Wirusy (biologia): klasyfikacja, badania. Wirusologia to nauka o wirusach. Wirusy Wirusy rozmnażają się w komórkach

W tym artykule przedstawiamy raport na temat wirusów w biologii, który pomoże Ci przygotować się do zajęć.

Wiadomość o wirusach

Co to są wirusy?

Charakterystyka wirusów

Wirusy występują na planecie we wszystkich jej ekosystemach. Bada je nauka o wirusologii, a raczej mikrobiologii. Cząstka wirusowa składa się z:

• Dane genetyczne DNA lub RNA.
• Osłonka białkowa.

Dystrybuowane w następujący sposób:

1. Wirusy żyjące w roślinach przenoszone są przez owady.
2. Wirusy żyjące u zwierząt przenoszone są przez owady wysysające krew.
3. Wirusy żyjące w organizmie człowieka przenoszone są drogą płciową, drogą kropelkową oraz poprzez transfuzję krwi.

Te czynniki zewnątrzkomórkowe mają pewne podobieństwa do żywych komórek: mają zestaw genów, rozmnażają się (tworzą swoje kopie) i ewoluują w drodze doboru naturalnego. Ale nie można ich nazwać żywą materią, ponieważ nie mają struktury komórkowej. Wirusy szukają komórki gospodarza, aby syntetyzować własne cząsteczki. Bez tego nie są w stanie się rozmnażać. W 2013 roku naukowcy odkryli, że niektóre bakteriofagi mają własny układ odpornościowy, który potrafi się przystosować.

Klasyfikacja wirusów

Laureat Nagrody Nobla David Baltimore opracował klasyfikację wirusów. Jest to nadal aktualne. Opierając się na tworzeniu mRNA: wirusy tworzą je ze swoich genomów. Zatem wirusy dzielą się na:

• Organizmy z dwuniciowym DNA bez stadium RNA. Są to herpewirusy, mimiwirusy.
• Wirusy z jednoniciowym DNA o dodatniej polarności. To są parwowirusy.
• Organizmy z dwuniciowym RNA. To są rotawirusy.
• Wirusy z jednoniciowym RNA o dodatniej polarności. Należą do nich ortomyksowirusy, pikornawirusy i flawiwirusy.
• Organizmy posiadające jednoniciową cząsteczkę RNA o ujemnej lub podwójnej polarności. Są to filowirusy.
• Wirusy z jednoniciowym dodatnim RNA, synteza DNA na matrycy RNA. To jest wirus HIV.
• Organizmy z dwuniciowym DNA, synteza DNA na matrycy RNA. To jest wirusowe zapalenie wątroby typu B.

Cykl życiowy wirusów

Wszystkie wirusy mają prawie taki sam cykl życia. Aby się rozmnażać, wykorzystują materiały z komórki gospodarza i wytwarzają ogromną liczbę swoich kopii. Aktywność życiowa tych organizmów składa się z nakładających się etapów. Pierwszy etap polega na przyłączeniu wirusa do komórki gospodarza i utworzeniu między nimi wiązania białkowego. Kolejnym krokiem jest penetracja komórki i przeniesienie do niej materiału genetycznego. Następnie kapsyd ulega zniszczeniu i uwolnieniu genomowego kwasu nukleinowego. Pasożyt wewnątrz komórki zaczyna gromadzić wokół siebie cząsteczki wirusa i modyfikować białko. Po zakończeniu pracy wirus opuszcza komórkę, nadal aktywnie się rozwijając, żyjąc w niej.

Wirusy. Na pewno wielokrotnie słyszałeś tę nazwę, słyszałeś o szkodliwości, jaką wyrządzają człowiekowi, słyszałeś o infekcjach wirusowych, takich jak grypa, odra, ospa, opryszczka, zapalenie wątroby, HIV… Ale czym są wirusy i dlaczego są tak niebezpieczne?

Wszystkie wirusy są organizmami niekomórkowymi, to znaczy nie mają struktury komórkowej i to jest ich główna różnica w stosunku do innych typów organizmów.

Średni rozmiar wirusów waha się od 20 do 300 nanometrów, co czyni je najmniejszymi ze wszystkich, do których można zastosować słowo „żywe”. Przeciętny wirus jest około 100 razy mniejszy niż inne patogenne stworzenia, czyli bakterie. Wirusa można zobaczyć jedynie za pomocą wystarczająco silnego mikroskopu elektronowego.

Dostając się do komórek gospodarza, wirusy zaczynają się samoistnie rozmnażać, a materiałem budulcowym jest substancja samej komórki, co często prowadzi do jej śmierci. Dlatego wszystkie infekcje wirusowe są niebezpieczne.

Co ciekawe, istnieją także pożyteczne dla człowieka wirusy, są to tzw. bakteriofagi, które niszczą znajdujące się w nas szkodliwe bakterie.

Jak działają wirusy?

Struktura cząstek wirusowych jest tak prosta, jak to możliwe; w większości przypadków składają się one tylko z dwóch składników, rzadziej z trzech:

materiał genetyczny w postaci cząsteczek DNA lub RNA stanowi rzeczywistą podstawę wirusa i zawiera informację niezbędną do jego reprodukcji;

kapsyd – otoczka białkowa oddzielająca i chroniąca materiał genetyczny od środowiska zewnętrznego;

superkapsyd - dodatkowa otoczka lipidowa, która w niektórych przypadkach powstaje z błon komórek dawcy.

Wewnętrzna struktura cząstki wirusa

Co to są wirusy?

Ze względu na kształt wszystkie wirusy można podzielić na 4 duże grupy:

1. spirala
2. ikozaedryczny i okrągły
3. podłużny
4. skomplikowane lub nieprawidłowe

Typowe formy wirusów

Wirusy rozprzestrzeniają się również na różne sposoby, a jest ich ogromna liczba: drogą powietrzną, poprzez bezpośredni kontakt, przez nosicieli zwierząt, przez krew itp.

Rozmiary – od 15 do 2000 nm (niektóre wirusy roślinne). Największym wirusem zwierzęcym i ludzkim jest czynnik sprawczy ospy prawdziwej - do 450 nm.

Prosty wirusy mają otoczkę - kapsyd, który składa się wyłącznie z podjednostek białek ( kapsomery). Kapsomery większości wirusów mają symetrię helikalną lub sześcienną. Wiriony o symetrii helikalnej mają kształt pręta. Większość wirusów infekujących rośliny zbudowana jest według symetrii spiralnej. Większość wirusów infekujących komórki ludzkie i zwierzęce ma symetrię sześcienną.

Złożone wirusy

Złożony wirusy mogą być dodatkowo pokryte lipoproteinową błoną powierzchniową z glikoproteinami wchodzącymi w skład błony plazmatycznej komórki gospodarza (na przykład wirusy ospy, wirusowe zapalenie wątroby typu B), to znaczy mają superkapsyd. Za pomocą glikoprotein rozpoznawane są specyficzne receptory na powierzchni błony komórkowej gospodarza i przyłącza się do niej cząsteczka wirusa. Regiony węglowodanowe glikoprotein wystają ponad powierzchnię wirusa w postaci spiczastych pręcików. Dodatkowa otoczka może łączyć się z błoną plazmatyczną komórki gospodarza i ułatwiać przenikanie zawartości cząstki wirusa w głąb komórki. Dodatkowe otoczki mogą zawierać enzymy zapewniające syntezę wirusowych kwasów nukleinowych w komórce gospodarza i niektóre inne reakcje.

