Zlata starost virusa

Zlata starost virusa

Alexey Rzheshevsky
"Popularna mehanika" №9, 2015

Coronovirus MERS, ki se je nedavno pojavil v Južni Koreji, je južnokorejske oblasti presenetil in jih prisilil, da sprejmejo nujne epidemiološke ukrepe. Generalna direktorica Svetovne zdravstvene organizacije Margaret Chen je bila prisiljena navesti, da "novi koronavirus ogroža celoten svet". Te besede veljajo ne le za MERS, ampak tudi za druge nove in neznane okužbe.

Predpostavlja se, da je skupno število virusnih delcev višji kot število celic vseh organizmov na Zemlji. Virusi nas obkrožajo povsod v naravi in ​​vsaka celica vsakega živega organizma nosi sledove preteklih srečanj z njimi.

Genetska raznovrstnost virusov, njihova sposobnost spreminjanja in prilagajanja je neverjetna. Pred milijonimi leti so retroelementi genomov in retrovirusov sodelovali v evoluciji, ki so delovali kot genetski rezervoar za ustvarjanje novih genov in zapletenih vrst. In zdaj lahko virusi delujejo kot "orodja" evolucije, ki urejajo velikost in sposobnost preživetja populacij.

Iz pisnih virov se zavedamo prvih virusnih epidemij, ki so nastali v antični Grčiji leta 430 pred našim štetjem. in v Rimu leta 166.Nekateri virologi kažejo, da se je v Rimu zgodila prva epidemija velikih bogov, zabeležena v virih. Nato je iz neznane smrtonosne bolezni v celotnem rimskem cesarstvu ubitih nekaj milijonov ljudi.

Od takrat naprej je evropska celina redno izpostavljena uničujočim invazijam epidemij, predvsem kuga, kolere in velikih koz. Epidemije so se nenadoma pojavile ena za drugo, skupaj z ljudmi, ki so potovali na dolge razdalje, so uničili vsa mesta. In prav tako kot so se nenadoma ustavili, ne da bi se pokazali stotine let.

Virus variola je postal prvi znani infekcijski nosilec, ki predstavlja grožnjo celotni človeški rasi. Začetek svoje "črne" procesije po vsem svetu pred približno 2000 leti je v svoj grob postavil ogromno ljudi na vse kontinente in obstajal do leta 1980, dokler ga človeštvo s skupnimi prizadevanji ni premagalo. Danes je ta virus pod strogim nadzorom shranjen v dveh laboratorijih, v Rusiji in Združenih državah.

Na področju znanstvenikov so bili virusi v začetku 18. stoletja. Potem so se evropski zdravniki začeli zanimati za pojav nehotenega cepljenja, ko ljudje, okuženi z blagim krapom, niso bili dovzetni za velikodušnico, to je človek.Do tega problema je prišlo leta 1796, ko je angleški zdravnik in znanstvenik Edward Jenner javno izdelal prvo cepivo proti malemu kozamu.

Leta 1892 je bil opisan prvi virus. Naslov odkrivača virusov pravno pripada ruskemu mikrobiologu Dmitriju Iosifoviču Ivanovskemu, ki je ob koncu XIX. Stoletja lahko opisal virus, ki je povzročil mozaično bolezen tobačne rastline. In po tem odkritju se je začelo s plazovsko študijo virusov, ki nas nikoli več ne preseneča in predstavlja nepričakovana presenečenja.

Kako deluje virus?

Latinska beseda virus pomeni strup. Celoten virusni delec, virion, sestoji iz beljakovega plašča, kapsida in notranje vsebine: več posebnih proteinov in nukleinske kisline, ki kodira virusne gene.

Vsi virusi so običajno razdeljeni v dve veliki skupini glede na vrsto nukleinske kisline, ki jo vsebujejo: viruse DNA in RNA. S praktičnega vidika je skupina virusov, ki vsebujejo RNK, najbolj zanimiva za vse nas, saj so danes najnevarnejša nalezljiva zdravila: virus influence, koronavirusi in najbolj zapleteni virusi, HIV.

