Наряду с одно- и многоклеточными организмами, в природе существуют и другие формы жизни. Это вирусы, не имеющие клеточного строения. Они представляют собой переходную форму между неживой и живой материей. Патогены – микроорганизмы, которые способны приводить к болезни (патологическому состоянию) другие организмы.
Вирусы – это микроскопические патогены, заражающие клетки живых организмов для самовоспроизводства. Они состоят из одного вида нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК, но не обе вместе), которая защищена оболочкой, содержащей белки, липиды, углеводы или их комбинацию. Таким образом в центре патогена – генетический материал РНК или ДНК. Вокруг располагается белковая структура – капсид. Капсид служит для защиты вируса и помогает при захвате клетки. Некоторые вирусы дополнительно покрыты липидной оболочкой – жировой структурой, которая защищает их от изменений окружающей среды.
Размер вируса варьируется от 15 до 350 нм, его можно увидеть только с помощью электронного микроскопа.
Честь открытия вирусов принадлежит русскому ученому Д. И. Ивановскому, который впервые в 1892 году доказал существование нового типа, в отличие от бактерий, возбудителя болезней. Изучая болезни растения табак, он не обнаружил бактерий, однако сок больного растения вызывал поражения здоровых листьев. Ивановский пришел к выводу, что возбудитель имеет необычную природу: он фильтруется через бактериальные фильтры и не способен расти на искусственных питательных средах. Он назвал новый тип возбудителя «фильтрующиеся бактерии».
Опыты Ивановского были положены в основу его диссертации «О двух болезнях табака», представленной в 1888 году, и изложены в книге того же названия, вышедшей в 1892 году. Этот год и считается годом открытия вирусов.
Ивановский открыл вирус растений. Леффлер и Фрош открыли вирус, поражающий животных. Наконец, в 1917 году были открыты бактериофаги (то есть «пожиратели бактерий») – вирусы, поражающие бактерии. Таким образом было доказано, что вирусы вызывают болезни растений, животных, бактерий.
Сегодня нам известно шесть тысяч вирусов, но их существует несколько миллионов. Размер вирусов варьируется от 20 до 300 нанометров в диаметре.
ДНК-вирусы – репродуцируются в ядрах клеток, менее изменчивы и способны к длительной вегетации в организме хозяина. Вызывают такие заболевания как: кератит, энцефалит, герпес и др.
РНК-вирусы – не имеют ДНК, репликация происходит в цитоплазме. Генетическая информация содержится в РНК и подвержена мутации. Включают в себя ретровирусы, такие как ВИЧ, корь, грипп, ротавирус, энтеровирус и др.
Вирусы гораздо меньше бактерий и клеток, неспособны самостоятельно производить белки, из которых состоит все живое. Поэтому фактически не живут вне клетки. В природе могут сохраняться длительное время в неактивном состоянии. Но, попав в живой организм, быстро размножаются заснет ресурсов хозяина. Вирус может заражать все формы жизни, включая бактерии и археи, вторгаясь в живую клетку для последующей репликации.
Оболочка – капсид – в основном защищает РНК и ДНК нападающего вируса от действия защищающего клетку фермента. Но некоторые белки капсида способствуют связыванию вируса с поверхностью клеток-хозяев. Они работают, как ключики, вставляемые в нужные замочки. Другие поверхностные белки действуют как ферменты, они растворяют поверхностный слой клетки-хозяина и таким образом помогают проникновению РНК и ДНК вируса в клетку-хозяина.
Войдя в клетку, они высвобождают свою ДНК или РНК. Поскольку ДНК, РНК вируса – это генетический материал, то, поедая клетку-хозяина, они быстро размножаются. Инфицированная клетка погибает, съеденная вирусом. При разрушении из нее выходят новые вирионы, которые кидаются заражать другие клетки-хозяева.
Вирионы не всегда убивают клетки, которые они заражают, а вместо этого изменяют их функции. Иногда инфицированная клетка теряет контроль над нормальным делением и становится злокачественной. Некоторые из вирусов, например вирусы герпеса, оставляют свой генетический материал в ядре-хозяине, где материал остается бездействующим в течение длительного времени (так называемая латентная инфекция). Когда клетка нарушена, вирионы снова начинают размножаться, вызывая заболевание. Таким образом, вирус контролирует заражаемую им клетку, заставляя ее создавать больше вирионов.
Свое распространение вирусная инфекция осуществляет следующими способами.
1. Воздушно-капельно. Респираторные вирусные инфекции передаются за счет втягивания частичек слизи, разбрызганных во время чихания.
2. Парентерально. В этом случае болезнь попадает от матери к ребенку, во время медицинских манипуляций, секса.
3. Через еду. Вирусные заболевания попадают с водой или пищей. Иногда они долго находятся в спящем режиме, проявляясь только под внешним влиянием.
Многие вирусы распространяются быстро и массово, что провоцирует возникновение эпидемий. Причины:
– Простота распространения. Многие серьезные вирусы и вирусные заболевания легко передаются через капельки слюны, попавшие внутрь с дыханием. В таком виде возбудитель может продолжительное время поддерживать активность, поэтому способен найти нескольких новых носителей.
– Скорость размножения. После попадания в организм клетки поражаются одна за другой, предоставляя необходимую питательную среду. Вирусы размножаются многовариантно в клетке организма-хозяина. Вирус подстраивает под себя генетический материал хозяина и заставляет синтезировать новых вирусов.
– Сложность устранения. Не всегда известно, как лечить вирусную инфекцию, связано это с малоизученностью, возможностью мутаций и сложностями диагностирования – на начальной стадии легко спутать в другими проблемами.
Течение вирусных заболеваний может отличаться в зависимости от их типа, но есть общие моменты.
Лихорадка. Сопровождается подъемом температуры до 38 градусов, без нее проходят только легкие формы ОРВИ. Если температура более высокая, то это говорит о тяжелом течении. Сохраняется она не дольше 2 недель.
Сыпь. Вирусные заболевания кожи сопровождаются этими проявлениями. Они могут выглядеть как пятна, розеолы и везикулы. Характерно для детского возраста, во взрослом высыпания встречаются реже.
Менингит. Возникает при энтеровирусе и гриппе, чаще сталкиваются дети.
Интоксикация – потеря аппетита, тошнота, головная боль, слабость и заторможенность. Эти признаки вирусного заболевания обусловлены токсинами, выделяемыми возбудителем в процессе деятельности. Сила воздействия зависит от серьезности болезни, тяжелее приходится детям, взрослые могут и не заметить его.
Диарея. Характерна для ротавирусов, стул водянистый, не содержит крови.
Эффективость лечения вирусов в человеческих организмах будет зависеть от силы иммунной системы индивида, общего состояния здоровья, возраста, тяжести состояния и типа вовлеченных вирусов.
Незначительные заболевания, вызванные вирусными инфекциями, обычно требуют исключительно симптоматического лечения, в то время как более тяжелые условия могут потребовать расширенного медицинского лечения, а иногда и госпитализации.
Против основных вирусных болезней есть хорошие вакцины, за исключением быстроменяющихся вирусов, таких как грипп или ВИЧ. В остальных случаях вакцины работают вполне хорошо. Много исследований ведется в области таких быстро и непредсказуемо меняющихся вирусов. Ученые пытаются понять, как предсказать эволюцию этих вирусов и получить эффективные вакцины.
На заре человечества люди миллионами лет обитали во враждебном окружении – вокруг присутствовало огромное количество всяческих бактерий, вирусов, грибов, амёб, архей и прочих созданий разной степени опасности. Как результат приспособления к такой внешней среде в ходе эволюции сформировалась сложная, запутанная, избыточная, но неплохо работающая иммунная система.
Разработать лекарство, убивающее непосредственно вирус гриппа, пока не представляется возможным. Остается только подготовить организм к встрече с вирусом, чтобы иммунитет сам выявил и уничтожил врага.
Вакцины подготавливают иммунную систему ко встрече с возбудителями инфекционных заболеваний. Вакцина – медицинский препарат биологического происхождения, обеспечивающий организму активацию приобретённого иммунитета к конкретному заболеванию.
Все вакцины вводятся под контролем врача и содержат обработанные по специальной технологии возбудители заболеваний (биологические), против которых планируется создать иммунитет.
Вакцина должна содержать белковый материал, характерный для данного вируса. Тогда иммунитет организма заблаговременно ознакомится с этими белками. Как только он увидит эти белки, то сразу выделит антитела и начнет уничтожать захватчика. При этом в вакцине не должно быть живых вирусов, способных к проникновению в клетки.
Найти качественную вакцину довольно сложно. Нужно отказаться от бесплатных плановых вакцинаций. Врачи советуют купить себе нужную вакцину от известного мирового производителя, в крупной авторитетной аптеке. Не стоит экономить на своем здоровье и здоровье близких.
Вирусы способны жить и размножаться только в клетках других организмов. Вне клеток организмов они не проявляют никаких признаков жизни.
Поселяясь в клетках живых организмов, вирусы вызывают многие опасные заболевания сельскохозяйственных растений (мозаичная болезнь табака, томатов, огурцов; скручивание листьев, карликовость, желтуха и др.) и домашних животных (ящур, чума свиней и птиц, инфекционная анемия лошадей, рак и др.). Указанные вирусные болезни резко снижают урожайность культур и приводят к массовой гибели животных.
Конечной целью вирусов (как вообще всех паразитов) отнюдь не является смерть хозяина. Вирус всего лишь стремится размножиться максимально быстро и эффективно, и именно эта способность совершенствуется в ходе его эволюции. Для вируса лучше всего бы было, чтобы его хозяева были счастливы, чтобы он сам мог размножаться особенно эффективно. Многие вирусы ведут «умеренный» образ жизни и никогда не убивают хозяев. Для этого им приходится снижать интенсивность размножения. Размножение вирусов не сулит ничего хорошего индивидуальным организмам.