Bakteriofagi mają dość złożoną strukturę. Są one klasyfikowane jako wirusy złożone. Na przykład bakteriofag T4 składa się z rozwiniętej części - głowy, wyrostka i włókien ogonowych. Głowa składa się z kapsydu zawierającego kwas nukleinowy. Proces ten obejmuje kołnierz, wydrążony trzon otoczony kurczliwą osłoną przypominającą rozciągniętą sprężynę oraz płytkę podstawną z kolcami ogonowymi i włóknami.

Klasyfikacja wirusów

Klasyfikacja wirusów opiera się na symetrii wirusów oraz obecności lub braku zewnętrznej powłoki.

Wirusy wykazują żywotną aktywność tylko w komórkach organizmów żywych. Ich kwas nukleinowy może powodować syntezę cząstek wirusa w komórce gospodarza. Poza komórką wirusy nie wykazują oznak życia i nazywane są wiriony.

Cykl życiowy wirusa składa się z dwóch faz: zewnątrzkomórkowy(wirion), w którym nie wykazuje oznak aktywności życiowej, oraz wewnątrzkomórkowy. Cząsteczki wirusa znajdujące się na zewnątrz organizmu żywiciela przez pewien czas nie tracą swojej zdolności do zakażania. Na przykład wirus polio może pozostać zakaźny przez kilka dni, a ospa przez miesiące. Wirus zapalenia wątroby typu B zatrzymuje go nawet po krótkotrwałym gotowaniu.

Aktywne procesy niektórych wirusów zachodzą w jądrze, inne w cytoplazmie, a w niektórych zarówno w jądrze, jak i cytoplazmie.

Rodzaje interakcji pomiędzy komórkami a wirusami

Istnieje kilka rodzajów interakcji między komórkami a wirusami:

1. Produktywny – kwas nukleinowy wirusa indukuje syntezę własnych substancji w komórce gospodarza z utworzeniem nowego pokolenia.
2. Nieudany – reprodukcja zostaje na pewnym etapie przerwana i nie tworzy się nowe pokolenie.
3. Wirusogenne – kwas nukleinowy wirusa jest zintegrowany z genomem komórki gospodarza i nie jest zdolny do reprodukcji.

Istnieje opinia, że ​​​​na planecie Ziemia przeważają liczebnie zwierzęta, rośliny i ludzie. Ale to nieprawda. Na świecie istnieje niezliczona ilość mikroorganizmów (mikrobów). A wirusy należą do najniebezpieczniejszych. Mogą powodować różne choroby u ludzi i zwierząt. Poniżej znajduje się lista dziesięciu najniebezpieczniejszych wirusów biologicznych dla człowieka.

Hantawirusy to rodzaj wirusów przenoszonych na ludzi poprzez kontakt z gryzoniami lub ich odpadami. Hantawirusy powodują różne choroby należące do takich grup chorób, jak „gorączka krwotoczna z zespołem nerkowym” (śmiertelność średnio 12%) i „zespół krążeniowo-oddechowy hantawirusa” (śmiertelność do 36%). Pierwsza poważna epidemia choroby wywoływanej przez hantawirusy, zwanej koreańską gorączką krwotoczną, miała miejsce podczas wojny koreańskiej (1950–1953). Następnie ponad 3000 żołnierzy amerykańskich i koreańskich odczuło skutki nieznanego wówczas wirusa, który powodował krwawienie wewnętrzne i zaburzenia czynności nerek. Co ciekawe, to właśnie ten wirus uznawany jest za prawdopodobną przyczynę epidemii, która w XVI w. eksterminowała lud Azteków.

Wirus grypy to wirus wywołujący ostrą chorobę zakaźną dróg oddechowych u ludzi. Obecnie istnieje ponad 2 tysiące jego wariantów, sklasyfikowanych w trzech serotypach A, B, C. Grupa wirusów z serotypu A, podzielona na szczepy (H1N1, H2N2, H3N2 itp.) jest najbardziej niebezpieczna dla człowieka i może prowadzić do epidemii i pandemii. Co roku w wyniku epidemii grypy sezonowej na całym świecie umiera od 250 do 500 tysięcy osób (większość z nich to dzieci poniżej 2. roku życia i osoby starsze powyżej 65. roku życia).

Wirus Marburg to niebezpieczny wirus ludzki opisany po raz pierwszy w 1967 r. podczas małych epidemii w niemieckich miastach Marburg i Frankfurt. U ludzi powoduje gorączkę krwotoczną Marburg (śmiertelność 23-50%), która jest przenoszona przez krew, kał, ślinę i wymioty. Naturalnym rezerwuarem tego wirusa są chorzy ludzie, prawdopodobnie gryzonie i niektóre gatunki małp. Objawy we wczesnych stadiach obejmują gorączkę, ból głowy i ból mięśni. W późniejszych stadiach - żółtaczka, zapalenie trzustki, utrata masy ciała, majaczenie i objawy neuropsychiatryczne, krwawienia, wstrząs hipowolemiczny i niewydolność wielonarządowa, najczęściej wątroby. Gorączka marburska jest jedną z dziesięciu najpopularniejszych śmiertelnych chorób przenoszonych przez zwierzęta.

Szóstym miejscem na liście najniebezpieczniejszych wirusów ludzkich jest Rotawirus – grupa wirusów, które są najczęstszą przyczyną ostrej biegunki u niemowląt i małych dzieci. Przenoszona drogą fekalno-oralną. Choroba jest zwykle łatwa w leczeniu, ale co roku zabija na całym świecie ponad 450 000 dzieci poniżej piątego roku życia, z których większość żyje w krajach słabo rozwiniętych.

Wirus Ebola to rodzaj wirusa wywołującego gorączkę krwotoczną Ebola. Po raz pierwszy odkryto go w 1976 r. podczas wybuchu epidemii w dorzeczu rzeki Ebola (stąd nazwa wirusa) w Zairze w Demokratycznej Republice Konga. Do zakażenia dochodzi poprzez bezpośredni kontakt z krwią, wydzielinami, innymi płynami i narządami osoby zakażonej. Gorączka Ebola charakteryzuje się nagłym wzrostem temperatury ciała, poważnym ogólnym osłabieniem, bólami mięśni, bólami głowy i bólem gardła. Często towarzyszą wymioty, biegunka, wysypka, zaburzenia czynności nerek i wątroby, a w niektórych przypadkach krwawienia wewnętrzne i zewnętrzne. Według amerykańskich Centrów Kontroli Chorób w 2015 r. wirusem Ebola zostało zakażonych 30 939 osób, z czego 12 910 (42%) zmarło.

Wirus dengi jest jednym z najniebezpieczniejszych wirusów biologicznych dla człowieka, wywołującym w ciężkich przypadkach gorączkę denga, której śmiertelność wynosi około 50%. Choroba charakteryzuje się gorączką, zatruciem, bólami mięśni, bólami stawów, wysypką i obrzękiem węzłów chłonnych. Występuje głównie w krajach Azji Południowej i Południowo-Wschodniej, Afryce, Oceanii i na Karaibach, gdzie rocznie zakaża się około 50 milionów ludzi. Nosicielami wirusa są chorzy ludzie, małpy, komary i nietoperze.

Wirus ospy jest złożonym wirusem, czynnikiem sprawczym wysoce zaraźliwej choroby o tej samej nazwie, która atakuje tylko ludzi. To jedna z najstarszych chorób, której objawami są dreszcze, ból w okolicy krzyżowej i dolnej części pleców, szybki wzrost temperatury ciała, zawroty głowy, ból głowy, wymioty. Drugiego dnia pojawia się wysypka, która ostatecznie zamienia się w ropne pęcherze. W XX wieku wirus ten pochłonął życie 300–500 milionów ludzi. Na kampanię przeciwko ospie prawdziwej w latach 1967–1979 wydano około 298 milionów dolarów (równowartość 1,2 miliarda dolarów w 2010 roku). Na szczęście ostatni znany przypadek zakażenia odnotowano 26 października 1977 roku w somalijskim mieście Marka.

Wirus wścieklizny jest niebezpiecznym wirusem wywołującym wściekliznę u ludzi i zwierząt stałocieplnych, powodując specyficzne uszkodzenia centralnego układu nerwowego. Choroba ta przenoszona jest przez ślinę powstałą w wyniku ukąszenia zakażonego zwierzęcia. Towarzyszy wzrost temperatury do 37,2–37,3, słaby sen, pacjenci stają się agresywni, agresywni, pojawiają się halucynacje, delirium, pojawia się uczucie strachu, wkrótce następuje porażenie mięśni oczu, kończyn dolnych, porażenie układu oddechowego i śmierć. Pierwsze objawy choroby pojawiają się późno, gdy w mózgu zaszły już procesy destrukcyjne (obrzęk, krwotok, degradacja komórek nerwowych), co praktycznie uniemożliwia leczenie. Do chwili obecnej odnotowano tylko trzy przypadki wyzdrowienia u ludzi bez szczepienia; wszystkie pozostałe zakończyły się śmiercią.

Wirus Lassa jest śmiercionośnym wirusem wywołującym gorączkę Lassa u ludzi i naczelnych. Chorobę po raz pierwszy wykryto w 1969 roku w nigeryjskim mieście Lassa. Charakteryzuje się ciężkim przebiegiem, uszkodzeniem układu oddechowego, nerek, ośrodkowego układu nerwowego, zapaleniem mięśnia sercowego i zespołem krwotocznym. Występuje głównie w krajach Afryki Zachodniej, szczególnie w Sierra Leone, Republice Gwinei, Nigerii i Liberii, gdzie roczna zapadalność waha się od 300 000 do 500 000 przypadków, z czego 5 tysięcy kończy się śmiercią pacjenta. Naturalnym rezerwuarem gorączki Lassa są szczury polimammowane.

Ludzki wirus niedoboru odporności (HIV) jest najniebezpieczniejszym wirusem ludzkim, czynnikiem sprawczym zakażenia wirusem HIV/AIDS, który przenosi się poprzez bezpośredni kontakt błon śluzowych lub krwi z płynami ustrojowymi pacjenta. Podczas zakażenia wirusem HIV u tej samej osoby powstają nowe szczepy (odmiany) wirusa, które są mutantami, różniącymi się całkowicie szybkością rozmnażania, zdolnymi do inicjowania i zabijania określonych typów komórek. Bez interwencji medycznej średnia długość życia osoby zakażonej wirusem niedoboru odporności wynosi 9–11 lat. Według danych z 2011 r. na całym świecie 60 milionów ludzi zostało zarażonych wirusem HIV, z czego 25 milionów zmarło, a 35 milionów nadal żyje z wirusem.

1.STRONA WSTĘPNA 1

2. POCHODZENIE EWOLUCYJNE STRONA 2

3. WŁAŚCIWOŚCI WIRUSÓW. CHARAKTER WIRUSÓW. STRONA 2

4. STRUKTURA I KLASYFIKACJA WIRUSÓW STRONA 3

5.DZIAŁANIE WIRUSA Z KOMÓRKĄ P.6

6. ZNACZENIE WIRUSÓW STRONA 7

7. CHOROBY WIRALNE STRONA 9

8. CECHY EWOLUCJI WIRUSÓW W NOWOCZESNYM

SCENA. STRONA 14

9.WNIOSEK. STRONA 15

10. WYKAZ WYKORZYSTANYCH BIBLIOGRAFII. STRONA 16

Wstęp

Pod koniec ubiegłego wieku nikt nie wątpił, że każdą chorobę zakaźną wywołuje własny drobnoustrój, z którym można skutecznie walczyć.

„Daj temu czas” – powiedzieli bakteriolodzy – „a wkrótce nie będzie już ani jednej choroby”. Ale lata mijały, a obietnice nie zostały spełnione. Ludzie zarażali się odrą, pryszczycą, polio, jaglicą, ospą, żółtą febrą i grypą. Miliony ludzi zmarło z powodu strasznych chorób, ale nie udało się znaleźć drobnoustrojów, które je wywołały.

Wreszcie w 1892 r Rosyjski naukowiec D.I. Iwanowski był na dobrej drodze. Badając mozaikę tytoniową, chorobę liści tytoniu, doszedł do wniosku, że nie jest ona wywoływana przez drobnoustrój, ale przez coś mniejszego. To „coś” przenika przez najdrobniejsze filtry, które zatrzymują bakterie, nie rozmnaża się w sztucznych środowiskach, ginie po podgrzaniu i nie można go zobaczyć pod mikroskopem świetlnym. Filtrowalna trucizna!

Taki był wniosek naukowca. Ale trucizna jest substancją, a czynnikiem wywołującym chorobę tytoniową była istota. Dobrze rozmnaża się w liściach roślin. Duński botanik Martin Willem Beirinick nazwał to nowe „coś” wirusem, dodając, że wirus jest „płynną, żywą, zakaźną zasadą”. W tłumaczeniu z łaciny „wirus” oznacza „truciznę”

Kilka lat później F. Leffler i P. Frosch odkryli, że czynnik wywołujący pryszczycę, chorobę często występującą u zwierząt gospodarskich, również przechodzi przez filtry bakteryjne. Wreszcie w 1917 roku odkrył to kanadyjski bakteriolog F. de Herelle bakteriofag, wirus infekujący bakterie.

W ten sposób odkryto wirusy roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Wydarzenia te zapoczątkowały nową naukę - wirusologia, badając niekomórkowe formy życia.

Ewolucyjne pochodzenie wirusów

Naturalne wirusy w dalszym ciągu wywołują gorące dyskusje wśród specjalistów. Powodem tego są w dużej mierze liczne i często bardzo sprzeczne hipotezy, które dotychczas formułowano i niestety nie zostały obiektywnie udowodnione.

Wydaje się to bardziej prawdopodobne hipoteza o endogennym pochodzeniu wirusów. Według niej wirusy są fragmentem niegdyś komórkowego kwasu nukleinowego, który przystosował się do oddzielnej replikacji. Tę wersję w pewnym stopniu potwierdza istnienie w komórkach bakteryjnych plazmidów, których zachowanie jest pod wieloma względami podobne do wirusów. Wraz z tym istnieje również hipoteza „kosmiczna”, zgodnie z którą wirusy w ogóle nie ewoluowały na Ziemi, ale zostały sprowadzone do nas z Wszechświata przez niektóre ciała kosmiczne.

Właściwości wirusów. Natura wirusów

2. Nie mają własnego metabolizmu i mają bardzo ograniczoną liczbę enzymów. Do rozmnażania wykorzystuje się metabolizm komórki gospodarza, jej enzymy i energię.

