Микроскопические паразиты-убийцы из космоса: что такое вирусы и как с ними бороться

[править] Вирус как живой организм

То, можно ли вирусы считать живыми, зависит от принятого определения жизни. Обычно вирусы считаются живыми за «функциональным» определением жизни, однако не за «структурным».

Функциональное определение жизни заключается в формировании списка аксиом, не отталкиваются от его структуры, должен выполнять каждый организм, чтобы его можно было признать живым. Он должен (одна из возможных аксиоматизаций, хотя все они означают примерно то же):

• быть способным к размножению;
• высказывать наследственную изменчивость, которая влияет на возможности размножения, то есть быть способным к эволюции.

Следовательно кристаллы, прионы или компьютерные вирусы, хотя и способны размножаться, не обладают никакими существенными наследственными чертами, так что не являются живыми. Биологические вирусы согласно этому определению, являются живыми.

Структурное определение жизни заключается в установлении списка критериев, отталкиваются от структуры организма. Это, в частности:

• размножение
• рост
• обмен веществ
• клеточная строение, с рибосомами и другими органеллами
• генетический материал, который хранится в виде нуклеиновых кислот
• наличие белка и нуклеиновых кислот
• движение

В отличие от функционального определения, здесь не имеет определенного набора условий, в большинстве таких наборов вирусы не удовлетворяют хотя бы одно из таких условий.

Профилактика

Профилактические меры выбираются в зависимости от типа вируса.

Предупреждающие меры разделяют на два основных направления:

1. Специфическое. Проводятся с целью выработки у человека специфического иммунитета путем вакцинации.
2. Неспецифическое. Действия должны быть направлены на укрепление защитной системы организма, путем обеспечения небольших физических нагрузок, правильно составленного рациона и соблюдения норм личной гигиены.

Вирусы – живые организмы, избежать которых почти невозможно. Для предупреждения серьезных вирусных патологий необходимо проводить вакцинацию согласно графику, вести здоровый образ жизни, организовать сбалансированный рацион питания.

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ВИРУСОВ

Вирусы бактерий первыми стали объектом детальных исследований как наиболее удобная модель, обладающая рядом преимуществ по сравнению с другими вирусами. Полный цикл репликации фагов, т.е. время от заражения бактериальной клетки до выхода из нее размножившихся вирусных частиц, происходит в течение одного часа. Другие вирусы обычно накапливаются в течение нескольких суток или даже более продолжительного времени. Незадолго до Второй мировой войны и вскоре после ее окончания были разработаны методы изучения отдельных вирусных частиц. Чашки с питательным агаром, на котором выращен монослой (сплошной слой) бактериальных клеток, заражают частицами фага, используя для этого его последовательные разведения. Размножаясь, вирус убивает «приютившую» его клетку и проникает в соседние, которые тоже гибнут после накопления фагового потомства. Участок погибших клеток виден невооруженным глазом как светлое пятно. Такие пятна называют «негативными колониями», или бляшками. Разработанный метод позволил изучать потомство отдельных вирусных частиц, обнаружить генетическую рекомбинацию вирусов и определить генетическую структуру и способы репликации фагов в деталях, казавшихся ранее невероятными.

Работы с бактериофагами способствовали расширению методического арсенала в изучении вирусов животных. До этого исследования вирусов позвоночных выполнялись в основном на лабораторных животных; такие опыты были очень трудоемки, дороги и не очень информативны. Впоследствии появились новые методы, основанные на применении тканевых культур; бактериальные клетки, использовавшиеся в экспериментах с фагами, были заменены на клетки позвоночных. Однако для изучения механизмов развития вирусных заболеваний эксперименты на лабораторных животных очень важны и продолжают проводиться в настоящее время.

Являются ли вирусы живыми организмами?