Описано несколько тысяч вирусов. Но ученые полагают, что еще сотни тысяч или миллионы неизвестны. Вирусы очень разнообразны по своему строению и механизму действия. В природе нет ни одной группы живых организмов, которую бы не поражали вирусы. Человек – не исключение.
Большинство вирусов неопасны для человека, поскольку наша иммунная система их уничтожает. Уже в слизистой оболочке, через которую чаще всего проникают вирусы, на них нападают фагоциты, а в крови – лимфоциты. Клетки начинают производить белки-интерфероны, мешающие вирусу размножаться. В крайнем случае зараженные клетки гибнут сами. Однако некоторые вирусы настолько быстро размножаются, что ломают все защитные механизмы или настраивают их против организма, вызывая тяжелое воспаление, лихорадку.
Невозможно назвать точное число вирусов – они постоянно видоизменяются, пополняя обширный перечень.
1. Грипп и ОРВИ. Их признаками являются: слабость, повышенная температура, боль в горле. Используются противовирусные препараты, при присоединении бактерий дополнительно назначают антибиотики.
2. Краснуха. Под удар попадают глаза, дыхательные пути, шейные лимфоузлы и кожа. Распространяется воздушно-капельным способом, сопровождается высокой температурой и кожными высыпаниями.
3. Свинка. Поражаются дыхательные пути, в редких случаях у мужчин поражаются семенники.
4. Желтая лихорадка. Вредит печени и кровеносным сосудам.
5. Корь. Опасна детям, затрагивает кишечник, дыхательные пути и кожу.
6. Ларингит. Нередко возникает на фоне других проблем.
7. Полиомиелит. Проникает в кровь через кишечник и дыхание, при поражении головного мозга наступает паралич.
8. Ангина. Существует несколько видов, характерны головная боль, высокая температура, сильная боль в горле и озноб.
9. Гепатит. Любая разновидность вызывает желтизну кожи, потемнение мочи и бесцветность кала, что говорит о нарушении нескольких функций организма.
10. Тиф. Редок в современном мире, поражает кровеносную систему, может привести к тромбозу.
11. Сифилис. После поражения половых органов возбудитель попадает в суставы и глаза, распространяется дальше. Долго не имеет симптомов, поэтому важны периодические обследования.
12. Энцефалит. Поражается головной мозг, гарантировать излечение нельзя, высок риск смерти.
13. Ротавирус. Становится причиной диареи, лечение простое, но в малоразвитых странах от него умирает каждый год 450 тысяч детей.
14. Оспа. Известна давно, опасна только людям. Возбудитель проникает через верхние дыхательные пути и кожу, распространяется по организму с лимфой. Характерны сыпь, высокая температура, рвота и головная боль. Победить болезнь помогла массовая повсеместная вакцинация населения. Последний случай заражения произошел в 1977 году. В 1980 году Всемирная организация здравоохранения объявила об окончательном искоренении оспы. Ее образцы хранят в закрытых лабораториях только в России и США. Сейчас некоторые люди отказываются от плановой вакцинации, и число таких людей в мире растет. Ученые опасаются, что в результате может произойти вспышка оспы.
15. Бешенство. Передается от теплокровных животных, поражает нервную систему. После появления признаков успех лечения почти невозможен.
16. ВИЧ. Передается через контакт с жидкостями зараженного человека. Без лечения есть шанс прожить 9–11 лет, его сложность заключается в постоянном мутировании штаммов, убивающих клетки.
17. Папилломавирусы человека (ВПЧ). Распространение ВПЧ имеет характер пандемии. Около 80 % сексуально активного населения инфицируется ВПЧ в течение всей жизни. 660 млн человек в мире уже инфицировано ВПЧ (12 % населения планеты). 750 тысяч случаев ВПЧ-ассоциированных раков и 32 млн случаев аногенитальных бородавок ежегодно регистрируются в мире. Ежегодно более 300 тысяч человек умирают от раковых заболеваний, вызванных ВПЧ. ВПЧ является наиболее передаваемым заболеванием половым путём в США, России и многих других странах.
Сложность борьбы заключается в постоянном изменении известных возбудителей, делающих привычное лечение вирусных заболеваний малоэффективным. Это делает необходимым поиск новых лекарств, на современном этапе развития медицины большинство мер разрабатывается быстро, до перехода эпидемического порога. Приняты следующие подходы:
– этиотропный – предотвращение воспроизводства возбудителя;
– хирургический;
– иммуномодулирующий.
Антибиотики при вирусной инфекции. В ходе болезни всегда идет угнетение иммунитета, иногда требуется его усилить для уничтожения возбудителя. В ряде случаев при вирусном заболевании дополнительно назначаются антибиотики. Необходимо это, когда присоединяется бактериальное заражение, которое убивается только таким путем. При чистом вирусном заболевании прием этих средств не принесет пользы, только ухудшит состояние.
– Вакцинация – эффективна против конкретного возбудителя.
– Усиление иммунитета – профилактика вирусных инфекций этим путем подразумевает закаливание, правильное питание, поддержку при помощи растительных экстрактов.
– Меры предосторожности – исключение контактов с больными людьми, исключение незащищенных случайных половых связей.