beachmollusc ひむかのハマグリ


海辺の浅瀬は水産動物のこども達のゆりかごです
by beachmollusc
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海辺の自然を取り戻そう
 自然の恵みを後世に残すためには、その生態と環境を深く、よく知ることが基本です。

 海岸の浅瀬、干潟や砂浜は資源生物のゆりかごです。
しかし、それにおかまいなしに埋立てや海岸構造物の建設、水質汚染も加わって、日本中の水辺、海辺の環境は撹乱され、破壊されてしまいました。その結果、ハマグリなど干潟の動植物の多くが絶滅危惧種となっています。

 このブログでは、主に砂浜環境の保全を念頭において、日本各地の山、川、海の姿を調べて見てまわったこと、
そして2006年5月に移住した日向市の海辺と里山の様子や生き物などを紹介します。

このブログにリンクを張ることはご自由にどうぞ。

    - 自己紹介 -

大学院博士課程修了後7年間の海外での研究と28年余り大学教員をしていました。

海の無脊椎動物(貝、ヒトデ、サンゴ、クラゲなど)が専門、自称の学位は Doctor of
Underwater Marine Biology
(DUMB:バカセ)

楽観的な悲観論者または悲観的な楽観論者:生態的に無理をしている人類の滅亡は近いだろうが、それも自然の摂理じゃないのかな

せっかちな慎重派:ゆっくり
見極めて急いで集中的に
お仕事します

好きなもの:日本蕎麦が一番、パスタ・スパゲッティ、うどんもよし、つまりメンクイです

嫌いなもの:人混み、投棄ゴミ、マスゴミ、脳衰官僚

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ブルータングの講演(続きの3)

All infections are generalised whether there is disease or not

The disease BTV-8 causes gives rise to much suffering, death peaking at the 6th day of disease. Deaths follow even upon recovery, due to 2ary bacterial infection and hemorrhage. Even when there is no obvious disease in the pregnant cow or ewe, the foetus can be infected and milk yield fall, and similarly bulls or rams rendered sterile after an unnoticed infection. This is because in every single case of infection of the ruminant host with BTV there is a generalized infection, whether disease occurs or not. Virus is delivered into the bloodstream, small capillaries, either from the saliva of an infected female midge when she bites sawing through the skin with her proboscis, or from a needle used previously on an infected ruminant when an invisibly small amount of blood, 1 or 2 micro-litres, containing infectious virus can be transferred. The virus infects cells of the immune system, the cells lining small blood vessels called endothelial cells and young red blood cells in the marrow or spleen. Other cell types can also be infected, pneumo-cytes in the lung for instance. The virus is carried round the body in the bloodstream, in immune cells and in red blood cells and perhaps free in the plasma, and after several days many millions of cells are infected throughout the animals body. The virus present in the bloodstream (called viraemia) can cross the placenta and infect the foetus.

症状のあるなしに関わらず全身に感染は広がる

BTV-8 が引き起こす病気は重症になると6日目に死亡のピークを迎える。症状が治まった後でさえ、二次的な細菌感染や内出血による死亡も見られる。妊娠している牛や羊で、はっきりした症状がでていなくても胎児が感染することがあり、母乳が出なくなり、オスでも症状が出ずに感染した牛と羊が不妊になる。それは病気の症状に無関係にBTVに感染した反芻動物では必ず全身にウイルスが広がるからである。感染したメスのヌカカが吻で皮膚を突き通して刺すときの唾液、または感染した反芻動物に使用された注射針で百万分の1か2リットルのごく微量の血液が注入された場合、ウイルスは毛細血管の血流に入り込む。ウイルスは免疫システムの細胞、血管壁を作る内皮細胞、そして骨髄や膵臓でできたばかりの赤血球に感染する。そのほかの細胞、例えば肺臓の腺系細胞にも感染する。免疫細胞、赤血球、そしておそらく血漿中に出た状態でもウイルスは血液の流れにともなって全身を巡り、数日後には動物の全身の何百万もの細胞に感染が広がる。血流内のウイルス(ウイルス血症という)は胎盤を透過して胎児を感染させる。

What a virus is and how it takes over an infected cell

Viruses are obligate intra-cellular parasites. This means they must enter a living cell in order to come alive and multiply, reproduce themselves. The virus must key onto a receptor on the cell surface, like a key inserted into a lock, so the cell will take the virus in, otherwise the virus cannot gain admittance. Once inside the virus hi-jacks the cell in order to reproduce itself making use of every facility. It makes the cell manufacture 100, 000 new viruses. These newly formed viruses must exit the cell, they do not always kill it in the process. (Imagine this school building is an animal cell. Imagine this football to be a virus. These are roughly their relative sizes. What is a virus? Simply a protein shell protecting the genome, in the case of BTV the genome consists of 10 different RNA segments and these are hidden inside the outer shell. The virus is inert. Imagine this room has a small round hemispherical window. The ball is kicked up against this small round window from the playground and it gets stuck because it fits perfectly. The window is opened because the cell thinks it is something useful, the post perhaps or a message, and lets the football, the virus, in. The virus this football puts a stop to all lessons and multiplies so that 100, 000 of these footballs fill several rooms of the school. Finally they must be let out of the doors and windows or the walls will be broken down. In reality this whole cycle of infection may only take half a day.)

