Введение.
Оксфордский словарь английского языка толкует слово «вирус» как «болезнетворный яд заразных болезней». За последние сто лет было открыто множество вирусов, вызывающих заболевания у людей (см. Приложение). Эти мельчайшие создания нельзя увидеть с помощью обычного микроскопа. Они не способны размножаться самостоятельно, а должны проникнуть внутрь клеток растений, животных или человека.
Исследователей, изучающих тайны вирусов, стали именовать вирусологами, а науку о вирусах — вирусологией. Ученые создали надежные методы диагностики, лечения и профилактики многих вирусных инфекций. Однако и до сих пор каждый третий человек на земле погибает от инфекционных болезней, большинство которых вызвано вирусами.
В истории вирусологии есть и блистательные победы, и трагические поражения. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), опираясь на опыт вирусологов многих стран, пришла в середине 50 годов XX века к твердому убеждению, что вирусные инфекции могут быть уничтожены только с помощью вакцин. Так, чёрную оспу удалось ликвидировать на нашей планете только с помощью массового применения вакцины.
Для борьбы с вирусными инфекциями в нашей стране необходимы немалые средства. Их следует направить для спасения самого дорогого — здоровья людей. Это позволит в короткие сроки одержать победы над многими известными и «новыми» вирусами, типа возбудителя иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающего смертельный СПИД, а также вирусов гепатитов C, D, E, F, G и многих других инфекций, уносящих ежегодно тысячи жизней.
История вирусов.
Вирусы являются невидимыми врагами человечества, которые буквально заставляют наши иммунные системы работать на износ. Они могут вызывать болезни, которые довольно трудно лечить, и могут иметь даже смертельные последствия для людей. История биологических вирусов начинается с где-то в 1892 году, когда Дмитрий Ивановский и Мартинус Бе́йеринг (Martinus Beijerinck) заметили, что пятна на листьях табака не были вызваны бактериями или грибами, иначе бы они сумели вырастить их на питательной среде. После множества экспериментов они пришли к выводу, что это «новые» сущности вызывают инфекционные болезни у растений и не обладают клеточной структурой, назвав их «вирусами», от латинского слова «отрава». С 1900-х годов было открыто множество биологических вирусов, которые могут вызывать болезни у животных, включая дифтерию и полиомиелит. В 1918 году была зарегистрирована настоящая эпидемия гриппа в Испании, которая унесла жизни миллионов людей по всему миру. В середине 1900-х годов были открыты первые антибиотики, которые смогли лечить болезни, вызванные бактериями. Но это не относилось к вирусам, так как они могли только предотвратить их развитие, но не лечить болезнь. В итоге исследования вирусов смогли привести к созданию вакцин, которые позволяют защитить население от некоторых вирусов, таких как столбняк, корь и грипп. Сегодня, благодаря научным исследованиям и развитию технологий, мы знаем гораздо больше о вирусах, чем когда-либо раньше. Но все же многое остается неизвестным, и наука продолжает искать новые методы лечения и профилактики болезней, вызванных биологическими вирусами.
Строение вирусов.
Вирусы представляют собой микроскопические инфекционные агенты, которые не могут самостоятельно размножаться и разрастаться, а только заражают клетки и используют их ресурсы для своего воспроизведения. Вирусы состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), обернутой белковой оболочкой — капсидом, который защищает наследственный материал и определяет форму и размеры вируса(рис.1). Однако не все вирусы имеют капсид — некоторые содержат только нуклеиновую кислоту. Одной из главных характеристик вирусов является их морфология, которая связана с устройством капсида. Вирусы могут иметь самые разнообразные формы и размеры. Например, вирус гриппа представляет собой шарообразный капсид диаметром около 100 нанометров, в то время как вирус полиомиелита имеет икосаэдрическую форму и размер около 30 нанометров. Некоторые вирусы способны образовывать сложные структуры, такие как вирусы герпеса, которые имеют две оболочки и размеры более 200 нанометров. Капсид вируса состоит из белковых молекул, которые образуют кристаллическую решетку. Эта решетка может иметь разные формы и размеры, что определяет форму капсида. Белковые молекулы капсида связываются в определенных паттернах, которые обеспечивают защиту нуклеиновой кислоты и обеспечивают ее передачу в новую клетку. Существуют также вирусы, которые имеют дополнительные элементы структуры, например оболочки, гликопротеины, спайки и т. д. Эти элементы могут играть важную роль в передаче вируса от клетки к клетке или во взаимодействии вируса с иммунной системой. В целом, строение вирусов весьма разнообразно. Однако все они имеют общую особенность — они не могут самостоятельно размножаться, а только заражать и использовать ресурсы живых клеток. Это делает их одними из наиболее агрессивных и опасных микроорганизмов для организмов живых существ.
Как действуют вирусы.
Вирусы действуют, заражая живые клетки и используя их ресурсы для размножения. Вирусы не являются живыми организмами, потому что они не могут самостоятельно существовать и размножаться. Вместо этого они используют живые клетки, чтобы размножаться. Когда вирус попадает в организм, он начинает искать подходящие клетки для инфицирования. Как только подходящие клетки найдены, вирус начинает свою атаку, прикрепляясь к клеточной мембране и вводя свою генетическую информацию внутрь клетки. Эта генетическая информация заставляет клетку производить новые вирусы, которые затем выходят из клетки и начинают заражать другие клетки. Когда вирусы начинают размножаться, они могут вызывать различные симптомы у больного. Например, вирусы, вызывающие простуду, могут привести к заложенности носа, кашлю и горлышку. Вирусы, вызывающие грипп, могут привести к высокой температуре, а также к болям в горле, голове и мышцах. Противовирусные лекарства могут помочь контролировать инфекцию, но в большинстве случаев вирусные заболевания проходят самостоятельно, когда иммунная система организма справляется с вирусом.
