Значение вирусов болезни человека и животных

Вирус — это инфекционный агент, не имеющий клеточной структуры, и способный воспроизводиться лишь внутри клеток живых организмов. За это их относят к облигатным паразитам.

Существуют они везде, где есть жизнь. И являются при этом самой многочисленной формой жизни. Их изучением занимается наука вирусология.

Ротавирус

Особенности строения вирусов

Основными частями всех вирусов являются генетический материал (геном), представленный в виде ДНК или РНК, и капсид (защитная белковая оболочка генома). Иногда они могут иметь ещё одну или несколько дополнительных липидных оболочек, выполняющих защитную функцию. Но именно наличие генома и капсида является отличительной чертой этих паразитов.

Так, существуют инфекционные агенты, похожие на вирусы, но не имеющие при этом капсида. Их называют вироидами. Они также является весьма распространённой жизненной формой. Однако, в отличие от вирусов, поражающих все живые организмы, воздействуют на растения, по большей части.

А вот инфекционные агенты, не содержащие ДНК или РНК, называют прионами. И для человека они смертельно опасны, так как поражают нервные ткани (в том числе и те, что содержатся в головном мозгу). Лекарства от таких заболеваний нет.

Прионы

Инфекционные агенты являются очень мелкими. Настолько, что их не получится хорошо рассмотреть под световым микроскопом. Так, невооружённым глазом мы не видим даже бактерий, а вирусы меньше их примерно в сотню раз, представляете?

Гипотезы происхождения вирусов

Никто не может достоверно сказать, откуда взялись вирусы. Полагают, что существуют они с момента появления живых клеток, но это лишь предположение.
Выдвинуто немало гипотез их происхождения, но основными, наиболее вероятными, признаны лишь 3 из них:

Согласно регрессивной гипотезе, эти паразиты раньше являлись очень маленькими клетками, паразитирующими в клетках живых организмов. Но, за ненадобностью, утратили ряд генов, из-за чего существенно изменились. Только остаётся неясным, почему же эти деградировавшие клетки совершенно не похожи на живые клетки.

Гипотеза клеточного происхождения предполагает, что вирусы возникли в результате высвобождения фрагмента ДНК или РНК из генома клетки живого организма, и последующего его изменения. Но не найдено объяснение тому, как паразиты приняли свой нынешний вид. А в частности, откуда взялась та же капсида (белковая оболочка), а также липидные оболочки.

А вот сторонники гипотезы коэволюции считают, что инфекционные агенты образовались вместе с живыми клетками, и имели примерно такое же строение, какое имеют и сейчас. Но, в таком случае, они видятся как независимые неклеточные формы жизни, а это не так. Паразиты не могут существовать без клеток живых организмов.

Вирусные заболевания человека

Вирусы поражают клетки всех живых организмов: животных, растений, бактерий и других. При этом, могут они существовать в организме, и не нанося никакого вреда. Но иногда являются причиной возникновения вирусных заболеваний. Зависит это, разумеется, от их вида. Грубо говоря, если плохие вирусы, а есть ещё хуже. Так, у людей некоторые из них вызывают лишь простуду, а другие — СПИД.

Самыми опасными на сегодняшний день считаются:

— Коронавирус.
Представляет собой современный вирус, вспыхнувший в 2019 году в Китае и распространившийся на весь мир. Лечения или вакцины на данный момент от него не существует, но методы борьбы имеются.
— Грипп.
Является причиной заболевания многих людей. Вызывает острое инфекционное заболевание дыхательных путей, и именно поэтому во время разгула инфекции носят марлевую маску.
Грипп — излечимое заболевание, но в том случае, если организм ослаблен, это становится проблематичным. И из-за этого от гриппа ежегодно погибают сотни тысяч людей.
— ВИЧ.
Вирус иммунодефицита человека является причиной появления заболевания СПИД. Оно считается неизлечимым на сегодняшний день. Однако, пусть это вирусное заболевание и нельзя вылечить, с ним можно бороться, ощутимо замедляя развитие.
— Эбола.
Многие слышали о вирусе Эбола, и он действительно является очень опасным. Об этом свидетельствует и процент смертности, составляющий более 40%.
— Ротавирус.
Является одним из главных убийц детей до 5 лет. Проблема в том, что он не имеет ярко выраженной симптоматики. Ротавирус вызывает острую диарею, и если вовремя обратиться в медицинское учреждение и назначить правильное лечение, то всё закончится благополучно. Однако, ежегодно Ротавирус уносит жизни сотен тысяч детей.
— Денге.
Одним из опаснейших заболеваний современности является Лихорадка Денге, которую вызывает вирус Денге. Чаще всего встречается заболевание в регионах, расположенных близко к экватору. Инфекционное заболевание уносит миллионы, а иногда и десятки миллионов жизней в год.
— Оспа.
Является причиной заболевания человека оспой — древнейшего заболевания, поражающего только людей. Оспа унесла сотни миллионов жизней и, к счастью, вспышек этого заболевания не наблюдалось уже почти полвека.
— Бешенство.
Поражает нервную систему людей и животных (только теплокровных), в результате чего те со временем начинают испытывать галлюцинации, бред, агрессию, страх. В конечном итоге наступает паралич и смерть.
Грустным является то, что после появления первых симптомов излечение становится невозможным. Поэтому прививки от бешенства нужно делать сразу после укусов.

