Грипот е опасна акутна респираторна болест позната на човештвото уште од античко време. Долго време се веруваше дека оваа болест е предизвикана од бактерии, но со појавата на моќни микроскопи, оваа теорија беше побиена. Научниците успеаја да откријат како изгледа вирусот на грип, да ги утврдат карактеристиките на неговите различни видови и врз основа на тоа да развијат специфични антивирусни лекови.

Вирусни честички под микроскоп

Структурата на вирусот на грип е слична на предизвикувачките агенси на други заразни болести. Тоа вклучува:

• РНК е нуклеинска киселина која ги содржи наследни информации за вирусот.
• Капсидот е двојна протеинска обвивка.
• Површинските протеини се хемаглутинин и невроминидаза.

Постојат 16 видови на хемаглутинин (H1-H16) и 9 видови на невроминидаза (N1-N9). Во зависност од нивната комбинација, се добиваат одредени соеви на вирусот на грип. Во моментов, научниците знаат 115 варијанти од 144 можни, па експертите очекуваат појава на нови соеви на вирусот на грип во иднина.

Структурата на вирусот на грип

Инфекцијата со грип може да биде предизвикана од типови на вируси А, Б и Ц. Најопасна епидемиолошки и најпроучена е инфлуенцата А. Поради мутации и промени во комбинацијата на површинските протеини (хемаглутинин и невроминидаза), редовно се појавуваат нови соеви на микроорганизмот се јавуваат, што доведува до големи пандемии.

Однадвор, вирусот наликува на морски еж - микроскопска сфера покриена со 'рбетот со дијаметар од 100 nm, но поголеми филаментозни форми понекогаш се наоѓаат во свежи препарати.

Гледајќи ги вирусите на грип под микроскоп, можете да ги видите следните структури:

1. Централниот дел на микроорганизмот содржи рибонуклеопротеин, кој се состои од 8 фрагменти кои носат РНК. Секој од првите шест фрагменти е одговорен за синтеза на еден протеин, седмиот и осмиот фрагмент кодираат 2 протеински молекули. Карактеристична карактеристика на вирусот на инфлуенца е површинската локализација на нуклеинската киселина што ја кодира како дел од рибонуклеопротеинот.
2. Нуклеокапсид е комплекс кој се состои од вирусен геном и заштитна обвивка (капсид). Во вирусот на инфлуенца, тоа е тубуларна формација со дијаметар од 70 А, распоредена во суперхеликс со надворешен дијаметар од 300 А и големина на вртење од 80-100 А. Нуклеокапсидот ги вклучува внатрешните протеини на вирусот.
3. Суперкапсид е обвивка која се состои од липопротеинска мембрана добиена од клетката во која се размножува вирусот и антигени на површинските протеини (невроминидази и хемаглутинин) вградени во неа во форма на мали шила. Внатрешната обвивка на суперкапсидот е претставена со матрикс протеин на вирусот.
4. Спајкот на хемаглутинин е структура во облик на прачка долга 14 nm, која се состои од три H-полпептиди.
5. Спајкот на невроминидазата содржи четири N-полипептиди и е структура во форма на прачка со задебелување на надворешниот крај. Од другата страна, шилецот е прикачен на тенка „опашка“ долга 8 nm, потопена во липидниот слој на мембраната.

Вирусните шила се втората најважна структура по РНК. Благодарение на нив микроорганизмот се прицврстува на површината и продира во клетката. Ако овие формации се отстранат со растворувач за маснотии или специјален детергент, вирусот се деактивира.

Постои мислење дека животните, растенијата и луѓето преовладуваат во број на планетата Земја. Но, тоа всушност не е така. Во светот има безброј микроорганизми (микроби). А вирусите се меѓу најопасните. Тие можат да предизвикаат разни болести кај луѓето и животните. Подолу е листа на десетте најопасни биолошки вируси за луѓето.

Хантавирусите се род на вируси кои се пренесуваат на луѓето преку контакт со глодари или нивни отпадни производи. Хантавирусите предизвикуваат разни болести кои припаѓаат на такви групи на болести како што се „хеморагична треска со бубрежен синдром“ (смртност во просек 12%) и „хантавирусен кардиопулмонален синдром“ (смртност до 36%). Првата голема епидемија на болеста предизвикана од хантавируси, позната како Корејска хеморагична треска, се случи за време на Корејската војна (1950-1953). Тогаш повеќе од 3.000 американски и корејски војници ги почувствуваа ефектите на тогаш непознатиот вирус кој предизвика внатрешно крварење и нарушена бубрежна функција. Интересно е што токму овој вирус се смета за веројатна причина за епидемијата во 16 век што ги истребила Ацтеките.

