Как действуют вирусы в организме человека

Обновлено: 24.04.2024

Когда вспышка коронавируса нарушает нашу повседневную жизнь и требует беспрецедентных мер по прекращению ее распространения, каждому стоит знать ответы на ряд простых вопросов: что именно представляют собой вирусы? Из чего они сделаны? Откуда они пришли? Какие заболевания вызывают у человека? Эффективны ли современные противовирусные препараты? И самое главное, почему вирусы пытаются нас убить?

Вирусы так же стары, как и сама жизнь на земле. Но ученые до сих пор не могут точно определить дату их появления и считать ли их живыми организмами в принципе. Происхождение их также неизвестно. Первоначально они рассматривались как токсины, затем как формы жизни, затем как биолого-химические вещества. В итоге, современная биологическая классификация относит их к промежуточной области между живым и неживым. Эти невидимые сущности оставили свой заметный след почти на всех формах жизни на Земле, включая человека. Так, около 8% человеческого генома имеет вирусное происхождение, то есть остатки древних вирусов, которыми были заражены наши предки.

Вирусы постоянно привлекают наше внимание из-за того вреда, который наносят человеку в виде заболеваний, уносящих жизни миллионов ежегодно.

Что такое вирус?

Вирус – это микроскопический организм, который может размножаться только внутри клеток организма-хозяина. Являясь паразитом во всех биомолекулярных аспектах жизни, он использует хозяина как среду для жизни, питания и энергии. Только при вторжении в живую клетку, вирус может начать размножение и воспроизведение себе подобных. Этот процесс может убить, повредить или навсегда изменить организм жертвы. Эти микроскопические паразиты могут заражать все виды организмов, включая животных и растений, а также бактерий и архей. Большинство из них примерно в сто раз меньше средней бактерии.

Строение вируса уникально. В отличие от других существ, он не имеет клеток или других клеточных структур. Его генетический материал заключен внутри белковой мембраны или дополнительной липидной (жировой), которая защищает его от окружающей среды. Белковая оболочка также может содержать вирусные белки, участвующие в процессе инфицирования. Согласно этому описанию вирус выглядит как химическая система, а не как живой организм. В зависимости от типа наследственной информации выделяют два вида вирусов: ДНК- и РНК-вирус. Последние особенно подвержены мутациям.

Вирусы обнаруживаются практически в каждой экосистеме на Земле, и считается, что эти мельчайшие формы жизни являются наиболее распространенным типом биологических объектов.
Более 800 млн вирусов обнаруживаются на каждом квадратном метре Земли каждый день.

Одна столовая ложка морской воды содержит больше вирусов, чем количество людей в Европе.
В настоящее время подробно описано всего около 5 тысяч различных вирусов, хотя известно, что их количество превышает несколько миллионов.

Как возникает вирусная инфекция?

Как вирус попадает в организм человека?

Способ заражения вирусной инфекцией может быть вертикальный (от матери к ребенку во время беременности) или горизонтальный (от человека к человеку). Причем горизонтальный путь является наиболее распространенным механизмом распространения для этого микроорганизма. Заражение может происходить через кровь, обмен биологическими жидкостями во время полового акта, оральный обмен слюны, через загрязненную воду и пищу, через укус или царапину от животного или насекомых, таких как комары и клещи. Скорость распространения инфекции зависит от многих факторов, но главными являются плотность населения и санитарные условия.

Каждый вирус имеет предпочтительный для себя способ передачи:

Способ передачи вируса

Вид вируса

Контакт с кожей

Вирус папилломы человека (ВПЧ)

Грипп, корь, паротит, краснуха

Гепатит А, ротавирусы, полиомиелит

ВИЧ, Т-лимфотропный вирус, цитомегаловирус (ЦМВ)

Краснуха, цитомегаловирус (ЦМВ), ВИЧ

Герпес, ВИЧ, гепатит В, ВПЧ

Желтая лихорадка, лихорадка денге

Попадание вируса в организм не всегда означает начало заболевания. Здоровая иммунная система способна бороться с ним. Люди с ослабленным иммунитетом, включая пациентов с аутоиммунными заболеваниями, раком, СПИДом, больше подвержены вирусным болезням.

