Forfattere
COVID-19-pandemien fik folk til at blive hjemme for at stoppe spredningen af SARS-CoV-2 (den virus, der er ansvarlig for COVID-19). Men vidste du, at andre luftvejsvirus, som dem, der forårsager forkølelse og influenza, også kan spredes indendørs? Vi tilbringer meget tid indendørs. Det kan være i hjemmet, i skolen eller andre steder. Derfor er indendørs luftkvalitet et vigtigt emne for folkesundheden. I denne artikel undersøger vi vira, og hvordan de spredes indendørs. Ved at vide mere om vira og om, hvordan man forbedrer luftkvaliteten, kan vi hjælpe med at holde os sunde.
Det er midt på skoledagen, luften er tung, og du indser, at du har siddet i klasseværelset i timevis. Det er blevet sværere at følge med i, hvad din lærer siger. Da du kigger dig omkring, bemærker du, at to af dine klassekammerater, som var til stede i går, er fraværende i dag. Du rækker hånden op og spørger din lærer, hvorfor de to elever ikke er i skole i dag. Din lærer forklarer, at de begge er forkølede. Mens du tænker over, hvordan de har det, og hvad der kan have gjort dem syge, fortsætter læreren biologitimen og dykker ned i viraenes spændende verden.
Begrebet “virus” kommer fra et latinsk ord, der betyder “gift”. Virus er bittesmå partikler, der kan inficere vores celler og gøre os syge. Selv om vi ikke kan se dem med vores øjne, findes der tusindvis af virustyper – med mange forskellige former og størrelser. En typisk virus kan være omkring 20-300 nm i diameter. Det er ca. 1/100th af størrelsen på en bakterie! En ting, som vira ofte har til fælles, er en beskyttende proteinskal, kendt som capsid, som indeholder deres -genom
Det virale genom er forskelligt fra det menneskelige genom. Vores genom er lavet af dobbeltstrenget DNA. Vi har fået den ene DNA-streng fra vores biologiske mor og den anden fra vores biologiske far.1 I modsætning hertil indeholder nogle vira DNA som deres genetiske materiale, mens andre indeholder RNA. Viralt DNA eller RNA kan eksistere i enkeltstrenget eller dobbeltstrenget form. Uden for kapsiden har nogle vira et membranlag, der kaldes en konvolut. Hylsteret er lavet af lipider (fedtstoffer) og proteiner. For eksempel har SARS-CoV-2, den virus, der forårsager COVID-19, en konvolut med store overfladeproteiner på, kendt som spike-proteiner. SARS-CoV-2 er en enkeltstrenget RNA-virus (ssRNA) (figur 1; for at lære mere om vira, se denne artikel fra Frontiers for Young Minds).
Der findes ikke en enkelt definition af liv, som alle er enige om, men de fleste definitioner omfatter en organismes evne til at reproducere sig selv og bruge energi til at opretholde sig selv. Vira har genomer, men de mangler maskineriet til at reproducere sig selv. I stedet invaderer de levende celler og kaprer det cellulære maskineri for at replikere deres genomer og producere nye viruspartikler. De celler, de inficerer, kaldes deres værtsceller og kan være alle slags levende celler, f.eks. plante-, bakterie- eller menneskeceller. Virus er afhængige af levende celler for at kunne replikere og vedligeholde sig selv og kan ikke overleve ret længe uden en værtscelle. Derfor klassificeres vira ofte som ikke-levende enheder, der eksisterer “på tærsklen til liv” [1] eller slet ikke lever [2].
De trin, der er involveret i produktionen af nye viruspartikler, omtales ofte som virusreplikationscyklussen [3]. Denne cyklus begynder, når en virus sætter sig fast på en værtscelle.
En luftvejsvirus kommer typisk ind i menneskekroppen med den luft, vi indånder. Når den er kommet ind, sætter den sig fast på en værtscelle, når dens overfladeproteiner binder sig til proteiner kaldet receptorer på værtscellens celleoverflade. Tænk på receptorer og overfladeproteiner som specialiserede låse og nøgler. Når de passer sammen, kan virussen komme ind i cellen (figur 2, trin 1). Virussen og værtscellen smelter derefter sammen, hvorefter virussen frigiver sit genom fra sin kapsidskal (figur 2, trin 2). Virussen opfører sig derefter som en lusket indtrænger og overtager cellens genreplikation og genekspression maskineri. Ved at narre cellen tvinger virussen cellen til at replikere det virale genom og producere virale proteiner (figur 2, trin 3). Efterhånden som der produceres flere virale komponenter, samles de for at danne nye kapsider, der indeholder det virale genom. Det er sådan, nye vira dannes (figur 2, trin 4). Til sidst frigøres flere nye vira fra cellen (figur 2, trin 5). Disse nye viruspartikler kan inficere nærliggende celler og gentage cyklussen.
Vi oplever ofte sygdomssymptomer, når vi bliver smittet med virus. Disse symptomer skyldes både den skade, virussen gør på vores celler, og vores immunsystem. Bekæmpelse af virus. Når virus invaderer vores kroppe, går immunsystemet i aktion for at beskytte vores helbred.
