Грипот е опасна акутна респираторна болест позната на човештвото уште од антиката. Долго време се веруваше дека оваа болест е предизвикана од бактерии, но со појавата на моќни микроскопи, оваа теорија беше побиена. Научниците успеаја да научат 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. Неговиот состав вклучува.

• РНК е нуклеинска киселина која ги содржи генетските информации на вирусот.
• Капсидот е двоен протеински слој.
• Површинските протеини се хемаглутинин и невроминидаза.

Вкупно, 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, така што 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. кои водат до големи пандемии.

Однадвор, вирусот наликува на морски еж - микроскопска, шилеста сфера 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 по 2 протеински молекули. Карактеристична карактеристика на вирусот на инфлуенца е површинската локализација на нуклеинската киселина која ја кодира во рамките на рибонуклеопротеинот.
2. Нуклеокапсид е комплекс кој се состои од геномот на вирусот и заштитната обвивка (капсид). Во вирусот на инфлуенца, тоа е тубуларна формација со дијаметар од 70 А, распоредена во суперспирала со надворешен дијаметар од 300 А и големина на намотка од 80-100 А. Нуклеокапсидот содржи внатрешни протеини на вирусот.
3. Суперкапсидот е обвивка која се состои од липопротеинска мембрана добиена од клетката во која се размножува вирусот и антигени на површинските протеини (невроминидаза 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 претставен со структура во форма на прачка долга 14 nm, која се состои од три H-полипептиди.
5. Спајкот на невроминидаза содржи четири N-полипептиди и е претставен со структура во форма на шипка со задебелување на надворешниот крај. Од друга 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 на планетата Земја преовладуваат животните, растенијата и луѓето. 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 поврзани со такви групи на болести како што се „хеморагична треска со бубрежен синдром“ (просечна смртност 12%) и „хантавирусен кардиопулмонален синдром“ (смртност до 36%). Првата голема епидемија 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 вирусот непознат во тоа време, кој предизвика внатрешно крварење и нарушена функција на бубрезите. Интересно е што токму овој вирус се смета за веројатна причина за епидемијата во 16 век, која ги истребила Ацтеките.

Вирусот на грип е вирус кој предизвикува акутна респираторна инфекција кај луѓето. Во моментов, постојат повеќе од 2 илјади негови варијанти, класифицирани според три серотипови A, B, C. Групата на вирусот од серотипот А поделена на соеви (H1N1, H2N2, H3N2, итн.) е најопасна за луѓето. и може да доведе до епидемии и пандемии. Секоја година во светот од сезонски епидемии на грип умираат од 250 до 500 илјади луѓе (повеќето се деца под 2 години и постари лица над 65 години).

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 Марбуршка хеморагична треска (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 мускулна болка. 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 десетте најсмртоносните болести кои се пренесуваат преку животните.

Шестиот најопасен човечки вирус е Ротавирусот, група на вируси кои се најчеста причина за акутна дијареа кај доенчиња и мали деца. Се пренесува по фекално-орален пат. Болеста обично лесно се лекува, но повеќе од 450.000 деца на возраст под пет години умираат секоја година во светот, повеќето од нив во неразвиените земји.

Вирусот ебола е род на вируси кои предизвикуваат хеморагична треска од ебола. За прв пат беше откриен во 1976 година за време на епидемија 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. Еболата се карактеризира со нагло зголемување на телесната температура, тешка општа слабост, мускулни и главоболки и болки во грлото. Често е придружена со повраќање, дијареа, осип, нарушена функција на бубрезите и црниот дроб, 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, со стапка на смртност од околу 50%. Болеста се карактеризира со треска, интоксикација, мијалгија, артралгија, осип и отечени лимфни јазли. Се јавува 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 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 и повраќање. Вториот ден се појавува осип, кој на крајот се претвора во гнојни везикули. Во 20 век, овој вирус ги однесе животите на 300-500 милиони луѓе. Кампањата на големи сипаници потрошила околу 298 милиони американски долари помеѓу 1967 и 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, при што се јавува специфична лезија на централниот нервен систем. Оваа болест се пренесува преку плунката кога ќе биде каснато од заразено животно. Придружено со зголемување на температурата на 37,2-37,3, лош сон, пациентите стануваат агресивни, насилни, халуцинации, делириум, страв, парализа на очните мускули, долните екстремитети, паралитични респираторни нарушувања и смртта наскоро. Првите знаци на болеста се појавуваат доцна, кога веќе се случиле деструктивни процеси во мозокот (едем, хеморагија, деградација на нервните клетки), што го прави лекувањето речиси невозможно. До денес се регистрирани само три случаи на закрепнување на луѓе без вакцинација, сите останати завршиле со смрт.

Ласа вирусот е смртоносен вирус кој предизвикува треска Ласа кај луѓето и приматите. Болеста првпат била откриена во 1969 година во нигерискиот град Ласа. Се карактеризира со тежок тек, оштетување на респираторните органи, бубрезите, централниот нервен систем, миокардитис и хеморагичен синдром. Се јавува 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 е стаорецот со повеќе брадавици.