Вирусная VS бактериальная инфекция

Бактериальная и вирусная инфекция имеют много общего. Оба типа вызваны микроорганизмами и имеют похожие симптомы. Только лабораторные исследования могут точно определить природу возбудителя. При этом, вирусное заболевание является более опасным и коварным по ряду причин:

Вирусы намного меньше бактерий, поэтому их сложно задержать фильтрами и масками;
Лечение вирусной инфекции намного сложнее бактериальной. Поскольку паразит захватывает клетки хозяина, то без губительного воздействия на них не обойтись. Бактерии же отличаются от клеток человека, поэтому созданы лекарства (антибиотики), убивающие их без вреда для носителя (если не учитывать воздействие на полезную кишечную микрофлору);
В отличие от бактерий, большинство вирусных паразитов весьма специфичны в выбору типа клеток, на которые они нападают;
Высокая степень мутации вирусов также затрудняет разработку лечения.

Характеристика

Бактерии

Вирусы

Имеют клетку с органеллами

Только гены и оболочка

Собственная система воспроизведения

Необходима колонизация клеток-хозяина

Живые клетки хозяна

Влияние на человека

Около 1% патогенны

Специфичность выбора клеток-хозяина

Без воздействия на клетки организма

Разрушение клеток носителей

Более подробно об особенностях симптоматики и лечения можно узнать из данной публикации.

Типы вирусной инфекции человека

Некоторые вирусы способны инфицировать только одни вид животных (например, корь или полиомиелит, которые поражают только людей), а некоторые могут заразить человека и животных (например, бешенство и грипп). Кроме того, вирусы специфичны к выбору вида клеток своих жертв. Так, наиболее знакомы всем респираторные инфекции, локализирующиеся на слизистых оболочках горла и носа, но есть также те, которые поражают нервную систему (герпес), кишечник, печень (гепатит), и даже иммунную систему (ВИЧ) и многие другие.

Респираторная инфекция

Заболевания респираторных органов часто бывает вирусное или бактериальное. Они имеют схожие симптомы (боль в горле, насморк, жар), различные способы лечения. Как правило, у детей и пожилых людей они выражены сильнее. Распространяется такая инфекция воздушно-капельным путем. К респираторным вирусам относят:

Риновирус – чаще всего вызывает простуду, но существует более 200 различных вирусов, которые тоже могут вызывать признаки простудных заболеваний. Симптомы длятся до 2 недель и проходят самостоятельно.
Сезонный грипп – это заболевание, от которого ежегодно страдают от 5 до 20% населения. Симптомы гриппа более серьезны, чем простуды, и часто включают боли в теле и вызывают осложнения.
Респираторно-синцитиальный вирус – может вызывать как инфекции верхних дыхательных путей (например, простудные заболевания), так и нижних дыхательных путей (бронхит). Это может быть очень опасно для младенцев, маленьких детей и пожилых людей.

Кожные инфекции

Вирусные заболевания кожи поражают только кожные покровы, приводя к серьезным эстетическим дефектам. Передаются тактильным и половым путем.

Семейство вирусов моллюска контагиосу – вызывает небольшие наросты на коже. Чаще всего наблюдается у детей в возрасте от 1 до 10 лет и исчезает без лечения через 6-12 месяцев.
Герпес – широко распространен среди населения. Передается через слюну, поцелуи, через еду и воду от зараженного человека. Вызывает симптомы на коже лица и иногда гениталях. По некоторым оценкам, 85% населения Европы к 60-ти годам будут иметь эту инфекцию в крови.
Ветряная оспа – вызывает зуд, мокнущие прыщи и высокую температуру. Сегодня существует вакцина против ветряной оспы эффективна на 98% в предотвращении инфекции. Люди, переболевшие оспой подвержены высокому риску развития опоясывающего лишая, поскольку он вызван тем же возбудителем.

Лучший способ профилактики кожных инфекций – это избегать контакта с кожей инфицированного человека.