Вирусот на грип е вирус кој предизвикува акутна инфективна болест на респираторниот тракт кај луѓето. Во моментов има повеќе од 2 илјади негови варијанти, класифицирани во три серотипови А, Б, Ц. Групата вируси од серотипот А, поделена на соеви (H1N1, H2N2, H3N2 итн.) е најопасна за луѓето и може да доведе до епидемии и пандемии. Секоја година, меѓу 250 и 500 илјади луѓе ширум светот умираат од епидемии на сезонски грип (повеќето деца под 2-годишна возраст и постари лица над 65-годишна возраст).

Марбург вирусот е опасен човечки вирус првпат опишан во 1967 година за време на мали епидемии во германските градови Марбург и Франкфурт. Кај луѓето предизвикува Марбург хеморагична треска (стапка на смртност 23-50%), која се пренесува преку крв, измет, плунка и повраќање. Природниот резервоар за овој вирус се болни луѓе, веројатно глодари и некои видови мајмуни. Симптомите во раните фази вклучуваат треска, главоболка и болки во мускулите. Во подоцнежните фази - жолтица, панкреатитис, губење на тежината, делириум и невропсихијатриски симптоми, крварење, хиповолемичен шок и откажување на повеќе органи, најчесто црниот дроб. Марбуршката треска е една од првите десет смртоносни болести кои се пренесуваат од животните.

Шесто на листата на најопасни човечки вируси е Ротавирусот, група на вируси кои се најчеста причина за акутна дијареа кај доенчињата и малите деца. Се пренесува по фекално-орален пат. Оваа болест обично е лесна за лекување, но секоја година убива повеќе од 450.000 деца под пет години ширум светот, од кои повеќето живеат во неразвиени земји.

Вирусот ебола е род на вирус кој предизвикува хеморагична треска од ебола. За прв пат беше откриен во 1976 година за време на појава на болеста во сливот на реката ебола (оттука и името на вирусот) во Заир, ДР Конго. Се пренесува преку директен контакт со крв, секрет, други течности и органи на заразено лице. Ебола треската се карактеризира со нагло зголемување на телесната температура, тешка општа слабост, болки во мускулите, главоболки и болки во грлото. Често придружени со повраќање, дијареа, осип, нарушена бубрежна и хепатална функција, а во некои случаи внатрешно и надворешно крварење. Според американскиот Центар за контрола на болести, во 2015 година, 30.939 луѓе биле заразени со ебола, од кои 12.910 (42%) починале.

Денга вирусот е еден од најопасните биолошки вируси за луѓето, предизвикувајќи денга треска, во тешки случаи, која има стапка на смртност од околу 50%. Болеста се карактеризира со треска, интоксикација, мијалгија, артралгија, осип и отечени лимфни јазли. Го има главно во земјите од Јужна и Југоисточна Азија, Африка, Океанија и Карибите, каде годишно се заразуваат околу 50 милиони луѓе. Носители на вирусот се болни луѓе, мајмуни, комарци и лилјаци.

Вирусот на мали сипаници е комплексен вирус, предизвикувачкиот агенс на истоимената високо заразна болест која ги погодува само луѓето. Ова е една од најстарите болести, чии симптоми се треска, болка во сакрумот и долниот дел на грбот, брзо зголемување на телесната температура, вртоглавица, главоболка, повраќање. Вториот ден се појавува осип, кој на крајот преминува во гнојни плускавци. Во 20 век, овој вирус ги однесе животите на 300-500 милиони луѓе. Околу 298 милиони американски долари беа потрошени за кампањата за големи сипаници од 1967 до 1979 година (што е еквивалентно на 1,2 милијарди американски долари во 2010 година). За среќа, последниот познат случај на инфекција беше пријавен на 26 октомври 1977 година во сомалискиот град Марка.

