Virüsler: Madem Yaşamıyorlar, Neden Ölüyorlar?

30 Mart 2020

Bugünlerde kimsenin kolay kolay yazmaya cesaret edemeyeceği, kamuoyunca yerden yere vurulacağını düşünerek çekineceği bir şey yapacağız… Yazımıza bir virüs güzellemesi ile başlayacağız:

Strasbourg Üniversitesi, Viroloji Kürsüsü öğretim görevlilerinden Marc H. V. van Regenmortel, zavallı virüslerin başka hücrelerden ödünç aldıkları kısa süreli yaşamlar yaşayan, tutundukları konak hücreler olmaksızın oradan oraya savrulan parçacıklar olduklarını söylüyor. Bir protein kılıf içerisinde DNA ya da RNA’dan ibaret olan virüsler, farkında olmasak da Dünya’mızdaki hayatın vazgeçilmez bir parçası.

Canlıların bulunduğu katman olan biyosferde en çok sayıda bulunan biyolojik varlıklar virüslerdir; 1 mililitre deniz suyunda 10 milyon, 1 gram dip çamurunda 1 milyar virüs bulunur.(1) Bunların büyük çoğunluğu hayvanlara ve bitkilere zararı olmayan bakteriyofajlardır. Bakterileri yok ederek, karbon çevrimine ve dolayısı ile su altı yaşamına en büyük katkıyı sağlarlar.



Okyanusların içerisinde bulunan canlıların tümünün 90%’ı mikroorganizmalardır ve virüsler bu mikroorganizmaların her gün 20%’sini yok ederler. Okyanuslarda, bakteri ve arkelerin (2) toplamından 15 kat daha fazla virüs bulunmaktadır. Virüsler dolaylı olarak yılda atmosferden 3 milyar ton karbonun temizlenmesini sağlarlar.

Virüslerin yaşama amacı Dünya’nın daha yaşanır bir yer olmasını sağlamak… Diye devam etmek isterdim fakat bu doğru değil... Pek bir amaçları olduğunu sanmıyoruz.. Diğer yandan tam da yaşamıyorlar aslında…

Virüsleri, yaşamayan, fakat canlı hücrelere tutunup, onların organellerini kullanarak, kendisini çoğalttıran patojenler / mikroorganizmalar olarak öğrendik. Fakat mikrobiyologların çoğu, virüslerin gerçekte “canlı” olup olmadıkları konusuyla çok da ilgilenmiyorlar aslında. Zira onlara göre bu soru, hücre organellerinden, örneğin mitokondrinin ya da ribozomun tek başlarına canlı olup olmadığını değerlendirmek ile eşdeğer bir soru. Bu organeller sadece birlikte bir hücre içerisindeyken birbirlerini destekler faaliyetler gerçekleştirerek, bizim “yaşam” dediğimiz ayrıcalığa kavuşuyorlar. Virüsler de diğer organelleri bulduklarında fırsattan istifade üreyiveriyorlar.

Çoğalmak için kendi genlerinin kopyalarını çıkarttırıyor olmaları ve bunu defaeten yaptırıyor olmaları neticesinde sık sık mutasyon geçirerek farklı özellikler kazanıyor ya da kaybediyorlar. Hâlihazırda keşfedilmiş 4800 adet farklı tür virüs bulunuyor.

Virüs güzellememiz sona erdi; dilerseniz başlıkta belirttiğimiz konumuza dönelim. Bu konu, geçtiğimiz günlerde “2G” mahlaslı bir arkadaşımın sorduğu bir soru ile nazar-ı dikkatimizi celp etti.

Madem yaşamıyorlar, neden plastikte şu kadar saat kalır, çelikte bu kadar saat kalır, buzullarda şu kadar yıl kalır şeklinde konuşabiliyoruz? Yaşamıyorlarsa, neden ölüyorlar?

Virüsün inaktivasyonu (ölmesi) aşağıdaki etmenlerin varlığı ve derecesi ile gerçekleşiyor:

Fiziksel Etmenler: Bağıl Nem, Sıcaklık, UV Radyasyon, Bulunulan Yüzey

Kimyasal Etmenler: pH, Tuz ve İyonlar, Yüzeye Tutunma (Adsorption), Özel Antiviral Kimyasalların Varlığı

Biyolojik Etmenler: Diğer Mikroorganizmalar

Gelin isterseniz bu etmenlerin nispeten bağımsız incelenebilenlerini inceleyelim. Her bir başlıkta inaktivasyon mekanizmasından bahsedeceğiz. Tüm bu etmenleri ayrı ayrı değerlendirmenin zorlukları olduğu aşikâr, bu sebeple en baştan tüm bu değerlendirmelerin yere tam basabilmesi için farklı disiplinlerin bir arada çalışması (bkz. Sipagetti Nedir?) gerektiğini belirtmek isteriz.