Вирусная кишечная инфекция

Гепатит А – поражает печень в течение нескольких недель или месяцев. Симптомы могут включать желтую кожу, тошноту, диарею, рвоту. До 15% инфицированных людей испытывают рецидив заболевания в течение 6 месяцев после заражения.
Ротавирус – вызывает сильную диарею, которая может привести к обезвоживанию организма. Любой человек может заразиться им, но болезнь, как правило, будет проявляться у младенцев и детей младшего возраста. Ротавирус также являются причиной многих случаев гастроэнтерита, вызывающего воспаление желудка и кишечника.

Вирусы являются одной из наиболее распространенных причин пищевого отравления

Вирусные инфекции, передаваемые половым путем

Некоторые инфекции, передаваемые половым путем, также могут передаваться через кровь или другие биологические жидкости.

Вирус папилломы человека (ВПЧ) – является наиболее распространенной инфекцией. Около 80% мужчин и женщин, ведущих половую жизнь, являются его носителями. В подростковом возрасте распространенность заболевания может достигать 25%. При этом, защита с помощью местной контрацепции (презервативов) не дает гарантии от заражения. Существует множество типов ВПЧ. Некоторые из них вызывают генитальные бородавки, в то время как другие увеличивают риск рака шейки матки. Некоторые бородавки могут подвергаться раковой трансдукции через несколько лет.
Гепатит В – вызывает воспаление в печени. Он передается через кровь и другие жидкости организма. У многих инфекция проходит без симптомов, у других появляются признаки гриппа. Вакцина от гепатита В эффективна в предотвращении инфекции более, чем на 90%.
Генитальный герпес – является распространенной инфекцией, передаваемой половым путем, вызываемой вирусом простого герпеса-2 (ВПГ-2). Она сопровождается болезненными язвами. Вакцины от данного заболевания не существует.
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) – поражает определенные типы защитных клеток иммунной системы. Прогрессирование инфекции снижает способность организма противостоять любым болезнями и инфекциям, что приводит к синдрому приобретенного иммунодефицита (СПИДу). ВИЧ передается при контакте с кровью или биологическими жидкостями зараженного человека.

Вирусы, распространенные в мире, вызывают многие другие заболевания, от легких до угрожающих жизни.

Вирусы и рак. Исследования, опубликованные за последние два года, накопили тревожную статистику того, что обычные вирусные инфекции являются причиной различных типов рака. Обнаружено, что некоторые вирусы не убивают клетки своих носителей, а изменяют их функции. Иногда инфицированная клетка теряет контроль над нормальным сценарием деления и начинает делиться ускоренно, становясь раковой. Роль некоторых из них в развитии онкологии известна уже давно. Это касается вируса папилломы влагалища, гепатита и других. В настоящее время предполагается, что вирусы являются причинами большинства случаев возникновения онкологических заболеваний или даже всех. Это не сложно установить, поскольку современные технологии позволяют обнаружить остатки генома вируса внутри раковой клетки. Кроме этого, недавние исследования показали, что даже раковые клетки, в которых не обнаружены остатки ДНК вируса, были изначально инфицированы вирусом.

Противовирусные препараты и другое лечение инфекций

Многие вирусные инфекции проходят самостоятельно, без лечения. Как правило, лечение направлено на облегчение симптомов. Для большинства вирусных инфекций лечение является симптоматическим, включая безрецептурные обезболивающе и противовоспалительные для облегчения боли и снижения температуры, препараты назальной терапии и противокашлевые. Но избавиться от самих вирусов нелегко, поскольку они не имеют клеточных структур и быстро мутируют, являясь трудными мишенями для лечения.

За последние два десятилетия было разработано несколько лекарственных препаратов, которые направлены непосредственно против вирусов. Это так называемые противовирусные препараты. Они работают, подавляя производство вирусных частиц. Некоторые мешают производству паразитической ДНК, другие препятствуют проникновению инфекции в клетки хозяев. Противовирусные препараты могут быть токсичными для клеток человека. Кроме того, вирусы, как и бактерии, могут развить устойчивость к ним.

Поскольку вирусы воспроизводятся внутри чужих клеток, существует только небольшое количество метаболических функций, на которые могут нацеливаться противовирусные препараты. Что касается бактерии, то они представляют собой относительно крупные организмы, которые имеют множество метаболических функций, на которые могут воздействовать антибактериальные препараты (антибиотики). Поэтому, противовирусные препараты гораздо сложнее разрабатывать, чем антибиотики. Кроме того, в отличие от антибиотиков, которые обычно эффективны против многих видов бактерий, большинство противовирусных препаратов эффективны только против одного вида вируса или даже его штамма. На самом деле, не существует эффективных противовирусных препаратов для многих инфекций.