Wirusy nie rozmnażają się na sztucznych pożywkach- Są zbyt wybredni w kwestii jedzenia. Zwykły bulion mięsny, który odpowiada większości bakterii, nie jest odpowiedni dla wirusów . Potrzebują żywych komórek, a nie byle jakie, ściśle określone. Podobnie jak inne organizmy, wirusy mają zdolność do rozmnażania się. Wirusy mają dziedziczność.. Dziedziczną charakterystykę wirusów można uwzględnić na podstawie zakresu dotkniętych żywicieli i objawów powodowanych przez nie chorób, a także specyfiki reakcji immunologicznych żywicieli naturalnych lub sztucznie uodpornionych zwierząt doświadczalnych. Suma tych cech pozwala jednoznacznie określić dziedziczne właściwości dowolnego wirusa, a nawet więcej - jego odmian, które mają wyraźne markery genetyczne, na przykład: neurotropizm niektórych wirusów grypy itp. . Zmienność jest drugą stroną dziedziczności i pod tym względem wirusy są podobne do wszystkich innych organizmów zamieszkujących naszą planetę. Jednocześnie u wirusów można zaobserwować zarówno zmienność genetyczną związaną ze zmianami substancji dziedzicznej, jak i zmienność fenotypową związaną z manifestacją tego samego genotypu w różnych warunkach.

Struktura i klasyfikacja wirusów

Wirusów nie można zobaczyć pod mikroskopem optycznym, ponieważ ich rozmiary są mniejsze niż długość fali światła. Można je zobaczyć jedynie za pomocą mikroskopu elektronowego.

Wirusy składają się z następujących głównych składników :

1 . Rdzeń stanowi materiał genetyczny (DNA lub RNA), który niesie informację o kilku typach białek niezbędnych do powstania nowego wirusa.

2 . Otoczka białkowa, zwana kapsydem (od łacińskiego słowa capsa - pudełko). Często jest zbudowany z identycznych, powtarzających się podjednostek – kapsomerów. Kapsomery tworzą struktury o wysokim stopniu symetrii.

3 . Dodatkowa membrana lipoproteinowa. Powstaje z błony plazmatycznej komórki gospodarza i występuje tylko w stosunkowo dużych wirusach (grypa, opryszczka).

Kapsydy i dodatkowa otoczka pełnią funkcje ochronne, jakby chroniły kwas nukleinowy. Ponadto ułatwiają wnikanie wirusa do komórki. W pełni uformowany wirus nazywany jest wirionem.

Schematyczną strukturę wirusa zawierającego RNA o helikalnej symetrii i dodatkowej otoczce lipoproteinowej pokazano po lewej stronie na Figurze 2; powiększony przekrój pokazano po prawej stronie.

Ryc.2. Schematyczna struktura wirusa: 1 - rdzeń (jednoniciowy RNA); 2 - otoczka białkowa (kapsyd); 3 - dodatkowa błona lipoproteinowa; 4 - Kapsomery (części strukturalne kapsydu).

Liczba kapsomerów i sposób ich zwinięcia są ściśle stałe dla każdego typu wirusa. Na przykład wirus polio zawiera 32 kapsomery, a adenowirus zawiera 252.

Ponieważ podstawą wszystkich żywych istot są struktury genetyczne, wirusy są obecnie klasyfikowane według cech ich dziedzicznej substancji - kwasów nukleinowych. Wszystkie wirusy są podzielone na dwie duże grupy :Wirusy DNA(deoksywirusy) i Wirusy RNA(rybowirusy). Każdą z tych grup dzieli się następnie na wirusy posiadające dwuniciowe i jednoniciowe kwasy nukleinowe. Kolejnym kryterium jest rodzaj symetrii wirionów (w zależności od sposobu ułożenia kapsomerów), obecność lub brak osłon zewnętrznych, w zależności od komórek gospodarza. Oprócz tych klasyfikacji istnieje wiele innych. Na przykład według rodzaju przeniesienia infekcji z jednego organizmu na drugi.

Ryc.3. Schematyczne przedstawienie rozmieszczenia kapsomerów w kapsydzie wirusów Wirus grypy ma symetrię typu helikalnego - A. Typ symetrii sześciennej u wirusów: opryszczka - B, adenowirus - V, polio - G

OTOCZKADwuniciowy Materiał genetyczny wirusa (DNA lub RNA) jest otoczony otoczką białkową. Struktura DNA wirusów
/>wirusy ospy

/>opryszczka - wirusy

Jednoniciowy RNA
/>wirusy odry, świnki

/>Wirusy wścieklizny
/>wirusy białaczki i AIDS

BEZ KORPUSÓW

Dwuniciowy DNA
/>irido - wirusy
/>adeno - wirusy

Interakcja wirus-komórka

Wirusy mogą żyć i rozmnażać się tylko w komórkach innych organizmów. Poza komórkami organizmów nie wykazują żadnych oznak życia. Pod tym względem wirusy są albo zewnątrzkomórkową formą spoczynkową (warionem),

lub replikacja wewnątrzkomórkowa - odmiany wegetatywne wykazują doskonałą żywotność. W szczególności wytrzymują ciśnienie do 6000 atm i tolerują wysokie dawki promieniowania, ale giną pod wpływem wysokich temperatur, naświetlania promieniami UV oraz narażenia na działanie kwasów i środków dezynfekcyjnych.

Interakcja wirus-komórka przechodzi przez kilka etapów po kolei:

1. Pierwszy etap reprezentuje adsorpcja jonów na powierzchni komórki docelowej, która w tym celu musi posiadać odpowiednie receptory powierzchniowe. To z nimi cząsteczka wirusa specyficznie oddziałuje, po czym są mocno związane; z tego powodu komórki nie są podatne na wszystkie wirusy. To właśnie wyjaśnia ścisłą określoność dróg przenikania wirusów. Na przykład komórki błony śluzowej dróg oddechowych mają receptory dla wirusa grypy, ale komórki skóry nie. Dlatego grypy nie można zarazić się przez skórę - cząsteczki wirusa należy wdychać z powietrzem, wirus zapalenia wątroby typu A lub B przenika i rozmnaża się tylko w komórkach wątroby, a wirus świnki (świnki) - w komórkach ślinianek przyusznych itp.

2. Drugi etap składa się z penetracja całą odmianę lub jej kwas nukleinowy do komórki gospodarza.

3.Trzeci etap zwany deproteinizacja Podczas tego procesu uwalniany jest nośnik informacji genetycznej wirusa, jego kwas nukleinowy.

4. W trakcie czwarty etap opiera się na wirusowym kwasie nukleinowym synteza związków niezbędnych wirusowi.

5.B piąty etap dzieje się synteza składników cząstek wirusowych- białka kwasu nukleinowego i kapsydu, a wszystkie składniki są syntetyzowane wielokrotnie.

6. W trakcie szósty etap z wcześniej zsyntetyzowanych wielu kopii kwasów nukleinowych i białek nowe wiriony powstają w wyniku samoorganizacji

7.Ostatni- siódmy etap- reprezentuje wyjście nowo złożonych cząstek wirusa z komórki gospodarza. Proces ten przebiega inaczej w przypadku różnych wirusów. W przypadku niektórych wirusów towarzyszy temu śmierć komórki w wyniku uwolnienia enzymów litycznych z lizosomów - liza komórek. W innych przypadkach odmiany wyłaniają się z żywej komórki poprzez pączkowanie, ale nawet w tym przypadku komórka z czasem umiera.

Czas, który upływa od momentu przedostania się wirusa do komórki do uwolnienia nowych wariantów, nazywany jest utajonym lub okres ukryty. Może się znacznie różnić: od kilku godzin (5-6 w przypadku wirusów ospy i grypy) do kilku dni (wirusy odry, adenowirusy itp.).