Struktura HIV viriona

Virusi ne kažejo znakov življenja, dokler ne dosežejo gostiteljske celice. Kot rezultat tega srečanja se oblikuje kompleks virusnih celic, ki lahko živi in ​​proizvaja nove virione.

Glikoproteini. Z njihovo pomočjo se virus pripisuje receptorju CD4 na površini limfocitov.

Supercapsid. Fosfolipidna dvoslojna membrana si je izposodila iz gostiteljske celice, iz katere je virus prisoten.

RNA. Dve identični niti, v katerem so programirane vse genetske informacije o virusu.

Kapsid. Beljakovinski vsebnik v obliki prisekanega stožca, v katerem so shranjeni RNA in najpomembnejši encimi: reverzna transkriptaza, integaza, proteaza.

Povratna transkriptaza. Encim, ki modifikira DNA gostiteljske celice za matriko virusne RNK. Imenuje se inverse, saj v večini primerov RNA sintetizira predlogo DNA in ne obratno.

Skoraj vsi znanci znanosti imajo svoj poseben cilj v živem organizmu – poseben receptor na površini celice, ki mu pripada. Ta mehanizem natančno določa, na katere celice bo vplival virus. Na primer, virus poliomotorja se lahko poveže samo z nevroni in virusom hepatitisa v celice jeter. Virus imunske pomanjkljivosti cilja na različne celice.Prvič, to so celice imunskega sistema (T-limfocitne helperke celice, makrofagi). Poleg eozinofilov in timocitov (podvrsta levkocitov), ​​dendritičnih celic, astrocitov (vrsta pomožnih celic živčnega tkiva) in drugih celic, ki na svojem membrani nosijo specifični receptorski CD4 in CXCR4-coreceptor. Skoraj vsi so neposredno povezani z imunskim sistemom.

Kako deluje imuniteta?

V idealnem primeru ima zdrav organizem zelo zanesljiv večstopenjski sistem zaščite pred penetracijo vseh vrst »zunanjih«. Za opis in prepis v različnih časih, z začetkom leta 1901, je bilo podeljenih šest Nobelovih nagrad.

Ko virus prodre v notranjost, že v sluznici imunskih celic, makrofagov (grški "devourers") absorbira del virusnih delcev. Te celice so sposobne zajeti in prebaviti bakterije, mrtve celice in druge tuje delce, vključno z virionov.

Poklic – Eater

Človeški fagociti so razdeljeni v dva razreda, ki se imenujejo "strokovni" in "nepoklicni". Profesionalni fagociti so bolj aktivni in imajo receptorje, ki omogočajo razlikovanje med "njihovim" in "tujcem".Strokovni fagociti vključujejo makrofage.

Ko virus vstopi v krvni obtok, se z njimi spoprimejo z levkociti, vključno z njihovimi tremi glavnimi vrstami: T-pomočniki, B-limfociti in T-morilci. T-helper (od angleškega pomočnika – pomočnik) z receptorji CD4 prepozna antigene – tako imenovane molekule, ki se lahko vežejo na protitelesa. Ime "antigen" prihaja iz besed "protitelesa" in "generatorja". Takšne molekule so v sestavi virusnih delcev.

T-pomočniki dajejo spodbujevalni signal za "morilce" virusov – B-limfocitov in T-morilcev, medtem ko so jim posredovali antigene. Aktivirani B-limfociti tvorijo protitelesa, ki najdejo proste antigene virusa in se z njimi vežejo. Tandem virusne protitelesce ujamejo in uničijo makrofagi. T-killerjevi cilji so lastne celice telesa, na katere vpliva virus. Ti limfociti izvajajo lizo, to je raztapljanje poškodovanih celic s pomočjo posebnih encimov. Na zadnji stopnji imunskega odziva T-supresorske celice ugasnejo aktivnost imunskega odziva, ustavijo agresivno delovanje T-morilcev in B-limfocitov, tako da razpršijo in ne uničijo zdravih celic.

