Вирусы могут быть уничтожены применением антибиотиков
Обновлено: 25.04.2024
Анти-что?
Антибиотики с момента начала применения во врачебной практике спасли миллионы человеческих жизней. Им удалось снизить летальность от серьезных инфекций в десятки раз. Если попытаться представить мир без антибактериальных препаратов, то воображение рисует страшные картины эпидемий, охвативших планету. На самом деле все куда сложнее, и дело не в чуме, черной оспе, тифе или холере. Без антибиотиков штатные хирургические операции, небольшие царапины с попавшей инфекцией, банальные пневмонии, пиелонефриты, воспаления легких или туберкулез могут привести к смерти. Не говоря уже о невозможности развития такого направления в медицине как трансплантология или онкология, ежегодно сохраняющая тысячи жизней взрослых и детей.
По ее словам, известно более 100 соединений с разной структурой и свойствами, которые относятся к различным классам (например, пенициллины, макролиды, хинолоны) антибиотиков. Даже внутри одного класса они различаются по своему основному свойству — антибактериальной активности, и в большинстве случаев не являются взаимозаменяемыми.
В народе говорят…
Антибиотики видятся панацеей от всех болезней либо же, напротив, игнорируются пациентами, полагающими, что вред от подобного рода препаратов многократно превосходит пользу. И в том, и в другом случае срабатывают стереотипы. Нет хороших или плохих антибиотиков, есть антибиотики, которые применены правильно или неправильно.
Крайне опасной практикой является самолечение, к которому часто склонны прибегать граждане. Имея в домашней аптечке антибиотики, которые когда-то помогли при схожих симптомах, или приобретая их без рецепта, хотя это запрещено на законодательном уровне, они начинают лечение без участия врача.
Еще одним заблуждением, укоренившимся в сознании россиян, остается мнение, что антибиотики оказывают неблагоприятное влияние на иммунитет человека. Однако, по словам Рачиной, такие лекарства отбраковываются на самых ранних этапах разработки новых препаратов и даже не исследуются для применения человеком. По ее словам, некоторые антибиотики помимо собственно антибактериального обладают иммуномодулирующим и противовоспалительным действием (например, макролиды), что находит отдельное применение в клинической практике.
Когда наступает час Х
По словам экспертов, бактерии быстро приспосабливаются к неблагоприятным условиям внешней среды. Это их естественное биологическое свойство, сформировавшееся за миллиарды лет. Выработка устойчивости (резистентности) к антибиотикам — один из ярких примеров такого приспособления, который дает микроорганизмам определенные преимущества для выживания.
Распространение коронавирусной инфекции усугубило и без того непростую ситуацию с чрезмерным применением антибиотиков. Об этом заявляла ранее глава Роспотребнадзора Анна Попова. По ее словам, количество антибиотиков, которое было использовано в период пандемии, оказалось кратно выше, чем их использование в доковидный период.
Впрочем, проблема антибиотикорезистентности давно вышла за пределы отдельных стран. Бактерии и вирусы не признают границ и, как показывает ситуация с коронавирусной инфекцией, добираются в самые удаленные уголки планеты. С 2000-х годов Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) называет рост инфекций, вызванных устойчивыми микробами, одной из самых серьезных угроз для здоровья человека. По данным ВОЗ, от неизлечимых инфекций ежегодно умирает 700 тысяч человек, а прогноз организации предполагает, что к 2050 году это число может превратиться в 10 миллионов.
По оценкам Европейского медицинского агентства, 33 тысяч человек в странах ЕС умирают от инфекций, вызванных устойчивыми микробами. Для сравнения: 33 тысяч человек умирает в ЕС ежегодно от гриппа, туберкулеза и ВИЧ инфекций вместе взятых.
По словам Светланы Рачиной, если проблема распространения таких устойчивых ко многим антибиотикам супербактерий раньше касалась только крупных больниц и пациентов с тяжелыми инфекциями, то в настоящее время врачи все чаще сталкиваются с неэффективностью антибиотиков у пациентов с нетяжелыми заболеваниями, такими, как мочевые инфекции, отит, инфекции кожи, в том числе на амбулаторном этапе.
Лучший вклад в борьбе с антибиотикорезистентностью заключается в том, чтобы воздерживаться от приема антибиотиков без рецепта врача и не советовать подобные препараты окружающим. Ведь антибиотики — это лекарства, которые мы можем потерять, и человечество будет отброшено в начало прошлого века.
Вирусы открыты Д.И.Ивановским (1892 г., вирус табачной мозаики).
Вирусы – это внутриклеточные паразиты, они могут жить и размножаться только в живых клетках. Вирусы паразитируют на клетках организмов всех царств живой природы. Вирусы бактерий называются бактериофаги.
