LE10 Sjukdomar & Evolution

Question 1

Evolution hos patogen & värd

Answer 1

Patogen är i konflikt med sina värdar -> selektion på patogenet och på värdens immunförsvar.

Question 2

Medfödd känslighet vs förvärvad immunitet

Answer 2

• 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.

Question 3

Antigen

Answer 3

Kroppsfrämmande ämne som framkallar en reaktion i immunförsvaret. Ex. spikeprotein på corona-virus.

Question 4

Antikroppar

Answer 4

• 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 .

Question 5

Evolutionär kapprustning

värd vs. patogen

Answer 5

• 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.

Question 6

Influensaevolution

Answer 6

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.

Question 7

Antibiotikaresistens

Answer 7

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.

Question 8

Spridning vs, virulens

Answer 8

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

Question 9

Feber

Answer 9

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

Question 10

Tre hypoteser för virulensevolution

Answer 10

• 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.

Question 11

Virulen, infektivitet & infektiös dos

Answer 11

• VIRULENS: Hur allvarlig sjukdom patogenen orsakar.
• INFEKTIVITET: Hur många som exponeras får sjukdomen.
• INFEKTIÖS DOS: Antal patogener som behövs för att orsaka sjukdom.