Страница 3 из 5
Надеемся, теперь вы усвоили основные понятия и мы можем идти дальше – разбираться, с чем именно воюет наш иммунитет и почему.
Вирусы – альфонсы наших клеток
Вирусов на свете существует просто невообразимое количество – по словам ученых, это самая многочисленная биологическая форма на Земле. Вирус – это очень маленький патоген, в сто раз меньше среднего размера бактерии. Его даже под световым микроскопом не всегда видно.
Вирус не клетка. Он намного меньше, поэтому может проникнуть внутрь клетки и уютненько там обосноваться. Вообще, заветная мечта любого вируса – попасть в живой организм и залезть внутрь клетки. Зачем ему это нужно? Только внутри клетки хозяина данный патоген может размножаться.
Жизненный цикл вируса довольно прост: ему необходимо любым способом проникнуть в живой организм, найти там крепкую, здоровую и полную сил клетку, залезть внутрь нее и начать активно размножаться за счет ресурсов этой самой клетки. Удивительное дело, если разобраться. С одной стороны, маленький вирус полностью зависит от клетки хозяина и не может без нее самостоятельно существовать, но, с другой стороны, он клетку хозяина полностью контролирует. Признайтесь, прочитав эти строки, вы подумали о ком-то из знакомых?
В общем, с комфортом устроившись внутри клетки хозяина, вирус вовсю и без малейшего зазрения совести пользуется ее ресурсами, создает собственные копии и выжимает клетку до последней капли. А когда взять с клетки больше нечего, вирус теряет к ней интерес – она ему больше не нужна. Да кому она теперь вообще нужна, вся такая изнуренная и замученная? Бросив ее, вирус переключается на другие клетки рядом – здоровые, энергичные и полные сил. А использованная клетка чаще всего погибает…
История кажется знакомой по многочисленным романам, не так ли? Желающим глубже погрузиться в «психологию» вируса рекомендуем к просмотру фильм «Милый друг» с Робертом Паттинсоном в роли альфонса. Как самый настоящий вирус он использует доверчивых женщин в своем окружении, забирая все, что может, а потом теряет к ним интерес. Разумеется, это шутка – у вирусов нет никакой психологии, у них и мозгов-то нет, не говоря об остальных органах. Но если бы все это было, вышел бы чистой воды альфонс.
А вообще вирусы – невероятно интересное создание природы. Современная наука до сих пор не определилась, считать их формой жизни или все-таки нет. Давайте представим, что эта честь выпала нам. Сидим мы в лаборатории в белом халате, смотрим в большой микроскоп на вирус и размышляем, к какой же категории его отнести. Самый логичный способ (не факт, правда, что ученые с этим согласятся) – разделить листок на две части и выписать все аргументы «за» и «против».
Получается, что аргументов «против» больше, но аргументы «за» такие впечатляющие! Предлагаем согласиться с учеными: пока науке не стало известно каких-то еще данных о вирусе, определиться, живой он или неживой, невозможно. Наиболее точное определение, на наш взгляд, дал Ф. Феннер в «Настольной энциклопедии общей вирусологии», назвав вирус «организмом на границе живого».
Мутация вирусов
Частая тема, которую поднимают в СМИ в связи с вирусами, например с тем же вирусом гриппа, – мутации. Уверены, вы не раз об этом слышали. Давайте разберемся, почему так происходит.
Я уже упомянула: вирусов в мире существует больше, чем растений, животных и даже бактерий. На данный момент ученые склоняются к мнению, что в общей сложности есть более ста миллионов различных вирусов и они способны поражать все известные типы организмов – от человека до бактерий. Сейчас детально описано меньше десяти тысяч видов, остальные ученым только предстоит изучить.
У всех вирусов без исключения очень простая структура – они состоят всего из 2–3 компонентов:
1) генетического материала вируса;
2) капсида – белковой оболочки, защищающей генетический материал;
3) иногда еще дополнительной липидной (то есть жировой) оболочки.