Если вирусы выделить в чистом виде, то они существуют в форме кристаллов (у них нет собственного обмена веществ, размножения и других свойств живого). Из-за этого многие ученые считают вирусы промежуточной стадией между живыми и неживыми объектами.
Вирусы – это неклеточная форма жизни. Вирусные частицы (вирионы) – это не клетки:
- вирусы гораздо меньше клеток;
- вирусы гораздо проще клеток по строению – состоят только из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки, состоящей из множества одинаковых молекул белка.
- вирусы содержат либо ДНК, либо РНК.
Синтез компонентов вируса:
- В нуклеиновой кислоте вируса содержится информация о вирусных белках. Клетка делает эти белки сама, на своих рибосомах.
- Нуклеиновую кислоту вируса клетка размножает сама, с помощью своих ферментов.
- Затем происходит самосборка вирусных частиц.
Значение вирусов:
- вызывают инфекционные заболевания (грипп, герпес, СПИД и т.д.)
- некоторые вирусы могут встраивать свою ДНК в хромосомы клетки-хозяина, вызывая мутации.
Синдром приобретенного иммунного дефицита вызывается вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). ВИЧ паразитирует на белых клетках крови (лейкоцитах лимфоцитах), это приводит к разрушению иммунной системы.
Вирус СПИДа очень нестоек, на воздухе легко разрушается. Заразиться им можно только при половых контактах без презерватива и при переливании зараженной крови.
Ещё можно почитать
Задания части1
Выберите один, наиболее правильный вариант. Доклеточные формы жизни изучает наука
1) вирусология
2) микология
3) бактериология
4) гистология
Выберите один, наиболее правильный вариант. Клетки каких организмов поражаются бактериофагом?
1) лишайников
2) грибов
3) прокариот
4) простейших
Выберите один, наиболее правильный вариант. Вирус иммунодефицита поражает в первую очередь
1) эритроциты
2) тромбоциты
3) фагоциты
4) лимфоциты
Выберите один, наиболее правильный вариант. В какой среде вирус СПИДа, как правило, погибает
1) в лимфе
2) в грудном молоке
3) в слюне
4) на воздухе
Выберите один, наиболее правильный вариант. Вирусы обладают такими признаками живого, как
1) питание
2) рост
3) обмен веществ
4) наследственность
ВИРУСЫ
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Вирусы:
1) не обладают собственным обменом веществ
2) являются внутриклеточными паразитами
3) способны размножаться только внутри животных клеток
4) не содержат нуклеиновых кислот
5) могут быть уничтожены применением антибиотиков
6) не способны к самостоятельному синтезу белка
ВИРУС РИС
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны для указанного природного объекта?
1) характерен хемотрофный тип питания
2) образован нуклеиновой кислотой и белками
3) ведет паразитический образ жизни
4) образует споры при неблагоприятных условиях среды
5) отсутствует собственный обмен веществ
6) образует симбиоз с бактериальной клеткой
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны для биологического объекта, изображённого на рисунке?
1) генетический материал представлен молекулами РНК
2) клеточная стенка из муреина
3) наличие мелких рибосом
4) наличие клеточного центра
5) является возбудителем СПИДа
6) имеет наружную белково-липидную мембрану
ВИРУС - БАКТЕРИЯ
1. Установите соответствие между особенностями организмов и представителями: 1) Вирус иммунодефицита, 2) Кишечная палочка. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) Нет клеточной стенки
Б) Наследственный материал заключён в кольцевой ДНК
В) Наследственный материал заключён в РНК
Г) Может иметь жгутик
Д) Внутриклеточный паразит
Е) Симбионт человека
2. Установите соответствие между признаками биологического объекта и объектом, к которому относится данный признак: 1) бактериофаг, 2) кишечная палочка. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) состоит из нуклеиновой кислоты и капсида
Б) клеточная стенка из муреина
В) вне организма находится в виде кристаллов
Г) может находиться в симбиозе с человеком
Д) имеет рибосомы
Е) имеет хвостовой канал
3. Установите соответствие между признаком организма и группой, для которой он характерен: 1) прокариоты, 2) вирусы.
А) клеточное строение тела
Б) наличие собственного обмена веществ
В) встраивание собственной ДНК в ДНК клетки хозяина
Г) состоит из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки
Д) размножение делением надвое
Е) способность к обратной транскрипции
4. Установите соответствие между характеристиками и природными объектами: 1) вирусы, 2) бактерии. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) только паразитический образ жизни
Б) способность к синтезу белковых молекул
В) образование спор для перенесения неблагоприятных условий среды
Г) отсутствие собственного обмена веществ
Д) наличие клеточной стенки
Е) деление клетки надвое
ВИРУС-БАКТЕРИЯ РИС.