Immunsystemet bruger medfødte og adaptive immunsystemer til at reagere på en lang række skadelige stoffer, herunder virus. Vores første forsvarslinje er barrierer som hud og de våde slimhinder i øjne, næse og mund. Det medfødte immunsystem udløses hurtigt, hvis disse barrierer brydes, og en virus genkendes. Reaktionen er uspecifik og beskytter os på flere måder, f.eks. ved at rekruttere immunceller til infektionssteder og aktivere det adaptive immunsystem. Det adaptive immunsystem giver derefter et målrettet svar, der udvikler sig over tid, og som involverer specialiserede celler kaldet lymfocytter der kan genkende og, vigtigst af alt, huske specifikke vira. Der findes forskellige typer lymfocytter; nogle typer producerer proteiner kaldet antistoffer der klæber til vira og markerer dem til destruktion, og nogle typer eliminerer virusinficerede celler. Lymfocytter husker vira gennem en proces, der kaldes immunologisk hukommelse, som gør det muligt for immunsystemet at tilpasse sig og skabe et hurtigere og stærkere forsvar, hvis den samme type virus genkendes igen [4, 5] (for at lære mere om immunsystemet, se her, her eller her). På samme måde stimulerer vacciner immunsystemet til at genkende et agens og giver dermed aktiv erhvervet immunitet mod en bestemt sygdom. Vi kan dog stadig blive syge, mens vores kroppe arbejder på at forsvare os mod virus. Og hvis vi nyser eller hoster, mens vi er smittet, kan virussen sprede sig til andre mennesker.
Virus spredes mellem mennesker på mange måder – f.eks. gennem fysisk kontakt, forurenede overflader eller gennem luften (kaldet luftbåren smitte). Dråber sendes ud i omgivelserne, når en syg person hoster eller nyser (figur 3). At tale med en ven eller blot at trække vejret kan også generere dråber. Disse luftbårne dråber kan indeholde viruspartikler, som kan smitte en anden person.
Virusholdige dråber findes i forskellige størrelser. Dråbernes størrelse påvirker deres skæbne. Dråber, der er større end >100 μm i diameter, falder typisk til jorden inden for 2 m fra den person, der udsender dem. Små dråber (<100 μm) kan hænge i luften som aerosoler hvilket gør, at de kan spredes over et stort område. Spredningen af virusholdige aerosoler påvirkes af miljøfaktorer som temperatur, luftfugtighed og luftstrøm. Derudover kan aerosoler ophobes i lukkede rum, hvilket øger risikoen for, at de kommer ind i vores kroppe, når vi trækker vejret [6].
Har du nogensinde været i et klasseværelse, hvor lugten af frokost bliver overvældende? Det kan skyldes, at lokalet ikke har tilstrækkelig ventilation. Ventilation er en metode til at fortynde og fjerne luftbårne forureninger som f.eks. virusholdige dråber. Lukkede rum med recirkuleret luft har potentiale til meget højere virusinfektionsrater. Klasselokaler med dårlig ventilation kan akkumulere virusholdige aerosoler, dråber og forurenede overflader, hvilket øger risikoen for, at virussen spredes til flere mennesker [7].
For at reducere virusoverførsel indendørs skal vi praktisere god hygiejne. Det kan indebære regelmæssig håndvask og rengøring af overflader, der ofte berøres, og som kan være blevet forurenet, f.eks. borde, dørhåndtag og lyskontakter. Derudover kan brug af ansigtsmaske begrænse overførslen af luftvejsvirus ved at forhindre spredning af virusholdige dråber og aerosoler fra inficerede personer. Ved at holde en sikker afstand (2 m) til personer, der er smittet med luftvejsvirus, kan man bremse virusoverførslen. For at forbedre ventilationen bør vinduer og døre åbnes regelmæssigt. Desuden kan indførelsen af ventilationssystemer og luftrensere fortynde og fjerne virusholdige aerosoler fra klasseværelser [8]. Samlet set kan sikring af god indendørs luftkvalitet reducere spredningen af vira og bidrage til alles velbefindende.
Kapsid: Proteinskallen på en virus, der omslutter dens genetiske materiale.
Genom: Det komplette sæt af genetisk materiale, der findes i en organisme, som kan være DNA eller RNA.
Genreplikation: En cellulær proces, hvor genetisk materiale kopieres.
Genekspression: En proces, hvor genetisk information bruges til at syntetisere et funktionelt genprodukt.
Immunsystemet: Det system, der opdager og reagerer på en lang række skadelige stoffer og samtidig skelner dem fra organismens eget sunde væv.
Lymfocytter: Specialiserede celler, der er ansvarlige for at producere antistoffer og dræbe inficerede celler.
Antistoffer: Proteiner genereret af immunsystemet, der genkender og binder sig til antigener som f.eks. sygdomsfremkaldende vira.
Aerosol: En suspension af fine faste partikler eller væskedråber i luft eller en anden gas.