И это лишь те, что приводят к смертям десятков тысяч, а то и миллионов людей каждый год. Вообще же, от подобных заболеваний гибнут десятки миллионов людей ежегодно.

Вирусы насекомых

Серьёзную опасность для человека представляют вирусы, возникающие у насекомых. Потому что в таком случае насекомые служат их переносчиками. Так, самым известным примером тому служит малярия, вызываема укусами комаров. Также, наверное, многие слышали о клещевом энцефалите, который возникает в случае укуса заражённого клеща. Но опасными являются не только они, но ещё и множество других заболеваний, например болезнь Шагаса и сонная болезнь.
Малярийный комар Автор фото — CDC Global, ссылка на оригинал (фото было изменено).

Вирусы растений

Огромное влияние на людей оказывают и вирусы, возникающие у растений, особенно если речь идёт о культурных растениях. Хотя, к счастью, в большинстве случаев они не уничтожают урожай, а лишь уменьшают его. И, что совсем хорошо, заболевания растений не могут передаваться людям и животным. Даже если питаться инфицированными растениями круглый год. Однако, голод, вызываемый уменьшением урожая, может погубить гораздо больше людей, чем иные вирусные заболевания.

Роль вирусов в природе

Вирусы значительно осложняют жизнь человека, являясь причиной многих заболеваний. Также часто приводят они и к гибели. Впрочем, вредят они не только людям, но и животным, значительно сокращая их численность. Но, как не хотелось бы это признавать, эти паразиты необходимы нашему миру, поскольку выполняют очень важные функции.

Так, вирусы выполняют регуляцию водных экосистем. Например, они способствуют росту водорослей, убивают различные микроорганизмы водоёмов, и могут прекращать цветение воды. А регулируя процесс фотосинтеза в водоёмах, вирусы уменьшают содержание углекислого газа в атмосфере.

Помимо этого, являются они переносчиками генов между различными видами, благодаря чему направляют эволюцию. А ещё они регулируют численность живых существ. Численность людей, к сожалению, или к счастью — тоже.

Вообще говоря, как мне кажется, вирусы обладают слишком уж большим количеством регуляторных функций. Ну посудите сами: регулируют экосистемы, в которых мы живём; регулируют состав кислорода, которым мы дышим; регулируют численность живых организмов на планете; и даже участвуют в направлении эволюции живых существ. Если бы кто-то мог контролировать все вирусы, то он мог бы контролировать жизнь на Земле, и направлять её так, как ему вздумается. Разумеется, это невозможно, ввиду слишком уж большого их разнообразия и количества. Но заставляет задуматься о значении этих мелких паразитов.

Источник

Вирусы человека и животных

От каких только вирусов не страдает человек! Одни поражают респираторный тракт, размножаясь в носоглотке, трахее и бронхах, нередко добираясь до легких. Другие предпочитают селиться в кишечнике, вызывая диареи или, попросту, поносы. Нейротропные вирусы проникают в нервные клетки. Одни из самых опасных вирусов – это возбудители геморрагических лихорадок. Они поражают стенки кровеносных сосудов, вызывая тяжелые нарушения кровообращения. Некоторые вирусы вызывают образование опухолей.

С чего же начать?

А начнем, пожалуй, с вируса гриппа. Потому что грипп – самое распространенное вирусное заболевание человека и одно из самых опасных. Девяносто процентов всех инфекций – это именно грипп и гриппоподобные респираторные заболевания. Да и по причиняемому им экономическому ушербу грипп находится на первом месте среди болезней. Итак, грипп.

Грипп

Грипп длится не более двух недель, но он очень опасен. Считается, что каждый перенесенный грипп укорачивает жизнь на один год – столь велика нагрузка на весь организм при этом заболевании.

Сейчас известны 3 типа вируса гриппа: А, В и С (буквы это латинские, поэтому по–русски произносятся как «а», «б» и «ц»). В сердцевине вириона находится генетический материал вируса: восемь молекул однонитевой РНК. Каждая из них заключена в белковый футляр и представляет собой отдельный ген. Все это упаковано в общую оболочку из так называемого белка «М», поверх которой есть еще одна, состоящая из липидов. Липидная оболочка пронизана белками двух видов – гемагглютинином и нейраминидазой, которые внутри вириона заякорены за белок М, а снаружи, как шипы, далеко выступают над поверхностью вирусной частицы. Хотя на рисунке изображена сферическая частица вируса гриппа, на самом деле его форма изменчива, и нередко встречаются даже нитевидные частицы.