В 1935 американский биохимик У.Стэнли выделил в кристаллической форме вирус табачной мозаики, доказав тем самым его молекулярную природу. Полученные результаты вызвали бурные дискуссии о природе вирусов: являются ли они живыми организмами или просто активированными молекулами? Действительно, внутри зараженной клетки вирусы проявляют себя как интегральные компоненты более сложных живых систем, но вне клетки представляют собой метаболически инертные нуклеопротеины. Вирусы содержат генетическую информацию, но не могут самостоятельно реализовать ее, не обладая собственным механизмом синтеза белка. Когда особенности строения и репродукции вирусов оказались выясненными, вопрос о том, являются ли они живыми, постепенно утратил свое значение.

Примеры вирусов

Вирус полиомиелита

Вирус полиомиелита, искалечивший президента Франклина Рузвельта, поражает костную систему организма человека. Интересно, что вирус полиомиелита был смертельным, пока люди не научились обеззараживать воду. До хлорированной воды полиомиелит сохранялся в большинстве водных источников. Таким образом, большинство младенцев сразу же подвергались воздействию полиомиелита.

Однако болезнь не была искоренена после хлорирования воды. Многие люди в зрелом возрасте подвергались воздействию очагов полиомиелита, которые все еще сохранялись. Эти люди сильно страдали от болезни, так как иммунная система недостаточно быстро реагировала на вирус. К счастью, была произведена вакцина от полиомиелита, одна из первых в мире. Ее легко изготовили из живого вируса полиомиелита, убитого теплом. Мертвые белковые оболочки позволяют организму вырабатывать иммунитет к вирусу, не заражая клетки. До сегодняшнего дня прививка от полиомиелита входит в обязательный список.

Вирус бешенства

Вирус бешенства представляет собой вирус с пуле-образной белковой оболочкой. Геном вируса бешенства кодирует пять белков из 12 000 нуклеотидов. Интересно, что симптомы бешенства у многих животных включают повышенную агрессию. Эта особенность, вызванная тем, где вирус атакует, и какой ущерб он наносит, заставляет животных кусать других животных чаще, чем они обычно это делают. Собранные частицы вируса бешенства накапливаются в слюне. Таким образом, когда зараженное животное кусает другое, вирус передается новому животному.

Вирус бешенства почти всегда смертелен для человека, если его не лечить немедленно. Ежегодно проводится около 15 миллионов постконтактных прививок от бешенства. С помощью вакцины в организм вводится мертвый вирус, тем самым вызывая сильны иммунный ответ против вируса. Это может остановить вирус, прежде чем он будет внедрен в клетки. Если произойдет заражение, шансов на выздоровление будет очень мало. Собак обычно вакцинируют перед обучением, что обеспечивает общую защиту их владельцам на случай укуса животного, зараженного вирусом.

Вирус Эбола

Здесь можно увидеть только белковую оболочку вируса Эбола. Каждый вирус похож на маленького изогнутого червячка. Однако это не клетки. Внутри белковой оболочки находится тщательно свернутая молекула вирусного генома, которая содержит информацию, необходимую для репликации белковой оболочки, молекулы вируса и компонентов, необходимых для захвата естественных процессов клетки-хозяина.

Виды

Вирусные заболевания проявляются абсолютно по-разному, что связано с видом внеклеточного агента, вызвавшего болезнь, с местом локализации, со скоростью развития патологии. Вирусы человека классифицируются как смертельные и вялотекущие. Последние опасны тем, что симптоматика бывает невыраженной или слабой, и обнаружить проблему быстро не удается. За это время патогенный организм может размножаться и стать причиной серьезных осложнений.

Ниже представлен перечень основных видов вирусов человека. Он позволяет уточнить, какие вирусы есть и какие именно патогенные микроорганизмы вызывают опасные для здоровья заболевания:

1. Ортомиксовирусы. Сюда входят все типы вирусов гриппа. Узнать, какой вирус гриппа вызвал патологическое состояние, помогут специальные анализы.
2. Аденовирусы и риновирусы. Поражают дыхательную систему, вызывают ОРВИ. Признаки заболевания схожи с гриппом, могут стать причиной таких тяжелых осложнений, как пневмония, бронхит.
3. Герпесвирусы. Активизируются на фоне сниженного иммунитета.
4. Менингит. Патологию вызывают менингококки. Поражается слизистая головного мозга, питательным субстратом для патогенного организма является ликвор.
5. Энцефалит. Оказывает негативное воздействие на оболочку головного мозга, вызывая необратимые изменения ЦНС.
6. Парвовирус. Вызванные этим вирусом заболевания очень опасны. У пациента наблюдаются судороги, воспаление спинного мозга, паралич.
7. Пикорнавирусы. Вызывают гепатиты.
8. Ортомиксовирусы. Провоцируют паротит, корь, парагрипп.
9. Ротавирус. Внеклеточный агент вызывает энтерит, кишечный грипп, гастроэнтерит.
10. Рабдовирусы. Являются возбудителями бешенства.
11. Паповирусы. Вызывают папилломатоз у человека.

Ретровирусы. Являются возбудителями ВИЧ, а после и СПИДа.

Вироиды

Вироиды – это наименьшие из известных патогенов, они представляют собой голые круглые одноцепочечные молекулы РНК, которые не кодируют белок капсида, а реплицируются автономно при попадании в клетку растения-хозяина. Первый вироид был открыт в 1971 году, и он вызывает болезнь картофеля («веретенообразность» клубней). С тех пор было обнаружено 29 других вироидов длиной от 120 до 475 нуклеотидов.

Вироиды заражают только растения. Одни вызывают экономически важные заболевания сельскохозяйственных культур, в то время как другие являются доброкачественными. Двумя примерами экономически важных вироидов являются кокосный cadang-cadang (он вызывает массовую гибель кокосовых пальм) и вироид рубцовой кожицы яблок, который безнадежно портит товарный вид яблок.

30 известных вироидов были классифицированы в две семьи.

• Члены семейства Pospiviroidae, названные по имени вироида клубневого веретена картофеля, имеют палочковидную вторичную структуру с небольшими одноцепочечными областями, имеет центральную консервативную область, и реплицируются в ядре клетки.
• Avsunviroidae, названный в честь вироида авокадо, имеет как палочковидную, так и разветвленную области, но не имеет центральной консервативной области и реплицируется в хлоропластах растительной клетки.

В отличие от вирусов, которые являются паразитами механизма трансляции хозяина, вироиды являются паразитами клеточных транскрипционных белков.

Искусственные формы

Впервые искусственный вирус биоинженеры получили в 2002 году. Открытие привело к пониманию процессов молекулярной генетики, способствовало изучению механизмов мутации паразитов и позволило готовить новые типы вакцин. Возможность создавать штаммы в лабораториях может привести к негативным последствиям.

Вирусы — причина опустошительных эпидемий и пандемий. Эпидемии охватывают территорию города, региона или страны. При этом количество заболевших превышает ожидаемый порог. При пандемии вирус распространяется на обширной территории, поражает жителей нескольких стран и континентов. Массовые заражения связаны с появлением новых штаммов или подтипов. Они могут происходить при быстром распространении паразитарных форм, что произошло во время вспышки чумы в XVII веке.

Пандемии — причина социальных потрясений, проблем в экономике и свободном передвижении жителей планеты. Зная об этом, люди используют вирусы как поражающее биологическое оружие. Пример — созданный в лабораторных условиях штамм испанского гриппа, или оспа, вакцинацию от которой делают военнослужащим и медицинским работникам. Население не привито, поэтому в случае распространения штамма есть риск эпидемии, пандемии.

Вирусы способны приносить не только вред, но и пользу. Они регулируют численность популяций, могут образовывать симбиоз с живыми организмами. Кроме того, структуры регулируют процесс фотосинтеза, поддерживают жизнь на планете.

Гипотезы происхождения вирусов

Никто не может достоверно сказать, откуда взялись вирусы. Полагают, что существуют они с момента появления живых клеток, но это лишь предположение.
Выдвинуто немало гипотез их происхождения, но основными, наиболее вероятными, признаны лишь 3 из них:

Согласно регрессивной гипотезе, эти паразиты раньше являлись очень маленькими клетками, паразитирующими в клетках живых организмов. Но, за ненадобностью, утратили ряд генов, из-за чего существенно изменились. Только остаётся неясным, почему же эти деградировавшие клетки совершенно не похожи на живые клетки.

