Могут ли вирусы убивать другие вирусы

МОСКВА, 19 янв – РИА Новости. Биологи нашли свидетельства того, что вирусы обладают некой формой коллективного разума и умеют распознавать "метки", которые оставляют в клетках их конкуренты и родичи, и руководствоваться ими при принятии решений, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Эти бктериофаги (вирусы, поражающие бактерий), содержат в себе две программы поведения. Одна заставляет клетку производить огромное количество своих копий и запускает в ней программу самоуничтожения, а при включении второй он интегрируется в ее ДНК и уходит в "глубокое подполье" с возможностью возрождения в будущем", — объясняет Нонья Париенте (Nonia Pariente), молекулярный биолог и редактор журнала Nature Microbiology.

Солдаты вечной войны

Болезни и инфекции не являются чем-то, чем страдает только человек и другие многоклеточные существа – между бактериями и вирусами уже несколько сотен миллионов лет идет беспрерывная война на выживание. Следы этой войны можно встретить повсеместно – в каждом миллилитре морской воды содержится до миллиарда "боевых вирусов"-бактериофагов, и примерно 70% морских микроорганизмов заражены ими.

За миллиарды лет эволюции вирусы научились обходить внимание защитных систем микробов, а последние – разработали своеобразный генетический "антивирус", систему CRISPR-Cas9, которая находит следы вирусной ДНК в геноме микроба и заставляет его совершить суицид для защиты соседних бактерий. Вирусы ответили на эти меры "эволюционной обороны", создав анти-антивирус, подавляющий CRISPR-Cas9, и биологическая гонка вооружений продолжилась.

Ротем Сорек (Rotem Sorek) из Института науки Вейцманна в Реховоте (Израиль) и его коллеги нашли еще один крайне интересный пример "оружия", изобретенного вирусами, изучая то, как работает бактериофаг phi3T, заражающий обычных бацилл (Bacillus subtilis).

Изначально ученые пытались понять совсем другую вещь – то, как микробы оповещают друг друга о присутствии вируса и готовятся к отражению его атаки. Как считали ученые, зараженные бактерии выделяют в окружающую среду специальные сигнальные молекулы, которые сигнализируют другим микробам в их колонии об опасности.

Для проверки этой Сорек и его коллеги вырастили колонию бацилл, заразили их phi3T, после чего отфильтровали жидкость, которую выделяли микробы во время заражения колонии. Часть этого раствора биологи добавили в новую колонию бактерий, предполагая, что те сигнальные молекулы, которые их погибшие товарки выделяли в питательную среду, подготовят их к новой атаке вирусов и защитят от заражения. Реальность оказалась совершенно иной.

Тайные сигналы

Выяснилось, что короткие белковые молекулы arbitrium, которые биологи выделили из этого раствора, на самом деле были предназначены для общения вирусов друг с другом, а не бактерий, и их "авторами" были не микробы, а их непрошенные гости.

Эти молекулы, как показали эксперименты израильских генетиков, заставляют вирус "переключиться" с одной программы размножения на другую. В присутствии arbitrium вирусы "уходят в подполье", встраиваясь в ДНК бактерий вместо того, чтобы бурно размножаться в них и уничтожать клетки.
Переключение программы происходит по той причине, что arbitrium блокирует работу вирусного белка AimR, отвечающего за запуск процедуры размножения вирусной ДНК и растворения стенок бактерии.

Зачем это нужно вирусам? Подобная система сигналов, как объясняют ученые, работает как своеобразная форма коллективного разума вирусов, который позволяет им гибко координировать свое поведение. Когда вирусов мало, им выгоднее активно размножаться, заражая новых бактерий и убивая их, однако со временем их становится слишком много и бактерии начинают коллективно реагировать на заражение, или же число бацилл падает до крайне низких значений.

В этот момент вирусы переключаются на альтернативную программу заражения, используя сигналы, подобные arbitrium, и "скрываются в толпе", выжидая новый удобный момент для заражения. По словам Сорека, его команда обнаружила более сотни других молекул, похожих на arbitrium и AimR, в других вирусах-бактериофагах, что говорит о том, что многие или даже все вирусы умеют "общаться" с себе подобными.

Возможно, что аналогичные системы существуют и в вирусах, заражающих человека, и их наличие могло бы объяснить, как ВИЧ и ряд других ретровирусов прячутся в клетках при попытке их изгнать из организма. Если ученым удастся найти молекулу, которая заставит ВИЧ навечно "окопаться" в клетке и не выходить оттуда, то проблема борьбы с ним будет решена.

Микробиолог Павел Зеленихин о том, кому стоит опасаться коронавируса и может ли его вспышка быть примером применения биологического оружия

Для начала, не ударяясь в терминологию, напомню, что коронавирус — это один из многих разновидностей вирусов в принципе (их очень много, и надо понимать, что они есть у самых разных животных, у людей, да и вообще, у кого только их нет). Различаются они по тому, как устроены их оболочки, по тому, что находится внутри (какая нуклеиновая кислота — ДНК или РНК, какие ферменты), разные по своему жизненному циклу. Например, у ретровирусов, к которым относится ВИЧ, в жизненном цикле присутствует стадия, когда вирусный геном интегрируется в хромосомы клетки-хозяина. У коронавирусов, или ортомиксовирусов (к которым относятся вирусы гриппа), стадия интеграции отсутствует.

А получили коронавирусы свое поэтическое название из-за того, что при электронной микроскопии на их поверхности визуализируются крупные структуры, похожие на шипы, и картина в целом напоминает солнечную корону.