1. Установите соответствие между функциями и организмами, для которых они характерны. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) имеет оболочку из муреина
Б) является облигатным клеточным паразитом
В) способен к спорообразованию
Г) размножается бинарным делением
Д) состоит из ДНК или РНК и капсида
Е) способен кристаллизоваться
2. Установите соответствие между характеристиками и формами жизни, изображенными на рисунке. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) при неблагоприятном воздействии образует споры
Б) является облигатным внутриклеточным паразитом
В) имеет нуклеоид
Г) цитоплазматическая мембрана образует мезосомы
Д) генетический аппарат представлен молекулами ДНК или РНК
Е) имеет белково-липидную мембрану и капсид
3. Установите соответствие между характеристиками и формами жизни, представленными на рисунках. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) не имеет собственного метаболизма
Б) поддерживает собственный гомеостаз
В) может быть автотрофной и гетеротрофной
Г) содержит ДНК или РНК в качестве носителя наследственной информации
Д) размножается только внутри клеток хозяина
Е) может самостоятельно передвигаться
4. Установите соответствие между характеристиками и формами жизни, представленными на рисунках 1 и 2. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) представляет собой неклеточную форму жизни
Б) имеет нуклеоид и рибосомы
В) размножается только в живых клетках
Г) размножается делением
Д) не имеет собственного обмена веществ
Е) неблагоприятные условия переживает в состоянии споры
5. Установите соответствие между характеристиками и формами жизни, представленными на рисунках. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) нахождение нуклеиновой кислоты внутри белкового капсида
Б) размножение в клетках бактерий
В) может быть автотрофом или гетеротрофом
Г) не имеет рибосом
Д) размножается делением надвое
Е) не имеет собственного обмена веществ
Установите соответствие между признаками и организмами, обозначенными на рисунке цифрами 1-3. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) содержит линейные хромосомы
Б) имеет белковый капсид
В) клеточная стенка из муреина
Г) содержит хроматофор
Д) способен к обратной транскрипции
Е) мелкие рибосомы 70S типа
ВИРУС В ОТЛ. ОТ БАКТЕРИЙ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Вирусы, в отличие от бактерий
1) имеют неоформленное ядро
2) размножаются только в других клетках
3) не имеют мембранных органоидов
4) осуществляют хемосинтез
5) способны кристаллизоваться
6) образованы белковой оболочкой и нуклеиновой кислотой
СОБИРАЕМ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Вирусы, в отличие от бактерий
1) имеют неоформленное ядро
2) образованы белковой оболочкой и нуклеиновой кислотой
3) относятся к свободноживущим формам
4) размножаются только в других клетках
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
1. Установите правильную последовательность стадий размножения ДНК-содержащих вирусов. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) выход вируса в окружающую среду
2) синтез белка вируса в клетке
3) внедрение ДНК в клетку
4) синтез ДНК вируса в клетке
5) прикрепление вируса к клетке
2. Установите последовательность этапов жизненного цикла бактериофага. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) биосинтез ДНК и белков бактериофага бактериальной клеткой
2) разрыв оболочки бактерии, выход бактериофагов и заражение новых бактериальных клеток
3) проникновение ДНК бактериофага в клетку и встраивание его в кольцевую ДНК бактерии
4) прикрепление бактериофага к оболочке бактериальной клетки
5) сборка новых бактериофагов
3. Установите последовательность этапов проникновения и паразитирования в клетке вирусных частиц. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.
1) прикрепление вируса своими отростками к оболочке клетки
2) проникновение ДНК вируса в клетку
3) растворение оболочки клетки в месте прикрепления вируса
4) синтез вирусной ДНК и белков
5) выход вирусных частиц из клетки-хозяина
6) формирование новых вирионов
4. Установите последовательность процессов, происходящих при заражении человека вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) высвобождение РНК из капсида
2) трансляция вирусных белков
3) проникновение вируса в лейкоциты
4) встраивание ДНК в хромосому лейкоцита
5) обратная транскрипция
5. Установите последовательность этапов развития РНК-содержащего вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) с момента его проникновения в лимфоцит. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) синтез вирусной ДНК на РНК вируса (обратная транскрипция)
2) проникновение вирусной РНК в цитоплазму лимфоцита
3) синтез иРНК и вирусных белков в лимфоците
4) самосборка вирусных частиц
5) встраивание вирусной ДНК в хромосому лимфоцита
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Обмен веществ как свойство живого характерен для
1) вирусов растений
2) простейших
3) почвенных бактерий
4) вирусов животных
5) бактериофагов
БОЛЕЗНИ
1. Установите соответствие между инфекционным заболеванием и его возбудителем: 1) бактерии, 2) вирусы, 3) простейшие. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) лямблиоз
Б) куриная холера
В) мозаичная болезнь табака
Г) коровья оспа
Д) малярия
Е) туберкулез
2. Установите соответствие между заболеванием и его возбудителем: 1) грибы, 2) гельминты, 3) вирусы. Запишите цифры 1-3 в правильном порядке.
