19 февраля 2010
Анастасия Кудреватых

«Ах, какой-то вирус подхватила!», — говорим мы, когда начинаем заболевать. И зачастую не задумываемся, что подразумеваем под этим словом, а главное, насколько важную роль занимают биологические вирус в нашей жизни…

Самое основное
Представители царства Vira, иными словами — вирусы, в биологическом смысле слова представляют особую группу неклеточных форм жизни.
Вирусы – наименьшие по размерам агенты. Заметьте, я намеренно не называю их живыми существами. Ведь, несмотря на то, что вирусы обладают собственным геномом и способны к воспроизведению, они лишены типичных для живых организмов метаболических реакций (то есть процессов обмена веществ). Да и размножаться эти агенты способны лишь в живых клетках. Проще говоря, вирус вне живого организма представляет собой безжизненный кристалл: это нуклеиновая кислота (ДНК или РНК), заключенная в оболочку (капсид). Но, как только вирус попадает в живой организм, он «оживает». Первым делом, любая вирусная частица прикрепляется к поверхности клетки-хозяина и постепенно проникает внутрь. Оказавшись в клетке, вирус теряет оболочку, защищающую нуклеиновую кислоту – этот процесс вирусологи называют «раздеванием».
Далее начинается самое важное: освобождённый геном вируса внедряется в ДНК хозяина, посредством этого переключая все процессы в клетке «на себя». Поражённая клетка начинает сама синтезировать вирусные компоненты, которые путём самосборки формируют новые вирусы. Не правда ли, прав был тот, кто назвал вредоносные компьютерные программы вирусами? Механизм действия и тех, и других определённо схож. Но вернёмся к представителям царства Vira: когда вновь образовавшиеся вирусные частицы выходят из клетки, она гибнет. С этим и связаны болезненные проявления у «подхвативших» вирус организмов.
Итак, вирусы – это мощные внутриклеточные паразиты, чьи репродуктивные процессы целиком зависят от состояния клетки хозяина.

Исторический момент
Болезни, которые мы сейчас относим к вирусным, известны с глубокой древности. Эпидемия, описанная в X веке до нашей эры в Китае, очень напоминает оспу. В основе легенд о Летучем голландце и других кораблях, над которыми тяготело проклятие, лежала, возможно, жёлтая лихорадка, которая веками господствовала в тропической Африке и косила судовые команды торговых кораблей. Вирусные болезни растений, такие как скручивание листьев картофеля и пёстролепестность тюльпанов, известны несколько столетий.
Сами же вирусы были открыты лишь в конце XIX века. Что удивительно, первая противовирусная вакцина была изобретена задолго до того, как науке стал известен первый вирус. Ещё в XVII веке Дженнер получил эффективную вакцину против оспы, а в 1885 году Шамберлан, Ру, Тюилье и Пастер разработали вакцину против бешенства. Однако отсчёт вирусологии как науки ведётся от 12 февраля 1892 года — в этот день русский учёный-ботаник Ивановский сообщил об открытии «вируса табачной мозаики». Лишь немногие оценили тогда важность открытия, потребовалось более 6 лет (до открытия возбудителя ящура) для всеобщего принятия концепции о наличии ультрамелких инфекционных частиц.
Сегодня существование вирусов – ни для кого не секрет, а этот термин неизменно на слуху. Кого-то он заставляет трепетать, кто-то недооценивает потенциальной опасности вирусов...