[1] Bos, L. 2000. 100 år med virologi: fra vitalisme via molekylærbiologi til genteknologi. Trends Microbiol. 8:82-7. doi: 10.1016/s0966-842x(99)01678-9
[2] Moreira, D., og Lopez-Garcia, P. 2009. Ti grunde til at udelukke vira fra livets træ. Nat Rev. Microbiol. 7:306-11. doi: 10.1038/nrmicro2108
[3] Ryu, W. S. 2017. “Virus life cycle”, i Molecular Virology of Human Pathogenic Viruses, red. W.-S. Ryu (San Diego, CA: Academic Press), 31-45. doi: 10.1016/b978-0-12-800838-6.00003-5
[4] Chaplin, D. D. 2010. Oversigt over immunresponsen. J. Allergy Clin. Immunol. 125(2 Suppl 2):S3-23. doi: 10.1016/j.jaci.2009.12.980
[5] Alberts, B. 2015. “The innate and adaptive immune systems”, i Molecular Biology of the Cell, 6th Edn, ed. B. Alberts (New York, NY: W.W. Norton & Company), 1297-343.
[6] Wang, C. C., Prather, K. A., Sznitman, J., Jimenez, J. L., Lakdawala, S. S., Tufekci, Z., et al. 2021. Luftbåren overførsel af respiratoriske vira. Science 373:eabd9149. doi: 10.1126/science.abd9149
[7] Megahed, N. A., og Ghoneim, E. M. 2021. Indendørs luftkvalitet: Nytænkning af reglerne for bygningsdesignstrategier i post-pandemisk arkitektur. Environ. Res. 193:110471. doi: 10.1016/j.envres.2020.110471
[8] Stabile, L., Pacitto, A., Mikszewski, A., Morawska, L. og Buonanno, G. 2021. Ventilationsprocedurer for at minimere den luftbårne overførsel af vira i klasseværelser. Build Environ. 202:108042. doi: 10.1016/j.buildenv.2021.108042
Mennesker har lavet musik i titusinder af år. Men hvad sker der i din hjerne, når du lytter til dit yndlingsband eller din yndlingsmusiker? I denne artikel følger du lydens rejse fra ørerne til hjernen, hvor forskellige områder arbejder sammen, mens du lytter til musik. Musik involverer mange hjernefunktioner, såsom lydbehandling, hukommelse, følelser og bevægelse. Du vil også opdage, at hjernen kan lære at genkende velkendte mønstre i musik, hvilket kan hjælpe med at forklare, hvorfor musik kan gøre os glade, triste eller endda ophidsede. Til sidst vil du udforske, hvad der sker i musikeres hjerner, når de spiller på deres instrumenter.
…
Kunstig intelligens (AI) systemer bliver ofte rost for deres imponerende præstationer inden for en lang række opgaver. Men mange af disse succeser skjuler et fælles problem: AI tager ofte genveje. I stedet for virkelig at lære, hvordan man udfører en opgave, bemærker den måske bare enkle mønstre i de eksempler, den har fået. For eksempel kan en AI, der er trænet til at genkende dyr på fotos, stole på baggrunden i stedet for selve dyret. Nogle gange kan disse genveje føre til alvorlige fejl, såsom en diagnose fr , der er baseret på hospitalsmærker i stedet for patientdata. Disse fejl opstår selv i avancerede systemer, der er trænet på millioner af eksempler. At forstå, hvordan og hvorfor AI tager genveje, kan hjælpe forskere med at designe bedre træningsmetoder og undgå skjulte fejl. For at gøre AI mere sikker og pålidelig skal vi hjælpe den med at udvikle en reel forståelse af opgaven – ikke bare gætte ud fra mønstre, der har fungeret tidligere.
…
Er du nogensinde faldet og slået hovedet, mens du legede? Følte du dig lidt svimmel og havde ondt i hovedet? Hvis ja, kan du have fået en hjernerystelse! Hjernerystelser kan ske hvor som helst. De kan ske under sport, når du leger med dine venner eller endda når du cykler med dine forældre. Det kan være svært at vide, om du har fået en hjernerystelse. Mange børn og forældre er ikke sikre på, hvad de skal gøre, hvis nogen får en hjernerystelse. Læger og forskere ved, at det hjælper dig med at komme dig hurtigere, hvis du gør det rigtige efter en hjernerystelse. Denne artikel forklarer, hvad en hjernerystelse er. Den hjælper dig med at se, om du eller en ven har fået en hjernerystelse, og fortæller dig, hvad du skal gøre, hvis du nogensinde får en hjernerystelse.
…
Hjertet er en meget vigtig muskel, der arbejder uafbrudt for at pumpe blod og levere vigtige næringsstoffer og ilt til alle dele af kroppen. Denne artikel ser på, hvordan hjertet fungerer normalt, og hvad der sker, når det fungerer unormalt, som det er tilfældet med en tilstand kaldet atrieflimren (AF). AF er en almindelig tilstand, der opstår, når hjertet slår uregelmæssigt og ude af takt. AF kan øge en persons risiko for at udvikle alvorlige problemer som hjertesvigt eller slagtilfælde. Denne artikel ser også på, hvordan AF kan diagnosticeres, hvad der forårsager AF, og de forskellige måder, det kan behandles på.
…