Вирусот на беснило е опасен вирус кој предизвикува беснило кај луѓето и топлокрвните животни, што предизвикува специфично оштетување на централниот нервен систем. Оваа болест се пренесува преку плунка од каснување на заразено животно. Придружено со зголемување на температурата на 37,2-37,3, лош сон, пациентите стануваат агресивни, насилни, се појавуваат халуцинации, делириум, чувство на страв, наскоро се јавува парализа на очните мускули, долните екстремитети, паралитични респираторни нарушувања и смрт. Првите знаци на болеста се појавуваат доцна, кога веќе се случиле деструктивни процеси во мозокот (оток, хеморагија, деградација на нервните клетки), што го прави лекувањето речиси невозможно. Досега се регистрирани само три случаи на закрепнување на луѓе без вакцинација, сите други завршиле со смрт.

Ласа вирусот е смртоносен вирус кој е предизвикувачки агенс на треската Ласа кај луѓето и приматите. Болеста првпат била откриена во 1969 година во нигерискиот град Ласа. Се карактеризира со тежок тек, оштетување на респираторниот систем, бубрезите, централниот нервен систем, миокардитис и хеморагичен синдром. Го има главно во западноафриканските земји, особено во Сиера Леоне, Република Гвинеја, Нигерија и Либерија, каде што годишната инциденца се движи од 300.000 до 500.000 случаи, од кои 5 илјади доведуваат до смрт на пациентот. Природниот резервоар на треската Ласа се полимамирани стаорци.

Вирусот на човечка имунодефициенција (ХИВ) е најопасниот човечки вирус, предизвикувачкиот агенс на ХИВ инфекција/СИДА, кој се пренесува преку директен контакт на мукозните мембрани или крвта со телесната течност на пациентот. За време на ХИВ инфекцијата, истото лице развива нови соеви (сорти) на вирусот, кои се мутанти, сосема различни во брзината на репродукција, способни да иницираат и убиваат одредени типови на клетки. Без медицинска интервенција, просечниот животен век на лице заразено со вирусот на имунодефициенција е 9-11 години. Според податоците од 2011 година, 60 милиони луѓе се заразиле со ХИВ ширум светот, од кои 25 милиони починале, а 35 милиони продолжуваат да живеат со вирусот.

„Па, повторно го фатив вирусот! Така, гледајќи внимателно во скалата на топлиот термометар, родителите нè информираат за постоењето на овие мистериозни мали валкани трикови. Покрај нервозата, во гласовите на возрасните има и алармантни ноти. Веројатно не секој родител знае дека зборот „вирус“ од латински е преведен како „отров“, но секој дефинитивно слушнал за големите епидемии од минатото и смртоносните закани кои демнат во современите мегаградови - за грип, хепатитис, СИДА... Па, какви суштества или супстанции се овие - вируси? И дали се толку страшни?

Во принцип, вирусите се прекрасни. Тие изгледаат одлично и се совршено прилагодени да користат какви било живи организми за нивните цели: животни, растенија, габи, протозои, бактерии и археи. Па дури и неклеточни суштества, брат вируси.

Како функционираат вирусите?

Во наједноставниот случај, вирусот се состои од геном(едноверижна или двоверижна молекула на нуклеинска киселина) и протеинска обвивка. Ако нема школка, тогаш објектот не го достигнува насловот на вирусот и е задоволен со името вироид. Нуклеинска киселина - ДНКили РНК- ги кодира протеините неопходни за репродукција на вирусот. Кај некои вируси, геномот содржи инструкции за изградба на само неколку протеини, во други - две илјади или повеќе. протеинска обвивка или капсид, ја штити нуклеинската киселина од оштетување и се состои од неколку повторливи делови - капсомери, кои, пак, се изградени од молекули на еден или повеќе видови протеини. Капсидот може да има форма на икозаедрон (дваесет и едрон, но не секогаш редовен), конец или стап, или може да комбинира различни форми: на пример, кај повеќето бактериски вируси - бактериофаги- икозаедралната „глава“ е монтирана, како светка, на шуплив процес во форма на прачка.