Электронная микрофотография частиц вируса гриппа

Передается вирус от больного человека к здоровому воздушно–капельным или, как еще говорят, аэрогенным путем, вместе с капельками слюны и слизи, вылетающими при кашле и чихании. Попав на слизистую поверхность дыхательных путей, вирус, недолго думая, внедряется в клетки эпителия. Конечно, просто так ни один вирус внутрь клетки не попадет. Но у вируса гриппа есть ключик – тот самый гемагглютинин. С его помощью вирус определяет, подходит ли клетка для заражения, и, если подходит, открывает входную калитку. Липидная оболочка вируса и наружная мембрана клетки хозяина устроены одинаково и охотно сливаются в одну. Оставив, таким образом, верхнюю одежду при входе, полураздетый вирус попадает в цитоплазму клетки и принимается за дело, то есть за образование новых, дочерних вирусных частиц. Клетки, в которые вирус гриппа способен проникнуть, разбросаны по всей поверхности дыхательных путей, но больше всего их в трахее.

Схема строения вируса гриппа: 1 – вирусная РНК в сердцевине вириона; 2 – белковая оболочка (капсид); 3 – липидная оболочка; 4 – гемагглютинин; 5 – нейраминидаза

Довольно быстро наступает момент, когда новых вирусных частиц уже собралось достаточно, а с клетки больше нечего взять. К тому времени ее наружная мембрана, как булавками, буквально утыкана вирусными белками, тоже изготовленными в большом количестве. Дочерние вирионы облачаются в новое верхнее платье и покидают растерзанную клетку, отпочковываясь от нее. Последний мостик, еще связывающий клеточную и вирусную поверхности, разрушает вирусная нейраминидаза. Почкование – сравнительно мягкий способ расставания, поэтому покинутая клетка погибает не всегда. Некоторым удается залечить раны и выжить, но большинство все же погибает в результате инфекции.

Обычно число первично зараженных клеток не слишком велико, поэтому организм не сразу замечает их повреждение. Этот период, когда мы еще не ощущаем вторжения, называется инкубационным. У гриппа он короткий – 12–48 часов. Но вот происходит массированный выход зрелых вирионов в межклеточное пространство. Обломки разрушенных клеток и вирусные белки кровью разносятся по организму, отравляя его. Общая слабость, разбитость, ломота, депрессия, потливость и повышенная хрупкость кровеносных сосудов, сильная головная боль – словом, симптомы, хорошо известные каждому, являются следствием этого отравления. Резкое повышение температуры тела – свидетельство того, что в борьбу с агрессором вступает иммунная система. А собственно в месте вторжения происходит следующее. Дыхательные пути выстланы ресничными клетками. Другие клетки, называемые за их своеобразную форму бокаловидными, выделяют слизь. Реснички непрерывно совершают ритмические движения, в результате которых пленка слизи перемещается в одном направлении – наружу. Все, что попадает в дыхательные пути с вдыхаемым воздухом, обволакивается слизью и выносится из организма. Та же участь ждет и разрушенные вирусом клетки. Но, поскольку их очень много, действовать надо быстро и решительно, и кашель является единственной возможностью справиться с этой задачей.

Вирус гриппа захватывается клеточной мембраной (1). Липидная мембрана вируса и клеточная мембрана сливаются. Внутри пузырька оказывается голый вирусный капсид (2). Из разрушенного вирусного капсида в цитоплазму выходят вирусные РНК и принимаются за работу (3). Дочерние вирусные частицы устремляются к клеточной мембране, унизанной изготовленными заново вирусными белками – гемагглютинином и нейраминидазой (4). Зрелая вирусная частица отпочковывается от клетки (5)

В огромные бреши, возникающие в покровах дыхательных путей из–за гибели зараженных клеток, устремляются болезнетворные бактерии, преимущественно пневмококки. При гриппе случаются разные осложнения, но пневмония, то есть воспаление легких, является наиболее частым и самым грозным из них. Кроме того, вирус гриппа угнетает иммунную систему человека, что еще больше облегчает экспансию других болезнетворных микроорганизмов.

При гриппе происходит обострение многих хронических заболеваний. Часто человек умирает через несколько месяцев после того, как переболел гриппом. Считается, что он умер от своего хронического заболевания. На самом деле он умер от гриппа.

Гриппом чаще всего болеют дети, они же являются основным источником инфекции. Реже всего болеют люди, которым за шестьдесят. Однако смертность от гриппа у детей – самая низкая, а у пожилых – самая высокая. Две трети всей смертности от гриппа приходится на долю этой возрастной группы. Высока смертность от гриппа и у младенцев 6–12 месяцев. В этом возрасте иммунитет, полученный от матери, уже не действует, а свой еще не успел развиться.

Следующая глава >