ウイルスとは何か、それがどうやって感染した細胞を乗っ取るか

ウイルスは細胞内に従属的に寄生する。その意味は、ウイルスが活性化して自己再生産によって増殖するには、まず(生物の)生きている細胞内に侵入しなければならないことを意味する。細胞が受け入れるように、まず細胞の表面にある受け口に、あたかも錠前に鍵が差し込まれたような状態に、ウイルスがぴったりと合わなければならない。そうでなければ、ウイルスは細胞内に入れてもらえない。細胞に入ってハイジャックができたら、そこにあるあらゆるものを利用して自己複製をする。細胞に10万もの新しいウイルスを複製させる。新しいウイルスは細胞の外に出なければならないが、その細胞を殺して出るとは限らない。(例えばこの学校の建物が動物細胞の大きさとしてみると、このフットボールがウイルスの大きさである。大雑把に言って、そのような大きさの比例関係となっている。ウイルスは何かといえば、ゲノムがそれを守るタンパク質の殻で覆われていて、BTVの場合は10本のRNA鎖から成り、外殻の中に包み隠されている。ウイルスは自分では動けない。この教室に小さな丸い半球形の窓があるとして、フットボール(ウイルス)が校庭で蹴飛ばされて丸い窓に飛び込んでピッタリ挟まったものとする。細胞はそれを何かの役に立つ、郵便物かなにかのメッセージと考えて窓を開けてボール(ウイルス)を受け入れる。中に入ったウイルスはすべての教室をめぐり回って授業を受け、数が10万個に増えて学校の中のいくつかの教室に充満する。最後に、増殖したウイルスは教室の窓やドアから外に出されねばならない。さもなくば、壁が壊れて倒れてしまう。現実には、このような(ウイルスの)増殖サイクルは半日で起こる。)

The battle between host and virus

How do animals fight off virus infections? The animal immune system has evolved to beat the virus invader and prevent a re-infection in a way unique to viruses. This is different from bacteria and parasites such as worms).

The animal immune system has 2 ways of responding to the virus invader. The initial response is innate - natural killer cells and interferon immediately start to contain the infection.

This is quickly augmented by a specific immune response focused against the virus proteins or antigens. The generation of killer T-cells (cytotoxic T-cells) by the immune system occurs within days of the invasion. These multiply in number into an army actively seeking out virus infected host cells. The killer T-cell can detect a virus infected cell because they see a little bit of virus protein on the cell’s surface. They signal to the cell that it must die by committing suicide, unfortunate for the cell, but also for the virus multiplying within, all the progeny and any viral proteins are degraded and so lost as well. This attack focuses specifically on the invader BTV-8 for example, the foreign virus proteins triggering it.

宿主とウイルスの戦い

どうやって動物がウイルス感染から身を守るか。ウイルス侵入を跳ね返し、ウイルスの種類ごとに再感染を防ぐ動物の免疫機構が発達している。これは細菌や回虫などの寄生虫とは異なっている。

侵入者となるウイルスに対する免疫システムには二つのやり方がある。当初は生まれつき備わっているキラー細胞とインターフェロンが即座に感染を抑えようと働く。

インターフェロン(英: Interferon、略号:IFN)とは動物体内で病原体(特にウイルス)や腫瘍細胞などの異物の侵入に反応して細胞が分泌する蛋白質のこと。ウイルス増殖の阻止や細胞増殖の抑制、免疫系および炎症の調節などの働きをする。

次に特定のウイルスが持つタンパク質、抗体を標的とする免疫反応がすばやく加わる。免疫システムによってキラーT細胞(細胞毒性T細胞)の形成がウイルス侵入を受けて数日間に起こる。この細胞が増殖して莫大な数の兵士となり、感染しているホスト細胞を探索する。キラーT細胞は、細胞表面上に現れたウイルスのタンパク質のわずかな部分からウイルス感染細胞を見つけ出すことができる。キラー細胞は感染細胞に対し細胞死をもたらす信号を出す。その細胞は不運であるが中で増殖中のウイルスも巻き込まれて複製されたウイルスもウイルス性タンパク質も全て一緒に分解されて消滅する。BTV-8のような外部から侵入したウイルスの持つタンパク質が引き金となって攻撃が特定のウイルスに集中する。