Гипотеза клеточного происхождения предполагает, что вирусы возникли в результате высвобождения фрагмента ДНК или РНК из генома клетки живого организма, и последующего его изменения. Но не найдено объяснение тому, как паразиты приняли свой нынешний вид. А в частности, откуда взялась та же капсида (белковая оболочка), а также липидные оболочки.

А вот сторонники гипотезы коэволюции считают, что инфекционные агенты образовались вместе с живыми клетками, и имели примерно такое же строение, какое имеют и сейчас. Но, в таком случае, они видятся как независимые неклеточные формы жизни, а это не так. Паразиты не могут существовать без клеток живых организмов.

Бактериальные и вирусные инфекции. Как отличить и чем лечить?

Примеры бактериальных инфекций: коклюш, стрептококковый фарингит, туберкулез, холера, сифилис.

Против бактериальных инфекций помогают антибиотики. Но вместе с плохими они уничтожают и хорошие бактерии, поэтому после курса антибиотиков принимают пробиотики, чтобы восстановить микрофлору

Крайне важно грамотное применение антибиотиков по назначению врача

Примеры вирусных инфекций: ОРВИ и грипп, корь, ветрянка, полиомиелит, герпес, гепатит A, B и C, вирус папилломы человека (ВПЧ), а также ВИЧ / СПИД.

Большинство антибиотиков бесполезны против вирусов. С обычными сезонными вирусными инфекциями иммунная система, по идее, справляется сама, причем организм после этого получает пожизненный иммунитет к данному конкретному виду вируса.

В других случаях требуется либо вакцинация, чтобы не дать себе заразиться, либо противовирусные препараты, которые блокируют развитие инфекции.

Проблема в том, что многие болезни и симптомы могут быть вызваны как бактериями, так и вирусами.

Общие симптомы бактериальных и вирусных инфекций:

кашель, чихание;

лихорадка;

воспаление;

рвота, диарея;

спазмы;

упадок сил.

На вопрос «Как отличить бактериальную инфекцию от вирусной?» редакция «АиФ» ответила так:

«Если в течение 3–5 дней симптомы исчезают, то, скорее всего, произошло заражение вирусной инфекцией. Если же через неделю вам стало ещё хуже, то ваш организм, вероятно, поразило бактериальное заболевание. При этом диагноз должен поставить врач, так как в ряде случаев болезнь может сочетать как вирусные, так и бактериальные возбудители».

Самодиагностика – это плохо еще и потому, что одна инфекция может наложиться на другую, что приведет к более серьезным затяжным проблемам.

Версия что вирусы не живые

Выдвинута точка зрения: вирусы не могут считаться живыми из-за их неспособности размножаться без клеточного хозяина.

Другая точка зрения, безусловно, отражает отдельные, важные особенности вирусов: они сочетают в себе “одушевленные” (размножение и последующая эволюция) и “неживые” черты (отсутствие автономии, существование инертного состояния). Эта дихотомия подпитывает вечную дискуссию ”жизнь против не-жизни” среди исследователей, а тем среди научных журналистов и заинтересованных представителей общественности.

Конечно, ответ на вопрос ” вирус живой или неживой?» – зависит от определения жизни или от “состояния бытия живым”. Хотя этот вопрос долго обсуждался на протяжении веков, общепринятого определения “живости” не существует и утверждается, что такие определения неосуществимы.

Простые примеры из различных областей биологии показывают, что резкая граница между живыми и неживыми (или одушевленными и неодушевленными) сущностями-это всего лишь иллюзия. Интересные факты природы это подтверждают.

Миссия: уничтожить

Основная сложность в лечении вирусных заболеваний заключается в том, что они используют естественные функции клеток-мишеней для своего размножения, поэтому ученым зачастую оказывается не так-то просто придумать препарат, который будет токсичен для вируса и безопасен для самой клетки. Если такой безопасности достичь не удастся, лекарство будет иметь слишком много побочных эффектов, повреждающих сам организм, что окажется нецелесообразно для использования.

