С вирусом можно договориться
Обновлено: 25.04.2024
Есть и ещё один неутешительный факт. В последнее время всё больше исследований доказывают, что очень многие болезни, вроде бы не имеющие отношения к микробам, вполне могут иметь бактериальное происхождение. Есть данные о том, что микробы виноваты в возникновении некоторых случаев рака, астмы, артрита, рассеянного склероза, психических расстройств и даже ожирения - то есть заболеваний, которые раньше считали не имеющими никакого отношения к инфекции. И, скорее всего, этот список далеко не полный, ведь из сотен тысяч реально существующих микробов современные микробиологи могут идентифицировать не более двух-трёх сотен.
Кто паразит?
Напрашивается вывод: уничтожить все известные микробы! Но, добыв оружие массового поражения, мы тем самым подпишем себе смертный приговор. Дело в том, что в организме человека микробных клеток в 10 раз больше, чем человеческих (так что ещё неизвестно, кто на ком паразитирует). И это взаимное существование - во благо друг другу.
Наш диалог?
Очевидно, что без помощи микробов мы погибнем. Поэтому более разумный подход - не сражаться с ними, а начать говорить на их языке.
Первый хитрый способ - против вредных бактерий использовать сами же бактерии. Например, при часто повторяющихся инфекциях мочевых путей, вызванных кишечной палочкой, применяют специальный бактериальный препарат из взвеси кишечных палочек, но другого, безвредного для человека вида. Хорошие бактерии заселяют кишечник и вытесняют вредных.
По возможности не пользуйтесь средствами гигиены, содержащими антибактериальные вещества. Они убивают микробов, живущих на коже, оставляя нас один на один с более опасными. Зарубежные учёные провели такой эксперимент: добровольцы несколько дней смазывали кожу средствами гигиены с антибактериальными веществами. Вскоре на этих участках тела развивались гнойничковые заболевания.
Старайтесь есть меньше углеводов и больше клетчатки (овощи, фрукты, каши), кисломолочных продуктов - это основная пища для кишечных бактерий.
Защищайтесь от вирусных инфекций. Неслучайно на фоне перенесённой вирусной инфекции часто возникают осложнения. Лучшая защита - это прививки.
Не курите. Табачные смолы повреждают слизистую, и микробы легко пробираются из верхних дыхательных путей в нижние. Известно, что у некурящего человека ниже гортани в бронхах стерильно, а у курящего там есть микробы.
Не принимайте антибиотики без назначения доктора. Только врач может определить, есть ли инфекция и чем она вызвана - вирусами или бактериями. Кроме того, из около 80 существующих сегодня антибиотиков некоторые уже давно бесполезны.
Как обнаружили вирусы
Вирусы открыл русский ученый, спасая табак от мозаики.
Вирус табачной мозаики под микроскопом
Российского ботаника Дмитрия Ивановского болезнь табака волновала ничуть не в меньшей степени. Полагая, что этот недуг вызывают бактерии, Ивановский планировал осадить их на специальном фильтре, поры которого меньше этих организмов. Такая процедура позволяла полностью удалить из раствора все известные патогены. Но экстракт зараженных листьев сохранял инфекционные свойства и после фильтрации!
Этот парадокс, описанный Ивановским в работе 1892 года, стал отправной точкой в развитии вирусологии. При этом сам ученый думал, что сквозь его фильтр прошли мельчайшие бактерии либо выделяемые ими токсины, то есть вписывал свое открытие в рамки существующего знания. Впрочем, это частности. Приоритет Ивановского в открытии вирусов не оспаривается.
Вирусы присутствуют во всех земных экосистемах и поражают все типы организмов: от животных до бактерий с археями. При этом ученые до сих пор спорят, являются ли вирусы живыми существами. Серьезные аргументы есть и за, и против.
Конечно да! У вирусов есть геном, они эволюционируют и способны размножаться, создавая собственные копии путем самосборки.
Решительно нет! У них неклеточное строение, а именно этот признак считается фундаментальным свойством живых организмов. А еще у них нет собственного обмена веществ — для синтеза молекул, как и для размножения, им необходима клетка-хозяин.
Впрочем, большинство ученых склонны рассматривать этот спор как чисто схоластический.