Inną drogą wnikania wirusów bakteryjnych do komórek jest: bakteriofagi Grube ściany komórkowe nie pozwalają białku receptorowemu wraz z przyłączonym do niego wirusem przedostać się do cytoplazmy, jak to ma miejsce w przypadku zakażenia komórek zwierzęcych. Dlatego bakteriofag wprowadza wgłębienie pręcik do komórki i przepycha przez nią znajdujące się w niej DNA (lub RNA). głowa Genom bakteriofaga wchodzi do cytoplazmy, a kapsyd pozostaje na zewnątrz. Do cytoplazmy bakteryjny komórki rozpoczynają reduplikację genomu bakteriofaga, syntezę jego białek i tworzenie kapsydu. Po pewnym czasie komórka bakteryjna umiera, a cząsteczki dojrzałych fagów uwalniane są do środowiska.

Bakteriofagi tworzące w zakażonych komórkach cząstki fagowe nowej generacji, co prowadzi do lizy (zniszczenia) komórki bakteryjnej, nazywane są bakteriofagami. zjadliwe fagi.

Niektóre bakteriofagi nie replikują się wewnątrz komórki gospodarza. Zamiast tego ich kwas nukleinowy jest włączany do DNA gospodarza, tworząc z nim pojedynczą cząsteczkę zdolną do replikacji. Te fagi mają swoją nazwę umiarkowane fagi,Lub profagi. Profag nie działa litycznie na komórkę gospodarza i podczas podziału replikuje się wraz z komórkowym DNA. Nazywa się bakterie zawierające profaga lizogenny. Wykazują oporność na zawarte w nich fagi, a także na inne fagi w ich pobliżu. Połączenie profaga z bakterią jest bardzo silne, ale może zostać przerwane przez czynniki indukujące (promieniowanie UV, promieniowanie jonizujące, mutageny chemiczne). Należy zauważyć, że bakterie lizygeniczne mogą zmieniać właściwości (na przykład uwalniać nowe toksyny).

Znaczenie wirusów

Wirusy bakterii, roślin, owadów, zwierząt i ludzi są naukowo znane. Jest ich ponad 1000. Procesy związane z reprodukcją wirusa najczęściej, ale nie zawsze, uszkadzają i niszczą komórkę gospodarza. Rozmnażanie się wirusów w połączeniu z niszczeniem komórek prowadzi do powstawania bolesnych schorzeń w organizmie. Wirusy powodują wiele chorób człowieka: odrę, świnkę, grypę, polio, wściekliznę, ospę, żółtą febrę, jaglicę, zapalenie mózgu, niektóre choroby onkologiczne (nowotworowe), AIDS. Nierzadko zdarza się, że u ludzi zaczynają rosnąć brodawki. Wszyscy wiedzą, jak po przeziębieniu często „zamiatają” usta i skrzydełka nosa. To także choroby wirusowe. Naukowcy odkryli, że w organizmie człowieka żyje wiele wirusów, ale nie zawsze się one objawiają. Tylko osłabiony organizm jest podatny na działanie patogennego wirusa. Wirusami można się zarazić na różne sposoby: przez skórę, poprzez ukąszenia owadów i kleszczy; przez ślinę, śluz i inne wydzieliny pacjenta; przez powietrze; z jedzeniem; seksualnie i inne. Zakażenie drogą kropelkową jest najczęstszą drogą rozprzestrzeniania się chorób układu oddechowego. Kaszel i kichanie uwalniają do powietrza miliony drobnych kropelek płynu (śluzu i śliny). Krople te wraz z zawartymi w nich żywymi mikroorganizmami mogą być wdychane przez inne osoby, szczególnie w zatłoczonych miejscach. U zwierząt wirusy powodują pryszczycę, dżumę i wściekliznę; owady - poliedroza, ziarniniakowatość; u roślin - mozaika lub inne zmiany w kolorze liści lub kwiatów, zwijanie się liści i inne zmiany kształtu, karłowatość; wreszcie w bakteriach - ich rozkład. Idea wirusów jako „niszczycieli”, którzy nie cofną się przed niczym, została zachowana podczas badań specjalnej grupy wirusów infekujących bakterie. Mówimy o bakteriofagach. Zdolność fagów do niszczenia bakterii można wykorzystać w leczeniu niektórych chorób wywoływanych przez te bakterie. Fagi rzeczywiście stały się pierwszą grupą wirusów „oswojonych” przez człowieka. Szybko i bezlitośnie rozprawiły się z najbliższymi sąsiadami w mikroświecie. Dżuma, dur brzuszny, czerwonka i cholera vibrios dosłownie „stopiły się” na naszych oczach po spotkaniu z tymi wirusami. Zaczęto je stosować w profilaktyce i leczeniu wielu chorób zakaźnych, ale niestety po pierwszych sukcesach przyszły porażki. Wynikało to z faktu, że w organizmie człowieka fagi nie atakowały bakterii tak aktywnie, jak w probówce. Ponadto bakterie okazały się „przebiegłe” od swoich wrogów: bardzo szybko przystosowały się do fagów i stały się niewrażliwe na ich działanie.

Po odkryciu antybiotyków fagi zeszły na dalszy plan jako lek, ale nadal są z powodzeniem wykorzystywane do rozpoznawania bakterii. Faktem jest, że fagi potrafią bardzo dokładnie odnaleźć „swoje bakterie” i szybko je rozpuścić. Podobne właściwości fagów stanowią podstawę diagnostyki terapeutycznej. Zwykle odbywa się to w ten sposób: bakterie izolowane z ciała pacjenta hoduje się na stałej pożywce, po czym na powstały „trawnik” nakłada się różne fagi, na przykład czerwonkę, dur brzuszny, cholerę i inne. Po 24 godzinach płytki bada się pod światłem i określa, który fag spowodował rozpuszczenie bakterii. Jeśli fag czerwonki miał taki efekt, wówczas z organizmu pacjenta izolowano bakterie czerwonki, jeśli dur brzuszny, to izolowano bakterie duru brzusznego.

Czasami z pomocą ludziom przychodzą wirusy infekujące zwierzęta i owady. Ponad dwadzieścia lat temu w Australii problem zwalczania dzikich królików stał się poważny. Liczba tych gryzoni osiągnęła alarmujące rozmiary. Niszczyły plony szybciej niż szarańcza i stały się prawdziwą katastrofą narodową. Konwencjonalne metody radzenia sobie z nimi okazały się nieskuteczne. Następnie naukowcy wypuścili specjalny wirus do walki z królikami, zdolny zniszczyć prawie wszystkie zakażone zwierzęta. Ale jak rozprzestrzenić tę chorobę wśród nieśmiałych i ostrożnych królików? Pomogły komary. Pełniły rolę „latających igieł”, przenosząc wirusa z królika na królika. Jednocześnie komary pozostały całkowicie zdrowe.

Istnieją inne przykłady skutecznego wykorzystania wirusów do niszczenia szkodników. Szkody wyrządzane przez gąsienice i piłeczki znają wszyscy. Te pierwsze zjadają liście roślin pożytecznych, drugie infekują drzewa w ogrodach i lasach. Walczą z nimi tak zwane wirusy poliedrozy i granulozy, które są rozpylane na małych obszarach za pomocą atomizerów, a samoloty służą do leczenia dużych obszarów. Dokonano tego w USA (w Kalifornii) podczas zwalczania gąsienic infekujących pola lucerny oraz w Kanadzie podczas niszczenia piły sosnowej. Obiecujące jest także wykorzystanie wirusów do zwalczania gąsienic infekujących kapustę i buraki, a także do niszczenia moli domowych.