Bağıl Nem:

Sobsey ve Meschke’nin (WHO) araştırmalarına göre genel olarak şu söylenebiliyor: Kılıflı virüsler, lipid (yağ) bir zarları var ise, düşük bağıl nemde daha uzun dayanabiliyorlar. (3) Kılıfsız olanlar da, tabi, nispeten yüksek bağıl nem ortamında. Donaldson ve Ferris’in gerçekleştirdiği testlere göre, yüksek bağıl nemde, sık hava-sıvı geçişlerinin olduğu durumlarda, tahmine göre yüzey gerilimi, kesme gerinimi ve hidrofobi sebebiyle gerçekleşen yer değiştirmeler ile kılıflı virüslerin dış zarfları hasar görerek virüsün inaktivasyonuna sebep oluyor. Aynı çalışma içerisinde farklı virüslerin, farklı bağıl nemlere tepkileri listelenmiş. Listeyi incelemenizin faydalı olacağını değerlendiriyoruz.

Sıcaklık:

Virüslerin farklı sıcaklıklarda dayanımları için yapılan çalışmalar çoğunlukla bir genelleme içermiyor; farklı virüs türleri için yapılan test sonuçlarını ortaya konuyor. Fakat Sipagetti’nin yalnızca siz değerli okuyucularımız için yaptığı genelleme sonuçları şu şekilde: Oda sıcaklığında bir sıvı içerisinde ya da nemli ortamda virüsler çoğunlukla haftalarca aktif şekilde kalabiliyorlar. Fakat 55-60°C seviyelerinde 30 dakikada, içerdikleri protein zarar gördüğünden, inaktif hale geliyorlar. Fakat sıfırın altında (permafrost) maalesef sonsuza kadar kalabiliyorlar. Jean-Michel Claverie (Aix-Marseille Üniversitesi), buzulların altında geçmişte büyük salgınlara yol açmış bazı virüslerin halen olabileceğinden endişe ediyor. Endişesinde haklı, zira 1918 yılında İspanyol Gribi salgınına yol açan virüs RNA’sı, Alaska’da toplu mezarlar içerisinde tespit edilmiş. KingFish adlı arkadaşımın yakın zamanda söylediği gibi, sanıyorum buzullar eridikçe içinden sürprizler çıkacak ve belki de dinozor görmüş hatta gömmüş virüslerle tanışacağız.

UV Radyasyon:

Günümüzde dezenfektasyon amacı ile UV oldukça sık kullanılıyor. UV bilinen en iyi virüs yok etme yöntemlerinden biri. Hijnen tarafından yapılan çalışmalara göre Adenovirüsler (4) UV’ye en dayanıklı virüs türü.




Sagripanti ve Lytle’ın grip özelinde yaptıkları çalışmaya göre, hastalığın mevsimsel olarak azalıp çoğalması, UV radyasyonun virüs inaktivasyonunda oynadığı rolün büyük olduğuna delalet ediyor.

Protein kılıfı olan virüslerin UV dayanımı bir miktar daha yüksek. Aynı şekilde tek sarmallı (ssRNA ya da ssDNA) genetik malzemeye sahip virüsler, UV etkisi ile -kodun bir başka kopyası olmadığından- çift sarmallılara (dsRNA ya da dsDNA) kıyasla daha çabuk yapıları bozuluyor ve inaktif oluyorlar.

Yüzey:

Virüsler genel olarak pürüzsüz yüzeylerde daha uzun süre sağlıklarını muhafaza ediyorlar. Her virüsün belirli bir yüzey üzerinde aktif kalma süresi değişebiliyor fakat süreler yaklaşık olarak orantılı. Örneğin (5) ADV (Aujeszky’s Disease Virus) virüsü ile nemli ve 25°C’de tutulan bir ortamda yapılan testlerin sonuçlarına göre günlük sık karşılaştığımız yüzeylerdeki dayanım şu şekilde:

Çelik (18 gün) > Plastik (8 gün) > Kauçuk (7 gün) > Beton (4 gün) > Çim (2 gün)

Virüslerin üzerinde bulunabileceği yüzeyler sadece kullandığımız eşyalar ya da dokunduğumuz yüzeyler ile sınırlı değil elbette. İyi yıkanmamış sebze ve meyveler; çiğ tüketilen salam, jambon gibi gıdaların üzerinde de çoğalamıyorlar fakat belirli bir süre kalabiliyorlar. Norovirüs (6) için yapılan testlerde (7) marul, çilek ve salam üzerinde 7 gün sonra dahi aktif durumda virüs tespit edilebilmiş.

