Вирусы

Вирус представляет собой внеклеточную форму жизни, набор органических молекул.Размножаться он может только в организме животного и человека, некоторые из них поражают растения и бактерии. Вне клетки данные биологические объекты могут выживать от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от устойчивости и внешних условий.

Интересное Вирусы имеют самые разнообразные формы – спиральные, круглые с шипами, продолговатые, икосаэдрические. Их размер настолько мал, что четко увидеть форму невозможно даже под микроскопом.

Вирусы отличаются высокой выживаемостью благодаря наличию защитных оболочек. Их генетический материал покрыл белковым капсидом, а у некоторых семейств присутствует дополнительный суперкапсид из липидов.

Вирусы –облигатные паразиты. Оказавшись вне клетки хозяина, они превращаются в биополимерные частицы, не способные к увеличению популяции. У них прекращается базовый и энергетический обмен веществ, образование белка.

Вместе с тем, некоторые ученые относят вирусы к живым организмам, так как для них характерны следующие признаки:

• способ размножения – создание копии путем самосборки,

• эволюция с помощью естественного отбора, который часто приводит к мутациям в РНК и ДНК,

• наследственность и изменчивость,

• наличие индивидуального генетического набора,

• согласно исследованиям 2013 года, они имеют собственную иммунную систему, которая способствует быстрой адаптации к внешним негативным факторам.

Вирусы передаются от одной клеточной формы жизни к другой разными путями: между растениями – с помощью насекомых, между животными и людьми – через кровососущих паразитов, воздушно-капельным и контактным путем.

Размножение вирусов

Метод размножения вирусных частиц – одна из отличительных характеристик данной формы жизни. Они не имеют клеточного строения, а значит, не способны увеличивать популяцию традиционным способом – делением. Размножение вирусов происходит за счет ресурсов хозяина. Внутри клетки они образуют и собирают собственные копии. Рассмотрим подробнее шесть ключевых стадий жизненного цикла вирусной частицы:

1. Прикрепление – это связь вируса с клеткой хозяина. Специфичная связь образуется только с клетками, которые имеют определенные рецепторы.

2. Проникновение в клетку. После изменения внешней оболочки вирусная частица проникает внутрь клетки. Цель данной стадии – перенести генетический материал и белки.

3. Освобождение нуклеиновой кислоты. Ферменты вируса или клетки разрушают капсид, и генетический материал оказывается внутри ядра или цитоплазмы.

4. Размножение вируса. Стадия включает в себя несколько процессов – синтез генетического материала и белков, сборку, активацию регуляторных частиц. Результатом репликации является появление дочерних геномов – точной копии родительской вирусной молекулы.

5. Сборка и модификация вирусных белков.

6. Выход из организма хозяина. Вирус покидает клетку после разрыва клеточной стенки, отпочковывания или другого процесса.

Активное размножение вируса не всегда приводит к гибели клетки.

Какие существуют вирусы?

Классификация облигатных паразитов может быть основана на их форме, строении, устойчивости к внешней среде, типу генетического материала и множеству других признаков. Например, система Балтимора предполагает разделение вирусов на РНК-и ДНК-содержащие,с обратной транскриптазой,без обратной транскриптазы, одноцепочечные и двухцепочечные.

Главная классификация, принятая во всем мире, построена на природе и репликации генома, морфологии вириона, спектре восприимчивых хозяев, географическом распространении, патологических изменениях в организме, способе передачи, антигенных признаков. С учетом перечисленных характеристик все ДНК-содержащие формы делят на 6 семейств, а РНК-содержащие – на 12 семейств. Рассмотрим подробнее, какие существуют вирусы, согласно современной классификации, охватывающей 4/5 всех известных облигатных паразитов человека и позвоночных.

Аденовирусы

Аденовирусы – ДНК-содержащие вирусы без суперкапсида. Наиболее типичный пример – вирус, вызывающий отит, конъюнктивит, гастроэнтерит, тонзиллит, ОРЗ и другие инфекции верхних дыхательных путей. Уничтожить их можно при температуре выше 56оС, при обработке поверхности раствором фенола и хлорамина. На сегодняшний день лечение аденовирусной инфекции сводится к устранению симптомов заболевания.

Гепаднавирусы

Гепаднавирусы – ДНК-содержащие вирусные частицы с суперкапсидом. Пример – вирус гепатита В. Это семейство облигатных паразитов, которые становятся причиной поражения печени животных и человека. В большинстве случаев организм легко самостоятельно справляется с гепаднавирусом, но в некоторых ситуациях возможно развитие тяжелой болезни, вплоть до образования первичной раковой опухоли.

Герпесвирусы

Герпесвирусы – ДНК-содержащие вирусные частицы с суперкапсидом, которые вызывают инфекционные заболевания у людей, рыб, наземных и водных млекопитающих, птиц и других животных. Выделяют восемь разновидностей вируса, которые становятся причиной заболеваний разной степени тяжести. Пример – цитомегаловирус, ветряная оспа, саркома Капоши, простой герпес.

Отличительная черта семейства – длительное нахождение в клетке в латентном состоянии, то есть без внешних признаков. Во время болезни или стресса типичным проявлением вируса становятся высыпания на губах.

Паповавирусы

Паповавирусы – ДНК-содержащие облигатные паразиты без суперкапсида. На сегодняшний день известно, что представители данного семейства способны поражать организмы обезьян, мышей, человека, быков, кроликов и рядаиных млекопитающих. Паповавирусы – причины полиомы, папилломы.

Парвовирусы

Парвовирусы – ДНК-содержащие вирусные формы жизни без суперкапсида, которые могут размножаться только с помощью других вирусов. Паразитируют на позвоночных и беспозвоночных клеточных формах. В семейство входит 13 родов, представители которых поражают, главным образом, кровеносную систему и желудочно-кишечный тракт. Пример – аденоассоциированный вирус.

Поксвирусы

Поксвирусы – самые крупные ДНК-содержащие вирусы с суперкапсидом, объединенные в 14 родов. Пример – вирус осповакцины, пустулезного дерматита. Представители семейства поражают клетки человека и животных.

Аренавирусы

Аренавирусы– РНК-содержащие вирусы с суперкапсидом, встречающие в тропическом климатическом поясе. Смертность после заражения превышает 20%. Представители семейства поражают организм мышей, крыс и других грызунов. Пример – вирусы Мачупо, Чапаре, Ласса, лимфоцитарного хориоменингита. В семействе выделяют 2 рода.

Буньявирусы

Буньявирусы – РНК-содержащие вирусы с суперкапсидом, обнаруженные в 2016 году. Поражают клетки растений, человека, крыс, членистоногих, млекопитающих, заражение происходит воздушно-капельным, контактным и алиментарным путем. Пример – вирусные формы, вызывающие геморрагическую лихорадку с почечным синдромом.

Калицивирусы

Калицивирусы – РНК-содержащие вирусы без суперкапсида, поражающие клетки человека и животных. Семейство включает в себя 4 рода. Калицивирусы могут поражать организм крупного рогатого скота, обезьян, свиней, кур. В зависимости от клетки-мишени болезнь имеет разную симптоматику – диарея, остановка роста, обезвоживание, колики, лихорадка.

Коронавирусы

Коронавирусы – РНК-содержащие вирусы с суперкапсидом. Семейство включает в себя 40 видов.Отличительные особенности – высокая сопротивляемость иммунитету и заразность, низкая устойчивость к дезинфицирующим средствам и выживаемость вне клеточного организма. Для защиты и уничтожения коронавирусов можно использовать антисептики и воздействие высокой температурой. Коронавирусы выбирают в качестве хозяина клетки человека и млекопитающих. Они передаются воздушно-капельным и контактным путем.

Ортомиксовирусы

Ортомиксовирусы – РНК-содержащие вирусы с суперкапсидом, объединенные в 7 родов. Представители семейства вызывают заболевания дыхательной системы, поражают организм млекопитающих и птиц. Пример – вирусы гриппа А, В, С.

Парамиксовирусы

Парамиксовирусы – РНК-содержащие вирусы с суперкапсидом, поражающие клетки диких и домашних животных человека. Представители семейства вызывают следующие заболевания –паротит, парагрипп, корь, чума, болезнь Ньюкасла.

Пикорнавирусы

Пикорнавирусы – РНК-содержащие вирусы без суперкапсида, поражающие организм высших позвоночных. В семействе выделяют 35 родов. Пикорнавирусы – причина болезни Коксаки, гепатита А, ЕСНО, полиомиелита, ринита, ящура.

Рабдовирусы

Рабдовирусы – пулевидные или бациловидные РНК-содержащие вирусы с суперкапсидом. Семейство включает в себя 18 родов. Представители поражают клетки растений, организм беспозвоночных и позвоночных. Пример – вирус бешенства, стоматита.

Реовирусы

Реовирусы – РНК-содержащие вирусы без суперкапсида, поражающие клетки растений, организм человека, членистоногих и животных. Представители семейства отличаются удивительно высокой устойчивостью к неблагоприятным внешним факторам. Например, они не погибают при температуре -20оС в течение двух лет, а также при воздействии кислот, эфира и формалина. Примерреовируса – ротавирус и реовирус человека, животных.

Ретровирусы

Ретровирусы – РНК-содержащие вирусные молекулы с суперкапсидом, поражающие организм позвоночных.В семействе выделяют 11 родов. Причина такого названия – данные вирусы превращают свою РНК в ДНК, а затем переносят ее в организм жертвы. Материал облигатного паразита встраивается в геном хозяина. Единственный способ избавиться от него – полностью уничтожить пораженную клетку. Этои делает иммунная система. Пример – вирус иммунодефицита и лейкоза людей.

Тогавирусы

Тогавирусы – РНК-содержащие вирусные формы жизни с суперкапсидом. Семейство состоит из двух основных и двух плавающих родов. Облигатные паразиты выбирают в качестве жертвы позвоночных и членистоногих. Примеры тоговируса – вирус краснухи, лошадиного энцефалита, леса Семлики, Синдбис.

Флавивирусы

Флавивирусы – РНК-содержащие вирусы с суперкапсидом, поражающие комаров, клещей и млекопитающих. Человек может заразиться после укуса членистоногого. Флавивирусы чаще встречаются в тропическом поясе и в регионах с умеренным климатом. Пример – вирусы краснухи, денге и желтой лихорадки, японского и клещевого энцефалита.

Чем опасен вирус для человека?

Вирусы – самая многочисленная категория биологических объектов. Частицы способны поражать любые клеточные формы жизни – растения, человека, грибы, животных, бактерии. Но каждый из них воздействует только ограниченный круг хозяев. Например, вирусные частицы растений абсолютно безопасны для млекопитающих, а животные в исключительных случаях способны передать инфекцию людям.

Чем опасен вирус для человека? Он способен вызывать множество заболеваний – от легких до смертельно опасных. Наиболее распространенные и известные инфекции – простуда, ветряная оспа, грипп, СПИД, лихорадка Эбола. Главный вред вируса для человека:

• негативное воздействие на геномный материал клетки-хозяина,

• в пораженной клетке запускается самостоятельный процесс сборки новых вирусных молекул,

• вызывают неизлечимые болезни – гепатит, ВИЧ, бешенство,

• вирус гриппа и другие семейства регулярно мутируют, поэтому изобрести универсальную вакцину невозможно.

Главный механизм воздействия вирусов, вызывающий заболевание – лизис, который приводит к смерти клеток. Чем больше их погибнет, тем серьезнее будет вред для всего организма. Встроенная молекула способна перестраивать функционирование клетки по сценарию, необходимому для ее выживания и размножения. Часто частицы (молчащие гены) долгое время находятся внутри клетки без негативных последствий для хозяина. Типичный пример – вирус герпеса, который в большинстве случаев пребывает в клетке в состоянии покоя.

Большинство вирусных частиц не опасны для человека, так как иммунная система самостоятельно справляется с инородными телами. В слизистых оболочках вирусы уничтожаются фагоцитами, а в кровеносной системе – лимфоцитами. Иногда облигатные паразиты погибают сами. Но в исключительных случаях они приводят к возникновениям инфекционных заболеваний, которые протекают в легкой, сложной или тяжелой форме. Такие вирусы быстро размножаются, заражают большой процент населения, настраивают защитную систему организма против человека, вызывают смертельно опасные последствия (воспаление, лихорадку), усугубляют течение хронических заболеваний.

Интересное В мире регулярно возникают вспышки вирусных инфекций, которые уносят жизни сотен тысяч и миллионов человек. Для борьбы с ними страны вводят строгие ограничения и проводят эпидемиологические мероприятия. На сегодняшний день к наиболее опасным вирусам относится ВИЧ, вирус гриппа, Эбола, бешенства, оспы, Марбург, Денге, чумы, коронавирус и ротавирус.

Главную опасность для человечества представляют новые или часто мутирующие вирусы. Они вызывают эпидемии и пандемии, уносят жизни многих людей. Осложняет ситуацию, что разработка эффективной вакцины занимает более 1 года. Борьба с облигатными паразитами приводит к тому, что они постоянно адаптируются к новым условиям, становятся более устойчивы к внешним негативным факторам, мутируют и развиваются.