Hkrati v drug organizem realizirani molekulsko zaščitni mehanizem: virusom okužene celice začnejo proizvajati specifične proteine, interferoni, ki lahko zaustavi celic in interakcijo s sosednjimi celicami, zmanjša stopnjo sinteze proteinov in inhibira reprodukcijo virusa. Na virus in gostiteljsko celico sta prizadeta, vendar je širjenje okužbe blokirano.

Interferoni zaslišite alarm

Če uporabljate interferon, celica, ki jo je prizadel virus, pošlje opozorilo na sosednje celice, tako da so pripravljeni na srečanje z zlonamernimi agenti. Ta mehanizem vključuje smrt vseh celic, ki se soočajo z virusom, vendar je reprodukcija virusa in nadaljnje širjenje okužbe blokirana.

Medtem interferoni aktivirajo številne mehanizme imunskega sistema. Interferon-alfa (IF-α) stimulira sintezo levkocitov, ki se ukvarjajo s preprečevanjem virusi in ima protitumorskega učinka. Interferon-beta (IF-β) proizvaja vezivnega tkiva celice, fibroblaste, in ima enak učinek kot IF-a, vendar s poševnim antitumorsko učinkom. Interferon-gama (IF-γ) poveča proizvodnjo T-celic, T pomagalk in C08 + T-limfocitov, ki mu daje lastnost imunomodulator.

Kralj virusov

Vsak od nas je srečal dobrega zdravja ljudi, ki so odporni na vse vrste sezonskih virusov, kot so SARS ali gripa. Tudi virus črnih koz ni vsakdo ubil brez izjeme, celo Ebola, ki danes grozi afriške ljudi, ostane četrtina okuženih ljudi živa.

In le v povezavi z eno samo okužbo, imunski sistem je nemočen v 100% primerov okužbe. Noben od 50 milijonov ljudi, okuženih z virusom HIV, ne bo živel v zrelih starostih. Še teoretične možnosti za soočanje z virusom HIV in aidsom še niso bile odkrite.

Problem boja proti HIV vključuje več dejavnikov. Torej, imunski sistem osebe, namesto da bi se boril z virusom, mu včasih pomaga. Ta pojav se imenuje "povečanje okužbe, odvisno od protiteles" (ADE): protitelesa, ki se v telesu proizvajajo kot odziv na virusni napad, olajšajo penetracijo virusa v celico in govorijo za miniaturne virione kot vodilo. Virusi denga in ebole uporabljajo tudi podoben virusni mehanizem.

Leta 1991 so celični biologi iz Marylanda, ki so preučevali imunski odziv na cepivo proti virusu HIV, odkrili fenomen antigenskega vtiska.Izkazalo se je, da imunski sistem zapomni samo eno, prvo različico virusa HIV in povzroči specifična protitelesa proti njej. Ko virus mutira kot posledica točkovnih mutacij in to se zgodi pogosto in hitro, se imunski sistem iz kakršnega koli razloga ne odziva na te spremembe, ki še naprej proizvaja protitelesa proti prvi različici virusa. To je po mnenju številnih znanstvenikov ta ovira, ki ovira oblikovanje učinkovitega cepiva proti virusu HIV.

Ampak to niso vsi triki v smrtonosnem arzenalu okužbe. V našem telesu obstajajo posebni protiretrovirusni sistemi, ki morajo upreti vsem retrovirusom, vključno s HIV (za več informacij o retrovirusih glejte julijsko številko revije). Danes sta dva takšna sistema: AID / APOBEC in TRIM5-α. Vendar se je, kot se je izkazalo, namesto da bi se borili proti virusu HIV, ti protivirusni sistemi postali njegovi "gardisti" – ščitijo virus imunske pomanjkljivosti iz okvarjenih kopij in drugih virusov.

V skladu z eno različico je razlog, da starodavna retroelements, iz katerih izhajajo retrovirusi, v procesu evolucije postali del našega lastnega genomov.Zato lahko imunski sistem "po starem spominu" vzame viruse "za svoje".