На сегодняшний день различные противовирусные препараты используются для лечения гепатита С. Их прием подразумевает строгую схему приема, которая может занять от нескольких недель до нескольких месяцев, прежде чем вирус будет выведен из организма. Лекарства от других инфекций, таких как ВИЧ, не излечивают, а лишь останавливают размножение паразитического микроорганизма и предотвращают причинение еще большего ущерба.

В настоящее время препараты, содержащие интерферон, занимают важную нишу в лечении острых респираторных вирусных инфекций. Они представляют собой реплики природных веществ, которые замедляют или останавливают репликацию вируса. Эти препараты используются для лечения определенных вирусных инфекций:

Хронический гепатит В
Хронический гепатит С
Генитальные бородавки

Интерфероны могут иметь побочные эффекты, такие как лихорадка, озноб, слабость и мышечные боли. Эти эффекты обычно начинаются через 7-12 часов после первой инъекции и продолжаются до 12 часов.

Еще один вариант борьбы человечества с вирусами – вакцинация. Вакцины могут снизить риск заражения некоторыми вирусными заболеваниями. На сегодня разработаны вакцины для защиты от некоторых видов гриппа, гепатита А , гепатита В, ветряной оспы, опоясывающего лишая, папилломы, кори, краснухи, полиомиелита, бешенства, и другие.

Вакцины различаются по эффективности и количеству доз, необходимых для обеспечения защиты. Некоторые вакцины требуют повторных прививок для поддержания иммунитета. Про важность вакцинирования читайте тут.

Человечество продолжает свою многовековую борьбу с инфекциями, и сегодня на повестке дня стоит срочная разработка вакцины против уханьского коронавируса 2019.

Здоровье бесценно – берегите себя!
Моя Аптека – с любовью и заботой.

Самые распространенные причины боли в горле и лечение

Из этой публикации вы узнаете все про боль в горле и ее разновидности, почему болит горло, что делать если болит горло, домашнее лечение горла.

Медикаментозный ринит или зависимость от назальных капель

Хронический насморк может возникнуть из-за длительного лечения заложенности носа. Мы подскажем, как его распознать и не допустить развития этой болезни.

Сухой и влажный кашель: в чем разница и как лечить?

Кашель – сухой или влажный – это незваный гость, который не уходит даже после выздоровления. Каждый вид кашля требует различного подхода к лечению.

Подписывайтесь на нас в социальных сетях:

Чтобы не пропустить интересные статьи о здоровье и медицине подписывайтесь на нас в соцсетях

Обзор

Автор

Редакторы

Обратите внимание!

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Эволюция и происхождение вирусов

В 2007 году сотрудники биологического факультета МГУ Л. Нефедова и А. Ким описали, как мог появиться один из видов вирусов — ретровирусы. Они провели сравнительный анализ геномов дрозофилы D. melanogaster и ее эндосимбионта (микроорганизма, живущего внутри дрозофилы) — бактерии Wolbachia pipientis. Полученные данные показали, что эндогенные ретровирусы группы gypsy могли произойти от мобильных элементов генома — ретротранспозонов. Причиной этому стало появление у ретротранспозонов одного нового гена — env, — который и превратил их в вирусы. Этот ген позволяет вирусам передаваться горизонтально, от клетки к клетке и от носителя к носителю, чего ретротранспозоны делать не могли. Именно так, как показал анализ, ретровирус gypsy передался из генома дрозофилы ее симбионту — вольбахии [7]. Это открытие упомянуто здесь не случайно. Оно нам понадобится для того, чтобы понять, чем вызваны трудности борьбы с вирусами.