В зависимости от того, какой именно генетический материал вирус припрятал в своей оболочке, их делят на два больших вида – ДНК-содержащие вирусы и РНК-содержащие вирусы. Это означает, что генетический материал одних вирусов содержит ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту), а других, как вы наверняка уже догадались, РНК (рибонуклеиновую кислоту). ДНК и РНК, если вы не знали или забыли, – это макромолекулы, из которых состоят наши гены, главная задача которых сохранить, передать из поколения в поколение и реализовать генетическую программу развития любого организма.
Большинство вирусов принадлежит к группе РНК-содержащих. Давайте посмотрим, как распределяются самые известные.
ДНК-содержащие вирусы:
• разнообразные вирусы герпеса – от обычной «простуды» на губах и ветрянки до цитомегаловируса и вируса Эпштейна-Барра;
• вирус папилломы человека;
• вирус оспы;
• гепатит В.
РНК-содержащие вирусы:
• коронавирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19;
• геморрагическая лихорадка Эбола;
• лихорадка Западного Нила;
• гепатиты А, С, Е;
• полиомиелит;
• корь;
• простуда;
• грипп.
К этой же категории относят ретровирусы (самый известный из них – ВИЧ, или вирус иммунодефицита человека).
Большинство вирусов невероятно живуче. Возможно это как раз из-за мутации – вирус меняет свой генетический материал, чтобы приспособиться к изменившимся условиям жизни и непременно выжить. Например, к другому климату.
Ведущий научный сотрудник Института клинической и экспериментальной медицины РАН, профессор вирусологии Александр Чепурнов говорит: «Вирусы мутируют очень быстро. Это процесс неизбежный, поскольку генетической основой большинства вирусов является РНК, а она подвергается спонтанным мутациям в тысячу раз чаще, чем ДНК. Именно поэтому очень часто происходят изменения и отклонения».
Мутацию вирусов можно рассмотреть на примере коронавирусов. «Долгое время считалось, что они не оказывают заметного влияния на здоровье людей, – рассказывает изданию The Atlantic профессор кафедры микробиологии Пенсильванского университета Сьюзен Вайс, которая изучает вирусы уже больше 40 лет. – Семейство коронавирусов, которые передаются человеку, состояло из шести штаммов. Четыре из них – OC43, HKU1, NL63 и 229E – открыты достаточно давно и вызывают треть общих простудных заболеваний (среди них банальный насморк), они переносятся очень легко. Два других члена семейства – MERS-CoV (коронавирус, вызывающий ближневосточный респираторный синдром) и SARS-CoV (стал причиной вспышки атипичной пневмонии в Китае в 2002 году) – вызывают гораздо более тяжелые заболевания. А потом появился SARS-CoV-2 (так называется сам вирус), спровоцировавший пандемию Covid-19 (название болезни, которую вирус вызывает), – теперь уже никто уже не будет относиться к коронавирусам свысока».
На вопрос, какая мутация сделала новый коронавирус столь опасным, Сьюзен Вайс сообщила, что ключ к ответу таится в структуре вируса. По форме он представляет собой колючий шар. Его шипы цепляются к белку под названием ACE2, который находится на поверхности наших клеток, выстилающих оболочку органов дыхания. В отличие от своего предшественника SARS-classic, ставшего причиной вспышки атипичной пневмонии 2002 года, SARS-CoV-2, образно говоря, обзавелся шипами новой конструкции. Их можно грубо сравнить с раздвоенным наконечником стрелы. Такие стрелы в старину делали, чтобы нанести максимальный урон противнику: тормозя на огромной скорости при попадании в цель, лепестки наконечника стрелы раскрывались, разрывали плоть и застревали в теле жертвы. В SARS-classic эти шипы раскрываются плохо, а только так вирус может проникнуть в клетку жертвы. Поэтому число заболевших в 2002 году оказалось невелико – 8096 случаев заболевания в 29 странах, умерло 774 человека.