Но, не сите вируси се дизајнирани толку едноставно: некои се покриени одозгора со дополнителни, украдени од домаќинот и малку изменети липидна мембрана, натоварени со домаќински и вирусни протеини - тие се многу корисни за инфицирање на нови клетки. Ова го прават, на пример, вирусите на грип и хумана имунодефициенција (ХИВ). Многу сложени вируси, на пример, вирусот вакцинија или мимивирус, можат да се пофалат со повеќеслојна „облека“. Тие се способни да транспортираат во нивните честички многу корисни молекули - ензими и фактори неопходни за изградба на нови вириони. Повеќето вируси се принудени да се потпираат само на системот за синтеза на протеини на домаќинот.

Како се репродуцираат вирусите?

Ако живата клетка се репродуцира со делење, вирусот постојано ги копира неговите „резервни делови“ во погодената клетка. Секоја клетка од кој било организам не е погодна за неа - потребна е посебна, која вирусот ја препознава со посебни молекули на клеточната површина, рецептори. Затоа, луѓето не се плашат од многу вируси на други цицачи, а ХИВ може да ги започне своите субверзивни активности само по контакт со одредени клетки на имунолошкиот систем. Кога ќе се случи долгоочекуваниот состанок, вирусот влегува во клетката преку оштетување (како што сакаат растителните вируси) или со спојување на неговата надворешна обвивка со клеточната мембрана или може да го инјектира својот геном како шприц низ клеточниот ѕид (повеќето бактериофаги го прават тоа ова) или да бидат проголтани од самата ќелија, која не го забележала уловот.

Во клетката, вирусот целосно или делумно „се соблекува“. Ако геномот на вирусот е претставен со ДНК, тогаш процесот на негово копирање или репликација, се јавува во клеточното јадро. Повеќето вируси почнуваат да ги искористуваат странските ензими домаќини од оваа фаза. За да се создадат други компоненти на вирионот, неопходно е да се препишат информациите содржани во ДНК на малку поинаков јазик. Започнува транскрипција: ДНК копии се користат за синтеза на нишки на РНК - посредници кои ќе пренесуваат ( емитува) инструкции складирани во ДНК за машините за производство на клеточни протеини. Само врз основа на такви посредници може да се градат протеини. Ова веќе се случува во цитоплазмата и, се разбира, на опремата домаќин - рибозоми. Односно, вирусот ја принудува клетката да работи само за неа и да ги жртвува своите потреби. Клетката страда од сопствен недостаток и производство на туѓи материи и може дури и да изврши самоубиство. Но и без тоа нејзината судбина е незавидна. Новите компоненти на вирусната капсид се врзуваат за нови молекули на нуклеинска киселина - се случува самосклопување на вирионите, кои можат да пукаат од клетката како герила, завиткани во нејзината мембрана или можат да скокнат со еден брз импулс, а осакатената клетка ќе пукне ( лизира).

Најпаметните вируси се кријат „цврсто“ додека не почувствуваат дека е дојден вистинскиот момент за активно размножување. Тоа се, на пример, вируси на херпес и некои бактериофаги. Некои од нив никогаш немаат време да се разбудат.

И вирусите на вирусите обично ретко им наштетуваат на нивните „домаќини“. И тешко е вирусите да се нарекуваат домаќини. Само што нивните фабрики за производство на вириони ги користат вирусите домаќини без да прашуваат. Точно, одредени видови - вирофаги- може да го промовира опстанокот на клетките кои страдаат токму од овие „домаќини“.

Дали сите вируси се лоши момци?

Не само луѓето, туку и животните и растенијата страдаат од вируси. Сепак, ваквите сложени живи организми наидоа на вируси уште од нивното основање и затоа се прилагодија да коегзистираат со повеќето од нив. И, по правило, вирусот нема потреба да ги убива своите домаќини - тогаш ќе мора постојано да бара нови, а ако во преполните бактериски заедници тоа не е толку тешко, тогаш кај човековите ...

Одбранбените системи на нашето тело добро се справуваат со повеќето вируси, па затоа не е измислено ништо посебно за лекување на благи цревни нарушувања и „настинки“ предизвикани од разни агенси. Додека го барате вистинскиот виновник, личноста веќе се опоравува. Згора на тоа, вирусите можат да бидат и наши сојузници: користејќи вируси како пример, биолозите проучуваат различни молекуларни процеси, а се користат и за генетски инженеринг; во исто време, бактериофагите се способни да се справат со патогени бактерии, а некои „заспани“ херпес вируси можеби ќе можат да се заштитат од инфекција... со чума.

