitis B virus and hepatitis D virus, which can arise incrementally by initial infection followed by superinfection. Global prevalence or incidence of coinfection among humans is unknown, but it is thought to be commonplace, sometimes more common than single infection. Coinfection with helminths affects around 800 million people worldwide. Coinfection is of particular human health importance because pathogen species can interact within the host. The net effect of coinfection on human health is thought to be negative. Interactions can have either positive or negative effects on other parasites. Under positive parasite interactions, disease transmission and progression are enhanced and this is also known as syndemism. Negative parasite interactions include microbial interference when one bacterial species suppresses the virulence or colonisation of other bacteria, such as Pseudomonas aeruginosa suppressing pathogenic Staphylococcus aureus colony formation. The general patterns of ecological interactions between parasite species are unknown, even among common coinfections such as those between sexually transmitted infections. However, network analysis of a food web of coinfection in humans suggests that there is greater potential for interactions via shared food sources than via the immune system. A globally common coinfection involves tuberculosis and HIV. In some countries, up to 80% of tuberculosis patients are also HIV positive. The potential for dynamics of these two infectious diseases to be linked has been known for decades. Other common examples of coinfections are AIDS, which involves coinfection of end stage HIV with opportunistic parasites and polymicrobial infections like Lyme disease with other diseases. Coinfections sometimes can epitomize a zero sum game of bodily resources, and precise viral quantitation demonstrates children co infected with rhinovirus and respiratory syncytial virus, metapneumovirus or parainfluenza virus have lower nasal viral loads than those with rhinovirus alone.

Полиовирус

Полиовирус — это положительный одноцепочечный РНК-вирус из семейства Picornaviridae. Коинфекции, по-видимому, распространены, и выявлено несколько путей передачи множества вирионов в одну клетку-хозяина. К ним относятся передача вирионов в виде агрегатов, передача вирусных геномов внутри мембранных везикул и передача посредством бактерий, связанных с несколькими вирусными частицами. Дрейк показал, что полиовирус способен к множественной реактивации. Это означает, что при облучении полиовирусов ультрафиолетовым светом и последующем заражении клеток-хозяев, жизнеспособное потомство может образовываться даже при дозах УФ-излучения, которые инактивировали вирус при однократном заражении. Полиовирус может подвергаться генетической рекомбинации при наличии как минимум двух вирусных геномов в одной клетке-хозяина. Киркегард и Балтимор представили доказательства того, что РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRP) катализирует рекомбинацию посредством механизма выбора копий, при котором RdRP переключается между (+)ssРНК-матрицами во время синтеза отрицательной цепи. Рекомбинация у РНК-вирусов представляется адаптивным механизмом для передачи неповрежденного генома вирусным потомкам.