Genel olarak, kimyasal olarak inaktif (inert) yüzeylerde, virüsler daha uzun süre kalabiliyorlar. Abad (5) tarafından yapılan testlere göre, elektriksel olarak da oldukça aktif alüminyum yüzeylerin, virüs proteinlerine zarar verdiği gözlemlenmiş. Ancak plastik, paslanmaz çelik gibi elektriksel olarak çok aktif olmayan yüzeylerde başkalarına bulaşacak kadar kalabiliyor.




İnceleyeceğimiz son ve en önemli yüzey ise cildimiz. Virüslerin deri üzerinde aktif kalma süreleri 20 dakika ile 2 saat arasında değişen sürelerde oluyor; bu virüsün türü ve kılıf yapısına bağlı. (8, 9)



Derinin virüs yok etme mekanizması da şöyle işliyor: Derimizin en dış tabakası epidermis, tüm patojenlere karşı doğal bir bariyer görevi görüyor. Epidermis zarar gördüğünde de zararlı dış etkenleri yiyerek yok eden, fagositik hücreler devreye giriyor. Buna ek olarak ise keratinositler devreye girerek, patojenlere karşı koymak için gerekli molekülleri çağıran sitokinleri salgılatıyor.

pH – Tuz ve İyonlar:

pH’ın virüsler üzerinde etkisinin minör olduğu biliniyor. Hurst’ün gerçekleştirdiği deneylere göre, sıcaklık ve yüzeye tutunma etkenlerinin yanında pH’ın esamesi bile okunmuyor. Ancak bazı virüsler düşük pH değerine (asidik) dayanım gösterirken, bazıları da yüksek pH değerinde (bazik ya da alkalin) daha dayanıklı olabiliyorlar. Örneğin, enterik (bağırsak) Norovirüslerin (kılıfsız) pH 2.7’de 3 saatten fazla kalabildiği biliniyor. (10) (Referans: Mide pH değeri 1.5-3.5 arasındadır) Ancak bu enterik virüsler bazik ortamda birkaç saat sonrasında etkinliklerini kaybediyorlar. Buna karşın, diğer pek çok virüs için düşük pH antiviral etki gösteriyor: düşük pH, kılıflı virüslerin, kılıflarını parçalayarak inaktif olmalarını sağlıyor. (11)

Yüzeye Tutunma (Adsorption):

Daha evvel yüzey başlığı altında bahsedildiği gibi, yüzey ile virüs arasındaki belirli bir elektrostatik durum, hidrofobik etkileşimler ve iyonik bağlanma olanakları, virüsün belirli bir yüzeyde uzunca bir süre aktif olarak kalabilmesini sağlıyor.



Bu yüzeye tutunma özelliği nedeniyle, her tür virüs, belirli bir materyal etrafında daha uzun süre kalabiliyor. Bu özellik daha çok, virüslerin kanalizasyonlardan, yüzme havuzlarından çoğunlukla aktif karbon yardımıyla ayıklanmasında kullanılıyor. (12) Yani virüslerin bu özelliğini, onların aleyhine kullanıyoruz.

Antiviral Kimyasallar:

Antivirüs özelliği olan her ürün, her tür virüs için kullanılamıyor. Örneğin, sabun ya da deterjan ile temizlenmeye ve dezenfekte edilmeye çalışıldığında, Norovirüsün temizlenen her yere yayıldığı gözlemlenmiş. (13) Çamaşır suyu ya da en az 70% alkol içeren çözeltilerin kullanımı, genel olarak tüm virüslerin bulaşma hızını azaltmakta oldukça faydalı. Daha çok da, direkt olarak solunum yoluna saldıran virüslerde, bulaşıcılıklarının çok yüksek olması sebebiyle dezenfektan kullanılması, hastalıkların önlenmesinde oldukça etkili. Geçmişte çok yüksek ölümler yaşanan salgınların bu kadar etkin olmasının sebebinin, insanların öncelikle mikroplardan sonrasında da onlardan hijyen yordamıyla korunulabilineceğinden haberlerinin olmaması olduğu düşünülüyor.