Существует множество разновидностей коронавирусов, и каждый влияет на организм хозяина, разумеется, по-разному. Какие-то вызывают диарею (такой, например, часто встречается у кошек, иногда даже со смертельным исходом). У людей провоцируют насморк, ОРЗ, неврологические реакции, также диарею и способны поражать ткани печени. Так что непосредственно человеческие коронавирусы — это хорошо знакомая штука для нашей иммунной системы.

Важный момент: наиболее опасны не те вирусы, которые долго существуют в популяции человека. Обычно бо́льшую смертность вызывают те, что перешли на него недавно. Потому что вирусам, как и любым паразитам, невыгодно, чтобы их носители погибали. Им нужно, чтобы хозяин обеспечил как можно более широкое распространение. Ну а со смертью носителя распространение, как вы понимаете, прекращается. Потому вирусы, которые давно с нами, не вызывают высокой смертности.

Новые же вирусы, перескакивающие с одного хозяина на другого, еще не знают, как правильно себя вести, а иммунитет нового носителя еще недостаточно приспособлен для того, чтобы держать нежеланного гостя в узде.

Поэтому вирусы, недавно перешедшие к человеку от животных, еще не сжились с нами и могут обладать повышенным негативным влиянием. Тот же вирус Эбола, о котором тоже много говорили несколько лет назад, изначально представляет собой вирус рукокрылых — летучих мышей. И у самих мышей никаких серьезных последствий он не вызывает. Для них это нормальная инфекция, как для нас, условно, сезонный насморк. А вот когда филовирус попадает в организм человека, он оказывается в новой для себя среде и человеческий организм сталкивается с новой инфекцией. При таком сочетании у новых хозяев наблюдается высокая смертность после инфицирования.

Если сравнивать нынешний китайский коронавирус по уровню смертности с другими коронавирусами, которые не так давно к человеку перешли, скажем, SARS, который вначале 2000-х обнаружен опять же в Китае, MERS на Среднем Востоке, — у них смертность была выше.

У нового коронавируса есть особенность — он лучше передается от человека к человеку. Почему? Просто такая отличительная черта. Тут он больше напоминает уже давно известные коронавирусы человека. Кстати, MERS также передавался от человека к человеку, но сложнее, менее эффективно.

Почему он возник? Это совершенно случайная ситуация. Очаг нового коронавируса на сегодня известен — город Ухань с его рыбными рынками, хотя сам вирус — не рыбный. Вообще, на этих базарах торговали всеми животными подряд, живыми и мертвыми. А, как известно, в китайской народной медицине кого только ни используют, чем только ни лечат. Пока официальная точка зрения такова, что данный коронавирус человеком получен от змеи (хотя я встречал несколько материалов, где говорилось, что, возможно, нет). Вероятно, передача произошла во время приготовления, употребления инфицированного животного. И тут выяснилось, что этот вирус способен передаваться человеку и от человека к человеку.

Точно известно, что исходно этот вирус, как и эболавирус, существовал в популяции летучих мышей.

Цепочка прослеживается следующая: летучие мыши в природе имели этот вирус, болели им, может быть, в виде насморка, а змеи, скушав летучую мышку, данным вирусом тоже заразились. А от змей его получил человек.

Что касается передачи. Распространение любой вирусной инфекции зависит от плотности популяции. Понятно, что чем она плотнее и скученнее, в данном случае популяция человека, тем чаще происходит взаимодействие — тем эффективнее будет распространение. А вирусу только это и нужно. Как и любой живой организм, он стремится к максимальному распространению.

Тут есть плюс: в России плотность популяции совсем не такая, как в Китае, даже в европейской части страны, не говоря уже о Сибири. Так что можно предполагать, что карантинные меры в этом отношении у нас станут эффективнее. То есть если у нас вспышки и произойдут, то они будут более локальными и гораздо меньше людей заразятся.

Интересно, что далеко не у всех людей коронавирусы (даже пришедший сейчас из Китая, при котором высок риск осложнений в виде пневмонии) эти осложнения вызывают. Надо понимать, что люди умирают именно от пневмонии — осложнения вирусной инфекций. Потому я думаю, что у многих заболевших все может происходить бессимптомно или в виде легкого насморка, покрасневших глаз. Грубо говоря, это будет зависеть от индивидуального состояния иммунного статуса. Так что, повторю, вполне вероятно, что мы можем переболеть этим вирусом практически бессимптомно, как и в случае с остальными нашими инфекциями, привычными нашему организму.

Распространился китайский вирус пока не так широко. Если брать смертность по абсолютным значениям, то от последствий осложнений инфекции, вызванной, скажем, вирусом гриппа, ежедневно в мире умирают примерно полторы тысячи человек. Ежедневно! А болеют одновременно значительно больше. Так что абсолютные цифры пока не в пользу новой инфекции, и думаю, что и не будут.

Если говорить о том, какие группы населения более подвержены китайскому коронавирусу, то, как и при практически любой острой респираторной вирусной инфекции, в группе риска дети и пожилые люди. У первых иммунная система еще не полностью сформировалась, а у вторых она бороться полноценно уже не может (системы органов работают не так хорошо, как в молодости). Вот у них осложнения встречаются чаще, чем у людей среднего возраста. Собственно, когда началась вся эта история в Китае, судя по имеющейся информации о смертности, как раз наиболее подвержены осложнениям именно пожилые. И, скорее всего, ничего нового здесь не будет.

Дойдет ли китайский коронавирус до России? Вполне может. Люди перемещаются и переносят его с собой. Могут ли не болеть этим вирусом конкретные нации? Такой информации нет. Скорее всего, данный вирус вполне интернационален.

Следует помнить, что природа очень богата различными вирусами. У животных этих вирусов масса, включая коронавирусы, еще не известные науке. И ждать, что кто-то делает это специально… Не знаю. Повторю, в силу традиций китайской народной медицины, возможно, у них переносы происходят чаще. Или мы просто чаще об этом узнаем, поскольку Китай — все-таки достаточно развитая и цивилизованная страна. И, например, неизвестно, сколько вспышек новых инфекций в изолированных деревнях где-нибудь в африканских джунглях. Мы этой информации можем просто не знать. Население охотится на диких животных, происходит контакт и, как следствие, заражение.

Мы с вами в таких условиях не живем, подобных контактов не имеем, поэтому риск, что у нас что-то подобное произойдет, на нашей территории, — меньше.

Ну и, конечно, СМИ любую горячую тему стараются сейчас подхватить (хотя про тот же MERS в Саудовской Аравии и его природный резервуар — верблюдов — не очень писали). Вот людей и пугают. Но меры, принятые китайским правительством, я все же считаю оправданными. В таких случаях лучше перебдеть, чем недобдеть.

Павел Зеленихин

Обращаю внимания на очень "странный" факт - внимание у населения к вирусу 100% и тут любая передача будет рейтинговой и реклама бешенно окупаться.
Но нет ни одного репортажа из больниц, медицинских и научных центров РФ о том, как у нас выявляют коронавирус! Ну не бывает так - обязательно кто-нибудь уже попиарился!
Это означает лишь что по прежнему Минздрав РФ не в состоянии его определять и выявлять! То что произошло в аэропорту Казани - дешевый балаган, с попыткой успокоить общественность и не допустить понимания населения что власти РФ не способны организовать преграду и не допустить распространение в РФ!
Почему "дешевый" - а зачем у пассажиров брали мазки, когда в Китае делают экспресс-анализ по крови? Зачем защитные костюмы встречающих, когда все пассажиры находились в очень ограниченном пространстве с возможными переносчиками вируса. То есть должны были помещены под карантин, а не отпущены "на свободу"..

• 
  

Могу предположить, что раскачиваемая с помощью СМИ паника на коронавирус, является маскировкой и отвлечением от экономической паники, которая уже вошла в душу российской власти. Если с такой же динамикой, которая имеет место сейчас, продолжится рост курса доллара и падение цен на нефть, то уже через некоторое время, в России начнется переход на иную политику и экономику - мобилизационную. Власть пока не делает заявлений на этот счёт. Она , видимо, с тревогой наблюдает. Возможно власть, в связи с черными экономическими перспективами распространения коронавируса , стала хуже спать?!
Что делать?
Надеяться на то, что ситуация с коронавирусом разрешится и начнется спад количества больных коронавирусом, а это, в мою очередь , вернёт курс доллара и нефти к прежним показателям. Вероятность таких явлений низкая. Статистика больных вирусом, вероятнее всего, будет расти. Такова история подобных событий в мире. Проблема в динамике и масштабах. Несмотря на то, что статистика больных этим гриппом пока не такая страшная, экономические показатели на биржах провалились на 10-15 процентов и более! Это только на ожиданиях! Пока ещё факты значительной прогрессии развития и распространения коронавируса отсутствуют, но имеет место уже некая паническая реакция на бирже. Биржевики уже понимают, что может начаться новое время в российской экономике.
Паника на биржах конечно на руку биржевым спекулянтам, но если бы это были бы только спекулянты!? Версию о том, что эта паника будет искусственно раскачиваться сводками о распространении коронавируса по Китаю, причем Китай будет играть в цифры, которые могут и не иметь реального отношения к действительности , отметать нельзя. Ведь известно, что спекулянты бирж часто играют на различных информациях и событиях , происходящих в мировой экономике и политике. Почему бы Китаю не поиграть с ценами на нефть, манипулируя информацией о распространении коронавируса? Если предположить, что Китай на этот счёт имеет скрытый проект с США, то Россия обречена.
Информационная шарманка о распространении коронавируса ещё будет долгой и за это время можно будет измотать экономическое положение России. Может возникнуть путаница между истинной информацией распространения коронавируса и информацией, которая будет распространяьться в манипулятивных целях для поддержания паники на бирже и создания тяжёлых экономических условий для выживания российской экономики.
Эту версию о дезинформационной шарманке, звучащей о распространении коронавируса , отметать нельзя. Это может быть умышленное завышение о распространении коронавируса. Тем более, все это трудно будет проверить. Китай будет закрыт. А потом окажется, что это был розыгрыш, но экономика России будет уже лежать на коленях. Пусть это только версия, но она оправдана. И есть в мире силы, которые заинтересованы в этом коронавирусном китайском спектакле, который выгоден США и Китаю.
Хочется верить что этого не будет, но любой специалист в области национальной безопасности и профилактической работы в этой сфере, эту версию отметать не должен!

• 
  

Хотите сказать, что сейчас экономика РФ не лежит на коленях?