Сравнение жизненных циклов ВИЧ и вируса гриппа. Если первый  использует обратную транскрипцию и живет в клетках иммунной стистемы, вирион второго, проникая в  эпительные клетки  дыхательных путей целиком — а именно там  он и обитает — распадается уже внутри клетки, а репликация вирусной РНК происходит в ядре с помощью вирусных полимераз PA, PB1 и PB2 путем комплементарного копирования. 

По принципу действия противовирусные препараты подразделяются на две группы: стимулирующие иммунную систему атаковать вирусы (например, за счет индукции синтеза белков-интерферонов) и атакующие вирусы напрямую. Препараты второй группы различаются по этапу жизненного цикла вируса, на котором они активны: это препараты, препятствующие проникновению вируса в клетку, препятствующие размножению вируса внутри клетки и препятствующие выходу копий вируса из клетки.

Чтобы помешать проникновению вируса, препарат должен заблокировать рецептор на клетке, с которым связывается вирусная частица. Так работает, например, ибализумаб — зарегистрированный в США новый препарат против ВИЧ, о котором мы недавно писали. 

Такие противовирусные препараты, как уже давно известный ацикловир (им лечат инфекции, вызванные простым вирусом герпеса) или ламивудин (активен против ВИЧ и гепатита В), представляют собой синтетические аналоги нуклеозидов — «букв», из которых состоят нуклеиновые кислоты. Если эти модифицированные, неправильные нуклеозиды попадают в клетку, вирусный геном, в который они оказались встроены, становится непригоден для дальнейшего распространения вируса. 

Еще один класс противовирусных препаратов блокирует ферменты, необходимые для создания и модификаций белков вируса. Такие лекарства называют протеазными ингибиторами. 

[править] Механизмы противовирусной защиты

Индукция синтеза интерферонов

При внутриклеточной репродукции вируса индуцируется синтез альфа- и бетаинтерферонов, защищающих другие клетки от вируса. А при фагоцитозе вирионов макрофагами индуцируется синтез гамма-интерферонов.

Интерфероны вызывают в клетке синтез ферментов нарушающих трансляцию мРНК, в результате чего репродукция вируса становится невозможной. Однако, это также прекращает синтез клеточных белков исключает деление клеток. Интерфероны не является вирусоспецифическими, то есть инферфероны выделены в ответ на вторжение одного вируса также подавляют репродукцию других, но есть видоспецифичными, то есть подавляют репродукцию вируса только в клетках своего вида.

Элиминация зараженных вирусом клеток

При репродукции вируса его антигены подаются на мембрану клетки, вместе с антигенами главного комплекса гистосовместимости. Там они распознаются цитотоксическими T-лимфоцитами CD8. Эти лимфоциты уничтожают инфицированные вирусом клетки, останавливая распространение вируса и обеспечивая длительный иммунитет.

Также зараженные клетки распознаются и уничтожаются природными киллерами. Противовирусные антитела реагируют с соответствующими антигенами на поверхности клетки и блокируют их. Естественные киллеры способны распознавать такие антитела и уничтожать клетки на которых они адсорбированные.

Элиминация и нейтрализация вирионов

Внеклеточные вирусы устраняются из организма с помощью фагоцитоза, хотя некоторые из них могут храниться и размножаться в фагоцитах. Макрофаги осуществляют презентацию вирусных антигенов; при распознавании таких антигенов B-лимфоцитами и Th2-клетками развивается гуморальная иммунная ответ и синтез антител. IgG нейтрализуют вирусы преимущественно в тканевой жидкости, IgM — в крови, а секреторные IgA — на поверхности слизистых. Вирусы находящихся в клетке подвергаются воздействию антител. Комплексы антител с вирусами активно фагоцитируются макрофагами. Также вирионы разрушаются вследствие активации комплимента.