А) аскаридоз
Б) головня злаков
В) мучнистая роса
Г) ветряная оспа
Д) грипп
Какие из перечисленных симптомов характерны для гриппа? Выберите три верных признака из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) высокая температура
2) воспалённые глаза
3) головная боль
4) выпадение волос
5) повышенный аппетит
6) слабость
В отличие от ОРВИ COVID – болезнь коварная, и заниматься самолечением, в том числе большим количеством антибиотиков, смертельно опасно.
Мэр предупредил, что при неправильном лечении повышается опасность тяжелейших осложнений COVID-19. При заражении коронавирусом нужно в первую очередь обратиться к врачам и получить рецепт на необходимое лекарство, подчеркнул он. Несмотря на доступность медицинской помощи, многие люди слишком легкомысленно относятся к болезни. Считают её чем-то сродни простуде и, почувствовав недомогание, просто начинают парить ноги в горячей воде, пить чай с малиной и горстями – лекарства. При этом они очень часто забывают о близких и соседях. Ведь заболевший COVID заразен за 2 дня до начала симптомов и ещё около 10 дней после. Увы, мало кто думает не только об окружающих, но и о самих себе.
Неприятной нормой во многих аптеках страны сейчас стало появление покупателей с явными признаками нездоровья и стандартной просьбой: дайте мне что-нибудь противовирусное и антибиотики. Согласно неофициальной статистике фармацевтов, таких клиентов сегодня 30%. Покупают впрок – начитавшись информации в интернете. Но это ещё полбеды. Скорее всего, все эти дорогие таблетки, купленные на чёрный день, просто выбросят, когда у них выйдет срок годности.
Антибиотик – не профилактика
А министр здравоохранения Михаил Мурашко отметил ещё одно опасное заблуждение, которое сейчас бытует не только среди пациентов, но также и в самом медицинском сообществе. Это неумеренная склонность к антибиотикам. Назначение антибиотиков для лечения коронавируса опасно и не нужно, необходимость в них возникает только в случае осложнений, заявил министр здравоохранения.
Козлов отметил, что во многих российских аптеках наблюдается повышенный спрос на противомикробные препараты, которые часто покупают впрок. Нередко антибиотики принимают для профилактики, сказал профессор. Он призвал не приобретать подобные препараты без назначения и попросил фармацевтов и провизоров не отпускать их пациентам без рецептов.
Профессор кафедры госпитальной терапии Сеченовского университета, президент Альянса клинических химиотерапевтов и микробиологов РФ Сергей Яковлев заявил, что возросшее из-за COVID-19 использование антибиотиков приведёт к росту резистентных штаммов микроорганизмов.
Уточняется, что резистентными называются штаммы, устойчивые к лекарственному воздействию.
Яковлев выразил опасение, что бесконтрольное применение антибиотиков и антисептиков во время пандемии коронавируса в ближайшее время приведёт к значимому приросту устойчивости. При этом учёный подчеркнул, что точные цифры появятся позже, так как необходимы подсчёт и анализ.
По словам Яковлева, применение антибиотиков достигло катастрофических масштабов. Их назначают в 90% случаев, однако эти препараты нужны лишь 10% пациентов, у которых развиваются бактериальные осложнения.
Лучшая профилактика не таблетки, а маска
«Изменился наш подход к лечению, – говорит врач-терапевт, пульмонолог Сеченовского университета, к. м. н. Владимир Бекетов. – Накоплены данные по терапии коронавирусной инфекции, которые отражены в серьёзном исследовании RECOVERY (The Randomised Evaluation of Covid-19 Therapy). Статистически показана значимость стероидных гормонов в лечении COVID-19. При определённых показаниях мы продолжаем давать антикоагулянты. Стероидные гормоны назначаются только в стационарах, поскольку приём этих препаратов требует контроля врача. Самолечение ими невозможно. Назначение гормонов приводит к изменению клинической картины в виде снижения интоксикации, уменьшения температуры и т. д. Мы видим, что подобная терапия позволяет перенести заболевание с меньшим риском осложнений.