Но, ако го игнорираме доброто и злото, од човечка гледна точка, на вирусите, мора да признаеме дека нашиот свет во голема мера почива на овие невидливи суштества: тие ги пренесуваат сопствените и туѓите гени од организам на организам, зголемувајќи ја генетската разновидност и го регулираат бројот на заедници на живи суштества и едноставно се неопходни за циркулација на хранливи материи, бидејќи вирусите се најбројните биолошки објекти на нашата планета.

Медицинските светилишта работат на создавање лек против вирусот на хумана имунодефициенција. За да ја разберат природата на болеста и карактеристиките на нејзиното ширење, научниците треба да знаат како изгледа вирусната клетка.

Структурата на вирусот е како сфера која е покриена со шила. Неговата големина значително ги надминува параметрите на предизвикувачкиот агенс на хепатитис Б и други вируси. Дијаметарот на сферата е 100 - 150 нанометри. Се нарекува нуклеокапсид или вирион.

Клеточната структура на ХИВ се карактеризира со двослојна структура:

• школка покриена со „шила“;
• клеточното тело кое содржи нуклеинска киселина.

Заедно тие сочинуваат вирион - честичка на вирусот. Секоја од „шилките“ што ја покриваат лушпата изгледа како печурка со тенко стебло и капа. Со помош на овие „печурки“, вирионот комуницира со туѓи клетки. Површинските гликопротеини (gp120) лежат на површината на капачињата. Други гликопротеини, трансмембрански (gp41), се наоѓаат во внатрешноста на „нозете“.

Во срцето на вирусната клетка лежи геном - РНК, кој се состои од 2 молекули. Секој од нив складира 9 гени кои носат информации за структурата на вирусот, методите на инфекција и репродукцијата на штетните клетки.

Геномот е опкружен со конусна обвивка, која се состои од протеини:

1. p17- матрица;
2. p24 - капсид.

Геномската РНК е поврзана со обвивката преку нуклеокапсидните протеини p7 и p9.

Постојат неколку познати форми на вирусот на хумана имунодефициенција. Најчестиот од нив е ХИВ-1. Дистрибуиран е во Евроазија, Северна и Јужна Америка. Друга форма на ХИВ-2 е идентификувана кај населението на африканскиот континент. ХИВ-3 и ХИВ-4 се ретки.

Во кое семејство припаѓа ХИВ вирусот?

ХИВ припаѓа на семејството на ретровируси - нивните вириони содржат РНК што го напаѓа телото на 'рбетниците. Еднаш во телото, вирионите предизвикуваат смрт на здравите клетки. Ретровируси ги инфицираат животните. Само еден вид во ова семејство е опасен за луѓето -.

Овој вирус спаѓа во групата на лентивируси. Во превод од латински, „lentus“ значи „бавно“. Од името е јасно дека болестите предизвикани од овие микроорганизми имаат долг тек и долг период на инкубација. Откако ХИВ ДНК ќе влезе во човечкото тело, може да поминат 5-10 години додека не се појават првите знаци на болеста.

Од средината на 80-тите години на 20 век, во генетиката се појавија студии кои го проучуваат геномот на ХИВ. Научниците сè уште не пронашле начин за целосно уништување на ХИВ клетките, но направиле голем напредок во дијагностицирањето и лекувањето на болеста. Употребата на антиретровирусни лекови може да ја продолжи латентната фаза на болеста до 15 години. Очекуваниот животен век на пациентите постојано се зголемува. Денес е во просек 63 години.

Како изгледа ХИВ под микроскоп

Сликите на повеќекратно зголемениот ХИВ за прв пат се направени во 1983 година. Елементарната единица на ХИВ под микроскоп наликува на модел на мистериозна планета, која е покриена со егзотични растенија. Благодарение на развојот на фотографска и оптичка опрема, подоцна беа направени детални фотографии од опасната вирусна честичка.

Компјутерската графика ви овозможува да го репродуцирате нејзиниот животен циклус:

1. Во фазата на ослободување на вирионот од клетката, сликата покажува конвексни пломби кои се чини дека ја пукаат клетката однатре.
2. На почетокот, по одвојувањето, вирусот има процес кој го поврзува со клетката. Постепено исчезнува.
3. Кога ќе заврши фазата на изолација на вирусот од клетката, таа добива форма на топка. Се појавува како црн прстен на макро фотографија.
4. Зрел вирион на фотографијата изгледа како црн правоаголник, триаголник или круг кој е врамен со тенок прстен. Темното јадро е капсидот. Има форма на конус. Која геометриска фигура ќе биде видлива на фотографијата зависи од аголот од кој е направена фотографијата. Прстенот е лушпата на вирионот.