Как устроены вирусы
Вирус — это генетическая инструкция в белковом контейнере. Расшифровать строение вирусов удалось, превращая их в кристаллы.
К началу 1930-х годов всё еще оставалось непонятным, что такое вирус и как он устроен. И по-прежнему не было микроскопа, в который его можно было бы разглядеть. В числе прочих высказывалась гипотеза, что вирус — это белок. А структуру белков в то время изучали, преобразуя их в кристаллы. Если бы вирус удалось кристаллизовать, то его строение можно было бы изучать методами, разработанными для исследования кристаллов.
В 1932 году Уэнделл Мередит Стэнли отжал сок из тонны больных листьев табака и воздействовал на него разными реагентами. После трех лет опытов он получил белок, которого не было в здоровых листьях. Стэнли растворил его в воде и поставил в холодильник. Наутро вместо раствора он обнаружил игольчатые кристаллы с шелковистым блеском. Стэнли растворил их в воде и натер полученным раствором здоровые листья табака. Через некоторое время они заболели. Эти опыты открыли ученым путь к получению и изучению чистых препаратов вируса, а самому Стэнли принесли Нобелевскую премию.
Что мы знаем сегодня
Постепенно накопились данные, позволившие разработать классификации вирусов. Выяснилось, что вирусы различаются по типу молекул ДНК или РНК, на которых записана их генетическая программа. Другое различие — по форме белкового контейнера, который называется капсид. Бывают спиральные, продолговатые, почти шарообразные капсиды и капсиды сложной комплексной формы. Многие капсиды имеют ось симметрии пятого порядка, при вращении вокруг которой пять раз совпадают со своим первоначальным положением (как у морской звезды).
Необходимость кристаллизовать вирусы для их изучения отпала лишь недавно с появлением атомных силовых микроскопов и лазеров, генерирующих сверхкороткие импульсы.
Кто такие фаги
В конце XIX века британский бактериолог Эрнест Ханкин, сражавшийся с холерой в Индии, изучал воды рек Ганг и Джамна, которые местные жители считали целебными. Ханкин, энтузиаст кипячения воды и теории Пастера о том, что болезни вызываются микроорганизмами, а не миазмами (вредоносными испарениями — так думали врачи еще в середине XIX века), обнаружил, что суеверные индусы правы: какой-то неопознанный объект непонятным образом обеззараживает воду священных рек без всякого кипячения.
Для бактерии встреча с фагами не всегда заканчивается печально: бактериофаги бывают вирулентными и умеренными. Если клетке не повезет и она повстречает вирулентного фага, то погибнет (у биологов этот процесс называется лизисом). Фаг использует такую клетку как ясли для своего потомства. Умеренные фаги обычно более дружелюбны. Они делают из бактерии зомби: она переходит в особую форму — профаг, когда вирус интегрируется в геном клетки и сосуществует с ней. Это сожительство может стать симбиозом, в котором бактерия приобретет новые качества и эволюционирует.
Способность вирусов уничтожать вредоносные бактерии привлекла к ним внимание ученых. Впервые фагов, этих цепных собак биологов, натравили на стафилококк ещё в 1921 году. Их активно изучали в Советском Союзе. Основоположник этого направления грузинский микробиолог Георгий Элиава был учеником Феликса Д'Эрелля. По его инициативе в 30-е годы был создан Институт исследования бактериофагов в Грузии, а позднее фаготерапия в СССР получила одобрение на самом высоком уровне. Были разработаны стрептококковый, сальмонеллезный, синегнойный, протейный и другие фаги.
Западные ученые отнеслись к фагам с меньшим энтузиазмом. Фаги очень чувствительные и в неподходящих условиях внешней среды теряют супергеройские способности. А тут как раз открыли и успешно применили первый антибиотик, и о фагах надолго позабыли.
Что мы знаем сегодня
В 2005 году биологи из Университета Сан-Диего показали, что вирусы — самые распространенные биологические объекты на планете, и больше всего среди них именно бактериофагов.
Всего на данный момент описано более 6 тыс. видов вирусов, но ученые предполагают, что их миллионы.
