LE10 Sjukdomar & Evolution Flashcards
Evolution hos patogen & värd
Patogen är i konflikt med sina värdar -> selektion på patogenet och på värdens immunförsvar.
Medfödd känslighet vs förvärvad immunitet
- Skillnader i medfödd känslighet mot en sjukdom -> selektion från en (för populationen) ny sjukdom.
- Sjukdom -> förvärvad immunitet hos drabbad individ
- ej av evolutionärt intresse för värdens evolution
- av evolutionärt intresse för patogenets evolution.
Antigen
Kroppsfrämmande ämne som framkallar en reaktion i immunförsvaret. Ex. spikeprotein på corona-virus.
Antikroppar
- Reaktionen i immunförsvaret leder till bildandet av antikroppar.
- Antikroppar binder till antigen och gör det möjligt för vita blodkroppar att eliminera dem.
- Ju variablare antigenbindande delar desto fler antigen kan individen detektera .
Evolutionär kapprustning
värd vs. patogen
- VÄRDEN: Individer med antikroppar som detekterar patogenet har selektiv fördel -> patogenfloran selekterar värdpopulationen för diverst immunförsvar med (nya) specifika alleler.
- PATOGENET: Individer med nya varianter av antigen har en selektiv fördel -> värdpopulationen selekterar patogenpopulationen för nya antigen.
Antigena positioner i hemagglutinin (ytkomponent) har högre substitutionstakt än ickeantigena positioner.
Influensaevolution
Viruset kan förändras genom mutation eller genom att kombinera sig med andra subtyper av influensavirus. Viruset har hög mutationstakt och 8 kromosomer vilket möjliggör för rekombinanta virusformer.
Detta gör att de kan överföras från en art till en annan.
Den höga diversiteten och dess snabba evolution försvårar utvecklingen av vaccin.
Antibiotikaresistens
Innebär att bakterier utvecklar motståndskraft mot antibiotika.
- Resistens uppstår spontant men har en selektiv fördel vid närvaro av antibiotika.
- Bakterier har snabb evolution p.g.a…
- stora populationsstorlekar
- snabba generationsväxlingar
• Minskat selektionstryck om det finns en kostnad för resistens kommer resistens att selekteras mot i frånvaro av antibiotika och på sikt eliminieras.
Spridning vs, virulens
Ett patogen måste kunna sprida sig mellan olika individer.
• Selektionen bör gynna patogen som låter värden…
- överleva (tillräckligt) länge
- låta patogenet komma i kontakt med många andra potentiella värdar
- utöva beteenden som gynnar spridning
• Allt för hög virulens kan minska spridningsmöjligheterna -> selektion mot allt för sjukdomsframkallande patogen.
- beror på spridningssätt
Feber
Högre kroppstemperaturen än normalt. Feber kan uppstå i samband med en virusinfektion ex. en förkylning. Febern kan även bero på en infektion som orsakas av bakterie.
• Hypoteser om feberns funktion…
- patogenet manipulerar värden för att replikeras snabbare
- värden ändrar kroppstemperatur för att bekämpa patogenet snabbare
Tre hypoteser för virulensevolution
• Coincidental evolution
- virulensen är resultatet av adaption till andra ekologiska nischer. Ex. Clostridium tetani och botulinum har sitt naturliga habitat i jorden där deras toxiner troligtvis skyddar dem från angrepp. När människor exponeras för dem är det bara en slump att det är skadligt.
• Shortsighted evolution/Maximera spridning
- mutationer som ökar bakteriernas tillväxt gör att de konkurrerar bättre med andra bakterier, detta ger oftast högre virulens. Mutationer som ökar reproduktion, överlevnadsförmåga i flera vävnader och har effekt på dess inklusiva fitness kommer överleva och därmed ökar virulensen i populationen.
• Trade-off/Optimera spridning
- bakterien ska vara tillräckligt virulent för att överleva i värden kortsiktigt men blir den för virulent och isolerar/dödar värden förhindrar det smittspridning vilket alltså hämmar bakteriestammens spridning.
Virulen, infektivitet & infektiös dos
- VIRULENS: Hur allvarlig sjukdom patogenen orsakar.
- INFEKTIVITET: Hur många som exponeras får sjukdomen.
- INFEKTIÖS DOS: Antal patogener som behövs för att orsaka sjukdom.