Взаимодействие с окружающей средой

Биология интерпретирует вирусы как низшее, наиболее древнее проявление жизни на Земле. Они поражают клетки растений и животных, вызывают серьезные заболевания у людей. Например, СПИД, птичий грипп, гепатит С, бешенство. У каждого паразитического агента свой механизм воздействия на организм, который приводит к лизису и смерти здоровых клеток. Распространение структур происходит такими путями:

• Воздушно-капельным. Наиболее частый способ, при котором чихание и кашель высвобождает частицы зараженной мокроты. Некоторое время они сохраняют жизнеспособность и могут охватывать большие территории. Возникает опасность массовых эпидемий. Так передаются корь, паротит и другие опасные болезни из списка инфекций.
• Пищевой путь. С продуктами питания и водой вирусы поступают в организм в виде мельчайших кристаллов. Попав в благоприятную среду, они проявляют активность (сальмонеллез, холера, дизентерия).
• Парентеральный способ. Заражение идет через кровь при незащищенных половых связях, использовании нестерильных медицинских инструментов, во время родов от матери к ребенку. Это ВИЧ, хламидиоз, бешенство и многие другие опасные недуги.

Латентные структуры в здоровом организме могут никак не проявлять себя. Однако при ослаблении иммунитета они начинают размножаться, что приводит к заболеваниям (например, вирус герпеса).

Особенности течения вирусных инфекций изучает эпидемиология. Доказано, что скорость передачи патогенов зависит от плотности популяции, погодных условий, числа людей с ослабленным иммунитетом, качества медицины и профилактических мероприятий.

Общее описание

Вирусы находятся в атмосфере, почве, воде. Различают вирусы растений, животных, грибов, бактерий. Вирусы, поражающие бактерии, называются бактериофагами. Существуют сателлиты, которые попадают в клетку только при наличии в ней дополнительного вируса.

Рис. 1. Бактериофаг.

Большинство вирусов вызывает инфекции, некоторые виды не оказывают видимого влияния. Одним из интересных фактов является наличие остатков вирусов в ДНК человека.

Вирусы имеют разнообразную форму (шары, спирали, палочки) и мельчайшие размеры – 20-300 нм (в 1 мм 1 млн. нм). Самые крупные вирусы – мимивирусы, имеющие диаметр в 500 нм. Они имитируют строение и жизнедеятельность бактерий, и некоторые учёные считают мимивирусы переходной формой от вирусов к бактериям.

Рис. 2. Мимивирусы.

Кратко о вирусах и их отличиях от живой и неживой материи представлено в таблице.

Строение	Отличия
от неживой материи	от живых организмов
Молекулы ДНК или РНК, заключённые в плотную белковую оболочку – капсид. Сложноустроенные вирусы могут иметь дополнительную оболочку из жиров или белков	– Способность размножаться; – передача наследственной информации (ДНК или РНК); – способность к мутациям; – способность адаптироваться к условиям окружающей среды	– Отсутствие клеточного строения; – обладают свойствами неживой материи вне клетки; – отсутствие обмена веществ (дыхания, питания); – отсутствие роста и развития

Вирусы могут размножаться только внутри клетки (в цитоплазме или ядре), т.е. являются облигатными паразитами. Находясь вне клетки, вирусы кристаллизуются, превращаясь в вирионы, и могут находиться в таком состоянии долгое время.

История открытия вакцины против бешенства

На аналогичной основе, то есть без точного знания природы возбудителя, Луи Пастер разработал вакцину против бешенства в Париже в 1885 году. Он передал болезнь внутримозговым путем кроликам в 1882 году видя возбудителя скорее в неизвестных и невидимых микробах. Как он продемонстрировал, патоген потерял свои болезнетворные свойства в результате непрерывной передачи инфекции этим животным.

Таким образом, именно Луи Пастер создал основу для вакцинного вируса, который, в отличие от возбудителя дикого типа, характеризовался постоянным инкубационным периодом.