Как создали первую вакцину
Главное событие в истории вакцинации произошло в конце XVIII века, когда английский врач Эдвард Дженнер использовал коровью оспу для предотвращения оспы натуральной — одного из самых страшных заболеваний в истории, смертность от которого тогда достигала полутора миллионов человек в год.
Коровья оспа передавалась дояркам, протекала легко и оставляла на руках маленькие шрамы. Сельские жители хорошо знали, что переболевшие коровьей оспой не болеют человеческой, и эта закономерность стала отправной точкой для исследований Дженнера.
Хотя идея была не нова: еще в Х веке врачи придумали вариоляцию — прививку оспенного гноя от заболевшего к здоровому. На Востоке вдыхали растертые в порошок корочки, образующиеся на местах пузырьков при оспе. Из Китая и Индии эта практика расходилась по миру вместе с путешественниками и торговцами. А в Европу XVIII века вариоляция пришла из Османской империи: ее привезла леди Мэри Уортли-Монтегю — писательница, путешественница и жена британского посла. Так что самому Дженнеру оспу привили еще в детстве. Вариоляция действительно снижала смертность в целом, но была небезопасна для конкретного человека: в 2% случаев она приводила к смерти и иногда сама вызывала эпидемии.
Но вернемся к коровам. Предположив близкое родство вирусов коровьей и натуральной оспы, Дженнер решился на публичный эксперимент. 14 мая 1796 года он привил коровью оспу здоровому восьмилетнему мальчику, внеся экстракт из пузырьков в ранки на руках. Мальчик переболел легкой формой оспы, а введенный через месяц вирус настоящей оспы на него не подействовал. Дженнер повторил попытку заражения через пять месяцев и через пять лет, но результат оставался тем же: прививка коровьей оспы защищала мальчика от оспы натуральной.
Эдвард Дженнер прививает восьмилетнего Джеймса Фиппса от оспы. 1796 год
Глава Роспотребнадзора Анна Попова — о борьбе с эпидемиями, научных открытиях и стратегических задачах работы ведомства
Что мы знаем сегодня
В 1980 году Всемирная организация здравоохранения объявила о полном устранении натуральной оспы. Это первое заболевание, которое победили с помощью массовой вакцинации.
Сейчас существует более сотни вакцин, защищающих от 40 вирусных и бактериальных заболеваний. Иммунизация спасает миллионы жизней, поэтому наши дети не умирают от столбняка, поцарапавшись на улице.
Современные вакцины, прошедшие все стадии клинических испытаний, безопасны — они могут вызвать сильную иммунную реакцию у некоторых людей, но никак не тяжелую форму болезни с летальным исходом или тем более эпидемию.
Как вирусы поселились в нашей ДНК
В геноме человека затаились древние вирусы. Они составляют более 8% нашей ДНК. И мы им многим обязаны.
В 1960-х годах ученые поняли, что некоторые вирусы могут вызывать рак. Одним из них был вирус птичьего лейкоза, угрожавший всему птицеводству. Вирусологи выяснили, что он относится к группе так называемых ретровирусов, внедряющих свой генетический материал в ДНК клетки-носителя. Такая ДНК будет производить новые копии вируса, но если вирус по ошибке встроился не в то место ДНК, клетка может стать раковой и начать делиться. Вирус птичьего лейкоза оказался очень странным ретровирусом. Ученые находили его белки в крови совершенно здоровых куриц.
Курица с саркомой, с которой начались исследования, выявившие, что некоторые вирусы могут вызывать рак
Робин Вайс, вирусолог из Университета Вашингтона, первым понял, что вирус мог интегрироваться в ДНК курицы, стать ее неотъемлемой и уже неопасной частью. Вайс и его коллеги обнаружили этот вирус в ДНК многих пород кур. Отправившись в джунгли Малайзии, они изловили банкивскую джунглевую курицу, ближайшую дикую родственницу домашней, — она несла в ДНК тот же вирус! Когда-то давно иммунная система куры-предка сумела подавить вирус, и, обезвреженный, он стал передаваться по наследству. Ученые назвали такие вирусы эндогенными, то есть производимыми самим организмом.
Вскоре выяснилось, что эндогенных ретровирусов полно в геномах всех групп позвоночных. А в 1980 году их обнаружили и у человека.
Что мы знаем сегодня
Согласно данным исследователей из Мичиганского университета, на долю эндогенных ретровирусов приходится более 8% нашего генома. При этом обнаружены далеко не все вирусные последовательности, которые осели в геноме человека. Искать их сложно: они встречаются у одного и отсутствуют у другого.
Злокачественные клетки, зараженные вирусом Эпштейна-Барр. В качестве носителя этот вирус использует ДНК
Друзья или враги нам эндогенные ретровирусы, сказать сложно, потому что нет уже деления на нас и них, — мы соединились в одно существо.
Извините за длинную цитату.
А самое важное здесь:
Соня Шах выделяет четыре основных фактора риска пандемии: миграции, грязь, толпы, коррупция.
С другой стороны, не сказать, чтобы человечество усвоило урок. Еще недавно в Гвинее на границе с Либерией и Сьерра-Леоне сохранялись почти девственные леса. Но в двух последних странах вспыхнули гражданские войны и сотни тысяч беженцев укрылись в соседней стране. Гвинейские леса были сведены под делянки, а главным источником мяса были грызуны и те же рукокрылые. Умирать люди начали уже там, но мир этого почти не замечал. А заметил, когда в двух странах, наконец, наступил мир, и беженцы потянулись в свои дома. И, не задерживаясь, далее в Европу. Неся с собой геморрагическую лихорадку Эбола. Эпидемия 2014 — 2015 годов унесла свыше 11 тысяч жизней, в семь раз больше, чем за все 40 лет наблюдений с середины 1970-х годов. Но мир узнал о ней только потому, что впервые пострадали… ага, Италия, Испания, Британия, США. И что? А ничего, у себя справились и забыли. А Эбола свирепствовала и позже. Эпидемия 2018−2019 годов (по данным на сентябрь прошлого года, можно сказать, накануне COVID-19!) унесла еще свыше 2200 жизней (смертность заразившихся — 66%!).
Наконец, самый страшный вид миграций, который едва ли не перечеркивает все достижения гигиены и медицины последних 100 лет. Сегодня утром турист из Италии может прогуляться по новодельной Великой Китайской стене, вечером заразить десяток сограждан уже в Милане, а на следующий день любительницы миланского шоппинга привезут вирус в Бухарест, Москву, Эр-Рияд, да хоть обратно в Китай.
В России политической коррупции нет и быть не может. Просто потому, что нет политики. Но есть невероятная изобретательность чиновника в искусстве прикрыть свою ммм… репутацию. В России, например, очень любят городские и прочие праздники. В них нет ничего коррупционного, просто связанные с ними сметы, госзаказы и прочие интересы, немножко сложны для неискушенного человека. И таких праздников становится всё больше. Но антитеррористические меры предпринимаются в строжайшем соответствии с инструкциями. Выходы со станций метро, ограждения, пункты досмотра — всё для максимального удобства москвичей и гостей столицы. Однако как-то так получается, что сами схемы безопасности создают толпу, какую не увидишь в час пик. Идеальная мишень для террористов. Да черт с ними, с террористами. Там один чихающий суслик Чьюи заразил бы сотни людей. Но что делать? Нельзя лишать людей праздника. А если у вас возникает субъективное мнение, что в России не праздники для вас, а вы для праздников, гоните его прочь. Всё же отметим, что грязь, толпы и коррупция иногда встречаются.
Еще кому-то понравилось предложение закрыть все предприятия, кроме аптек, продовольственных магазинов и АЗС. Во Франции такого рода ущерб бизнеса страхуется. А у нас хотят выбросить (или вывести?) на улицу миллионы разоренных озлобленных людей? Мы всё ещё живём по законам мирного времени, когда можно вот так хайпануть крутой идеей.
О чём голова болит, Леонид Арнольдович?
Лучше всех работает Минпромторг Дениса Мантурова. Вот, разработали список рекомендаций для предприятий общепита. Рестораторам предложено так расставить столы и стулья, чтобы расстояние между гостями было не менее одного метра. А еще как-то так устроить проход в зал, чтобы гости обязательно шли через туалет, где помоют руки с мылом и обработают их антисептиком. В общем, со вкусом и по делу.
Вселяет надежду то, что, кажется, только 16 марта власти начали принимать реальные, принципиально новые и системные меры. Закрываются границы. Распускаются по домам школьники. Насколько можно судить, уже к середине недели президенту будет доложен комплекс мобилизационных мер по обеспечению полноценного лечения инфицированных, включая поддержку медперсонала. Отдельно — меры поддержания экономической, социальной и политической стабильности как минимум по трем сценариям развития ситуации.
И последняя цитата из книги Сони Шах — слова микробиолога Бреда Спеллберга:
Есть закомплексованные мужики, которые самоутверждаются, отстреливая зверьё (естественно, не имеющее шансов на спасение или отпор). Сегодня отстреливают нас. Это серьёзная причина задуматься о переговорах и компромиссе.
Существуют лекарства против вирусов, но они не всегда эффективны. Поэтому если вирус проник в клетки организма, задача иммунной системы — очистить их.
Между бактериями и вирусами — большая разница
В России сделали фото частиц коронавируса.
Вирус проникает в клетку. А затем начинает пользоваться ею, производя множество своих копий. Некоторые вирусы копируют себя в таких количествах, что клетка в итоге просто лопается и погибает. Из нее высвобождаются миллионы новых вирусов, готовых атаковать следующую клетку.
Коробка с инструкцией внутри
Клетка — очень сложная система. Вирус же, напротив, относительно примитивен. На самом деле он даже не выполняет все требования, сформулированные учеными, чтобы дать определение живого существа. Вирусы ничего не поглощают и не выделяют. Все эти заботы они перекладывают на других. Представьте себе вирус в виде маленькой коробочки. Внутри лежат его гены — своего рода инструкция, в которой описывается, как вирус работает.
Хорошие вирусы
Мы постоянно носим в себе множество вирусов. Они присутствуют повсюду. Но, к счастью, далеко не все вирусы опасны. Некоторые из них даже участвуют в очень важных процессах в природе. Например, в чайной ложке воды — несколько миллионов вирусов! В море они убивают бактерии, обеспечивая питанием прочие организмы. Большинство вирусов не вредят людям, ведь они атакуют лишь определенный тип клеток.
Некоторые вирусы нападают только на свиней, другие вызывают заболевания у растений. Третьи предпочитают бактерии. На земле существуют вирусы практически для всего живого.
Коронавирус
Нынешний коронавирус изначально был вирусом животных. Вероятно, его носителями были летучие мыши. Как вышло, что он перекинулся на людей?
Клетка стала фабрикой по производству вируса
Вирусы гриппа и коронавирус атакуют и повреждают клетки легких. У заболевших коронавирусом поднимается температура и начинается кашель. Когда мы болеем гриппом, мы тоже страдаем от насморка и кашля. Так организм реагирует на инфекцию и защищается от нее.
Коронавирус распространяется по воздуху в маленьких капельках жидкости, при кашле вылетающих изо рта человека. Вдохнуть эти капельки может кто угодно. Либо кто-то может прикоснуться к месту, где они осели, а затем дотронуться до рта. Таким образом, вирус распространяется.
Лекарства и вакцины могут помочь
Сейчас ученые одновременно разрабатывают и лекарства, и вакцины против коронавируса.
Такое случается, например, когда иммунная система не в состоянии отследить вирус. К подобному типу относится вирус герпеса.
Выглядит как инопланетянин
Вирусы — это мельчайшие и простейшие микроорганизмы из всех существующих на Земле. Если представить, что клетка — это авианосец, то бактерия по сравнению с ней покажется обычной весельной лодкой. А вирус — бутылочной пробкой, качающейся на волнах поблизости. Но на самом деле есть и вирусы побольше. Их обнаружили всего несколько лет назад. Самые большие вирусы даже крупнее, чем простые бактерии. У них гораздо больше генов, чем у остальных вирусов, и большая часть их генетического материала совершенно не изучена.
Ученые задаются вопросом, откуда взялись гигантские вирусы. Может, прежде чем стать паразитами, они относились к отдельному виду живых организмов, обитавших на планете давным-давно?
К счастью, нам не стоит особенно бояться этих гигантских вирусов, как свидетельствуют проведенные исследования. Похоже, они предпочитают жить за счет амёб — одноклеточных организмов.
Читайте также: