¿Por qué una partícula de virus para una enfermedad en particular generalmente no es suficiente para causar esa enfermedad?

Shulamit tiene una muy buena respuesta general.

Hay otros dos aspectos que creo que podrían ser importantes aquí: las defensas pasivas y la tasa de mutación intrínsecamente alta de los virus.

Para que un virus se multiplique, necesita llegar intacto al tipo correcto de células. A pesar de sus poderes inmensamente destructivos, los virus a veces pueden ser muy quisquillosos y también algo frágiles. Son realmente una pequeña bola de proteína y (generalmente) ARN. Si terminan en el lugar equivocado, se desnaturalizarán rápidamente y no representarán una amenaza en absoluto. Sé que un gran aspecto de la infección inicial por VIH es atravesar el epitelio (la capa externa de células de un órgano) hasta un lugar donde puede atacar a las células correctas (células T CD4 +). Digamos (y estoy totalmente inventando esto) que hay una probabilidad de uno en tres de que una partícula viral que funcione de otra manera atraviese el epitelio. Bueno, obviamente si tienes 100 partículas, entonces algo así como treinta pasará y una infección es bastante probable, pero si solo tienes una partícula, entonces hay un 66% de posibilidades de que esa partícula ni siquiera llegue a través del epitelio, y mucho menos a los tipos adecuados de células para causar una infección. Existen muchas barreras probabilísticas en el cuerpo que pueden causar que una proporción de partículas virales simplemente se muevan por cualquier razón.

Otro factor es que muchos virus son muy propensos a la mutación. Esto es realmente bueno para ellos porque se reproducen en cantidades tan enormes y esa amplia variación genética debería permitir que una población supere rápidamente casi cualquier barrera. Es la razón principal por la que vemos muchos virus resistentes a los medicamentos, pero no muchos Kakapos resistentes a los perros. Por otro lado, esto significa que un cierto porcentaje de partículas virales van a mutarse de manera perjudicial. Para devolverlo: si esta única partícula viral está mutada de tal manera que tiene una capacidad reducida para: unirse al receptor del huésped, inyectar su material genético, envoltura de forma, o cualquiera de un millón de defectos genéticos, entonces ese solo Partícula no va a estar haciendo mucha infección en absoluto.

Puede ser esclarecedor saber que cuando medimos partículas virales en el tejido humano usamos la escala logarítmica. No es raro medir (para VIH en una persona no tratada) 10 ^ 7, 10 ^ 8 o 10 ^ 9 partículas virales POR GRAMO. He visto números para el ébola de 10 ^ 10 partículas por ml de sangre.

Solo chupa esos números por un momento.

Más o menos como preguntar por qué una gota de lluvia es diferente de un aguacero torrencial, y si no ocurre una inundación con una gota de lluvia, ¿por qué sucede cuando cae una pulgada de lluvia cada hora?

El sistema inmune no es infinito. Si la cantidad de ataques con los que se enfrenta es lo suficientemente pequeña, puede luchar contra la mayoría de las cosas. ¡Y lo hace! Nuestros cuerpos están expuestos a virus la mayoría de los días, si estamos fuera de casa con otras personas. Pero no nos enfermamos todos los días.

Pero cuando recibimos demasiados ataques al sistema inmune, puede ser un poco de suerte, que el virus se transforma en una enfermedad completa.

Si tiene una tina de agua, una taza y un balde, y la tina está llena de agua y pequeñas cosas flotando en ella, y toma tazas de agua de la tina, junto con las cosas que flotan alrededor, y la taza por copa llena el balde, no sabes lo que habrá en ese vaso, además del agua, el momento en que viertes el vaso que rebosa el cubo. Pero esa taza que rebosa el cubo, es como el virus que sobrepasa tu sistema inmune, y luego te enfermas.

Su sistema inmune es como ese cubo: todos estos ataques ocurren, casi todos los días, pero hasta que “el cubo se desborda”, no se enferma.

Gracias por hacer esta pregunta. He tenido la misma pregunta yo mismo. Uno pensaría que si toma un único paquete viral, lo pone en una celda y ese virus hace 1000 copias de sí mismo, enjuague y repita, y tiene 1000000 copias virales. Nunca he entendido cómo las personas pueden hablar con tanta confianza sobre la mínima dosis viral que se necesita para infectar a alguien.

Dicho esto, las (muy buenas) respuestas de otros aquí parecen indicar que la infección solo ocurre cuando el sistema inmune se ve abrumado por el número de virus. Para mí, eso habla de lo increíble e impresionante que es nuestro sistema inmunológico. Prácticamente todos los virus deben ser reconocidos como otros por el sistema inmune. Al parecer, siempre ganamos la guerra a menos que nos invadan demasiados merodeadores.

Debido a que nuestros macrófagos es probable que se lo coma, digerirlo y luego escupirlo. Eso es lo que hace nuestro sistema inmune innato, generalmente apaciguar criaturas desagradables.

Si hay demasiados para comer, entonces necesitamos usar nuestro sistema inmune adaptativo e ingeniería genética de anticuerpos, lo cual es muy complicado y un dolor en el trasero.