Натертый и высушенный спинной мозг привитых кроликов больше не был инфекционным, но вызывал (первоначально у собак) защиту против бешенства. Впервые, в 1885 году, Пастер привил этот материал 9-летнему мальчику. Мальчик был укушен бешеной собакой 2 дня назад и в конце концов выжил благодаря защитному эффекту, вызванному вакциной.

История исследований

Вирусы в микробиологии стали чем-то новым, но данные о них накапливались постепенно. В результате развития науки стало понятно, что не все вирусы вызываются патогенами, микроскопическими грибами или протистами. Отметим, что исследователь Луи Пастер так и не смог найти агент, который вызывает бешенство. Из-за этого он предположил, что тот настолько мал, что рассмотреть его под микроскопом невозможно. В 1884 году Шарль Шамберлан — известный микробиолог из Франции — изобрел фильтр, поры которого гораздо меньше бактерий. При помощи этого инструмента можно полностью удалить бактерии из жидкости. В 1892 году российский микробиолог Дмитрий Ивановский использовал этот аппарат для исследования вида, который позже получил название вируса табачной мозаики. Эксперименты ученого показали, что даже после фильтрации сохраняются инфекционные свойства. Он предположил, что инфекция может быть спровоцирована токсином, который выделяют бактерии. Однако тогда мужчина не стал дальше развивать эту идею. В то время были популярны идеи о том, что любой патоген можно определить при помощи фильтра и вырастить в питательной среде. Отметим, что это один из постулатов теории болезни на уровне микробов.

Непаразитическая природа вирусов

Вирусы являются инфекционными агентами, которые в среднем в 100 раз меньше бактерии. Они не являются клетками: вирусы состоят не из органелл, а из нуклеиновой кислоты (фрагментов ДНК или РНК) и капсида, который состоит из белковых молекул. Вне клеток вирус неактивен — вирусная частица ждет момента, когда она сможет заразить подходящую клетку. В зависимости от типа вирусы поражают клетки растений, животных, бактерий и архей.  

Является ли вирус паразитом? Вирус не организм, поэтому и не может иметь паразитическую природу, потому что, строго говоря, паразиты — это живые организмы. Дело в том, что вирусы неспособны производить белки, а это условие размножения любого организма. Когда вирус попадает внутрь человека или животного, он связывается с клеточной поверхностью, точнее, с рецепторами клетки, при помощи которых она взаимодействует с окружающей средой и получает регуляторные сигналы или питательные вещества. Белки вируса, которые находятся на поверхности, связываются с рецепторами клетки и прикрепляются к ней (некоторые вирусы попадают в клетки, минуя поверхностные рецепторы). После этого вирус проникает внутрь и заражает клетку, заставляя ее воспроизводить вирусный генетический материал.  

Вредные действия вирусов

Основной вред вирусов заключается в том, что они меняют генетический материал, могут разрушать клетку. Кроме того, несут опасные заболевания, которые часто приводят к смерти. 

Вредные действия вирусов:

• Воздействуют на здоровую клетку, используя ее как инкубатор, для выращивания собственных копий. Они внедряются в данный материал, уничтожая и преобразуя его. Опасность заключается в том, что человек может заболеть огромным количеством смертельных недугов, таких как ВИЧ, бешенство, полиомиелит.
• Эти недуги полностью вылечить невозможно, поэтому ученые научились лишь сдерживать недуг, чтобы продлить жизнь больного человека. Основная опасность в том, что вирусы постоянно мутируют, и довольно сложно разрабатывать вакцины. Когда производится новая вакцина, вирус может мутировать, лекарство станет неэффективным.

Безвредные вирусы

Важная роль, которую играют вирусы в эволюции жизни на планете

Жизнь постоянно эволюционирует, и вирусы являются важным фактором этого процесса. Ученые давно указывают на связь между патогенами и эволюцией. Доказано, что вирусы оказывают мощное воздействие на то, как адаптируются человеческие существа. Исследователи обнаружили, что адаптация происходит в три раза чаще в белках, которые взаимодействуют с вирусами, чем в других белках.