Классификации вирусов
Как и в случае с вирусами компьютерными, в царстве Vira единой классификации нет. Собственно, нет в неё и особого смысла, ведь классифицировать вирусы можно по разным признакам.
В зависимости от природы хозяев вирусы принято подразделять на поражающие растения, животных или бактерии (такие вирусы ещё называют бактериофагами). Фаги активно изучаются, так как помогают бороться со многими заболеваниями вирусной этиологии. В отличие от бактериофагов, вирусы растений заслужили меньший интерес учёных, ведь лечить поражённое растение намного сложнее и затратнее, чем вырастить новое. А из всех вирусов животных наиболее изучены, конечно же, человеческие.
Как мы уже отметили ранее, все вирусы существуют в двух качественно различных формах. Внеклеточная, как бы «неживая» форма вируса называется вирионом. Внутриклеточная форма — это и есть собственно «вирус».
Вирионы у каждого вируса имеют свою характерную форму. Представления об их внешнем виде и физической структуре (архитектонике) развивались постепенно благодаря прогрессу электронной микроскопии. Вирионы по своей форме бывают нескольких основных типов: палочковидные, нитевидные, цилиндрические, сферические. Самые простые напоминают правильные геометрические тела. Их белковая оболочка почти всегда приближается к форме икосаэдра (правильного двадцатигранника) с гранями из равносторонних треугольников. Иногда эти вирионы называют кубическими.
Любая вирусная частица содержит геном – нуклеоид, включающий только один тип нуклеиновых кислот (ДНК или РНК). В зависимости от типа нуклеиновой кислоты, выделяют ДНК- и РНК-вирусы.
Но помимо так называемых «канонических» вирусов, существуют и «неканонические» формы – прионы и вироиды. Они устроены ещё проще. Вироиды, например, не имеют белковой оболочки. Грубо говоря, это «голая» нуклеиновая кислота (РНК). К счастью, вироиды опасны только для растений. Они вызывают, например, веретеновидность клубней картофеля. Значительно проще и страшнее, в том числе и для человека, прионы. Они, в отличие от вироидов, лишены нуклеиновой килоты, и представляют собой высокоинфекционный белок. Открыты эти формы относительно недавно и ещё мало изучены. Прионы ведут к развитию медленных инфекций, вызывающих заболевания центральной нервной системы. Из-за длительного инкубационного периода ими болеют, в основном, пожилые люди. Смертность от медленных инфекций достигает 100%.
Наиболее интересной и значимой для прикладных целей является классификация по способу взаимодействия вируса с клеткой хозяина. Известны два основных типа взаимодействия:
1) продуктивный тип, завершающийся образованием многочисленного потомства – новых вирусных частиц;
2) интегративный тип, или вирогения, характеризующийся встраиванием вирусной нуклеиновой кислоты в хромосому клетки хозяина.
В случае продуктивного взаимодействия в силу тех или иных причин цикл репродукции вируса может прерваться. Это так называемое абортивное действие. Оно может произойти, например, на фоне приёма противовирусных препаратов. Менее приятным исходом продуктивного типа взаимодействия вируса с клеткой является гибель последней после выхода вирусных частиц. Здесь речь идёт о литическом действии (lysis – распад, разрушение). При массовой гибели клеток начинается интоксикация организма, проявляющаяся мышечными болями, ознобом, повышением температуры тела.
Интегративный тип взаимодействия характеризуется тем, что встроившийся в ДНК хозяйской клетки вирус (теперь его называют провирусом) никак внешне не проявляет себя. При таком типе взаимодействия не происходит активного образования вирусного потомства. В виде провируса такой вирус как бы «дремлет», но только до определённого момента. Как только иммунная система поражённого организма даст сбой, провирус активизируется, и последствия этого могут быть весма фатальны. Так ведут себя, например, опухолевые вирусы. Длительно сосуществуя с хозяином, они могут не приносить ему вреда, но в определённый момент клетки, инфицированные таким вирусом, выйдут из-под контроля организма, начав беспорядочно делиться. Данный процесс называется онкотрансформацией или злокачественным перерождением клеток.

Лечение
А сейчас всем нам настало время огорчиться. Дело в том, что, однажды попав в организм того или иного восприимчивого живого существа, вирус никогда и никуда оттуда не денется. Здесь достаточно вспомнить, как долго и безуспешно учёные пытаются вылечить СПИД. Это заболевание вызывается широко известным ВИЧ – вирусом иммунодефицита человека. Даже полное переливание крови не избавляет заболевшего от этого вируса. Так же дело обстоит и с любым другим представителем семейства Vira.
Однако в арсенале современной медицины имеется достаточно эффективных противовирусных средств, которые позволяют если не полностью избавиться от вируса, то сдержать или вообще прекратить его размножение. Как бы «заморозить» вирус. К слову сказать, выявленный на ранней, ещё бессимптомной стадии ВИЧ можно эффективно сдерживать на протяжении долгого времени, что значительно продляет жизнь заболевших и улучает её качество. В ряде случаев ВИЧ – это ещё не приговор.

Чем нам всё это грозит?
К настоящему времени стараниями селекционеров получены многочисленные сорта и линии безвирусных сельскохозяйственных культур (в частности, широко распространён безвирусный картофель). Однако наивно было бы полагать, что в наши дни существуют так называемые «безвирусные» люди. Более того, все мы в некоторой степени продукты длительного взаимодействия с вирусами. Так, генетиками установлены многочисленные высококопийные последовательности в человеческой ДНК, которые, по-видимому, ранее были вирусами. Значит, существовать вместе с этими биологическими агентами возможно, нужно просто научиться «жить дружно». Конечно, в рамках этого есть смысл уделять внимание профилактике (как немедикаментозной, так и с применением лекарственных препаратов), ведь, как известно, проще предотвратить заболевание, чем лечить его.

Будьте разумны и будьте здоровы!

PS. Узнать об особенностях компьютерных вирусов можно на половине Мастера.




Созвучие


Оставить комментарий:


© 2009-2011 Мастер и Маргарита. Все права защищены
В Иране появилась интернет-полиция