Из давних письменных источников, оставленных историком Фукидидом и знахарем Галеном, нам известно о первых вирусных эпидемиях, возникших в Древней Греции в 430 году до н.э. и в Риме в 166 году. Часть вирусологов предполагает, что в Риме могла произойти первая зафиксированная в источниках эпидемия оспы. Тогда от неизвестного смертоносного вируса по всей Римской империи погибло несколько миллионов человек [8]. И с того времени европейский континент уже регулярно подвергался опустошающим нашествиям всевозможных эпидемий — в первую очередь, чумы, холеры и натуральной оспы. Эпидемии внезапно приходили одна за другой вместе с перемещавшимися на дальние расстояния людьми и опустошали целые города. И так же внезапно прекращались, ничем не проявляя себя сотни лет.

Вирус натуральной оспы стал первым инфекционным носителем, который представлял действительную угрозу для человечества и от которого погибало большое количество людей. Свирепствовавшая в средние века оспа буквально выкашивала целые города, оставляя после себя огромные кладбища погибших. В 2007 году в журнале Национальной академии наук США (PNAS) вышла работа группы американских ученых — И. Дэймона и его коллег, — которым на основе геномного анализа удалось установить предположительное время возникновения вируса натуральной оспы: более 16 тысяч лет назад. Интересно, что в этой же статье ученые недоумевают по поводу своего открытия: как так случилось, что, несмотря на древний возраст вируса, эпидемии оспы не упоминаются в Библии, а также в книгах древних римлян и греков [9]?

Строение вирусов и иммунный ответ организма

Рисунок 1. Первооткрыватель вирусов Д.И. Ивановский (1864–1920) (слева) и английский врач Эдвард Дженнер (справа).

Почти все известные науке вирусы имеют свою специфическую мишень в живом организме — определенный рецептор на поверхности клетки, к которому и прикрепляется вирус. Этот вирусный механизм и предопределяет, какие именно клетки пострадают от инфекции. К примеру, вирус полиомиелита может прикрепляться лишь к нейронам и потому поражает именно их, в то время как вирусы гепатита поражают только клетки печени. Некоторые вирусы — например, вирус гриппа А-типа и риновирус — прикрепляются к рецепторам гликофорин А и ICAM-1, которые характерны для нескольких видов клеток. Вирус иммунодефицита избирает в качестве мишеней целый ряд клеток: в первую очередь, клетки иммунной системы (Т-хелперы, макрофаги), а также эозинофилы, тимоциты, дендритные клетки, астроциты и другие, несущие на своей мембране специфический рецептор СD-4 и CXCR4-корецептор [13–15].

Одновременно с этим в организме реализуется еще один, молекулярный, защитный механизм: пораженные вирусом клетки начинают производить специальные белки — интерфероны, — о которых многие слышали в связи с гриппозной инфекцией. Существует три основных вида интерферонов. Синтез интерферона-альфа (ИФ-α) стимулируют лейкоциты. Он участвует в борьбе с вирусами и обладает противоопухолевым действием. Интерферон-бета (ИФ-β) производят клетки соединительной ткани, фибробласты. Он обладает таким же действием, как и ИФ-α, только с уклоном в противоопухолевый эффект. Интерферон-гамма (ИФ-γ) синтезируют Т-клетки (Т-хелперы и (СD8+) Т-лимфоциты), что придает ему свойства иммуномодулятора, усиливающего или ослабляющего иммунитет. Как именно интерфероны борются с вирусами? Они могут, в частности, блокировать работу чужеродных нуклеиновых кислот, не давая вирусу возможности реплицироваться (размножаться).

Причины поражений в борьбе с ВИЧ

Тем не менее нельзя сказать, что ничего не делается в борьбе с ВИЧ и нет никаких подвижек в этом вопросе. Сегодня уже определены перспективные направления в исследованиях, главные из которых: использование антисмысловых молекул (антисмысловых РНК), РНК-интерференция, аптамерная и химерная технологии [12]. Но пока эти антивирусные методы — дело научных институтов, а не широкой клинической практики*. И потому более миллиона человек, по официальным данным ВОЗ, погибают ежегодно от причин, связанных с ВИЧ и СПИДом.