Вирусот на хумана 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. Во текот на ХИВ инфекцијата кај иста личност се формираат сите нови соеви (сорти) на вирусот, кои се мутанти, сосема различни по брзина 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 разболеле од ХИВ инфекција во светот, од кои: 25 милиони починале, а 35 милиони продолжуваат да живеат со вирусот.

„Па, повторно го собрав вирусот! Така, гледајќи внимателно во скалата на врел термометар, родителите ни кажуваат за постоењето на овие мистериозни мали валкани трикови. Покрај нервозата, во гласот на возрасните се читаат и вознемирувачки ноти. Веројатно, не секој родител знае дека зборот „вирус“ е преведен од латински како „отров“, но секој дефинитивно слушнал за големите епидемии од минатото и смртоносните закани што демнат во современите мегаградови - за грип, хепатитис, СИДА .. Што е тоа за суштествата или супстанциите како вирусите? И дали се толку страшни?

Во принцип, вирусите се прекрасни. Тие изгледаат одлично и се совршено прилагодени за употреба на сите живи организми за свои цели: животни, растенија, габи, протозои, бактерии и археи. Па дури и неклеточни суштества, браќа-вируси.

Како се распоредени вирусите?

Во својата наједноставна форма, вирусот се состои од геном(едноверижна или двоверижна молекула на нуклеинска киселина) и протеинска обвивка. Ако нема школка, тогаш објектот не го достигнува рангот на вирус 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 облик на икозаедрон (дваесетстран, но не секогаш точен), филаменти или стапчиња, или може да комбинира различни форми: на пример, кај повеќето бактериски вируси - бактериофаги- икозаедралната „глава“ е засадена, како пупки, на шуплив процес во облик на прачка.

Но, не сите вируси се толку едноставни: некои се покриени со дополнителни, украдени од сопственикот и малку изменети липидна мембрана, полнети со домаќински и вирусни протеини - тие се многу корисни за инфицирање на нови клетки. Така направете, на пример, вирусите на грип и хумана имунодефициенција (ХИВ). Многу сложените вируси, како што се вирусот на вакцинија или мимивирусот, можат да се пофалат со повеќеслојна „облека“. Тие се способни да вовлечат во своите честички многу корисни молекули - ензими и фактори неопходни за градење на нови вириони. Повеќето вируси, од друга страна, треба да се потпрат само на системот за синтеза на протеини на домаќинот.

Како се репродуцираат вирусите?

Ако живата клетка се репродуцира со делење, тогаш вирусот постојано ги копира своите „резервни делови“ во погодената клетка. Секоја клетка од кој било организам не му одговара - му треба посебна, која вирусот ја препознава со посебни молекули на површината на клетката, рецептори. Затоа, многу вируси на други цицачи не се плашат од личност, а ХИВ може да ја започне својата субверзивна активност само по контакт со специфични клетки на имунолошкиот систем. Кога ќе се случи долгоочекуваниот состанок, вирусот влегува во клетката преку оштетување (вака сакаат растителните вируси) или со спојување на неговата надворешна обвивка со клеточната мембрана или може да го инјектира својот геном низ клеточниот ѕид како шприц ( повеќето бактериофаги го прават тоа) или да бидат проголтани од самата клетка која не го забележала трикот.

Во клетката, вирусот целосно или делумно се „соблекува“. Ако геномот на вирусот е ДНК, тогаш процесот на негово копирање или репликацијасе јавува во клеточното јадро. Повеќето вируси веќе од оваа фаза почнуваат да ги искористуваат странските ензими домаќини. За да се развијат други компоненти на вирионот, неопходно е да се препишат информациите содржани во ДНК на малку поинаков јазик. Започнува транскрипција: според копии на ДНК, се синтетизираат нишките на РНК - посредници кои ќе пренесуваат ( емитува) инструкции складирани во ДНК за клеточни машини кои произведуваат протеини. Само врз основа на такви посредници може да се градат протеини. Ова се случува веќе во цитоплазмата и, се разбира, на опремата на домаќинот - рибозоми. Односно, вирусот ја принудува клетката да работи само за неа и да ги жртвува сопствените 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 може партиски да ја пукаат клетката, да се обвиткуваат во нејзината мембрана или да скокнат со еден брз импулс, а осакатената клетка ќе пукна ( лизира).

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

И вирусите на вирусите обично ретко им наштетуваат на нивните „господари“. И тешко е да се наречат вируси домаќини. Само што нивните фабрики за производство на вириони почнуваат да користат вируси домаќини без побарувачка. Навистина, некои видови вирофаги- може да придонесе за опстанок на клетките кои страдаат токму од овие „сопственици“.

Дали сите вируси се негативци?

Не само луѓето, туку и животните и растенијата страдаат од вируси. Сепак, ваквите сложени живи организми наидоа на вируси уште од нивното создавање и затоа се приспособија да коегзистираат со повеќето од нив. Да, и вирусот, по правило, не треба да ги убива домаќините - тогаш ќе мора постојано да барате нови, а ако во преполните бактериски заедници ова не е толку тешко, тогаш во човечките ...