Как ученые создают новые лекарства? Рассказывает молекулярный биолог Константин Северинов

За эпидемиями экзотических вирусов в СМИ следят как за концом света, хотя ученые уже умеют с ними работать: геном китайского коронавируса был расшифрован за десять дней. При этом люди каждый день лечат банальную простуду антибиотиками из аптеки, даже не выясняя, какая у них инфекция — вирусная или бактериальная. Даже примитивные бактерии теперь становятся для нас смертельно опасны: они научились игнорировать антибиотики.

Текст:
Даниил Давыдов, Кирилл Руков

Пневмонию (то есть воспаление легких) могут вызвать и вирусы, и бактерии, но вот бороться с ними нужно совершенно по-разному.

Бактерии — это живые одноклеточные организмы. Попадая в человека, они размножаются, попутно повреждая клетки и ткани — так развивается болезнь. Чтобы бороться с бактериями, ученые разрабатывают специальные яды — антибиотики, которые убивают сам возбудитель внутри тела. Но чем чаще мы их используем, тем быстрее бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотикам.

Вирусы — совсем другое, их даже вряд ли можно назвать живыми. Это просто оболочка, внутри которой гены — ДНК или РНК. Попадая в организм, вирус внедряет генетический материал в клетки и заставляет их штамповать свои копии. Очистить уже зараженное тело от вируса лекарствами невозможно, яды-антибиотики на них не действуют. Поэтому ученые придумали прививки — чтобы при встрече организм здорового, привитого человека сразу узнал вирус и не дал ему размножиться.

У большинства новых экзотических вирусов первоначальными хозяевами были животные ( как и у нового коронавируса из Китая — Прим. ред.). Возрастающее давление человека на дикую природу увеличивает количество контактов между людьми и экзотическим зверями — там, где они еще остались. Сначала эти новые вирусы высокопатогенны, то есть сильно вредят здоровью заразившегося. Но, адаптировавшись к человеку, они, как правило, становятся менее опасными, ведь для успешной эпидемии вирусу важно не убить зараженного хозяина, а распространиться на как можно большее количество особей.

Для обычных россиян вероятность подцепить бактериальную инфекцию, которая будет устойчива ко всем основным антибиотикам, сейчас гораздо выше, чем заразиться экзотическим вирусом, вспышка которого произошла в Африке или Китае.

Проблема с вирусами в том, что мы не умеем направленно уничтожать их внутри пациента. В этом принципиальное отличие от бактериальных болезней, где антибиотики действительно убивают возбудителя. Поэтому лучший способ предотвращения вирусных инфекций — вакцинация еще здоровых людей.

Современные методы молекулярной биологии позволяют создавать потенциальные вакцины против новых вирусов за полгода или даже за меньший срок. Однако затем потребуются еще несколько лет, чтобы доказать безопасность и эффективность вакцины, сертифицировать ее, ввести в график прививок, произвести в достаточных количествах и так далее. К тому времени про сегодняшний вирус все забудут, возникнет другой. Поэтому поголовное вакцинирование жителей России пока еще несуществующей вакциной от уханьского вируса, — дело совершенно ненужное. Хотя понятно, что деятельность по такой разработке очень выгодна и политикам, и ученым, и промышленникам, которые получают на нее контракты.

Ученые отделяют кусочки оболочки от вируса (поверхностные белки) таким же способом, каким создают и столь нелюбимые многими ГМО. Потом эти высокоочищенные препараты вводят в организм в надежде получить иммунный ответ — то есть антитела организма, которые будут узнавать эти кусочки, а следовательно, и вирус. Затем, чтобы доказать, что вакцина работает, необходимо продемонстрировать, что после прививки не будет происходить заражения и не разовьется болезнь. Делать это на людях неэтично: для китайского вируса вам пришлось бы провакцинировать группу здоровых людей, затем заразить их вирусом, а контрольную группу заразить без вакцинирования (из последних многие бы умерли). Поэтому опыты ставят на клеточных культурах или на животных, например крысах. Но даже это не гарантирует успех, ведь человек и модельное животное не одно и то же.

Это сложно и дорого. В основном ученые стремятся модифицировать уже существующие антибиотики. Но это нельзя делать до бесконечности, рано или поздно приходится искать новые (фармкомпании неохотно берутся за это, такой проект рискованный с точки зрения финансовых вложений: в среднем разработка одного успешного зарубежного лекарства занимает десять лет и обходится в 2,6 миллиарда долларов. — Прим ред.) .

Сама эта устойчивость у бактерий возникает в результате искусственного отбора — антибиотики широко применяются в сельском хозяйстве ( до 80 % всех антибиотиков вообще используют для лечения скота, причем примерно 97 % были куплены без рецепта , — прим. ред. ), в клиниках, а также обычными людьми в странах, где их отпускают без рецепта. Количество чувствительных к антибиотикам бактерий падает, количество устойчивых — увеличивается (например, самый первый антибиотик — пенициллин — сейчас уже не используется: у бактерий к нему развилась практически полная устойчивость. — Прим. ред.) .

С этой целью используют, например, бацитрацин, монензин и неомицин.

В лаборатории Северинова с этой целью используют стратегию биоинформатического геномного поиска: ищут в образцах генома бактерий участки, ответственные за синтез антибиотиков. Это очень медленный процесс, но в результате был найден принципиально новый антибиотик — клебсазолицин.

Принесла вам тут бактериологического оружия немножк в ленту.

Предвосхищая все вопросы. Не из моего учреждения, ничего конкретного об этом случае не знаю. pic.twitter.com/kYFv2ty5r4

Пока что имеющиеся антибиотики все еще работают в большинстве случаев. Но повсеместное распространение бактерий с устойчивостью приведет к катастрофическим с точки зрения современного человека последствиям, потому что мы вернемся в другую благословенную доантибиотиковую эру — с крайне высокой детской смертностью, смертностью от внутрибольничных инфекций, простых ран и тому подобного.

Правительства развитых стран должны обеспечивать проведение исследований в области наук о жизни на передовом уровне. Дело не только в финансировании, но и в создании условий для продуктивной работы ученых, в инфраструктуре, быстром обмене данными — то есть в том, без чего невозможна передовая наука. Сейчас оборудование и реагенты, которые нужны для быстрого определения новых возбудителей, создают и производят лишь в США, Великобритании и с недавнего времени в Китае. Понятно, что другие страны, которые полностью зависят от иностранных приборов и технологий, не смогут с ними конкурировать.

Все как всегда: соблюдайте правила гигиены, избегайте поездок в экзотические места, ведите размеренный и материально благополучный образ жизни — нужно иметь доступ к квалифицированным врачам. И постарайтесь ограничить использование антибиотиков.

Вирусы намного старше человечества и намного лучше приспособлены к жизни на нашей планете. Постоянно подстраиваясь и изменяясь вместе с внешней средой, они по-прежнему остаются самыми опасными нашими врагами, несмотря на развитие медицинских технологий и накопленные человечеством знания. И каждые десять лет мы узнаем о новом опасном враге. Но все же некоторые из них удается победить или хотя бы обуздать. Сегодня поговорим о трех, с которыми наука худо бедно научилась справляться.

Грипп: вездесущий и непобедимый

Почему же человечество смогло победить и полностью искоренить грозные и опасные вирусные заболевания – например, оспу, но никак не может справиться с гриппом?

КСТАТИ

Почему так сложно создать противовирусный препарат

В мире не так много действительно работающих противовирусных препаратов. Дело именно во взаимодействии вируса и клеток. Получается, что вместе с вирусом мы должны убить клетку, а это, по сути, самоубийство. И когда речь идет о смертельно опасной болезни, то ученым проще найти пути точечного воздействия на вирус. Если же мы имеем дело с менее опасным врагом, с которым организм справится и сам, то гораздо проще придумать, как помочь организму сделать это надежнее и быстрее.

Поэтому сейчас усилия экспертов скорее сосредоточены на том, чтобы повысить точность прогнозов при составлении вакцин на сезон.

ВИЧ: знаем все, но победить не можем

Вирус иммунодефицита человека – один из самых молодых, при этом один из самых изученных вирусов на планете. Ученые досконально выяснили, как он устроен и как работает. Но при всем при этом победить противника пока не удалось – вакцины, которая помогла бы надежно защититься от болезни, или препарата, который бы убивал возбудителя раз и навсегда, до сих пор не изобрели.

Коварство вируса заключается в том, что он живет в организме долгие годы, не проявляя себя, но постепенно ослабляя иммунную систему человека. ВИЧ разрушает организм, делая все самые простые инфекции смертельно опасными. И в итоге возникает СПИД - состояние, при котором начинаю стремительно развиваться инфекционные или онкологические заболевания.

Эбола: враг повержен, но все еще опасен

Несколько лет назад вирус Эбола стал новой страшилкой мирового масштаба. Про него были сняты несколько фильмов, его постоянно упоминают в различных сериалах – малоизвестный и смертельно опасный. Лихорадка Эбола оказалась очень заразной: ею заболевали до 95% человек, вступивших в контакт с вирусом. А коэффициент смертности от нее мог доходить в отдельных случаях до 90%, в среднем составил около 50%. И некоторое время противопоставить ей было нечего.

Увеличенное изображение вируса Эбола. Фото: GLOBAL LOOK PRESS

В августе 2014 года ВОЗ признала болезнь угрозой всемирного масштаба. Но впервые вирус дал о себе знать еще раньше, в 1976 году, когда от него в Демократической Республике Конго (бывший Заир ) и Судане погибло более 400 человек. Эпидемиологи считают, что природным резервуаром являются летучие мыши, которых в Африке нередко употребляют в пищу.

В 2014 году от Эболы погибло уже 12 тысяч человек. Распространению болезни способствовали и обычаи, противоречащие нормам гигиены – например, в ряде стран Африки водой, которой омывали тело умершего, обрызгивают всех присутствующих на похоронах в знак благословения. Учитывая, что вирус попадает в организм через микротрещины кожи и слизистых оболочек, в том числе органов дыхания, эта традиция ускорила распространение эпидемии. Хотя основные очаги располагались на африканской территории, вирус успел перебраться и в Европу , в том числе в Россию .

ВОЗ заявила об успешных испытаниях вакцины от Эболы, подтвердивших ее стопроцентную эффективность. Но и этот враг еще не побежден – буквально на днях в Конго зафиксирована очередная вспышка Эболы.

" title="Рисунки Владимира Орехова"/>

Все сейчас говорят о вирусах: коронавирус, грипп, ВИЧ, гепатит, ВПЧ, оспа и т.д. В мире существует более тысячи видов вирусов, способных поражать различные живые клетки, да практически все виды клеток. А что же такое вирусы и с чем их едят (в прямом и переносном смысле)? Где они живут, как попадают к нам в организм, что там делают и есть ли лекарства против них? Статей и постов в интернете много, в том числе, антинаучных и дилетантских. Поэтому ТИА обратилось за информацией в Тверской медуниверситет, к профессору кафедры микробиологии и вирусологии, доктору медицинских наук, декану фармацевтического факультета Юлии Червинец.

Что такое вирус и в чём отличие от бактерий?

Название "вирус" произошло от латинского слово virus и переводится как "яд". По сути, это мельчайшие внутриклеточные микробы-паразиты, потому что живут и размножаются они только внутри хозяина - практически во всех живых организмах (бактериях, грибах, растениях, животных и человеке). Несмотря на своё "коварство", все вирусы имеют примитивное строение: одна нуклеиновая кислота (ДНК или РНК), окруженная одной или несколькими оболочками. Различают просто устроенные вирусы (безоболочечные) и сложно устроенные вирусы (оболочечные). К простым вирусам относят: вирусы полиомиелита, гепатита А, аденовирусы. Примеры сложных вирусов: гепатит В, грипп, парагрипп, корь, ВИЧ, герпес. Различаются вирусы и по форме:

• палочковидная (вирус табачной мозаики)
• пулевидная (вирус бешенства)
• сферическая (вирусы полиомиелита, ВИЧ)
• нитевидная (филовирусы)
• в виде сперматозоида (многие бактериофаги).

Размеры вирусов настолько малы (18-400 нм), что увидеть их можно только с помощью электронного микроскопа. Единицы измерения - нанометры, в отличие от бактерий (микрометры, мкм). Кстати, вирусы приблизительно в 100 раз меньше бактерий. Наиболее мелкими вирусами являются вирус полиомиелита (20 нм), гепатита А (30 нм), гепатита С (50 нм), вирус бешенства (170 нм), наиболее крупным — вирус натуральной оспы (350 нм).

От бактерий вирусы отличаются не только размерами, но и количеством генов (минимальное у вирусов от 4 до сотни, у бактерий – от 3000); нуклеиновыми кислотами (вирусы содержат только одну - ДНК или РНК, а бактерии – обе); количеством ферментов и, конечно же, самой формой жизни: вирусы размножаются только внутри живых существ, а бактерии – свободноживущие.

Интересный факт: первооткрыватель вирусов и основоположник вирусологии - русский ученый Д.И. Ивановский. В 1892 году описал необычные свойства возбудителей болезни табака (табачной мозаики), которые проходили через бактериальные фильтры и были названы "фильтрующимися частицами".

Жизненный цикл вирусов состоит из нескольких этапов:

1. Вирус прикрепляется к поверхности чувствительной клетки. Для каждого вируса есть свои чувствительные клетки, например, для гепатита – клетки печени, для гриппа – клетки дыхательных путей и т.д.
2. Проникновение вируса в клетку: либо его оболочка сливается с мембраной клетки или клетка сама его захватывает и поглощает.
3. Далее в клетке идёт процесс как бы “раздевания” вируса от всех его оболочек и активация его нуклеиновой кислоты.
4. Начинается синтез нуклеиновых кислот и белков вируса, т.е. вирус подчиняет системы клетки хозяина и заставляет их работать на своё воспроизводство.
5. Сборка вируса — многоступенчатый процесс, включающий в себя соединение всех компонентов.
6. Последний этап - выход вирусных частиц из клетки взрывным путем или почкованием. Полный цикл размножения вирусов завершается через 5-6 ч (вирус гриппа) или через несколько суток (вирус кори). Из погибающей клетки, которая длительное время может сохранять жизнеспособность, одновременно выходит большое количество вирусов. В результате пораженные вирусом клетки в основном погибают от истощения, а новые вирусы завоевывают и разрушают другие клетки. Но возможна и так называемая онкогенная трансформация клетки: тогда в организме появляется и начинает расти из мутированных клеток раковая опухоль.

Сколько вирус может жить вне организма хозяина и где?

Как правило, большинство вирусов малоустойчивы во внешней среде: они становятся инертны и погибают от многих причин, если снова не попадут в чувствительную клетку. Некоторые вирусы во внешней среде могут образовывать кристаллы, что свойственно только неживой материи.

Вирусы быстро погибают под действием солнечных лучей, ультрафиолета, стандартных веществ для дезинфекции. В воздухе помещений вирусы могут сохраняться несколько часов. При кипячении полностью инактивируются в течение нескольких минут.

Однако вирусы устойчивы к низким температурам: сохраняют свою жизнеспособность при t +4°С в течение нескольких недель, а при замораживании - в течение нескольких месяцев, а иногда и лет (особенно супернизких температурах).

Устойчивость вируса на различных поверхностях различна и зависит от температуры. На бумаге вирус разрушается за 3 часа, на банкнотах - за 4 дня, на дереве и одежде - за 2 дня, на стекле - за 4 дня, на металле и пластике - за 7 дней. Кстати, на внутреннем слое использованной маски они могут жить 7 дней, а на внешней поверхности маски – даже более недели (данные соответствуют условиям при температуре +22 °С и влажности 65 %).

Есть и исключения. Некоторые вирусы обладают значительной устойчивостью при комнатной температуре: вирус гепатита В сохраняет жизнеспособность в течение трех месяцев, гепатита А – в течение нескольких недель. ВИЧ сохраняется в высохшей крови до двух недель, в донорской крови вирус остается жизнеспособным в течение нескольких лет.

Что такое штаммы и почему вирусы мутируют?

Штамм (от нем. Stamm - "ствол,род") — чистая культура вирусов, изолированная в определённое время и в определённом месте. Один и тот же штамм не может быть выделен второй раз из того же источника в другое время. В зависимости от среды обитания – почва, вода, воздух, время года, чувствительный организм (человек, животные, птицы) - вирусы подразделяют на штаммы. Например, водный штамм, весенний, птичий, свиной и т.п. Во внешней среде геном вируса подвержен различным воздействиям, например, ультрафиолетовое облучение, солнечная радиация, химические вещества, что приводит к различного рода мутациям, т.е. изменениям в структуре нуклеиновой кислоты. В зависимости от характера мутаций вирусы могут изменять свои свойства, скажем, сменить хозяина. Так, вирус гриппа, который поражал только птиц, стал поражать и людей.

Как часто происходит в мировом научном сообществе открытие нового вируса?

Ученые каждый год открывают новые вирусы. Так, в 1972 г. открыт вирус Эбола, 1980-1989 гг. - вирусы иммунодефицита человека, гепатита Е и С, коронавирус человека впервые был выделен в 1965 году от больных ОРВИ. В Китае 2002—2003 годах была зафиксирована вспышка атипичной пневмонии или тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС, SARS). Заболевание было вызвано штаммом коронавируса SARS-CoV. В результате болезнь распространилась на другие страны, всего заболело 8273 человека, 775 умерло (летальность 9,6 %). И вот в 2019 году появился новый штамм коронавируса CoViD 19, который вызвал пандемию.

Так откуда берутся вирусы?

Вопрос риторический. Пока ответа у науки нет. Может быть, они были привнесены из космоса на космических телах. Ведь при низких температурах они могут сохраняться неопределенно долгое время.

Как они попадают в организм человека/животного и т.д.?

Разными путями: воздушно-капельным (корь, грипп, ветряная оспа), половым (ВИЧ, вирус простого герпеса 2 типа), через кровь (гепатит В,С, ВИЧ), через инфицированные продукты (гепатит А, Е) или через членистоногих (скажем, клещей). Различают вирусы, вызывающие инфекции с преимущественным поражением органов дыхания (респираторные), кишечника (ротавирусы), печени (вирус гепатита), иммунной (ВИЧ) или нервной системы (бешенство, энцефалит).

Как организм реагирует на вирус?

Частицы самого вируса, а также биологически активные вещества, выделяющиеся при разрушении наших клеток, могут вызвать повышение температуры тела, тошноту, рвоту, сильную слабость, головокружение вплоть до потери сознания, нарушение работы сердечно-сосудистой системы и др. На фоне нарушения функционирования различных органов и систем к вирусной инфекции может присоединиться бактериальная (стафилококки, стрептококки, кишечные бактерии) и грибковая (дрожжевые грибы), усугубив воспалительный процесс с тяжелыми последствиями вплоть до летального исхода.

Как наш организм борется?

Однако организм человека не простая мишень для атаки болезнетворных микроорганизмов, он активно борется, и в этом нам помогает иммунная система. Вырабатываются специфические, нейтрализующие данный вирус антитела, формируются клетки-"убийцы" или Т-лимфоциты, которые уничтожают как поражённые, инфицированные клетки, так и сам вирус. Но иммунной системе нужно время, чтобы вычислить "чужака", "вирусного преступника", который не просто прячется внутри наших клеток, но и старается обмануть иммунную систему. Например, новое или мутировавшее поколение вируса наша иммунная система поначалу не видит. Конечно же, со временем все вирусные клетки распознаются, но к сожалению, с потерей драгоценного времени для нашего организма.

Возможно ли повторное заражение одним и тем же вирусом?

Наше здоровье зависит напрямую от активности и лабильности иммунной системы. Если она работает со сбоями и не справляется с негативным воздействием патогенов, заболевание может перейти в хроническую форму вплоть до смертельного исхода. Поэтому повторное заражение этим же вирусом возможно. Другая причина появления рецидива заболевания - мутации вируса. Если вирус стабилен, то наша иммунная система запоминает его и, как правило, повторных случаев инфицирования не бывает. Но если вирус подвергается изменчивости, то попав в организм человека, он воспринимается уже как новый вирус.

Есть ли лекарственные препараты для лечения вируса? Что может убить вирус?

Да есть, но не против всех вирусов. Антибиотики, применяемые при лечении бактериальных инфекций, здесь совершенно не работают, т.к. они воздействуют на структуры клетки только бактерий. В случае вирусной инфекции нужны препараты, которые блокируют различные этапы размножения вируса в клетке. Таким неспецифическим веществом является интерферон, который вырабатывается клетками организма человека (кишечника, печени).

Если выработка интерферона недостаточна, то можно применить индукторы интерферона, например: ламовакс, курантил, дибазол, адаптогены растительного (элиутерококк, оралия) и животного происхождения (вытяжка из мидий). Активно действуют при респираторных вирусных заболеваниях препараты интерферона - виферон, амиксин и др. Подавляют активность вируса гриппа на ранних стадиях ремантадин, амантадин, арбидол. Герпес подавляет ацикловир (зовиракс) и т.п. Однако пока точно неизвестны препараты, подавляющие репродукцию коронавируса. К специфическому лечению от коронавируса относится введение плазмы от переболевших людей, которая содержит антитела, но этот метод находит ограниченное применение.

Зачем нужна вакцинация? Как и из чего делают вакцины?