Co stanie się z komórką, jeśli zostanie zainfekowana nie jednym, ale dwoma wirusami? Jeśli uznałeś, że w tym przypadku choroba komórki ulegnie pogorszeniu, a jej śmierć przyspieszy, to się myliłeś. Okazuje się, że obecność jednego wirusa w komórce często niezawodnie chroni ją przed destrukcyjnym działaniem innego. Zjawisko to zostało nazwane przez naukowców ingerencją wirusów. Związany jest z wytwarzaniem specjalnego białka – interferonu, który w komórkach aktywuje mechanizm ochronny, pozwalający na odróżnienie wirusowego od niewirusowego i selektywną supresję wirusową. Interferon hamuje reprodukcję większości wirusów (jeśli nie wszystkich) w komórkach. Interferon, produkowany jako lek terapeutyczny, jest obecnie stosowany w leczeniu i zapobieganiu wielu chorobom wirusowym.

Jakich innych przydatnych rzeczy możemy oczekiwać od wirusów w przyszłości? Przejdźmy w sferę spekulacji. Przede wszystkim warto przypomnieć inżynierię genetyczną. Wirusy mogą zapewnić naukowcom nieocenione korzyści poprzez przechwytywanie niezbędnych genów w niektórych komórkach i przenoszenie ich do innych. Wreszcie istnieje inna możliwość wykorzystania wirusów. Naukowcy odkryli wirion zdolny do selektywnego niszczenia niektórych nowotworów myszy. Uzyskano także wirusy zabijające ludzkie komórki nowotworowe. Jeśli możliwe będzie pozbawienie tych wirusów ich właściwości chorobotwórczych, a jednocześnie zachowanie ich zdolności do selektywnego niszczenia nowotworów złośliwych, być może w przyszłości zostanie uzyskane potężne narzędzie do zwalczania tych poważnych chorób. Trwają poszukiwania takich wirusów i teraz ta praca nie wydaje się już fantastyczna i beznadziejna.

Przyjrzyjmy się krótko niektórym chorobom wirusowym:

Ospa

Ospa - jedna z najstarszych chorób. W przeszłości była to najczęstsza i najniebezpieczniejsza choroba. Opis ospy prawdziwej znaleziono w egipskim papirusie Amenophisa I, sporządzonym około 4000 lat p.n.e. Zmiany ospy prawdziwej zachowały się na kozhemumii pochowanej w Egipcie 3000 lat p.n.e. W XVI – XVIII wieku w Europie Zachodniej w niektórych latach na ospę prawdziwą zachorowało nawet 12 milionów ludzi, z czego aż 1,5 miliona zmarło. Jej niszczycielska siła nie ustępowała sile zarazy. Problem zapobiegania ospie rozwiązał dopiero pod koniec XVIII wieku angielski lekarz wiejski Edward Jenner. Jenner jako pierwsza udowodniła, że ​​dzięki szczepieniom można zahamować rozprzestrzenianie się chorób zakaźnych i wypędzić je z powierzchni Ziemi. Pierwsza wzmianka o ospie prawdziwej w Rosji pochodzi z XV wieku. W 1610 r. zaraza została sprowadzona na Syberię, gdzie wymarła jedna trzecia miejscowej ludności. Ludzie uciekali do lasów tundry i gór, wystawiali bożki, wypalali na twarzach blizny niczym ospy, aby oszukać tego złego ducha – wszystko na próżno, nic nie było w stanie powstrzymać bezwzględnego zabójcy. Ospa jest ostrą chorobą zakaźną charakteryzującą się ogólnym zatruciem, gorączką i wysypką na skórze i błonach śluzowych. Ospa jest infekcją kwarantannową. Źródłem zakażenia jest chory człowiek od pierwszych dni choroby aż do całkowitego odpadnięcia strupów. Przenoszenie patogenu następuje głównie drogą kropelkową unoszącą się w powietrzu, ale zakażenie jest możliwe również przez unoszący się w powietrzu pył. Ospa była szeroko rozpowszechniona w Azji, Afryce i Ameryce Południowej. W ZSRR ospę prawdziwą wykorzeniono w 1937 r. Obecnie został wyeliminowany na całym świecie.

GRYPA

Grypa naszym zdaniem nie jest aż tak poważną chorobą, ale pozostaje „królem” epidemii. Żadna ze znanych dziś chorób nie jest w stanie w krótkim czasie objąć setek milionów ludzi, a na grypę w ciągu jednej pandemii (powszechna epidemia) zachorowało ponad 2,5 miliarda ludzi.

Od końca XIX w. Ludzkość doświadczyła czterech poważnych pandemii grypy: w latach 1889–1890, 1918–1920, 1957–1959 i 1968–1969. Pandemia 1918-1920 („hiszpanka”) została porwana 20 milionów zyje . Nigdy od tamtej pory grypa nie spowodowała tak wysokiej śmiertelności w latach 1957-1959 („grypa azjatycka”), która spowodowała śmierć około 1 miliona ludzi.

Znanych jest kilka odmian wirusa grypy - A, B, C itp.; Wewnętrzna część wirusa grypy - nukleotyd (lub rdzeń) zawiera jednoniciowy RNA zamknięty w otoczce białkowej. Jest to najbardziej stabilna część wirionu, ponieważ jest taka sama we wszystkich wirusach grypy tego samego typu. Winowajcą pandemii jest grypa typu A. Grypa B występuje rzadziej i powoduje bardziej ograniczone epidemie; grypa C jest jeszcze rzadsza.

Ze względu na to, że odporność na grypę jest krótkotrwała i specyficzna, możliwe jest powtórne zachorowanie w ciągu jednego sezonu. Według statystyk co roku na grypę choruje średnio 20-35% populacji.

Źródłem zakażenia jest osoba chora; Najbardziej niebezpieczni jako roznosiciele wirusa są pacjenci z łagodną postacią wirusa, ponieważ nie izolują się na czas – chodzą do pracy, korzystają z transportu publicznego, odwiedzają miejsca rozrywki. Zakażenie przenoszone jest z osoby chorej na osobę zdrową drogą kropelkową unoszącą się w powietrzu podczas rozmowy, kichania, kaszlu lub przez przedmioty gospodarstwa domowego.

Ptasia grypa u ludzi:

Wirus grypy A może zakażać nie tylko ludzi, ale także niektóre gatunki drobiu, w tym kurczaki, kaczki, świnie, konie, fretki, foki i wieloryby. Wirusy grypy zakażające ptaki nazywane są wirusami „ptasiej (kurzej) grypy”. Wszystkie gatunki ptaków mogą zarazić się ptasią grypą, chociaż niektóre są mniej podatne niż inne. Ptasia grypa nie powoduje epidemii wśród dzikiego ptactwa i przebiega bezobjawowo, natomiast wśród ptaków domowych może powodować ciężką chorobę i śmierć.

Wirus ptasiej grypy z reguły nie zaraża ludzi, jednak zdarzały się przypadki zachorowań, a nawet zgonów wśród ludzi podczas epidemii w latach 1997-/>1999 oraz 2003-2004. W tym przypadku najprawdopodobniej ostatnim ogniwem w przenoszeniu wirusa grypy jest człowiek (można zachorować przez kontakt z żywym zakażonym drobiem lub poprzez zjedzenie surowego zakażonego mięsa), ponieważ Nadal nie ma odnotowanych przypadków niezawodnego przenoszenia tego wirusa z osoby na osobę.

I tak w 1997 r. w Hongkongu wyizolowano wirusa ptasiej grypy (H5N1), który zainfekował zarówno kurczęta, jak i ludzi. Po raz pierwszy odkryto, że wirus ptasiej grypy może przenosić się bezpośrednio z ptaków na ludzi. W czasie tej epidemii 18 osób trafiło do szpitala, a 6 z nich zmarło. Naukowcy ustalili, że wirus przeniósł się bezpośrednio z ptaków na ludzi.

Od końca 2003 roku, podczas epidemii ptasiej grypy, która przetoczyła się przez Azję Południowo-Wschodnią i Wschodnią, na tę chorobę zmarło 66 osób, głównie w wyniku bliskiego kontaktu z zakażonymi zwierzętami.

Również w 2003 r. wirusy ptasiej grypy (H7N7) i (H5N1) wykryto w Holandii u 86 osób opiekujących się zakażonymi ptakami. Choroba przebiegała bezobjawowo lub łagodnie. Najczęściej objawy choroby ograniczały się do infekcji oczu z pewnymi objawami chorób układu oddechowego.

Niedawno w Rosji i Kazachstanie odkryto ptasią grypę. Jednak w tych krajach nie odnotowano dotychczas ani jednego przypadku zarażenia się groźnym wirusem.

Objawy ptasiej grypy u ludzi:

Objawy ptasiej grypy u ludzi wahają się od typowych objawów grypopodobnych (bardzo wysoka gorączka, trudności w oddychaniu, kaszel, ból gardła i ból mięśni) po infekcję oczu (zapalenie spojówek). Wirus ten jest niebezpieczny, ponieważ bardzo szybko może doprowadzić do zapalenia płuc, a w dodatku może powodować poważne powikłania ze strony serca i nerek.

2004 - Najbardziej rozpowszechniona epidemia ptasiej grypy (H5N1) u ludzi. Główne cechy charakterystyczne wirusa grypy 2004 można w skrócie sformułować w następujący sposób:

Wirus stał się bardziej zakaźny, co wskazuje, że wirus zmutował.

Wirus przekroczył barierę międzygatunkową z ptaków na ludzi, jednak jak dotąd nie ma dowodów na to, że wirus przenosi się bezpośrednio z człowieka na człowieka (wszystkie chore osoby miały bezpośredni kontakt z zakażonym ptakiem).

Wirus zakaża i zabija głównie dzieci. Nie ustalono źródła zakażenia ani drogi rozprzestrzeniania się wirusa, co sprawia, że ​​sytuacja z rozprzestrzenianiem się wirusa jest praktycznie niekontrolowana. Środki zapobiegające rozprzestrzenianiu się - całkowite zniszczenie całej populacji drobiu. Leczenie ptasiej grypy u ludzi:

Dotychczasowe badania sugerują, że leki opracowane dla ludzkich szczepów grypy będą skuteczne w walce z infekcjami ptasiej grypy u ludzi, jest jednak możliwe, że szczepy grypy mogą stać się oporne na takie leki, przez co leki te staną się nieskuteczne. Stwierdzono, że wyizolowany wirus jest wrażliwy na amantadynę i rymantadynę, które hamują reprodukcję wirusa grypy A i są stosowane w leczeniu grypy u ludzi.

Jaki jest powód, dla którego obecnie zwraca się szczególną uwagę na ptasią grypę:

Wszystkie wirusy grypy mają zdolność do zmian. Istnieje możliwość, że w przyszłości wirus ptasiej grypy zmieni się w taki sposób, że będzie mógł zarażać ludzi i łatwo przenosić się z człowieka na człowieka. Ponieważ wirusy te zazwyczaj nie zakażają ludzi, obrona immunologiczna przed takimi wirusami w populacji ludzkiej jest bardzo słaba lub nie ma jej wcale.

Jeśli wirus ptasiej grypy stanie się zdolny do zakażania ludzi, może rozpocząć się pandemia grypy. Eksperci Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) uważają, że pandemia ptasiej grypy może doprowadzić do śmierci 150 milionów ludzi na Ziemi.

Fakt ten potwierdzają naukowcy amerykańscy i brytyjscy: wyniki ich badań wskazują, że hiszpańska grypa (1918) była tak śmiertelna, ponieważ wyewoluowała z ptasiej grypy i zawierała unikalne białko, na które człowiek nie był odporny.

Obecnie istnieje hipoteza, że ​​wirus grypy pandemicznej powstał w wyniku przeniesienia genów ze rezerwuaru ptactwa wodnego na ludzi za pośrednictwem świń.

Ponadto wirus ptasiej grypy w odróżnieniu od ludzkiego jest bardzo stabilny w środowisku zewnętrznym – nawet w tuszach martwych ptaków może przeżyć nawet rok, co zwiększa ryzyko.

AIDS- Zespół nabytego niedoboru odporności to nowa choroba zakaźna, którą eksperci uznają za pierwszą prawdziwie globalną epidemię w znanej historii ludzkości. Ani dżuma, ani ospa, ani cholera nie są precedensami, ponieważ AIDS zdecydowanie nie różni się od żadnej z tych lub innych znanych chorób ludzkich. Zaraza pochłonęła dziesiątki tysięcy istnień ludzkich w regionach, w których wybuchła epidemia, ale nigdy nie ogarnęła całej planety na raz. Ponadto część osób, będąc chora, przeżyła, nabyła odporność i podjęła pracę opiekowania się chorymi i przywracaniem zniszczonej gospodarki. AIDS nie jest chorobą rzadką, która dotyka kilka osób przez przypadek. Czołowi eksperci obecnie definiują AIDS jako „globalny kryzys zdrowotny”, jako pierwszą prawdziwie ogólnoziemską i bezprecedensową epidemię choroby zakaźnej, która wciąż po pierwszej dekadzie epidemii nie jest kontrolowana przez medycynę i każda zarażona osoba umiera z powodu To.

Do 1991 roku AIDS zarejestrowano we wszystkich krajach świata z wyjątkiem Albanii. W najbardziej rozwiniętym kraju świata – Stanach Zjednoczonych – już wówczas zakażała się jedna na 100-200 osób, co 13 sekund zarażał się kolejny mieszkaniec USA, a do końca 1991 roku AIDS w tym kraju stał się trzecie pod względem śmiertelności, wyprzedzając raka. Obecnie liderem pod względem liczby osób zarażonych wirusem są kraje Afryki Subsaharyjskiej. Cały kraj w Afryce – Zimbabwe – może wyginąć w wyniku AIDS: każdego dnia z powodu tej choroby umiera tu nawet 300 osób! Wśród dorosłej populacji dużych miast Botswany zapadalność sięga 30%. Co dziesiąte niemowlę jest już zakażone wirusem HIV. Jak dotąd AIDS w 100% przypadków zmusza do uznania siebie za chorobę śmiertelną.

Pierwsze osoby chore na AIDS zostały zidentyfikowane w 1981 i 1983 r. Udało się wykazać, że przyczyną jest nieznany wcześniej ludzki wirus z rodziny retrowirusów. Wirus ten zawiera wyłącznie swój własny enzym - odwrotną transkryptazę (zależną od RNA pomerazę DNA), która jest częścią tylko tych wirusów. Jego odkrycie było prawdziwą rewolucją w biologii, ponieważ pokazało taką możliwość przekazywanie informacji genetycznej nie tylko według klasycznego schematu DNA – RNA – białko, ale także poprzez odwrotną transkrypcję z RNA na DNA. W ten sposób w komórce pojawia się „fałszywy program” (prowirus), który zmienia genom znacznie bardziej, niż jest to możliwe przy „normalnej” zmienności ewolucyjnej.

W ludzkim ciele retrowirus zakaża wirusem HIV tylko niektóre komórki – tzw Limfocyty T4 poprzez wiązanie się ze specjalnym białkiem błonowym. Niestety to właśnie te komórki odgrywają główną rolę rola V zarządzanie układem odpornościowym. Przedstawiając się, wirus wprowadza swój RNA, na matrycy którego syntetyzowany jest prowirusowy DNA, aby następnie zintegrować się z genomem komórki gospodarza. W tym charakterze wirus HIV może przebywać w organizmie przez okres do dziesięciu lat, nie objawiając się w żaden sposób.

Ale jeśli pod wpływem innych infekcji limfocyty zostaną aktywowane, wbudowany obszar „budzi się” i zaczyna aktywnie syntetyzować cząsteczki HIV. Następnie wirusy niszczą błonę i zabijają limfocyty, co prowadzi do zniszczenia układu odpornościowego, w wyniku czego organizm traci swoje właściwości ochronne i nie jest w stanie przeciwstawić się patogenom różnych infekcji i zabić komórki nowotworowe. Podstępność wirusa HIV w jego niezwykle wysoki potencjał mutacji- co uniemożliwia stworzenie skutecznej szczepionki i uniwersalnego leku.

Jak dochodzi do infekcji? ? Źródłem zakażenia jest osoba zakażona wirusem niedoboru odporności. Może to być pacjent z różnymi objawami choroby lub osoba, która jest nosicielem wirusa, ale nie ma objawów choroby (bezobjawowy nosiciel wirusa).

Drogi przenoszenia infekcji: drogą płciową,

AIDS jest przenoszony tylko od osoby do osoby:

1. seksualnie (droga pozioma)

2. pozajelitowe, polegające na wprowadzeniu czynnika wirusowego bezpośrednio do krwi wrażliwego organizmu (transfuzja krwi lub jej preparatów), przeszczepieniu narządu lub dożylnym podaniu leków (narkotyków) za pomocą wspólnych strzykawek lub igieł, dokonaniu obrzędów rytualnych związanych z upuszczaniem krwi, skaleczenia narzędziem zakażonym wirusem HIV.

3. od matki do płodu i noworodka (ścieżka pionowa).

Do grup ryzyka zarażenia się AIDS zaliczają się homoseksualiści, osoby zażywające narkotyki dożylnie, prostytutki, osoby posiadające dużą liczbę partnerów seksualnych, częsti dawcy, chorzy na hemofilię, dzieci urodzone przez osoby zakażone wirusem HIV.

Środki zapobiegawcze . Głównym warunkiem jest Twoje zachowanie!

Cechy ewolucji wirusów na obecnym etapie.

Ewolucja wirusów w dobie postępu naukowo-technicznego, w wyniku potężnej presji czynników, postępuje znacznie szybciej niż dotychczas. Jako przykłady tak intensywnie rozwijających się procesów we współczesnym świecie można wskazać zanieczyszczenie środowiska zewnętrznego odpadami przemysłowymi, powszechne stosowanie pestycydów, antybiotyków, szczepionek i innych produktów biologicznych, ogromną koncentrację ludności w miastach, rozwój nowoczesnych pojazdów, rozwój gospodarczy terenów wcześniej nieużytkowanych, utworzenie przemysłowej hodowli zwierząt o największej liczbie i gęstości zaludnienia gospodarstw hodowlanych. Wszystko to prowadzi do pojawienia się nieznanych wcześniej patogenów, zmian we właściwościach i drogach krążenia znanych wcześniej wirusów, a także znaczących zmian w podatności i odporności populacji ludzkich.

Wpływ zanieczyszczeń środowiska.

Obecny etap rozwoju społeczeństwa wiąże się z intensywnym zanieczyszczeniem środowiska zewnętrznego. Przy pewnym poziomie zanieczyszczenia powietrza określonymi substancjami chemicznymi i pyłami pochodzącymi z odpadów przemysłowych następuje zauważalna zmiana oporu całego organizmu, szczególnie w komórkach i tkankach dróg oddechowych. Istnieją dowody na to, że w takich warunkach niektóre infekcje wirusowe dróg oddechowych, takie jak grypa, mają zauważalnie cięższy przebieg.

Konsekwencje masowego stosowania pestycydów.

Może to doprowadzić do pojawienia się klonów i populacji wirusów o nowych właściwościach, a w efekcie nowych, niezbadanych epidemii.

Wniosek

Walka z infekcjami wirusowymi wiąże się z wieloma trudnościami, wśród których na szczególną uwagę zasługuje odporność wirusów na antybiotyki. Wirusy aktywnie mutują i regularnie pojawiają się nowe szczepy, przeciwko którym nie znaleziono jeszcze „broni”. Przede wszystkim dotyczy to wirusów RNA, których genom jest zwykle większy i przez to mniej stabilny. Dotychczas walka z wieloma infekcjami wirusowymi przebiega na korzyść człowieka, głównie dzięki powszechnym szczepieniom populacji w celach profilaktycznych. Takie wydarzenia ostatecznie doprowadziły do ​​​​tego, że według ekspertów wirus ospy prawdziwej zniknął z natury. W wyniku powszechnych szczepień w naszym kraju w 1961 r. Epidemia poliomyelitis została wyeliminowana. Jednak natura od czasu do czasu testuje ludzi, prezentując niespodzianki w postaci nowych wirusów powodujących straszne choroby. Najbardziej uderzającym przykładem jest ludzki wirus niedoboru odporności, z którym ludzie wciąż przegrywają walkę. Jego rozprzestrzenianie się jest już zgodne z pandemią.

Bibliografia:

1. N. Zielony. W. Stout. D. Taylora. „Biologia” w 3 tomach, tom 1. Tłumaczenie z języka angielskiego. Pod redakcją R. Sopera. Wydawnictwo „Mir”. Moskwa, 1996

2. EP Shuvalov „Choroby zakaźne”, 1990.

3. G.L.Bilich „Kompletny kurs biologii”, 2005

4.N.B. Czebyszew Biologia, 2005

5. Golubev D.B., Soloukhin V.Z. „Refleksje i debaty na temat wirusów”. Moskwa, wydawnictwo „Młoda Gwardia”, 1989.

7. Żdanow V.M., Gaidamovich S.Ya. „Wirusologia ogólna i specyficzna”. M.: „Medycyna”, 1982.

8. Golubev D.B., Soloukhin V.Z. „Refleksje i debaty na temat wirusów”. M.: „Młoda Gwardia”, 1982.

3. Żdanow V.M., Ershov F.I., Novokhatsky A.S. „Tajemnice Trzeciego Królestwa”. Moskwa”, 1971.

5. Zuev V.A. „Tertiylik”. Moskwa, wydawnictwo „Wiedza”, 1985.

11. Cherkes F.K., Bogoyavlenskaya L.B., Belskaya N.A. "Mikrobiologia". Moskwa, wydawnictwo „Medycyna”, 1987.

12. Chumakow M.P., Lwów D.K. „Zagadnienia wirusologii”. Moskwa, wydawnictwo Akademii Nauk Medycznych ZSRR, 1964.

13. Wybór artykułów pod ogólnym tytułem „1 grudnia – Światowy Dzień AIDS”. Miesięcznik popularnonaukowy „Zdrowie” nr 12 (513) za rok 1997, s. 38-41.