Благодаря этому исследованию ученые теперь могут определить, какие части клетки успешно побеждали вирусы в прошлом. Различия в форме и составе белков в ответ на эти угрозы могут помочь ученым найти новые способы борьбы с самыми мощными вирусными угрозами, с которыми в настоящее время сталкивается человек.

Когда организм сталкивается с вирусом, белки реагируют по всему организму, а не только те, которые связаны с иммунитетом. Исследователи обнаружили, что адаптация происходит как вне иммунной системы, так и внутри нее. Вирусы воздействуют на нас во всех отношениях, затрагивая все части наших клеток. Белки делают возможным множество важных клеточных функций, поэтому анализ тонкостей и различий может дать ученым жизненно важные подсказки о том, как противостоять будущим угрозам.

Когда происходят пандемии и эпидемии, популяции либо адаптируются, либо рискуют вымереть, и есть надежда, что наблюдаемые изменения в белках помогут ученым найти новые способы помочь организму в борьбе с инфекциями.

Есть гипотеза, что вирусы хранят жизненно важные секреты относительно того, как эволюционировали различные виды.

Разрушительные вирусы, подобные ВИЧ, например, поражали людей и животных на многих этапах их долгой истории. Наблюдение за тем, как клетки реагируют на вирусы этого типа, может помочь ученым лучше понять, как работают вирусы, и, возможно, привести к открытию того, как мы можем победить болезнетворные вирусы навсегда, что приведет к улучшению здоровья и увеличению продолжительности жизни человечества и других видов.

Заболевания человека

Вирусы биология интерпретирует как низшее проявление жизни на планете Земля. Одним из самых простых вирусных заболеваний человека является простуда. Однако данные паразиты могут вызывать и очень серьезные заболевания, такие как СПИД или птичий грипп.

Каждый вирус имеет определенный механизм действия на своего хозяина. Этот процесс включает лизис клеток, который приводит к их смерти. У многоклеточных организмов при отмирании большого количества клеток начинает плохо функционировать весь организм. Во многих случаях вирусы могут и не наносить вреда человеческому здоровью. В медицине это называется латентностью. Примером такого вируса является герпес. Некоторые латентные виды способны приносить пользу. Порой их присутствие вызывает иммунный ответ против бактериальных патогенов.

Некоторые инфекции могут быть хроническими или пожизненными. То есть вирус развивается, несмотря на защитные функции организма.

Вирусы и другие патогены

Что такое патоген? Патоген — это организм, который вызывает патологию. По своей природе вирусы — патогены, этиологические агенты, которые способны вызывать различные заболевания.

Существуют заболевания, в которых этиологический агент неизвестен, например атеросклероз. Есть разные теории вирусного происхождения атеросклероза, но на самом деле до сих пор неизвестно, является ли организм, который вызывает атеросклероз — сопутствующее нарушение обмена веществ и появление атеросклеротических бляшек, — вирусом.  

Есть болезни, где патоген совершенно понятен. Это, во-первых, бактерии. Они способны вызывать самые разные с точки зрения серьезности последствий для организма заболевания: и чуму, и воспаление легких, и ангину. С другой стороны, и бактерии, и вирусы могут вызывать однотипные заболевания. Воспаление легких может иметь бактериальную природу и успешно лечиться с помощью антибиотиков. Мы знаем, что сейчас коронавирус типа COVID-19 также вызывает воспаление легких, но однозначного метода лечения от него нет.

Поэтому классифицировать патогены с точки зрения вреда организму, который они наносят, очень трудно. Например, гепатит вне зависимости от типа — А, В или С — так или иначе приводит к поражению печени. Но при одинаковых последствиях механизм поражения печени запускается при участии разных вирусов.  

При этом ставить знак равенства между бактерией и вирусом категорически нельзя. Бактерия, в отличие от вируса, представляет собой живой организм, который может самостоятельно размножаться, питаться и поддерживать постоянство внутренней среды. Вирус же не является организмом в классическом смысле этого слова. Вирус — это оторвавшийся ген, который так же, как и мы с вами, придерживается универсального закона природы: размножаться и сохранять себя.