Подобный вирусный механизм характерен не только для ВИЧ. Он описан и при инфицировании некоторыми другими опасными вирусами: такими, как вирусы Денге и Эбола. Но при ВИЧ антителозависимое усиление инфекции сопровождается еще несколькими факторами, делая его опасным и почти неуязвимым. Так, в 1991 году американские клеточные биологи из Мэриленда (Дж. Гудсмит с коллегами), изучая иммунный ответ на ВИЧ-вакцину, обнаружили так называемый феномен антигенного импринтинга [23]. Он был описан еще в далеком 1953 году при изучении вируса гриппа. Оказалось, что иммунная система запоминает самый первый вариант вируса ВИЧ и вырабатывает к нему специфические антитела. Когда вирус видоизменяется в результате точечных мутаций, а это происходит часто и быстро, иммунная система почему-то не реагирует на эти изменения, продолжая производить антитела к самому первому варианту вируса. Именно этот феномен, как считает ряд ученых, стоит препятствием перед созданием эффективной вакцины против ВИЧ.

Открытие биологов из МГУ — Нефёдовой и Кима, — о котором упоминалось в самом начале, также говорит в пользу этой, эволюционной, версии.

Сегодня не только ВИЧ представляет опасность для человечества, хотя он, конечно, самый главный наш вирусный враг. Так сложилось, что СМИ уделяют внимание, в основном, молниеносным инфекциям, вроде атипичной пневмонии или МЕRS, которыми быстро заражается сравнительно большое количество людей (и немало гибнет). Из-за этого в тени остаются медленно текущие инфекции, которые сегодня гораздо опаснее и коварнее коронавирусов* и даже вируса Эбола. К примеру, мало кто знает о мировой эпидемии гепатита С, вирус которого был открыт в 1989 году**. А ведь по всему миру сейчас насчитывается 150 млн человек — носителей вируса гепатита С! И, по данным ВОЗ, каждый год от этой инфекции умирает 350-500 тысяч человек [33]. Для сравнения — от лихорадки Эбола в 2014-2015 гг. (на состояние по июнь 2015 г.) погибли 11 184 человека [34].

* — Коронавирусы — РНК-содержащие вирусы, поверхность которых покрыта булавовидными отростками, придающими им форму короны. Коронавирусы поражают альвеолярный эпителий (выстилку легочных альвеол), повышая проницаемость клеток, что приводит к нарушению водно-электролитного баланса и развитию пневмонии.

Рисунок 8. Электронная микрофотография воссозданного вируса H1N1, вызвавшего эпидемию в 1918 г. Рисунок с сайта phil.cdc.gov.

Почему же вдруг сложилась такая ситуация, что буквально каждый год появляются новые, всё более опасные формы вирусов? По мнению ученых, главные причины — это сомкнутость популяции, когда происходит тесный контакт людей при их большом количестве, и снижение иммунитета вследствие загрязнения среды обитания и стрессов. Научный и технический прогресс создал такие возможности и средства передвижения, что носитель опасной инфекции уже через несколько суток может добраться с одного континента на другой, преодолев тысячи километров.

Обзор

Авторы

Редакторы

Вообще, вирусы прекрасны. Они прекрасно выглядят и прекрасно приспособлены к использованию в своих целях любых живых организмов: животных, растений, грибов, простейших, бактерий и архей. И даже неклеточных созданий, братьев-вирусов.

Вирусы — это паразиты, которые не могут размножаться вне живых клеток. Окружающая среда по отношению к ним недружелюбна, и в ней они в виде ничего не делающих частиц коротают время до встречи с подходящей клеткой-хозяином. Вирусные частицы, или вирионы, не относят к живым организмам, потому что они не имеют клеточного строения, не могут обеспечивать себя энергией и производить белки для построения своих частиц. А вот бактерии, которые тоже часто на ком-то паразитируют, всё это умеют и потому с полным правом считаются живыми существами.

Отличаются ли вирусы от бактерий размерами?

Вирус табачной мозаики и аденовирус.

Бактериофаг Т2.

Как вирусы устроены?

Вирус осповакцины и вирус Pf1.

Фаг ФХ174 и вирус гриппа.

Как вирусы размножаются?

Схема жизненного цикла вируса.

Все ли вирусы — злодеи?

Люди боятся и не любят вирусы за то, что те вызывают тяжелые, иногда смертельные болезни, от которых практически нет лекарств: сложно, не повредив клетку, убить засевшего в ней паразита, который не делает почти ничего сам, а пользуется обычными клеточными системами. Многие вирусы умеют искусно уходить от иммунного надзора, превращаясь в медленных убийц. Они вызывают хронические инфекции, иногда скрытые, которые десятилетиями никак не проявляются, но исподволь готовят почву, например, для развития рака. И всё же человек, накопив нужное количество знаний, научился бороться с некоторыми из самых опасных вирусов — с помощью прививок [5]. К сожалению, привиться от всех тяжелых вирусных болезней пока нельзя, потому что многие вирусы очень изменчивы.

От вирусов страдает не только человек, но и животные, и растения. Однако такие сложные живые организмы сталкивались с вирусами уже с момента своего возникновения и потому приспособились к совместному сосуществованию с большинством из них. Да и вирусу, как правило, незачем убивать хозяев — тогда ведь придется всё время искать новых, и если в скученных бактериальных сообществах это не так уж и сложно, то вот в человеческих.

Но если отвлечься от добрых и злых, с точки зрения человека, дел вирусов, то нужно признать, что на этих невидимках во многом держится наш мир: они переносят свои и чужие гены от организма к организму, увеличивая генетическое разнообразие, регулируют численность сообществ живых существ и просто необходимы для круговорота биогенных элементов, ведь вирусы — самые многочисленные биообъекты на нашей планете.

Полноформатную раскраску можно скачать по этой ссылке.

Главная задача биологии — это развитие представлений у человека о живых организмах, о многообразии видов, обо всех закономерностях развития живых существ, а также об их взаимодействии с окружающей природой. Предмет основы безопасности жизнедеятельности (ОБЖ) позволяет получить знания и умения, которые помогут сохранить жизнь и здоровье в опасных ситуациях. Эти ситуации всегда возникают неожиданно, но, тем не менее, большинство из них предсказуемы и к ним можно подготовиться заранее. ОБЖ учит нас предвидеть возможные опасности и минимизировать потери от той или иной ситуации. Сегодня мы сталкиваемся с новым видом вирусной опасности COVID-19,о котором поговорим с точки зрения биологии и ОБЖ.

Что такое вирус?

Вирус — это неклеточный инфекционный агент. Сегодня нам известно около 6 тысяч различных вирусов, но их существует несколько миллионов. Вирусы не похожи друг на друга и могут иметь как форму сферы, спирали, так и форму сложного асимметричного сплетения. Размеры вирусов варьируются от 20 нм до 300 нм.

Как устроен вирус?

В центре агента находится генетический материал РНК или ДНК, вокруг которого располагается белковая структура — капсид.
Капсид служит для защиты вируса и помогает при захвате клетки. Некоторые вирусы дополнительно покрыты липидной оболочкой, т.е. жировой структурой, которая защищает их от изменений окружающей среды.

Вирусолог Дэвид Балтимор объединил все вирусы в 8 групп, из которых некоторые группы вирусов содержат 1-2 цепочки ДНК. Другие же содержат 1 цепочку РНК, которая может удваиваться или достраивать на своей матрице ДНК. При этом каждая группа вирусов производит себя в различных органеллах зараженной клетки.

Вирусы имеют определенный диапазон хозяев, т.е. он может быть опасен для одних видов и абсолютно безвреден для других. Например, оспой болеет только человек, а чумкой только некоторые виды плотоядных. Вирус не способен выжить сам по себе, поэтому активируется только в хозяйской клетке, используя ее ресурсы и питательные вещества. Цель вируса — создание множества копий себя, чтобы инфицировать другие клетки!

Как вирус попадает в организм?

через физические повреждения (например, порезы на коже)
путём направленного впрыскивания (к примеру, укус комара)
направленного поражения отдельной поверхности (например, при вдыхании вируса через трахею)

к эпителию слизистых оболочек (это например вирус гриппа)
к нервной ткани (вирус простого герпеса)
к иммунным клеткам (вирус иммунодефицита человека)

Геном вируса встраивается в одну из органелл или цитоплазму и превращает клетку в настоящий вирусный завод. Естественные процессы в клетке нарушаются, и она начинает заниматься производством и сбором белка вируса. Этот процесс называется репликацией. И его основная цель — это захват территории. Во время репликации генетический материал вируса смешивается с генами клетки хозяина — это приводит к активной мутации самого вируса, а также повышает его выживаемость. Когда процесс репликации налажен, вирусная частица отпочковывается и заражает уже новые клетки, в то время как инфицированная ранее клетка продолжает производство.

Выход вируса

Вирус создал множество собственных копий, клетка оказывается изнуренной из-за использования ее ресурсов. Больше вирусу клетка не нужна, поэтому клетка часто погибает и новорожденным вирусам приходится искать нового хозяина. Это и есть заключительная стадию жизненного цикла вируса.

Скорость распространения вирусной инфекции

Размножение вирусов протекает с исключительно высокой скоростью: при попадании в верхние дыхательные пути одной вирусной частицы уже через 8 часов количество инфекционного потомства достигает 10³, а концу первых суток − 10²³.

Вирусная латентность

Как вирус распространяется?

воздушно-капельный (кашель, чихание)
с кожи на кожу (при прикосновениях и рукопожатиях)
с кожи на продукты (при прикосновениях к пище грязными руками вирусы могут попасть в пищеварительную и дыхательную системы)
через жидкие среды организма (кровь, слюну и другие)

Почему с вирусами так тяжело бороться?

Сегодня людям уже удалось победить некоторые вирусы, а некоторые взять под жесткий контроль. Например, Оспа (она же черная оспа). Болезнь вызывается вирусом натуральной оспы, передается от человека к человеку воздушно-капельным путем. Больные покрываются сыпью, переходящей в язвы, как на коже, так и на слизистых внутренних органов. Смертность, в зависимости от штамма вируса, составляет от 10 до 40 (иногда даже 70%), На сегодняшний день вирус полностью истреблен человечеством.

Кроме того, взяты под контроль такие заболевания, как бешенство, корь и полиомиелит. Но помимо этих вирусов существует масса других, которые требуют разработок или открытия новых вакцин.

Коронавирус

Виновником эпидемии, распространяющейся сегодня по миру, стал коронавирус, вирусная частица в 0,1 микрона. Свое название он получил благодаря наростам на своей структуре, своеобразным шипам. Внутри вируса спрятан яд, с помощью которого он подчиняет себе зараженный организм. Этот вирус воздействует не только на человека, но и на птиц, свиней, собак и летучих мышей. В настоящий момент выделяют от 30 до 39 разновидностей коронавирусной инфекции. Но для человека патогенно всего 6. И как любой другой вирус COVID-19 мутирует.

К наиболее распространенным симптомам COVID-19 относятся повышение температуры тела, сухой кашель и утомляемость. К более редким симптомам относятся боли в суставах и мышцах, заложенность носа, головная боль, конъюнктивит, боль в горле, диарея, потеря вкусовых ощущений или обоняния, сыпь и изменение цвета кожи на пальцах рук и ног. Как правило, эти симптомы развиваются постепенно и носят слабо выраженный характер. У некоторых инфицированных лиц болезнь сопровождается очень легкими симптомами.

Сколько же может жить этот вирус вне организма? Все зависит от типа вируса и от той поверхности, на которую вирусы попали. В качестве примера было рассмотрено 3 вируса, по которым велись исследования. Изучали время, на которое может задерживаться вирус на различных поверхностях. Данные приведены в таблице.

Поскольку пока не изобретено вакцины от COVID-19, в целях защиты от инфекции самым важным для нас является соблюдение гигиены.

Гигиена — раздел медицины, изучающий влияние жизни и труда на здоровье человека и разрабатывающая меры (санитарные нормы и правила), направленные на предупреждение заболеваний, обеспечение оптимальных условий существования, укрепление здоровья и продление жизни.

Сегодня следует соблюдать определенные правила гигиены:

Соблюдение режима труда и отдыха, не допускающего развития утомления и переутомления.
Выполнение условий, обеспечивающих здоровый и полноценный сон (свежий воздух, отсутствие шума, удобная постель, оптимальная продолжительность).
Правильное здоровое питание в соответствии с потребностями организма.
Комфортный микроклимат в жилище (температура, влажность и подвижность воздуха, естественная и искусственная освещенность помещений).
Содержание в чистоте тела и тщательный уход за зубами.
Спокойное и корректное поведение в конфликтных ситуациях.

Читайте также: