Общим для царств растений, грибов и животных является их клеточное строение. Каждый представитель этих царств, независимо от размера, состоит из клеток: одной или огромного множества.
Вирус — это мельчайший внеклеточный организм, который поражает и заражает другие организмы, вызывая у них различные заболевания. Воздействие вирусов на человека может быть самым разным: от легкого недомогания до серьезных проблем со здоровьем
А вирус, в отличие от других живых существ, представляет собой особый, неклеточный организм. Это жизненная форма, находящаяся на границе живой и неживой природы.
И существовать вирусы могут в двух состояниях: покоя и размножения. Когда вирус находится в состоянии покоя, он похож на кристалл и не проявляет признаков жизни. А как только он проникает в какую-либо клетку живого организма, тут же начинает размножаться.
Даже несмотря на то, что вирус может быть неактивным и походить на объект неживого мира, из-за способности размножаться его все-таки относят к живым существам.
Размножение — это единственное, что вирусы умеют делать: ведь у них нет потребности в питании или выполнении тех функций, без которых другие живые организмы просто не могут существовать.
Разнообразие вирусов
Форма вирусов
Структура вирусов
Вирус состоит из двух основных компонентов. Как и у клетки, у него есть внешняя защитная оболочка.
В состав этой довольно прочной оболочки входят белки, которые надежно защищают вирус от воздействий окружающей среды в течение нескольких лет. Именно из-за защитной оболочки убить вирус очень сложно.
Внутри нее находится генетический материал, к примеру в виде ДНК, где содержится информация, необходимая для образования нового вируса.
Структура вирусов
Размножение вирусов
Тебе уже известно, что вирус не может размножаться вне живой клетки. Как только вирус оказывается в ней, его наследственный материал высвобождается в эту клетку.
Все происходит очень быстро: генетический материал вируса проникает в ядро чужой клетки, и она полностью попадает под контроль вируса. Клетка перестает выполнять все свои функции, вместо этого занимаясь производством новых вирусов. В это сложно поверить, но в течение получаса в одной клетке образуются сотни новых вирусов.
Размножение вируса
Таким образом клетка превращается в место воспроизводства нового поколения вирусов, т.е. участвует в создании собственных врагов, которые будут атаковать такие же клетки.
И когда стенка клетки не выдерживает сильного напора огромного количества образовавшихся вирусов, она разрывается, выпуская в организм этих вредоносных существ. Они атакуют другие клетки, и процесс повторяется.
Вирусы поражают клетки человека, животных и растений.
Способы передачи и распространения
Существует много способов передачи и распространения вирусов. Например, насекомые, которые питаются растительными соками, переносят вирусы от больного растения к здоровому.
В результате заболевания может измениться форма растения и прекратиться его рост. Кровососущие насекомые распространяют вирусы среди животных. При кашле и чихании люди передают друг другу вирус гриппа.
Человек может заболеть бешенством, если его укусила больная собака или другое животное, в организме которого находится этот вирус.
Как наш организм защищается от вирусов?
Каждый из нас хоть раз в жизни болел каким-либо вирусным заболеванием, среди которых наиболее распространенные — корь, ветрянка, герпес грипп и др. Все они протекают довольно тяжело. Но уже с давних времен люди заметили, что есть такие болезни, переболев которыми один раз, больше не заразишься никогда в жизни. Это корь, ветрянка и оспа.
Мальчик, заболевший ветрянкой
Почему так происходит? Когда человек заболевает одним из этих недугов, в его организме образуются специальные клетки, называемые антителами.
Антитела запоминают информацию о вирусе и вырабатывают вещества для его уничтожения.
Поэтому, переболев некоторыми вирусными заболеваниями один раз, мы получаем защиту на всю жизнь, ведь наш организм уже научился распознавать эти вирусы и бороться с ними.
Скорее всего, тебе приходилось слышать такие слова как «ВИЧ» и «СПИД». Что же они означают? ВИЧ — это вирус иммунодефицита человека.
Этот вирус вызывает медленно развивающееся заболевание (ВИЧ-инфекцию). Он поражает клетки иммунной системы, в результате чего организм теряет возможность сопротивляться инфекциям и со временем развивается синдром приобретенного иммунного дефицита (СПИД). Это конечная стадия ВИЧ-инфекции. Без лечения средний период выживаемости после инфицирования ВИЧ составляет от 9 до 11 лет.
Борьба с вирусами
В начале XI в. доктора Индии и Китая уже знали о том, что у человека выработается стойкая невосприимчивость к черной оспе, если он получит небольшое количество вакцины, т.е. микроорганизмов, которые при введении в организм не могут вызвать заболевание, но обеспечат выработку антител.
Так, китайские и индийские врачи либо вводили небольшое количество измельченной кожи с ранки больного в маленький разрез на коже здорового человека, либо предлагали вдыхать эти частицы.
Таким образом у здорового человека начинали вырабатываться защитные антитела, способные бороться с вирусом черной оспы. К началу XV в.
этот метод широко применялся на всей территории Османской империи и Восточной Африки.
Европейские врачи начали использовать такой способ вакцинации против черной оспы только в XVIII в. К концу XIX в. в Англии и Франции появилась игла для подкожных инъекций, при помощи которой доктора вводили вакцины против известных на то время вирусов в руку или ногу человека.
Однако такой способ борьбы действует далеко не на все вирусы. Например, микроорганизмы, вызывающие гепатит или грипп, развиваются и меняются настолько быстро, что старые антитела не могут справиться с новыми формами этих вирусов.
В настоящее время создано большое количество вакцин против различных вирусных заболеваний: гепатита, бешенства, дифтерии, столбняка и др.
Вирус гриппа
Иммунная система представляет собой органы, ткани и клетки, совокупная работа которых направлена на защиту организма от различных заболеваний.
Что же происходит в случае попадания в организм чужеродных веществ? Допустим, ты поцарапался о гвоздь. Можно сказать, что гвоздь прошел через первый барьер иммунной системы — твою кожу.