Одбранбените системи на нашето тело одлично работат со повеќето вируси, па затоа, ништо посебно не беше измислено за лекување на благи цревни нарушувања и „настинки“ предизвикани од разни агенси. Додека се бара вистинскиот виновник, лицето веќе закрепнува. Згора на тоа, вирусите можат да бидат и наши сојузници: користејќи го примерот на вирусите, биолозите проучуваат различни молекуларни процеси, тие се користат и за генетски инженеринг; во исто време, бактериофагите се способни да се справат со патогени бактерии, а некои „заспани“ херпесвируси можеби ќе можат да се заштитат од инфекција ... со чума.

Но, ако го игнорираме доброто и злото, од гледна точка на една личност, делата на вирусите, тогаш мора да признаеме дека нашиот свет во голема мера се заснова на овие невидливи суштества: тие ги пренесуваат своите и туѓите гени од организмот во организмот. , зголемувајќи ја генетската разновидност, ја регулираат големината на заедниците на живите суштества и едноставно се неопходни за циркулација на биогените елементи, бидејќи вирусите се најбројните биолошки објекти на нашата планета.

Светците на медицината работат на создавање лек за вирусот на хумана имунодефициенција. За да ја разберат природата на болеста и како таа се шири, научниците треба да знаат како изгледа вирусната клетка.

Структурата на вирусот е како сфера 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 „трње“;
• клеточното тело кое содржи нуклеинска киселина.

Заедно тие сочинуваат вирион - честичка на вирус. Секој од „трњето“ што ја покрива лушпата изгледа како печурка со тенко стебло и капа. Со помош на овие „печурки“ вирионот комуницира со туѓи клетки. На површината на „шапките“ се наоѓаат површински гликопротеини (gp120). Други гликопротеини, трансмембрански (gp41), се наоѓаат во внатрешноста на нозете.

Во срцето на вирусната клетка лежи геномот - 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 врзана за обвивката преку нуклеокапсидните протеини p7 и p9.

Познати се неколку форми на вирусот на хумана имунодефициенција. Најчестиот од нив е ХИВ-1. Тоа е вообичаено 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 припаѓа на групата лентивируси. Преведено 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 пред да се појават првите знаци на болеста.

Од средината на 1980-тите, се појавија истражувања во генетиката 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 таа во просек има 63 години.

Како изгледа ХИВ под микроскоп?

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

Компјутерската графика ви овозможува да го репродуцирате нејзиниот животен циклус:

1. Во фазата на изолација на вирионот од клетката, на сликата се прикажани конвексни пломби, кои, како што се, ја пукнале ќелијата однатре.
2. Во првиот пат по одвојувањето, вирусот има процес кој го поврзува со клетката. Постепено исчезнува.
3. Кога ќе заврши фазата на изолација на вирусот од клетката, тој добива форма на топка. Се појавува како црн прстен во макро снимка.
4. Зрелиот вирион на фотографијата изгледа како црн правоаголник, триаголник или круг што врамува 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 сликата. Прстенот е лушпата на вирионот.

Кои клетки и во која количина влијае

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 (помагачи), 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.

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

Да се ​​биде под обвивката на лимфоцитите, макрофагите, нервните клетки, напаѓачите вируси се кријат од ефектите на лековите и противдејството на имунолошкиот систем. Тие го нарушуваат имунолошкиот одговор на телото, кое почнува да реагира на сопствените клетки како странски антигени.

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

Кога клетките се нападнати од вирусот 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. Ако во телото навлегле мал број вирусни честички, доволна количина на антитела може да се формира 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 да развијат дијагностички методи и методи за лекување на ХИВ инфекцијата.

Нежив клеточен инфективен агенс кој може да се реплицира само во други клетки. Во својот состав, вирусите се поблиску до биополимерите и се однесуваат токму вака надвор од клетката, без да покажуваат знаци на живо суштество. Тие не припаѓаат на класата на диви животни. Вирусите им задаваат на луѓето многу непријатности - постои цела класа на опасни и досадни вирусни болести, од херпес до ХИВ, кои во принцип не се лекуваат со антибиотици. Вирусот (од латински „отров“) е посебен домен на биолошката природа, „организми на работ на живеење“. Проучувањето на вирусите може да фрли светлина врз други можни типови на полуживи организми кои може да ги сретнеме во пространствата на проучуваните галаксии.

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, вашиот лекар може да ви препише оксолинска киселина, која е дел од групата флуорокинолони, за време на еден од вашите прегледи. 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 околу 700.000 луѓе годишно умираат поради тоа. Се разбира, истражувачите од целиот свет се обидуваат да развијат нови лекови, но процесот е прилично долг, додека тие имаат уште еден, помалку докажан метод за лекување на инфекции - употреба на вируси кои ги инфицираат бактериите. Неодамна, експериментален и екстремно ризичен метод помогна да се спаси животот на една девојка чиј процент на преживување бил помал од еден процент. Како беше третманот?