Кои клетки и во колкава количина се засегнати?

Клеточните рецептори за кои се врзува вирусниот протеин се нарекуваат ЦД4. Елементарните единици на живиот организам кои имаат такви рецептори се потенцијални цели за ХИВ. ЦД4 протеинскиот рецептор е дел од некои леукоцити, имено Т-лимфоцити, моноцити и макрофаги.

Т-лимфоцитите (помошници), кои го штитат телото, се првите кои доаѓаат во контакт со агресивни вириони и умираат. Кај здрава личност, ЦД4 се открива во количина од 5-12 единици по примерок од крв. Со развојот на инфекцијата, нормата паѓа на 0 - 3,5 единици.

Откако вирусот на имунодефициенција ќе навлезе во внатрешната средина на телото, промените во клетките не се случуваат веднаш. Потребно е време за опасните вируси да станат посилни и да се прилагодат на околината. Ова трае најмалку една недела. Следно, вирусната честичка, со помош на „габи“ што ја покриваат нејзината површина (gp160), се прилепува до CD4 рецепторите на здравите клетки. Потоа тие навлегуваат под мембранската обвивка.

Наоѓајќи се под обвивката на лимфоцитите, макрофагите, нервните клетки, окупаторските вируси се кријат од ефектите на лековите и отпорноста на имунолошкиот систем. Тие ги нарушуваат имунолошките одговори на телото, кое почнува да реагира на сопствените клетки како странски антигени.

Внатре во погодените клетки, вирусот на имунодефициенција се размножува со последователно ослободување на нови вириони. Клетката домаќин е уништена.

Кога клетките се нападнати од вирус на имунодефициенција, се активира заштитна реакција. Постепено, имунолошкиот систем формира антитела на вирусот. Нивниот број се зголемува и по 2-3 недели антителата ќе бидат забележливи во ензимската имуноанализа на крвта. Ако мал број на вирусни честички влегле во телото, доволен број на антитела може да се формираат само по една година. Ова се случува во 0,5% од случаите.

Така, информациите за структурата и активноста на вирусот на имунодефициенција им помагаат на научниците во развојот на дијагностички методи и методи за лекување на ХИВ инфекцијата.

Нежив клеточен инфективен агенс кој може да се репродуцира само во други клетки. Во својот состав, вирусите се поблиску до биополимерите и надвор од клетката се однесуваат токму вака, не покажуваат знаци дека се живи. Тие не припаѓаат на класата на жива природа. Вирусите предизвикуваат многу непријатности кај луѓето - постои цела класа на опасни и досадни вирусни заболувања, од херпес до ХИВ, кои во принцип не можат да се лекуваат со антибиотици. Вирусот (од латински „отров“) е посебен домен на биолошката природа, „организми на работ на животот“. Проучувањето на вирусите може да фрли светлина врз други можни типови на полуживи организми кои може да ги сретнеме во огромните пространства на галаксиите што се испитуваат.

Во средината на 20 век, научниците развија антибиотици - супстанции кои беа способни да уништат речиси секој патоген вирус и да спасат животи на илјадници луѓе. Со текот на времето, многу бактерии и некои видови антибиотици ја изгубиле својата сила и важност, но повеќето од нив сè уште се користат во медицината. На пример, за време на еден од вашите прегледи, вашиот лекар може да ви препише оксолинска киселина, која е дел од групата флуорохинолони. Но, дали знаевте дека земањето на овој антибиотик може да предизвика проблеми со срцето?

Многу видови на бактерии опасни по живот се отпорни на антибиотици, а тоа убива околу 700.000 луѓе секоја година. Се разбира, истражувачите од целиот свет се обидуваат да развијат нови лекови, но процесот трае доста долго, додека тие имаат друг, помалку докажан метод за лекување на инфекции - употреба на вируси кои ги инфицираат бактериите. Неодамна, експериментален и крајно ризичен метод помогна да се спаси животот на една девојка која имаше помалку од еден процент шанси да преживее. Како се случи третманот?