Все бактерии, которые находились возле этого места, незамедлительно воспользовались возможностью и проникли в рану.
Первыми в борьбу с бактериями вступают клетки-макрофаги. Они полностью поглощают чужеродные тела и заключают их в оболочку. Далее к процессу уничтожения подключаются и другие клетки, стоящие на страже иммунной системы.
Умные клетки сами решают, с кем им предстоит бороться: с вирусом или бактериями. В нашем случае все силы организма будут направлены на борьбу с бактериями.
На последнем этапе этого сражения подключаются антитела — крохотные белки, которые полностью обезвреживают чужеродные частицы.
В течение столетий вирус натуральной оспы поражал огромное количество людей.
Эпидемии ежегодно уносили множество человеческих жизней до тех пор, пока английский врач Эдвард Дженнер не разработал первую в мире вакцину против натуральной оспы. К концу XVIII в.
люди уже знали, что коровья оспа не представляет опасности для человека (на коже всего лишь появлялось несколько пузырьков), более того, люди, переболевшие коровьей оспой, редко заражались оспой натуральной.
Врач Эдвард Дженнер делает мальчику прививку от натуральной оспы
В 1796 г. Дженнер перенес содержимое кожного высыпания у женщины, заразившейся коровьей оспой, в царапину на руке здорового мальчика. Вокруг надреза появились краснота и нарывы, повысилась температура, однако спустя несколько дней недомогание полностью прекратилось. Через полтора месяца Дженнер сделал этому мальчику повторную прививку человеческой оспы, и ребенок не заболел.
Как работает вакцина?
Вакцина — это ослабленный вариант вируса, благодаря которому защитная система живого организма знакомится с инфекцией и формирует соответствующий иммунитет в случае попадания полноценного вируса в тело привитого человека. Это означает, что в организме начинают вырабатываться защитные антитела, которые в состоянии справиться с вирусом делая человека невосприимчивым к заболеванию.
Поделиться ссылкой
Вирусы • Библиотека
Что нам в первую очередь приходит в голову, когда мы слышим про вирусы? Вы наверняка подумали о компьютерных вирусах — вредоносных программах, которые портят компьютер. Но ведь не просто так говорят заболевшему, скажем, гриппом: «Это вирусное, потому и температура 39!». Наверное, настоящие вирусы связаны с болезнями и эпидемиями, а компьютерные так назвали по аналогии. А вот кто такие эти настоящие — сейчас будем разбираться.
Почему вирусы так называются? Оказывается, слово «вирус» имеет латинское происхождение и означает — что бы вы подумали? — яд! Незавидное название…
И неудивительно, ведь долгое время вирусы связывали исключительно с опасными заболеваниями, всегда заразными, а иногда и смертельными. Известно, например, что египетский фараон Рамзес V умер от оспы в XII веке до н. э.
(на рисунке 1 приведена фотография головы мумии фараона). Правда, тогда никто не знал, что чёрная оспа — заболевание вирусной природы.
Кстати, первую вакцинацию провели именно против оспы, в 1796 году. Английский врач Эдвард Дженнер заметил, что доярки, переболевшие коровьей оспой (это не смертельное для человека заболевание), от чёрной оспы никогда не умирали.
Тогда ему в голову пришло привить от этого смертельного заболевания восьмилетнего мальчика, Джеймса Фиппса, никогда не болевшего чёрной оспой (рис. 2). У заболевших коровьей оспой на коже образуются пустулы, или, по-другому, гнойные пузырьки.
Дженнер внёс в ранку мальчика жидкость из пустул больной доярки. Пустулы появились и у Джеймса, но скоро исчезли. Тогда врач заразил мальчика чёрной оспой.
«Смелый», надо сказать, поступок — результат был непредсказуем! Но Джеймс выжил и приобрёл иммунитет, а Эдвард Дженнер и термин «вакцинация» (от лат. «vacca», что означает «корова») вошли в историю.
Но и Дженнер не имел представления о том, что является причиной заболевания оспой. В XIX веке все болезнетворные организмы и вещества без разбора называли вирусами.
Лишь благодаря опытам отечественного биолога Дмитрия Иосифовича Ивановского прекратилась эта путаница! Он пропускал экстракт заражённых табачной мозаикой1 растений через бактериальные фильтры, сквозь которые не проходят даже самые мелкие бактерии.
Выяснилось, что экстракт оставался по-прежнему заразным для других растений. Значит, возбудителями табачной мозаики были организмы, меньшие по размеру, чем бактерии; их назвали фильтрующимися вирусами.
Вскоре бактерии перестали называть вирусами, а сами вирусы выделили в отдельное царство живых организмов. Дмитрий Ивановский же во всём мире по праву считается основателем вирусологии — науки о вирусах.
Но что мы пока поняли про вирусы? Только то, что они меньше бактерий. Чем же вирусы так не похожи на другие организмы? И почему понадобилось вдруг их выделять в отдельное царство? А вот почему.
В отличие от других живых организмов, вирусы не имеют клеточного строения, а значит, и всех характерных для клетки структур. А ещё они единственные, кто не умеет самостоятельно производить белок, главный строительный материал всего живого.
Поэтому их размножение невозможно вне заражённой клетки. Из-за этого многие учёные не без оснований считают вирусы внутриклеточными паразитами.
Жертвами различных вирусов становятся представители всех без исключения существующих царств живых организмов! Так, есть вирусы растений — вирус табачной мозаики (рис.
3, слева), вирус мозаики костра (это растение изображено на рисунке 3, справа), вирус желтухи свёклы, вызывающий иногда даже эпидемии. Кстати, в растение вирус просто так не проникнет. Заражение происходит при травмах растительных тканей.
Типичный пример: тля пьёт сок из стебля и для этого протыкает покровные ткани — а вирус тут как тут.
Грибы тоже поражаются вирусами, вызывающими, например, побурение плодовых тел у шампиньонов или изменение окраски у зимнего опёнка. Причиной многих опасных заболеваний животных и человека тоже служат вирусы: вирус гриппа, ВИЧ (вирус иммунодефицита человека), вирус Эбола, вирус бешенства, герпеса, клещевого энцефалита и т. д.
Есть даже вирусы, поражающие бактерии, их называют бактериофагами2. Так, в конце XIX века исследователи из Института Пастера заметили, что вода некоторых рек Индии обладает бактерицидным действием, то есть способствует снижению роста бактерий. И достигалось это благодаря присутствию в речной воде бактериофагов.
Как же «живёт» вирус? В действительности, среди учёных до сих пор ведутся споры по поводу того, считать ли вирусы живыми организмами или нет. Сейчас поймём, почему. Вирус существует в двух формах. Вне хозяйской клетки все части вируса собраны в устойчивую конструкцию — вирион.
Он не проявляет признаков жизни, однако «переживает» неблагоприятные условия среды, и довольно успешно. Если такой вирион проникает в клетку-мишень, то он там «раздевается». Раздевается — значит разваливается на части и эксплуатирует клетку для создания новых частиц — своего потомства.
«Собранные» клеткой новые вирусные частицы затем покидают её в виде тех самых вирионов.
Если вирионы — не клетки, то как же они устроены? Оказывается, все вирусы имеют красивую симметричную оболочку. Это может быть спираль, как у уже знакомого нам вируса табачной мозаики (рис. 4, слева). А может быть выпуклый многогранник, как, например, у вирусов мозаики костра (рис. 4, в центре) , герпеса (рис. 5, слева) и др.
Вирион мозаики костра по форме напоминает футбольный мяч (рис. 4, справа). Но мало того, у некоторых вирусов бывают ещё и дополнительные «навороты» — так, у аденовируса А человека есть шипы, отходящие от вершин вириона, вроде стержней с утолщениями на концах (рис. 5, в центре). А бактериофаг похож на многогранник со спиралью и ножками (рис.
5, справа).
Такая затейливая оболочка должна, наверно, служить защитой для чего-то? И правда, за ней скрывается наследственная информация вируса — её он передаёт потомству. Заражая клетку, некоторые вирусы не только размножаются там, но и безнадёжно её «портят».
В итоге клетка или погибает, или ведёт себя неправильно. Пример такого неправильного поведения — раковая опухоль. Клетки в ней бесконтрольно делятся, тогда как нормальные клетки всегда способны вовремя остановиться.
Вирусы могут служить причиной развития рака.
Но не стоит думать, что вирусы причиняют исключительно вред другим организмам! Так, исследователи из Пенсильванского университета показали, что безвредный для человека вирус AAV2, встречающийся почти у всех людей, убивает самые разные виды раковых клеток. При этом здоровые клетки организма вирус не заражает.
А совсем недавно стало известно, что вирусы тоже болеют. Мимивирус, поражающий амёбу Acanthamoeba polyphaga, сам страдает от другого вируса-спутника (рис. 6). Он, кстати, так и называется — Спутник.
Этот вирус-спутник использует механизмы воспроизводства мимивируса для собственного размножения, мешая ему нормально развиваться в клетке амёбы. По аналогии с бактериофагами, он был назван вирофагом, то есть пожирающим вирусы.
Можно сказать, что присутствие вируса-спутника в амёбе обеспечивает ей больше шансов на выживание в борьбе с мимивирусом.
Уф… на этом месте предлагаю пока остановиться. Итак, узнав чуть больше про вирусы, мы, надеюсь, не станем судить их очень строго, понимая, что иногда они могут быть полезны, и не только нам! А вообще вирусология — молодая наука. Многое, конечно, уже известно, но сколько всего ещё предстоит узнать! Присоединяйтесь!
1 Распространённое вирусное заболевание растений табака. 2 Бактериофáги, или фáги (от др.-греч. φαγω — «пожираю») — вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки.
Паразиты: какова природа вирусов и почему они возникают все чаще
Коронавирус становится поводом пошутить над незнакомцем, ему посвящают мемы, о нем слагают песни. Вирус проникает не только в организмы живых существ, но и в поп-культуру. Однако пройдет время, и о нем все забудут, как когда-то перестали говорить о вирусе Эбола, атипичной пневмонии и оспе.
Север Туркмении, 1980-е годы. В Средней Азии возникла вспышка ранее неизвестного вируса. Обстановка сложная и напряженная. Вирус передается через зараженную воду. Из-за ее употребления количество заболевших резко растет. В большинстве случаев болезнь протекает относительно благополучно, но ужас в том, что умирают в основном женщины в третьем триместре беременности.
Начались всесторонние исследования, во время которых был открыт вирус гепатита Е. Его основное проявление — «желтуха». Сейчас появилась вакцина и различные методы профилактики этой инфекции. Тогда в эпицентре событий работал эпидемиолог Михаил Фаворов.
Михаил Фаворов, эпидемиолог, доктор медицинских наук
«Я многократно бывал в центре эпидемических вспышек — в Африке, Азии, Индии. Но та, в городе Дашогуз на севере Туркмении, была, пожалуй, одной из самых тяжелых и напряженных. Помню, мы развернули 30-коечную реанимацию для тяжелобольных беременных. Такая эпидемия напоминает ситуацию во время войны, только война — это эпидемия травматизма, а здесь борьба происходит с невидимым врагом».
Сегодня Михаил Фаворов живет в США, занимает пост президента компании DiaPrep System Inc и продолжает активно работать в области диагностики, контроля и профилактики инфекционных заболеваний.
История болезни
Вирус — простейшая форма жизни. Принято считать, что если он находится внутри человека или животного, то становится живым существом — размножается и обменивается информацией. Но когда вирус находится вне организма, он считается неживым. О вирусах мы узнали сравнительно недавно, около 100 лет назад.
Микробиолог Дмитрий Ивановский опубликовал исследование о существовании некой субстанции, которая проходит через фильтры, задерживающие бактерии, и назвал ее вирусом. В то время как чума человечеству известна многие тысячелетия, у нее другая природа — она вызывается бактериями, которые являются более сложным и крупным организмом.
Ее распространение было связано с низким уровнем жизни и плохой гигиеной. Процент летальности достигал 25%, то есть при легочной форме погибал каждый четвертый.
Кадр из сериала «Дождь»
© imdb
Среди вирусных инфекций самой страшной была оспа, которая затронула все страны мира. Вызывалась она вирусом натуральной оспы. Вакцину удалось изобрести благодаря случайному знакомству с коровьей оспой. Вирус животных, которые выступали переносчиками, вводили в организм человека, но вакцинированные не заболевали человеческой формой болезни: организм защищали антитела введенного вируса.
Уникальность натуральной оспы в том, что это антропонозный вирус — им болели только люди. Поэтому, когда произвели вакцину, оспу удалось искоренить. В 1950-х годах в Африке были вакцинированы последние контактировавшие с больными, а с 1978 года вирус был полностью ликвидирован.
Оспа исчезает, когда у последнего заболевшего появляются антитела, — он выздоравливает и перестает быть переносчиком.
Другое дело, что основная часть вирусов зоонозна, то есть переносится от животных к людям, и полностью искоренить такой вирус вряд ли удастся. Первая его передача от животного к человеку называется кроссвидовым переходом.
Так, всем известный вирус гриппа сначала переносили птицы, и только во время Первой мировой войны случился переход на человеческую популяцию, вызвавший эпидемию «испанки», в результате которой умерли десятки миллионов людей.
За последние 20 лет мы наблюдаем уже третью попытку перехода коронавируса на человека. Вакцина, конечно, будет найдена, считает Михаил Фаворов, но не стоит ждать, что «переходы» коронавируса и других зоонозных инфекций прекратятся даже при совершенствовании медицины.
Рецепты с летучей мышью
«Взять одну летучую мышь, варить в кипящем кокосовом молоке около 15 минут с зеленым луком, морковью и специями» — так звучит рецепт апокалиптичного супа, одного из множества китайских деликатесов. Летучие мыши в Китае продаются засушенными и используются в качестве средства альтернативной медицины.
Именно эти существа стали причиной возникновения вспышки эпидемии SARS (атипичной пневмонии) в 2003-м, лихорадки вируса Эбола в 2014-м и коронавируса COVID-19. Фильм Стивена Содерберга «Заражение» прекрасно проиллюстрировал цепочку случайностей, которая привела к эпидемии, похожей на вспышку смертельного вируса Нипах в Малайзии в конце 1990-х годов.
Все началось также с летучей мыши, вирус перешел на свиней, а затем на человека.
«Вспышка эпидемий — это не просто случайность, а стечение обстоятельств, — рассказывает Михаил Фаворов. — И все они вызваны изменениями в окружающей среде. Человечество, ранее никогда не контактировавшее с летучими мышами достаточно близко, вдруг полезло в пещеру, изловило их.
Затем мышей принесли в какое-то место, обработали, возможно, люди даже спали с ними в одном помещении. Зоонозные инфекции обычно передаются при двух условиях: большая доза патогена и достаточно близкий контакт. Еще одним стимулом может быть то, что в этом году у мышей была так называемая эпизоотия — вспышка инфекции.
А это значит, что на человека попала большая доза — миллионы вирусных частиц. Среди этих частиц всегда находится вариация, которая прикрепляется на рецептор в человеческом организме и попадает внутрь клетки.
Причем первый контакт самый тяжелый и часто приводит к гибели первого заразившегося, потому что все системы и ферменты другие, вирус совершенно не приспособлен к человеку и быстро ведет к разрушению организма. Сами же мыши не болеют, а служат только переносчиками».
Кадр из сериала «Вирус»
© imdb
Тепло наших тел
По уровню плотности населения Китай и Индия превосходят все остальные регионы планеты, а разнообразие видов животных в Африке настолько велико, что большинство из нас вряд ли догадываются о существовании некоторых из них, например окапи, виверр, руконожек.
Как редкие животные, так и плотность населения становятся дополнительными стимулами высокой скорости распространения заражения. Вирусы не поражают отдельно китайцев или представителей других наций, вирусы аполитичны и не имеют вероисповедания. Они умеют приспосабливаться к любым изменениям среды не хуже человека.
Все, что им нужно, — тепло наших тел и, возможно, определенные рецепторы.
Коронавирус можно назвать в некотором роде эйджистским — болезнь в единичных случаях затрагивает детей, а умирают в основном пожилые люди. Одна из теорий, выдвинутая экспертами, говорит о том, что существует некий рецептор, который появляется только у взрослых.
Этот «предательский» рецептор помогает вирусам прикрепиться к клетке в большом объеме. Но это пока только гипотеза, и, чтобы подтвердить ее, нужно проделать огромную работу по изучению вирусов. Их структура сложна и многообразна.
Вирусы различаются по форме, по механизму репликации (поражения организма), но самая большая разница в том, что часть вирусов обладает основной нуклеиновой кислотой — ДНК, а другая часть содержит РНК.
Это две разные «природы», и разница между ними гораздо больше, чем между слонами и бактериями — и те и другие хотя бы имеют клетки, которые содержат ДНК.
Вспышка эпидемий — это не просто случайность, а стечение обстоятельств.
Каждый вирус обладает своей особенностью, которую он использует для паразитирования на живом существе, и от этого взаимодействия зависит, к чему приведет заболевание.
Если вирус «наш», антропонозный, то глобальных эпидемий он, как правило, не вызывает (за редким исключением той же оспы). Он вызывает болезнь, которая приводит, например, к хроническому заболеванию, как в случае гепатита B и ВИЧ.
Если вирус зоонозный, то он так или иначе приводит к вспышке эпидемии.