Однако все эти выкладки врачей вовсе не для того, чтобы дать совет каждому из нас – как и чем лечить болезнь. Нельзя, почувствовав приближение болезни, заниматься самолечением и бежать в аптеку, вместо того чтобы вызвать врача. Каждый человек индивидуален, имеет особенности течения коронавируса, а также различные сопутствующие заболевания. Принимая лекарство, которое помогло соседу или коллеге, можно серьёзнейшим образом навредить себе. Врачи напоминают: идя в аптеку, неплохо бы всё-таки знать свой диагноз. А лучшая профилактика коронавируса – это по-прежнему не таблетки, даже самые дорогие и продвинутые, а прививка, маски, перчатки и социальная дистанция.
Комментарий специалиста
Профессор кафедры госпитальной терапии Сеченовского университета Сергей Яковлев:
– COVID-19, как и грипп, – вирусная инфекция. А антибиотики действуют только на бактерии и не действуют на вирусы. Соответственно, принимать антибиотики без назначения врача при гриппе и COVID-19 по крайней мере бессмысленно. А может быть, и потенциально опасно, потому что антибиотики – это не безобидные лекарства, они могут вызывать ряд побочных эффектов. К тому же сам по себе приём антибиотиков способствует формированию в организме у человека устойчивых к лекарствам микробов. Поэтому антибиотики применяют при вирусных инфекциях только тогда, когда вирусная инфекция осложняется бактериальной. Это бывает через неделю, 10 дней после начала заболевания. Важно понимать, что решать, необходимы уже антибиотики или нет, может только врач. Если он прописал, надо принимать. А вот самолечение и употребление этих средств без назначения врача опасны.
Врачи предупреждают, что если не принимать меры, к 2050 году 10 000 000 человек в мире будут умирать от бактерий, которые стали устойчивыми к антибиотикам.
Именно по этой причине ВОЗ призывает все страны участвовать в борьбе с ростом резистентности к антибиотикам. Что касается России, то у нас уже разработан план мероприятий на 2019–2024 годы, в котором предусмотрены соответствующие шаги.
Как бактерии становятся устойчивыми
Заведующий кафедрой фармакологии Института клинической медицины Первого МГМУ им. И. М. Сеченова, доктор медицинских наук Владимир Фисенко рассказал, что бактерии, как и любые микроорганизмы, стремятся избежать гибели, используя разные механизмы для этого.
- Один из них – продукция ферментов, разрушающих антибиотик. Самый известный из них — бета-лактамаза. Благодаря ему многие виды бактерий стали устойчивы к антибиотикам бета-лактамной структуры. Если в структуре антибиотика есть так называемое бета-лактамное кольцо, этот фермент его разрушает, и препарат становится неэффективным.
- Второй механизм формирования устойчивости бактерий — изменение структур, с которыми взаимодействует антибиотик.
- Третий — ускоренное выведение антибиотика из бактериальной клетки. Этот механизм открыт относительно недавно, и им обладают практически бактерии.
Создание новых антибиотиков направлено во многом на преодоление этих механизмов защиты бактерий.
С чего все началось
- Первая связана с лечением острых бронхитов. В 90% случаев их вызывают вирусы, и поэтому, антибиотики при этом заболевании назначать не следует. Это не значит, что их нельзя применять при бронхите вообще, просто они не должны быть препаратом первого выбора при лечении этой болезни.
- Другая проблема возникла из-за нового способа лечения язвенной болезни желудка. Поскольку было признано, что большую роль в её развитии играет бактерия Хеликобактер пилори, стали применять массированную антибиотикотерапию. Но в результате, получили большое количество бактерий, устойчивых к препаратам.
Например, во Франции из-за этого синтетические антибактериальные средства – фторхинолоны — стали неэффективны при лечении пневмонии (воспаление легких). В России при этой инфекции активно использовали антибиотики из группы макролидов, и к ним пневмококки стали устойчивы. В новых рекомендациях для врачей по лечению пневмонии, снова советуем начинать лечение с пенициллинов, они сохранили свою эффективность.
Какие меры будут предпринимать
«Проблема устойчивости к антибиотикам имеет глобальное значение, — подчеркнула представитель ВОЗ в РФ, доктор Мелита Вуйнович. — Это очень важные и полезные лекарства, но только тогда, когда применяются рационально и по назначению. Сегодня в мире каждый год из-за инфекций, вызванных микроорганизмами, резистентными к антибиотикам, погибает 700 тысяч человек.
Поскольку, бактерии, грибы, вирусы и другие микроорганизмы не признают границ, решить проблему устойчивости к противобактериальным препаратам можно решить только общими усилиями всех стран.
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.
Читайте также: