ウイルスに感染すると人間はなぜ死ぬことになるのか

がん治療セカンドオピニオン サポートセンター新型コロナウイルス(COVID-19)の感染拡大が減少しません。 新型コロナウイルス感染が広がって4ヵ月を過ぎているのに感染者の増加曲線が3月の下旬より加速度的に増加していています。 日本でも、今後感染者数が爆発的な増加が予想されます。

ウイルスが変異を起こしやすい状況があり、毒性が強くなっていても不思議ではありません。 ヒトのDNAは二重螺旋ですが、コロナウイルスは1本鎖RNAなので変異を起こしても不思議ではありません。 (RNAは、転写により一部のDNA配列を鋳型として合成されます)

二重螺旋だと、片方のDNAが傷ついたり突然変異を起こしても、修復酵素が働き、さらに片方のRNA側で修復する作用があります。
ウイルスに感染すると、数パーセントの割合とはいえ宿主である人間はなぜ死ぬことになるのか。 ウイルス感染によって体内に発生する膨大な活性酸素が原因です。 ウイルスを排除しようとして、体内のマクロファージや白血球などが大量の活性酸素を放出し、 さらに各種サイトカインなどの過剰発生が細胞毒性となって正常な細胞がダメージを受けて活動ができなくなります。

サイトカインには白血球が分泌し、免疫系に機能するインターロイキン類、ウイルスや細胞の増殖を抑制するインターフェロン類など、様々な種類があります。 病原体に対する免疫系の働きとしては、主に好中球やマクロファージなどの免疫系の作用、キラーT細胞による細胞傷害性物質の放出による宿主細胞の破壊、 B細胞が産生する抗体による不活化などがあります。このような免疫細胞の活性化や機能抑制には、サイトカインが重要な役割を担っています。

サイトカインストーム

がんのステージが進んだ状態に似ているサイトカインストームの可能性もあります。
ウイルスを排除するための免疫組織が暴走し、その結果としてあらわれる炎症が、肺の細胞に強いダメージを与える場合もあります。 ウイルスの侵入や薬剤の投与などが引き金となって、サイトカインが過剰に産生されます。 サイトカインとは細胞から分泌されるタンパク質のことですが、細胞にシグナルを伝達し、細胞の増殖、分化、など多様な細胞応答を引き起こします。

その過程でさまざまな炎症症状を引き起こすのが炎症性サイトカインです。 血液中にこれらの炎症性サイトカインの血中濃度が高くなると、 血管内凝固症候群(DIC)や血圧の上昇、心不全、低酸素血症、などが起き、 最悪の場合多臓器不全(生命維持に必要な複数の臓器の機能が障害された状態のこと)に至ります。 これらの状態を「サイトカインストーム」と呼びます。炎症性サイトカインは炎症を強め機能障害や細胞・組織の崩壊をもたらす病気です。免疫疾患を引き起こすこともあります。

炎症症状を引き起こすのが炎症性サイトカインです。がん細胞にも同じことがいえます。がんが、増大してくるとサイトカインが過剰に産生され、大量の活性酸素を発生させます。

サイトカインは免疫系のバランスの乱れなどによってその制御がうまくいかなくなると、 サイトカインストームと呼ばれるサイトカインの過剰な産生状態を引き起こし、ひどい場合には致死的な状態に陥ります。 サイトカインは本来の病原体、ウイルスなどから身を守る役割のほかに、様々な疾患に関与していることが明らかになってきています。

ウイルス感染症によるパンデミック

感染症によるパンデミック(一気に感染者が増えるケース)
どんなに高度な医療が、向上しても防げない未知なるウイルスが存在し、人類はその脅威に常にさらされているということです。しかも、その脅威は増すばかりです。ウイルスには、ある動物の細胞には結合できるが別の動物の細胞には結合できない「特異性」があります。多くのウイルスには増殖するのに適した温度があります。

ウイルスは自身を複製するときに宿主である人の酵素群を使いますが、それが働きやすい温度があるためです。ウイルスが感染し増殖に必要な酵素が活発になる温度は42度です。人間のそれは36度で増殖効率が悪いので、人へうつすほどの感染力を持ちえないのですが、ところが、コロナウイルスは、物凄い速度で変異しています。

ウイルスは変異を繰り返す

生命が生まれて38億年、その中で僕たち人類の歴史はほんの一瞬にすぎません。遺伝子には多様性を広げる仕組み、あるいは局所的な変動に適応する仕組みがなどが組み込まれています。 ウイルスは物凄い速度で変異していて、ウイルスによっては年間で1000代以上も代替わりしていて、ウイルスの1年間は人類に例えると約3万年に相当し、ホモ・サピエンスがから現代人の代替わりになるくらいです。

ダーウィンは進化の中で生物が生き残るのは、「いちばん強い者でも、いちばん頭がよい者でもなく、いちばん適応力がある者である」と進化論で解いています。