Факты о вирусах.
— Вирусы могут инфицировать все живые организмы, от бактерий до людей;
— Размер вируса как правило составляет от 20 до 300 нанометров, что делает его не видимым для невооруженного глаза;
— Вирусы состоят из небольших нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенных в капсид (белковую оболочку) или оболочку, содержащую белки и липиды;
— Вирусы могут быть опасными и вызывать различные болезни, такие как грипп, ВИЧ, Эбола и другие;
— Вирусы могут использоваться для лечения заболеваний, таких как рак, с помощью так называемой вирусной терапии;
— Вирусы могут переносить генетический материал от одного организма к другому, что делает их важными в исследованиях генетики и эволюции;
— Обычно антитела, производимые организмом, не могут уничтожить вирусы без участия механизмов иммунной системы и медицинских препаратов;
— Вирусы могут выживать в окружающей среде долгое время, но они не могут размножаться и инфицировать новых хозяев без участия живых клеток.
Полезные вирусы.
Вирусы могут иметь различные полезные свойства, например:
- Медицина: Некоторые вирусы используются в медицине для борьбы с болезнями. Например, вирусы используются для производства вакцин, которые защищают организм от различных инфекций, таких как краснуха, корь и гепатит. Вирусы могут также использоваться в лечении рака, так как они могут атаковать и уничтожать опухолевые клетки.
- Биотехнология: Вирусы используются для создания генетически модифицированных организмов (ГМО). Некоторые вирусы могут заменять гены внутри клетки, что позволяет изменять генетический код организма. Это может быть полезным для создания новых сортов растений или животных, имеющих более высокую урожайность или выносливость к различным экстремальным условиям.
- Экология: Некоторые вирусы используются в биоразлагании экологически важных веществ, таких как нефть и другие неорганические соединения. Вирусы могут разлагать эти вещества на более простые компоненты, что приводит к их меньшей токсичности и более быстрой очистке окружающей среды.
В целом, хотя биологические вирусы славятся своей негативной репутацией как возбудители болезней, но они могут оказаться полезными в специальных областях и дать вклад в науку и медицину.
Виды вирусов.
Существует множество видов биологических вирусов, некоторые из которых более известны, чем другие. Вот некоторые из наиболее распространенных видов биологических вирусов:
- Вирус гриппа: это один из самых известных патогенных вирусов, вызывающих острое респираторное заболевание. Все вирусы гриппа могут вызывать симптомы, такие как лихорадка, кашель, заложенность носа, боль в горле и головная боль.
- ВИЧ: Вирус иммунодефицита человека вызывает ВИЧ-инфекцию, которая приводит к постепенному разрушению иммунной системы. Без лечения ВИЧ может привести к развитию СПИДа.
- Вирус простого герпеса: Этот вирус вызывает герпес, который проявляется в виде опоясывающего лишая, герпетического стоматита или генитального герпеса.
- Вирус папилломы человека (ВПЧ): Этот вирус вызывает рак шейки матки, генитальных бородавок, а также может вызвать другие виды рака.
- Вирус гепатита С: Этот вирус вызывает хроническое заболевание печени и может привести к циррозу и раку печени.
- Вирус простого краснухи: Этот вирус вызывает краснуху, инфекционное заболевание, которое передается через воздух, и вызывает симптомы, такие как высыпания и увеличенные лимфоузлы.
Это только несколько примеров популярных видов вирусов, и у каждого из них есть свои характеристики и методы лечения.
Меры предосторожности.
Вирусы могут вызывать различные заболевания, которые могут быть легкими и передаваться от человека к человеку, либо же жесткими и вызывать летальный исход. Наиболее известные вирусы — это коронавирус, грипп, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вирус гепатита и другие. Из-за высокой заразности таких заболеваний необходимо принимать меры предосторожности для защиты от инфекции. Первое, что нужно сделать — это следовать элементарным правилам гигиены:
— Мойте руки регулярно теплой водой и мылом в течение 20–30 секунд. Это особенно важно после посещения общественных мест, использования туалета, кашля или чихания;
— Избегайте прикосновений к губам, носу и глазам руками, которые могут быть заражены;
— Используйте средства индивидуальной защиты, такие как маски и перчатки, особенно в переполненных общественных местах;
— Избегайте близкого контакта с больными или людьми, чья иммунная система снижена. Примеры других мер предосторожности:
— Избегайте поездок в страны с высоким риском заболевания;
— Следите за здоровьем и вызывать врача при первых признаках заболевания;
— Питайтесь правильно и получайте достаточно сна, чтобы поддерживать сильную иммунную систему.
Существуют также медицинские меры предосторожности, такие как прививки. Эпидемические прививки против опасных болезней, таких как коронавирус или грипп, помогают уменьшить риск заражения и распространения.
Заключение.
Противостояние вирусным заболеваниям связано с большими проблемами, так как вирусы энергично мутируют, и постоянно появляются всё новые виды, против которых не умеют бороться. Сегодня жизнь населения Земли зависит от созданных ранее вакцин. Если бы не вакцинация, избавившая мир от многих вирусных инфекций, люди до сих пор жили бы под страхом вызываемых ими эпидемий. Учёные будут продолжать бороться с любыми вирусными болезнями. Они наверняка создадут неизвестные сейчас препараты с направленной антивирусной активностью или укрепляющие иммунную систему людей.
Литература:
- Циммер К. Планета вирусов. — М.: Альпина нон-фикшн, 2023
- Смородинцев А. А. Страшные вирусы атакуют людей. М: Делибри, 2020