По сути, вакцины - это препараты для создания искусственного активного иммунитета. Термин "вакцина" произошел от французского vacca – "корова". Его ввел Л. Пастер в честь Дженнера, применившего вирус коровьей оспы для иммунизации людей против натуральной оспы человека. Вакцины – это препараты, содержащие сами микроорганизмы (убитые или живые ослабленные), части микроорганизмов, а также анатоксины (токсин, лишенный своих ядовитых свойств, но сохранивший свойства активировать иммунный ответ). После введения вакцины вырабатываются специфические антитела, которые нейтрализуют, прежде всего, поверхностные рецепторы вируса, с помощью которых он проникает в клетку. Таким образом блокируется основной механизм проникновения вируса в клетку. Многие вакцины создают пожизненный иммунитет у человека, например, вакцина от гепатита В, кори, краснухи, полиомиелита, эпидемического паротита.

Сколько времени уходит на создание вакцины?

На создание вакцины уходит 1-2 года, в течение которого должны пройти многочисленные проверки на эффективность и безопасность препарата, испытания на животных, потом на людях-добровольцах, а после – наладить массовое фармацевтическое производство.

Что представляют собой тесты на вирус? Как в лабораториях выявляют положительные результаты анализов?

Диагностика вируса основана на определении структуры вируса (специфических рецепторов и нуклеиновой кислоты), а также противовирусных антител у переболевших людей. Используются различные реакции: иммуноферментный анализ (ИФА), полимеразная цепная реакция (ПЦР). Время диагностики зависит от производителя тестов - от нескольких часов до 1 суток.

Несколько примеров самых массовых с убийственных с точки зрения эпидемий вирусов в истории человечества

Вирусы гриппа постоянно циркулируют среди населения, вызывая сезонные подъемы заболевания, периодически приобретающие характер эпидемий и даже пандемий. Эпидемии гриппа наносят огромный экономический ущерб, приводят к людским потерям. Это, прежде всего, относится к вирусам типа А, который каждые 2-3 года вызывает эпидемии, а несколько раз в столетие - пандемии с числом заболевших 1-2 млрд. человек. Эпидемии, вызываемые вирусом типа В, повторяются через 3-6 лет.

Пандемии гриппа, вызванные мутированными вирусами, против которых у людей нет иммунитета, возникают 2-3 раза в 100 лет. Пандемия гриппа 1918—1919 ("испанка", штамм H1N1) унесла жизни 40-50 миллионов человек. Предполагают, что вирус "испанки" возник в результате рекомбинации генов вирусов гриппа птиц и человека. В 1957—1958 была пандемия "азиатского гриппа", вызванная штаммом H2N2; в 1968—1969 - пандемия "гонконгского гриппа" (H3N2).

С 2009 появилось новое заболевание людей и животных, вызываемое штаммами вируса гриппа А/H1N1, А/H1N2, А/H3N1, А/H3N2 и А/H2N3, известных под общим названием "вирус свиного гриппа". Он распространён среди домашних свиней, а также может циркулировать в среде людей, птиц и др. видов; этот процесс сопровождается его мутациями.

Как уберечься от вирусов? Существуют ли действенные меры профилактики и гигиены?

Выделяют специфические и неспецифические способы профилактики вирусных инфекций. Специфические заключаются в использовании вакцин, при их наличии. При их введении у человека формируется как правило пожизненный иммунитет (вакцина от кори, краснухи, эпидемического паротита, ветряной оспы, гепатита В). Существует также экстренная профилактика. Ее проводят во время эпидемического подъема заболеваемости. Для экстренной профилактики, например, гриппа применяют противовирусные химиопрепараты: ремантадин (активен только против вирусов типа А), арбидол, амиксин, оксалиновую мазь и др. Используют также интерферон, дибазол, различные индукторы интерферона (например, элеутерококк, продигиозан).

Против многих вирусных инфекций вакцин не существует. В этом случае помогает неспецифическая профилактика. Существуют ряд общих правил:

- соблюдать личную гигиену (мойте руки перед приемом пищи, после использования туалета; не трогайте грязными, немытыми руками нос, глаза, рот).
- обязательно поддерживать здоровый образ жизни с помощью сбалансированного питания, занятий физкультурой, прогулок на свежем воздухе и многое другое.

Но для каждого вируса неспецифическая профилактика своя. Если речь идет о вирусах, передающихся воздушно-капельным путем, то необходимо придерживаться следующих правил:

- надевать маски, причем на больного человека, чтобы исключить попадание в пространство крупных частиц слюны при кашле и чихании, мелкие же частицы она не задерживает;
- тщательно убирать помещения, так как вирус любит теплые и пыльные помещения, поэтому стоит уделить время влажной уборке и проветриванию;

- избегать массовых скоплений людей и воздержаться от походов в общественные места.

Если вирус передается с помощью фекально-орального механизма, например, вирус гепатита А, то необходимо соблюдать следующее:

- употреблять чистую или кипяченую воду;
- мыть фрукты, ягоды, овощи кипяченой водой:
- поливать свой сад и огород проточной водой.

Если вирус передается через кровь, например, вирус гепатита В,С, ВИЧ, то необходимы:

- дезинфекция, стерилизация медицинских изделий;
- обследование доноров крови;
- не употреблять наркотики;
- использовать индивидуальные предметы личной гигиены;
- быть осторожными с маникюром, пирсингом и татуировками, делать это только в профессиональном салоне.

Если вирус передается половым путем, например, ВИЧ, то нужно:

- исключить незащищенные половые контакты, если вы не уверены в своём партнёре;
- использовать барьерные средства контрацепции, если вы не знаете статус своего партнера.