Защита
Все закрыто: рынки, магазины, метро. Остановки общественного транспорта абсолютно пусты. По тротуарам проплывает только мусор, гонимый ветром, исчезающий в желтоватой дымке. Странно, если учесть, что в городе проживают миллионы человек.
Изредка на улице появляются люди в респираторных масках, некоторые сделаны из подручных средств.
Однажды увидев такую картину, вряд ли возможно спутать с чем-то эпицентр распространения респираторного заболевания, и защищаться надо незамедлительно.
«Способы защиты от вируса в глобальном и локальном смысле зависят от того, как распространяется вирус и какова его природа, — объясняет Михаил Фаворов. — Во время вспышки гепатита Е вирус передавался через воду, так что целесообразным было прекратить любой контакт с водой.
Когда происходит респираторная вспышка, как сейчас, то ее сложнее контролировать. Китайцы поступили очень грамотно: они изолировали многомиллионный город. Это древний проверенный метод борьбы с эпидемией, который был найден еще в Средние века, когда боролись с чумой.
Нужно ждать, пока люди переболеют или «проиммунизируются», — вирус имеет свойство приспосабливаться и перестает подавать симптомы, в то время как организм человека вырабатывает против него антитела.
Когда людей с антителами будет более 30%, то можно говорить о том, что эпидемия скоро закончится».
- Чтобы обезопасить себя и свою семью во время респираторной эпидемии, главное — находиться на расстоянии не ближе 2 м от заболевшего, чихающего или кашляющего человека, мыть руки каждые два часа, проветривать помещения, минимально контактировать с людьми.
- «Респираторная маска вполне может защитить, но проблема в том, что надежна она всего 20 минут», — напоминает Фаворов.
Кадр из фильма «Парень из пузыря»
© kinopoisk.ru
Гонка вооружений
История человечества насчитывает десятки тысяч кровавых войн, но самые страшные по потерям, пожалуй, — войны с паразитами. По некоторым данным, от чумы умерло больше людей, чем в результате всех войн, вместе взятых, — около 186 млн человек. От одной Юстиниановой чумы, первой зарегистрированной в истории, погибли 100 млн человек.
Разработка защиты от биологической угрозы требует больших затрат, поэтому вакцины создаются только для тех вирусов, которые представляют реальную опасность. Более того, к некоторым вакцинам вирусы привыкают, становятся устойчивыми и меняют свою структуру, поэтому человечеству приходится постоянно быть начеку и придумывать что-то новое.
Респираторная маска вполне может защитить, но проблема в том, что надежна она всего 20 минут.
В микробиологии это называют гонкой вооружений между вирусом и человеком — когда вирус привыкает, а человек разрабатывает более изощренный вид вакцины. Это можно отнести к вирусу гриппа, способному постоянно изменять свои антигенные структуры, ускользая от иммунитета или вакцины.
Например, изначально был грипп А, от которого была изобретена вакцина. Но микроскопические существа, точнее их нуклеиновые кислоты, подобрали ключ к существованию в организме. Так появился грипп типа В. Но далеко не все вирусы могут «декодировать» вакцину.
Например, вирус кори, к которому есть вакцина, не меняется столетиями и не может выжить в организме при наличии антител.
Высшая цель
На уроках биологии нам говорили, что жизнь — это способ существования нуклеиновых кислот. Один из вариантов существования нуклеиновых кислот — это вирусы, которые живут на других организмах. Они совершенно не заботятся о нашем благополучии, они пытаются приспособиться, как и все живые существа на планете.
Единственное, за что стоит их благодарить, — эволюционное совершенство иммунной системы человека. Веками, когда появлялось какое-либо заражение, организм человека вырабатывал антитела и формировал клеточный иммунитет. Все знают, что если держать человека в стерильной среде, а потом выпустить на улицу, он вскоре умрет, потому что у него не будет механизма выработки защиты.
Но это не цель существования вирусов, скорее побочный эффект.
Кадр из фильма «Эпидемия»
© imdb
Прогнозировать возникновение вспышек вирусов еще сложнее, чем рассуждать о высших смыслах. Это всегда уникальная ситуация, которая происходит в результате изменения состояния окружающей среды, при которой человек попадает в новые условия взаимодействия с другими видами животных.
А сегодня антропогенное воздействие на окружающую среду достигло абсолютно несопоставимых масштабов по сравнению с предыдущими поколениями, к тому же человек как вид постоянно растет.
У ученых есть возможность наблюдать за попытками вирусов совершить кроссвидовой переход благодаря лабораторным методам слежения. Врачи ликвидировали оспу и почти победили вирус полиомиелита — это внушает надежду, что с новым вирусом можно будет хотя бы договориться.
Как бы ни сложились эти взаимоотношения, стоит помнить: пока человек будет существовать как вид, всегда найдутся те, кто захочет на нем паразитировать.
Как защититься от коронавируса? Узнайте здесь.
Неприятно познакомиться: как появились вирусы и почему в России их меньше, чем в Китае
В любой энциклопедии написано: «вирус» в переводе с латинского языка означает « яд». С тех пор как в XIX веке исследователи впервые столкнулись с заражением одного организма другим, знания о вирусах множились.
К настоящему времени ученые изучили порядка пяти тысяч видов вирусов, но сказать, что науке доподлинно известно и с чем она имеет дело, нельзя. В двадцать первом веке все еще остаются вопросы, на которые у ученых-вирусологов нет ответов.
Ведь количество неизученных вирусов, которые «свободно парят» вокруг нас, находятся в воде, земле, в организмах животных, в стеблях растений, исчисляется миллионами!
— За всю историю исследований в основном изучались вирусы человека и сельскохозяйственных животных, — поясняет «Вечерке» вирусолог, директор Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е. И. Марциновского Сеченовского университета Александр Лукашев. — А вирусы есть у каждого вида живых существ на Земле, в том числе у грибов, мхов, бактерий, простейших. И многие могут перейти к человеку.
Когда и при каких условиях тому или иному вирусу приспичит активизироваться — вопрос, не поддающийся прогнозам. Точнее, «паразиты» бомбардируют все живое постоянно. Вирусная атака — это процесс в природе непрекращающийся. Ведь вирус не бактерия и не микроорганизм.
Это фрагмент генетической информации, упакованный в белковую оболочку. У него нет клетки, а значит, вне живого организма он как бы не живет, а находится в замершем состоянии. Поэтому если вы спросите у специалиста, живые вирусы или нет, он ответит уклончиво: как бы нет, но в общем-то да.
Делиться самостоятельно вирус не может, и чужая клетка нужна ему, чтобы жить.
— Любая живая информация старается выжить в биосфере, — говорит вирусолог Александр Лукашев. — Главная эволюционная задача вируса — не уничтожить живую клетку, а, используя ее ресурсы, размножиться как можно в большем количестве своих копий. У вируса нет задачи быть «плохим». Наоборот, «хороший» вирус имеет преимущества.
Например, вирус герпеса большинству людей практически не наносит вреда. Им заражены все, он распространен повсеместно, и свою функцию — максимально размножиться — он выполняет. А, скажем, вирус Эболы убивает примерно половину своих жертв, и в том числе и поэтому он не может размножиться в популяции человека.
С точки зрения эволюции убивать своего носителя вирусу невыгодно. Клеткам живых организмов приходится держать глухую оборону практически постоянно. Но человек и не знает, что находится под обстрелом фрагментов генетической информации, потому что в подавляющем большинстве случаев клетки самостоятельно разбираются с захватчиком, не допуская заражения.
Только с воздухом мы вдыхаем едва ли не ежесекундно десятки вирусов, и ничего…
— Первая задача вируса — попасть в клетку, — продолжает рассказ вирусолог Лукашев. — В течение нескольких часов он подчиняет ее. В клетке есть системы противовирусной защиты, и вирусу необходимо их подавить, не допустив, чтобы она покончила жизнь самоубийством. Ведь когда вирус попал внутрь клетки, ее уже не спасти, и она сама себя старается убить.
Или же клетка может дать сигнал другим клеткам, что с ней что-то не так, и начнется воспаление. Вирусы этот механизм тоже подавляют, но с разной степенью успешности. Попыток захвата клеток вирусами на самом деле намного больше, чем случаев, когда начинается болезнь. Чаще клетка побеждает, и мы даже не узнаем, что в нас проникал вирус.
Но как же тогда возникают эпидемии? И почему вдруг разбушевался коронавирус в Китае? По словам экспертов, на руку вирусам играет банальное стечение обстоятельств. Притом что вирусы обстреливают людей с завидным упрямством, смертоносными они становятся, когда им удается перейти от одного вида к другому.
Да, у каждого вируса есть строго специфичный набор клеток, в которые он может проникнуть, но время от времени, как известно, и палка стреляет.
— Вирусы редко переходят между видами нечасто, — говорит вирусолог Александр Лукашев. — Скажем, вирусы от растений к животным переходят, наверное, раз в один миллион лет. Бомбардировка новых видов происходит постоянно, но чаще всего безуспешно. Легче перейти к близкому виду. Например, от приматов к человеку вирусы переходят много раз в год.
От млекопитающих — примерно раз в 10 лет. Ту же Эболу человек подхватывает от летучих лисиц. И вспомним свиной грипп и другие «болячки», перешедшие от животных. Случаи могут регистрироваться, например, и два года подряд, а потом 20 лет будет затишье, но я говорю о средней периодичности.
Но на каждый успешный переход приходится, условно, миллион безуспешных.
По словам вирусолога, в случае с коронавирусом мы как раз наблюдаем результат удачного межвидового перехода: вирусом человека наделили летучие мыши, как стало известно на днях, при посредничестве панголина. Успешное проникновение «животного» вируса в человеческую клетку, помноженное на благоприятные для его распространения условия, — и вот уже новый вирус копируется в человеческом организме.
— Скученность населения и, скажем так, очень близкий контакт между людьми и животными — в Китае совпали все условия.
Из-за особенностей пищевых рынков и, возможно, более высокой восприимчивости населения «чужой» вирус «зацепился», а дальше из-за высокой плотности китайского населения смог распространиться, — рассуждает вирусолог Александр Лукашев.
— У нас в стране совсем другие условия, хотя известно, что зараженные примерно такими же опасными вирусами летучие мыши обитают на юге России.
Кроме того, мы летучих мышей и панголинов не едим, не разделываем и на рынках не продаем, а значит, и попыток перейти от животного к человеку их вирус может предпринимать значительно меньше. Гипотетически же к человеку может перейти огромное число вирусов — умножьте число всех видов млекопитающих на 1000 и примерно узнаете, сколько. Но если нет условий, выгодных для распространения заразы, бояться нечего.
Вместе с тем наука признала, что вирусы — это наследие древнего мира, существовавшего до появления первой живой клетки, четыре миллиарда лет назад. Более того, из вирусов или их остатков по большей части состоит геном человека. Это значит, что они были основой развития жизни на Земле.
Доказано, что человек, как млекопитающее, обязан существованием именно им, поскольку благодаря вирусам у наших предков начала формироваться плацента. Как? Они привнесли в человеческий геном белок, отвечающий за ее функцию. Кроме того, вирусы сильно повысили эффективность эволюции.
Они переносили генетическую информацию намного эффективнее, чем это делалось только в ходе естественного размножения. То есть удачные гены они передавали не потомству вида, а сразу в новый организм.
КСТАТИ
Вирусы мутируют. Ученые говорят, что у многих из них каждый новый геном имеет дополнительную мутацию. Изменяется вирус иногда в течение нескольких часов.
Внутри одной клетки, внутри одного цикла размножения одинаковых вирусов нет! Чтобы иметь возможность приспособиться к новым условиям, вирус меняется, производя в популяции самые разные варианты. Мутация для вирусов — обязательная часть их жизненного цикла.
Собственный геном вирусов в миллион раз меньше человеческого, и чтобы с нами конкурировать, они мутируют, создавая множество вариантов, которые могут «пригодиться» в разных условиях.
Источник: Вечерняя Москва
Что такое "вирусы"?
Вирусы — это мельчайшие частицы (от 15 до 3500 нм), своеобразные формы жизни, имеющие неклеточное строение, которые содержат собственный геном и способны размножаться только в клетках других организмов. Увидеть их можно в электронный микроскоп.
Впервые вирусные частицы были описаны Д. Ивановским (1892 г.) и М. Бейеринком (1898 г.). С тех пор их изучает отдельный раздел биологии – вирусология.
На настоящий момент считается, что вирусы — самая распространенная биологическая форма на Земле, насчитывающая около 100 млн. видов.
Обычно находятся они либо вне клеток (в покое), либо внутри их (вегетативная или репродуцирующая форма).
Ученые-биологи до сих пор спорят о том, что же такое вирусы, живые они или нет, разумные или не совсем.
Так как жить эти частицы могут только в чужих организмах, они являются паразитами. Встраивая свой генетический материал в клеточную структуру, они заставляют клетку воспроизводить себе подобных, разрушая её саму.
Вирион представляет собой комплекс нуклеиновой кислоты и белка (простые). В сложных есть еще и гликопротеиды. Снаружи находится оболочка – капсид, который защищает частицу от внешних воздействий и обеспечивает адсорбцию на нужных клетках-донорах. Он бывает спиральной, продолговатой, икосаэдрической и смешанной формы.
- В зависимости от вида нуклеиновой кислоты, вирусы бывают РНК- и ДНК-содержащие.
- Примеры первых: ротавирусы, ВИЧ, возбудители гепатита С, А и Е, гриппа, полиомиелита, бешенства, кори, лихорадки Эбола, ТОРС, коронавирусы (в частности, COVID-19) и др.
- Ко вторым относятся: возбудители оспы, гепатита В, герпеса, папиллом и др.
Борьба с вирусами
Само название «вирус» в переводе с латыни обозначает «яд». И действительно, паразитируя в клетках других организмов, вирусы наносят им вред, заставляя работать на себя и, в конечном итоге, разрушая.
Находясь во внешней среде, эти зловредные сущности быстро погибают от сторонних воздействий: высокой температуры, солнечного света, дезсредств. Устойчивость к внешним факторам зависит от вида вируса. Например, при комнатной температуре возбудитель гепатита В живет до 3 месяцев, гепатита А — несколько недель.
При замораживании вирусы сохраняются месяцы, иногда даже годы.
Попадая в организм человека, животных или растений различными путями (воздушно-капельный, контактный, половой, алиментарный, через кровь), они поражают органы и ткани, вызывая различные заболевания.
Ученые научились использовать некоторые виды вирусов во благо человеку. Например, бактериофаги паразитируют в патогенных бактериях и ведут к их гибели, что помогает победить болезнь.
- Вирусы обладают большой изменчивостью, что значительно затрудняет борьбу с ними.
- Инфицированный организм обычно сам мобилизует свою иммунную систему для уничтожения вредных захватчиков.
- Разрабатываются профилактические и лечебные меры для предотвращения распространения вирусных заболеваний.
- Средства борьбы с вирусами:
- лекарства — интерфероны и препараты, активирующие выработку этих веществ самим организмом, противовирусные средства;
- введение больным антител плазмы переболевших людей;
- вакцины для создания активного искусственного иммунитета (специфическая профилактика);
- неспецифические методы:
- соблюдение личной гигиены (мытьё рук, ношение медицинских масок, исключение незащищенных половых контактов, применение индивидуальных средств гигиены, одноразовых шприцов);
- здоровый образ жизни (закаливание, режим труда и отдыха, полноценное питание, свежий воздух);
- использование различных мер дезинфекции (уборка помещений с моющими и дезинфицирующими препаратами, такими как Септолит, обеззараживание воздуха путем облучения бактерицидными лампами, проветривание, кипячение воды, тепловая обработка продуктов питания, стерилизация инструментов).
Дезинфицирующие средства от вирусов
В настоящее время к дезинфектантам предъявляются повышенные требования.
Они должны обладать:
- широким спектром действия, чтобы эффективно и быстро уничтожать патогенные бактерии, грибки и вирусы;
- низкой токсичностью;
- хорошей растворимостью в воде и простотой использования;
- доступной ценой.
- Например, препараты Септолит, которые производит компания Сателлит — это профессиональные дезинфектанты, отвечающие всем современным нормам и разрешенные Роспотребнадзором для дезинфекции как в различных учреждениях, так и в быту.
- Рабочие растворы хлорсодержащих таблеток «Септолит ДХЦ» и жидкого концентрата «Септолит Плюс» идеально подходят для обеззараживания пола и других водостойких поверхностей при ежедневной и генеральной уборке любых помещений по противовирусному режиму.
- Благодаря сочетанию дезинфицирующих и моющих свойств «Септолит Тетра» удается избавиться от бактерий, грибков и вирусов (в том числе, ВИЧ, гепатитов, полиомиелита, COVID-19) при обработке медицинских и маникюрных инструментов, оборудования, мебели, игрушек, посуды.
Кожный спрей «Септолит Антисептик» и распылитель «Септолит Экспресс», содержащие изопропиловый спирт, отлично справятся с патогенными микроорганизмами на руках и в небольших труднодоступных местах.Купить все эти препараты можно в интернет-магазине https://septolit.ru/.
Вернуться к списку публикаций
Классификация вирусов | справочник Пестициды.ru
Попытки классифицировать их предпринимались за долго до получения данных по морфологии, структуре и биохимического состава вирусов[2].
Одна из первых предложена в 1927 году Д. Джонсоном. При обозначении вирусов указывалось название растения-хозяина, добавляя слово «вирус» и порядковый номер обнаружения вируса на конкретном растении.
При такой классификации вирус табачной мозаики, получил название табачный вирус 1. Следующий вирус, обнаруженный на табаке, получил название табачный вирус 2.
При таком подходе в одну группу попадали абсолютные разные вирусы[1].
Одновременно предлагалось классифицировать вирусы по насекомым переносчикам. Но есть вирусы, переносимые многими переносчиками, а так же различные вирусы, переносимые одним и тем же переносчиков. Кроме того, существуют вирусы не имеющие переносчиков[1].
Классификация вирусов по симптомам болезней так же не явилась определяющей, поскольку существует множество болезней со сходными симптомами[1].
В 1935 году Стенли получил вирус в кристаллическом виде. Тут же было выдвинута идея систематизировать вирусы по их способности к кристаллизации (Кристаллобиотэ и Плазмобиотэ)[1].
В 1937 К. Смит предложил видоизменить систему Д. Джонсона. Вирус обозначался родовым названием растения с добавлением к нему слова «вирус» и соответствующей цифру, а для штамма еще и буквы. В данной системе вирус табачной мозаики получил наименование Nicotianavirus1[1].
Ф. Холмс (1939,1948) предложил биноминарную номенклатуру вирусов и обосновал принцип единой классификации всех вирусов. Он объединил вирусы в порядок Virales с тремя подпорядками: Phgineae (бактериофаги), Phytophagineae (вирусы растений), Zoophagineae (вирусы животных). Однако и данная классификация не учитывает все возможные свойства вирусов[1].
В 1966 году А.Е. Проценко предложил классифицировать фитопатогенные вирусы на основании строения и свойствах вирусных частиц (вирионов). По мере накопления сведений о вирусах, классификация на основании характеристики вирионов стала представляться самой объективной[1].
В 1971 году Б.Д. Харрисон предложил использовать для классификации вирусов около 50 признаков. На основании их сравнительного анализа фитовирусы были объединены в 26 групп[1].
В 1966 году на Международном микробиологическом конгрессе в Москве был создан Международный Комитет по номенклатуре вирусов. Это позволило значительно упорядочить классификацию и номенклатуру вирусов.
В 1973 году этот комитет получил название Международный Комитет по таксономии вирусов – МКТВ (International CommitteeonTaxonomyof Viruses– ICTV).
Данный комитет готовит и публикует доклады по усовершенствованной на данное время таксономии и номенклатуре вирусов[2].
В 1971 году американский биохимик, вирусолог, молекулярный биолог, лауреат Нобелевской премии Д. Балтимор предложил классифицировать вирусы на основе типа геномной нуклеиновой кислоты и способе ее репликации. Балтимор разделил вирусы на 7 групп:
- I группа – вирусы с двуцепочечной (дц) ДНК, не имеющие РНК-стадии (герпесвирусы, проксивирусы);
- II группа – вирусы с одноцепочечной (оц) ДНК (парвовирусы);
- III группа – вирусы с двуцепочечной (дц) РНК (ротавирусы);
- IV группа – вирусы с одноцепочечной (оц) плюс-РНК (пикорнавирусы, флавивирусы);
- V группа – вирусы с одноцепочечной (оц) РНК негативной или двойной полярности (ортомиксовирусы, филовирусы);
- VI группа – вирусы с одноцепочечной (оц) плюс-РНК, имеющие в процессе жизненного цикла стадию синтеза ДНК на матрице РНК (ретровирусы);
- VII группа – вирусы с двуцепочечной (дц) ДНК, имеющие в процессе жизненного цикла стадию синтеза ДНК на матрице РНК (вирус гепатита В)[4].
Современная классификация вирусов объединяет классификацию ICTV и классификацию по Балтимору[4].
В настоящее время для распределения вирусов по таксонам используется множество характеристик, доступных для измерения: морфология, физические и физико-химические свойства вирионов, тип геномной нуклеиновой кислоты, размер генома, количество нитей нуклеиновой кислоты, свойство белков, липидов, углеводов, антигенные свойства вирусов, репликация генома, серологическое родство, круг хозяев, способ передачи, связь с переносчиками, географическое распространение, тканевый тропизм, патогенность, патология, цитология, гистология[4].
Вирусы отнесены к царству Vira. По типу нуклеиновой кислоты выделяют рибовирусы (РНК- вирусы) и дезоксирибовирусы (ДНК-вирусы)[5].
Предложены следующие таксоны (таксономические категории), по восходящей:
- Вид (Shtcies) вируса – это наиболее важная единица иерархии в системе классификации. Определение вида вируса принято в следующей формулировке: «Вирусный вид является политипической категорией (классом) вирусов, которая составляет реплицирующуюся линию и занимает особую экологическую нишу»[2].
- Род (Genus) вируса представляет собой группирование вирусов, имеющих общие характеристики и отличающиеся от вирусов – членов других родов. Род обозначается наименованием с суффиксом –virus[2].
- Подсемейство (Subfamilia) и семейство (Familia) – объединяют роды вирусов с общими характеристиками, но отличные от свойств вирусов других семейств. Для обозначения подсемейств используют суффикс –virinae,а для семейств –viridae[2].
- Отряд (порядок) (Order) – собрание семейств вирусов с общими характеристиками, отличающими их от прочих порядков и семейств. Порядок обозначается наименованием с суффиксом –virales[2].
Отмечается, что категории подсемейств и родов разработано не для всех вирусов, а для фитовирусов классификация поднимается выше рода и семейства в очень редких случаях[5].
МКТВ в большинстве случаев использует, в качестве международных, английские названия вирусов[2].
Классификация вирусов по ICTV от 2012 года включает 7 отрядов (порядков): Caudovirales, Herpesvirales, Ligamenvirales, Mononegavirales, Nidovirales, Picornavirales, Tymovirales. Предполагается существование восьмого порядка Megavirales[4].
Составитель: Григоровская П.И.
Страница внесена: 21.10.20 14:16
Загрузка...