 

 

Deterjan ya da sabun, lipid kılıflı virüslerin kılıflarını çözerek onların inaktif olmalarını sağlıyor. Kılıfsız virüslerin ise çevresel etkenlere karşı doğal bağışıklığı var (!). Şöyle bir analoji yapılabilir: Kılıflı virüsler kışı kalın montlar, atkı ve bere ile geçirmeye alışmış virüslerdir; atkıları açılsa hasta olurlar. Kılıfsız virüsler ise yelekle kartopu oynarlar, bir şey olmaz.

Diğer Mikroorganizmaların Varlığı:

Virüsün tutunduğu yüzeyde, virüse karşı husumet besleyen bakteriler ya da mikroskobik mantarlar mevcut ise, virüsün kaderi onun güçlü olduğu yönlere doğru şartların evrilip evrilmeyeceğine bağlıdır. Dilerseniz neler olabileceği konusunda birkaç spekülasyon yapalım:

Senaryo 1- Ortam koşulları, antiviral özellikler sergileyen bakterinin tam istediği gibidir ve zamanla çoğalarak virüsü temizler.

Senaryo 2- Bakteriler virüsü yok etmek üzereyken ortam soğumaya başlar. Soğukta virüs bakteriden daha uzun süre dayanacağından sabırla bakterilerin mevta olmasını bekler ve kazanır.

Senaryo 3- Bakterilerin virüs husumeti çok eskilere dayanıyor ve artık bu davayı sürdürmek istemiyor olabilir. Hatta virüs ile oturup bu konuda anlaşmış olabilirler. O zaman özgürce her ikisi de çoğalır. Bakteriler o kadar çok artar ki, virüslerin üzerini kalın bir örtü gibi kaplarlar. İşte o zaman dışarıdan uygulanacak bir dezenfektan, bakterileri yok ederken, altlarında kalan virüs sağ salim kurtulur. Sonunda bütün bunların virüsün planı olduğu anlaşılır. Husumeti devam ettirmektedir fakat bakteriye farklı konuşmuştur. En son kalan bakteri virüslere bir şey söylemek ister; seyirci ne dediğini duyamaz. Virüs yavaşça kafasını çevirir ve gülümser.

 

Sizlere doğru bilgi ulaştırabilmek için her şeyi olabildiğince detaylı, doğru ve kaynaklarıyla yazmaya çalıştığımız bu yazımızın sonuna geldik. Bu yazı için yaptığımız araştırmalar bize virolojinin bir derya olduğunu, virüs ve yapıları hakkında detaylı bilgimiz olmadan, genel geçer ifadeler ile konuşulamayacağını, her virüsün bambaşka özellikleri olabileceğini öğretti.

 

Bir dahaki yazımıza kadar lütfen patojenlerden “uygun” yöntemlerle sakının.

 

(1): A Review on Viral Metagenomics in Extreme Environments, Davila-Ramos, Castelan-Sanchez, et al, 2019

(2): Arke, çekirdeksiz (prokaryot) tek hücreli bir canlı türüdür. Önceleri bir bakteri türü olarak düşünülerek arkebakteri olarak isimlendirilmiş olsalar da, sonradan ayrı bir tür olarak sınıflandırılmışlardır.

(3): Mechanisms by Which Ambient Humidity May Affect Viruses in Aerosols, Yang, Marr, 2012

(4): Adenovirüsler, bahar aylarında, mevsim geçişlerinde özellikle bebek ve çocukları etkileyen boğaz ağrısı, ateş ve üst solunum yolu enfeksiyonlarına yol açan bir tür DNA virüsüdür.

(5): Survival of Enteric Viruses on Environmental Fomites, Abad, Pinto, Bosch, 1994

(6): Norovirus, her yaştan insanı etkileyebilen, kusma ve mülayemete yol açan çok bulaşıcı bir virüs türü.

(7): Survival of Calicivirus in Foods and on Surfaces: Experiments with Feline Calicivirus as a Surrogate for Norovirus, Mattison et al, 2007

(8): Survival of Rhinoviruses on Human Fingers, Huillier et al, 2015

(9): Survival of Influenza virus on Human Fingers, Thomas et al, 2014

(10): Inactivation of Caliciviruses, Duizer et al, 2004

(11): Inactivation of H1N1 Viruses Exposed to Acidic Ozone Water, Uhm et al, 2009

(12): Adsorption of Viruses on Activated Carbon, Cookson, North, 1967

(13): Effects of Cleaning and Disinfection in Reducing the Spread of Norovirus Contamination via Environmental Surfaces, Barker et al, 2004


Yorum yazmak için giriş yapın.
Giriş Yap