Neutralising antibodies, how they work

A slightly later response of the animal’s immune system is to make antibody against the foreign virus proteins. There may be a role for antibody in mopping up the results of the battle of the killer T-cells, but the most important and unique consequence of the secretion of billions of antibody molecules directed at the virus comes later. As the immune response matures a small proportion of the antibody formed is focused on the proteins protruding from the surface of an intact virus. This has the unique property of inactivating the virus, what we virologists call neutralising antibody. The BTV an orbivirus is round and can be imagined to look like a football (demonstrate a football). The antibody molecules are in reality only about an inch in relation to the size of the football (demonstrate with hazel twigs Y-shaped). Each antibody is Y-shaped and the 2 arms bind at their tips tightly and formed to fit perfectly the shape of the protein on the outside of the virus (hold up football with Y twig applied). Only a few such antibodies, a few Yes, are needed to bind to the surface to inactivate the virus. Even if the virus still attached to the neutralising antibody enters a cell it is in effect locked in, irreversibly inactivated, and harmlessly degraded and the cell escapes infection. These protective antibodies only form in response to virus infection. The neutralising antibodies protect against re-infection with the same virus because they are constantly circulating in the blood ready and waiting to bind to a similar virus, of the same serotype (the same surface protein type) to which they were initially raised. As there are billions of neutralising antibodies secreted into the bloodstream for the lifetime of the animal following an infection, they are more than a match for the few hundreds or thousands of viruses reintroduced into the host in re-exposure. The 24 serotypes of BT virus all require their own distinctly different neutralizing antibodies- hence for immunization against BTV-8, BTV-8 must itself be used in the vaccine.

抗体による(ウイルスの)中和、その働き方

やや遅れて反応するが、異質なウイルスのタンパク質に対する抗体を動物の免疫システムが形成する。抗体にはキラーT細胞のやった仕事の後始末もあるだろうが、ウイルスを標的にした特異的な抗体の分子が何億もつくられる結果、もっとも重要な結末はその後になる。免疫反応が高まるにつれて、形成された抗体のわずかな部分が無傷のウイルスの表面から突き出ているタンパク質の上に集中する。これがウイルスを不活性化する特異的な効果を持っていて、ウイルス学者が言うところの中和抗体である。BTVはオルビウイルスの一種で球形のフットボールのような姿と想像すればよい。抗体分子はこのフットボールに対して1インチ(2.5センチ)の大きさに過ぎない。(Y字の小枝でフットボールに対峙させる)個々の抗体はY字形をしていて二又の枝先がウイルスの表面に出ているタンパク質分子の形に合わせピタリと締め付ける。わずか数個の抗体分子があれば、それだけでウイルスを不活性化するに足りる。このように抗体で中和されたウイルスが細胞内に侵入することがあっても効果的に固められていて元に戻れないまま分解されるので細胞は感染から逃れる。このような防護的な抗体はウイルス感染があってからしか形成されない。中和抗体は血流の中で絶えず循環していて、形成時の同じ血清型(表面のタンパクが同じ型)のウイルスを待ち受けて結合することで同じウイルスの再感染を防止する。感染した動物の体内には生涯にかけて何億もの中和抗体が血流に出ているので、宿主が再度ウイルスの暴露を受けて何百何千も侵入してきても十二分に対抗できる。BTウイルスには24の血清型があり、それぞれの型ごとに異なる中和抗体が必要であるから、BTV-8の免疫形成のために使うワクチンをつくる場合に同じBTV-8が必要となる。

Reinfection

Reinfection is usually completely prevented. If there is a large inoculum and the virus not all neutralised before it can infect a cell then re-infection can occur but it is limited and localised, serving as a strong reminder to the immune system and boosting neutralising antibody production. Any re-infection is inconsequential as the level of virus in the bloodstream is not likely to be high enough to infect a female midge, let alone cause any disease in the host. Nor will the level of virus in the blood be high enough to cross the placenta. Memory immune cells were formed in the first infection and are able immediately to regenerate killer T-cells and antibodies, all this within days of re-exposure.

再感染

通常、再感染は全く起こらない。もしウイルスが多量に注入され、全部が中和されないまま細胞に侵入できれば再感染が起こるが、その場合でも規模が限られ局所的である。それが中和抗体形成を強化させるように免疫システムを強く動かす。再感染が起こっても、発病に至らず、血流中のウイルス濃度がメスのヌカカを感染に導くほどの高さでないので、後が続かない。また胎盤を通して通過するような濃度にも達しないだろう。記憶免疫細胞が最初の感染時に形成され、ウイルスに再び暴露されたときにキラーT 細胞と抗体をすぐさま再生させる。
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by beachmollusc | 2010-08-10 13:45 | 口蹄疫
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