Gradili smo jih raj

Morda je glavno orožje virusa sposobnost, da se zelo hitro spremeni. Zlasti pri HIV je ta lastnost posledica dejstva, da encim reverzne transkriptaze naredi napake pri kopiranju virusa v telesu. Kot da policija išče kriminalca o identikitu in odtisih, vendar vsak dan spremeni svoj videz. Drugi virusi imajo svoje mehanizme spremenljivosti. Zahvaljujoč jim je na primer virus Ebole že dvajset let, odkar se je njegovo odkritje spremenilo za celotno četrtletje.

Danes ni samo HIV nevarnost za človeštvo. Malo ljudi pozna globalno epidemijo, ki jo povzroča virus hepatitisa C. Odkrili so jo leta 1989, zdaj pa je po svetu okoli 150 milijonov ljudi – njenih nosilcev. In 400.000 ljudi vsako leto umre zaradi zapletov, ki jih povzroča. Atypična pljučnica, ebola, ptičja gripa, MERS coronavirus in druge, a neznane okužbe v določenih okoliščinah lahko povzročijo epidemije z velikimi človeškimi žrtvami.

Naravni rezervoar "rezervnih delov" za virusi je ogromen in jih je mogoče zložiti v nevarne oblike.Ta proces se imenuje rekombinacija virusa – virusi izmenjujejo svoje gene med seboj, ustvarjajo nove vrste. Takšna rekombinacija se lahko pojavi med različnimi DNK in različnimi RNA. Poleg tega genski material, vključen v izmenjavo, ni le virus, temveč tudi njihovi nosilci – na primer se lahko poveže živalski in človeški virus. Tako se pojavljajo nove nevarne oblike virusov.

Toda zakaj se danes danes pogosteje pojavljajo novi virusi? Profesor Vitaly Kordyum, profesor na Inštitutu za molekularno biologijo in genetiko, navaja več glavnih razlogov, od katerih so najpomembnejši bližina prebivalstva, ko obstaja tesen stik med ljudmi z velikim številom ljudi in sposobnostjo hitrega premikanja nosilcev virusov. Zahvaljujoč znanstvenemu in tehničnemu napredku lahko nosilec nevarne okužbe dobi z ene celine v drugo v nekaj dneh. Enak napredek je pripeljal do dejstva, da je v zadnjih 70 letih prišlo do enostranske migracije prebivalstva iz vasi in majhnih mest v velika mesta, kar je pripeljalo do nastanka kompaktnih večmilijskih naselij.

Očitno je, da naš sodobni "urbani" način življenja igra pomembno vlogo v procesih hitrega razvoja virusov.Človek, ki svoje življenje uredi z udobjem in predeluje vse po svojem okusu, je nenadoma pozabil, da je navadna biološka vrsta in prenehal živeti v skladu z zakoni narave. Virus nas spominja na to.

NAŠE STRUKTURA
Evgeny Komarovsky,
pediater, infektivist, TV voditelj:

"Glavna težava pri zdravljenju virusnih okužb je, da mora zdravilo prodreti v celico človeškega telesa in uničiti virus, ne da bi pri tem poškodoval celico in njene sosede. Zato je učinek protivirusnih zdravil običajno usmerjen v upočasnitev reprodukcije virusa in Imuniteta: Najboljša strategija proti virusom je preprečevanje.

  1. Cepljenja. Uvedba oslabljenega virusa v telo vodi k razvoju popolnoma dragocenih protiteles, ki ščitijo osebo pred specifično virusno okužbo (ošpice, rdečke, polio, hepatitis B, gripa, klopi, ki jih povzroča encefalitis itd.).
  2. Preprečevanje ali omejevanje stika z verjetnim virom okužbe (ločen prostor za bolnika z akutno okužbo dihal in masko za njegove sorodnike, "izbirno" spolno življenje za preprečevanje aidsa itd.d.)
  3. Življenjski slog in izobraževalni sistem, ki ustvarjajo normalno imuniteto. "

Like this post? Please share to your friends:
Dodaj odgovor

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: