Реферат: Вирусология наука о вирусах микроскопических надмолекулярных созданиях природы, которые являются своеобразной паразитической формой жизни. Клиническая и экологическая микробиология

Введение

Общая вирусология изучает природу вирусов, их строение, размножение, биохимию, генетику. Медицинская, ветеринарная и сельскохозяйственная вирусология исследует патогенные вирусы, их инфекционные свойства, разрабатывает меры предупреждения, диагностики и лечения вызываемых ими заболеваний.

Вирусология решает фундаментальные и прикладные задачи и тесно связана с другими науками. Открытие и изучение вирусов, в частности бактериофагов, внесло огромный вклад в становление и развитие молекулярной биологии. Раздел вирусологии, изучающий наследственные свойства вирусов, тесно связан с молекулярной генетикой. Вирусы не только предмет изучения, но и инструмент молекулярно-генетических исследований, что связывает вирусологию с генетической инженерией. Вирусы - возбудители большого количества инфекционных заболеваний человека, животных, растений, насекомых. С этой точки зрения вирусология тесно связана с медициной, ветеринарией, фитопатологией и другими науками.

Возникнув в конце XIX века как ветвь патологии человека и животных, с одной стороны, и фитопатологии - с другой, вирусология стала самостоятельной наукой, по праву занимающей одно из основных мест среди биологических наук.

Глава 1. История вирусологии

1.1. Открытие вирусов

Вирусология - молодая наука, ее история насчитывает немногим более 100 лет. Начав свой путь как наука о вирусах, вызывающих болезни человека, животных и растений, в настоящее время вирусология развивается в направлениях изучения основных законов современной биологии на молекулярном уровне, основываясь на том, что вирусы являются частью биосферы и важным фактором эволюции органического мира.

История вирусологии необычна тем, что один из ее предметов - вирусные болезни - стал изучаться задолго до того, как были открыты собственно вирусы. Начало истории вирусологии - это борьба с инфекционными заболеваниями и только впоследствии - постепенное раскрытие источников этих болезней. Подтверждением тому служат работы Эдуарда Дженнера (1749-1823 гг.) по предупреждению оспы и работы Луи Пастера (1822-1895 гг.) с возбудителем бешенства.

С незапамятных времен оспа была бичом человечества, унося тысячи жизней. Описания оспенной заразы встречаются в рукописях древнейших китайских и индийских текстов. Первые упоминания об эпидемиях оспы на европейском континенте датируются VI столетием нашей эры (эпидемия среди солдат эфиопской армии, осаждавшей Мекку), после чего наблюдался необъяснимый период времени, когда упоминания об эпидемиях оспы отсутствовали. Оспа снова начала гулять по континентам в XVII веке. Например, в Северной Америке (1617-1619 гг.) в штате Массачусетс погибло 9/10 населения, в Исландии (1707 г.) после эпидемии оспы от 57 тыс. человек осталось только 17 тыс., в г. Истхем (1763 г.) от 1331 жителя осталось 4 человека. В связи с этим, проблема борьбы с оспой стояла очень остро.

Методика предупреждения оспы через прививку, называемая вариоляцией, была известна с давних времен. Упоминания о применении вариоляции в Европе датируются серединой 17-го века со ссылками на более ранний опыт применения в Китае, на Дальнем Востоке, в Турции. Суть вариоляции заключалась в том, что содержимое пустул от пациентов, болевших легкой формой оспы, вносили в маленькую ранку на коже человека, что вызывало легкое заболевание и предупреждало острую форму. Однако при этом сохранялась большая опасность заболевания тяжелой формой оспы и смертность среди привитых достигала 10%. Дженнер совершил переворот в методике предупреждения оспы. Он первый обратил внимание на то, что люди, переболевшие коровьей оспой, которая протекала легко, впоследствии никогда не болели оспой. 14 мая 1796 г. Дженнер внес в ранку Джеймса Фипса, никогда не болевшего оспой, жидкость из пустул больной коровьей оспой доярки Сары Селмес. На месте искусственной инфекции у мальчика появились типичные пустулы, которые через 14 дней исчезли. Тогда Дженнер внес в ранку мальчика высокоинфекционный материал из пустул больного оспой. Мальчик не заболел. Так зародилась и подтвердилась идея вакцинации (от латинского слова vacca - корова). Во времена Дженнера вакцинация понималась как внесение инфекционного материала коровьей оспы в организм человека с целью предотвращения заболевания натуральной оспой. Термин вакцина применяли к веществу, предохранявшему от оспы. С 1840 г. противооспенную вакцину стали получать заражением телят. Вирус оспы человека был открыт только в 1904 г. Таким образом, оспа - это первая инфекция, против которой была применена вакцина, т. е. первая управляемая инфекция. Успехи в вакцинопрофилактике черной оспы привели к ее искоренению в мировом масштабе.

В наше время вакцинация и вакцина употребляются как общие термины, обозначающие прививку и прививочный материал.

Пастер, по существу не знавший ничего конкретного о причинах бешенства, кроме неоспоримого факта его инфекционной природы, использовал принцип ослабления (аттенуации) возбудителя. В целях ослабления болезнетворных свойств возбудителя бешенства был использован кролик, в мозг которого ввели мозговую ткань умершей от бешенства собаки. После смерти кролика мозговая ткань его была введена следующему кролику и т. д. Было проведено около 100 пассажей, прежде чем возбудитель адаптировался к ткани мозга кролика. Будучи введен подкожно в организм собаки, он проявлял лишь умеренные свойства патогенности. Такой «перевоспитанный» возбудитель Пастер назвал «фиксированным», в отличие от «дикого», которому свойственна высокая патогенность. Позднее Пастер разработал метод создания иммунитета, состоящий из серии инъекций с постепенно увеличивающимся содержанием фиксированного возбудителя. Собака, прошедшая полный курс инъекций, оказалась в полной мере устойчивой к инфекции. Пастер пришел к выводу, что процесс развития инфекционной болезни, по существу, является борьбой микробов с защитными силами организма. «Каждая болезнь должна иметь своего возбудителя, а мы должны способствовать развитию иммунитета к этой болезни в организме пациента», - говорил Пастер. Еще не понимая, каким образом организм вырабатывает иммунитет, Пастер сумел использовать его принципы и направить механизмы этого процесса на пользу человека. В июле 1885 г. Пастеру представился случай испытать свойства «фиксированного» возбудителя бешенства на ребенке, укушенном бешеной собакой. Мальчику была проведена серия инъекций все более ядовитого вещества, причем последняя инъекция содержала уже полностью патогенную форму возбудителя. Мальчик остался здоров. Вирус бешенства был открыт Ремленже в 1903 г.

Следует отметить, что ни вирус оспы, ни вирус бешенства не были первыми открытыми вирусами, поражающими животных и человека. Первое место по праву принадлежит вирусу ящура, открытому Леффлером и Фрошем в 1898 г. Эти исследователи, используя многократные разведения фильтрующегося агента, показали его ядовитость и сделали заключение о его корпускулярной природе.

К концу XIX-го столетия выяснилось, что целый ряд заболеваний человека, таких как бешенство, оспа, грипп, желтая лихорадка являются инфекционными, однако их возбудители не обнаруживались бактериологическими методами. Благодаря работам Роберта Коха (1843-1910 гг.), который впервые использовал технику чистых бактериальных культур, появилась возможность различать бактериальные и небактериальные заболевания. В 1890 г. на X конгрессе гигиенистов Кох вынужден был заявить, что «…при перечисленных болезнях мы имеем дело не с бактериями, а с организованными возбудителями, которые принадлежат к совсем другой группе микроорганизмов». Это высказывание Коха свидетельствует, что открытие вирусов не было случайным событием. Не только опыт работы с непонятными по своей природе возбудителями, но и понимание сущности происходящего способствовали тому, что была сформулирована мысль о существовании оригинальной группы возбудителей инфекционных заболеваний небактериальной природы. Оставалось экспериментально доказать ее существование.

Первое экспериментальное доказательство существования новой группы возбудителей инфекционных заболеваний было получено нашим соотечественником - физиологом растений Дмитрием Иосифовичем Ивановским (1864-1920 гг.) при изучении мозаичных заболеваний табака. Это неудивительно, так как инфекционные заболевания эпидемического характера часто наблюдались и у растений. Еще в 1883-84 гг. голландский ботаник и генетик де Фриз наблюдал эпидемию позеленения цветов и предположил инфекционную природу заболевания. В 1886 г. немецкий ученый Майер, работавший в Голландии, показал, что сок растений, больных мозаичной болезнью, при инокуляции вызывает у растений такое же заболевание. Майер был уверен, что виновником болезни является микроорганизм, и безуспешно искал его. В 19 веке заболевания табака наносили огромный вред сельскому хозяйству и в нашей стране. В связи с этим, для изучения заболеваний табака на Украину была направлена группа исследователей, в которую, будучи студентом Петербургского университета, входил Д.И. Ивановский. В результате изучения заболевания, описанного в 1886 г. Майером как мозаичная болезнь табака, Д.И. Ивановский и В.В. Половцев пришли к выводу, что оно представляет собой два различных заболевания. Одно из них - «рябуха» - вызывается грибком, а другое - неизвестного происхождения. Изучение мозаичной болезни табака было продолжено Ивановским в Никитском ботаническом саду под руководством академика А.С. Фамицина. Используя сок пораженного болезнью листа табака, профильтрованный через свечу Шамберлана, задерживающую самые мелкие бактерии, Ивановский вызвал заболевание листьев табака. Культивирование зараженного сока на искусственных питательных средах не дало результатов и Ивановский приходит к выводу, что возбудитель болезни имеет необычную природу - он фильтруется через бактериальные фильтры и не способен расти на искусственных питательных средах. Прогревание сока при 60-70 °C лишало его инфекционности, что свидетельствовало о живой природе возбудителя. Ивановский сначала назвал новый тип возбудителя «фильтрующиеся бактерии». Результаты работы Д.И. Ивановского были положены в основу его диссертации, представленной в 1888 г., и опубликованы в книге «О двух болезнях табака» в 1892 году. Этот год и считается годом открытия вирусов.

Определенный период времени в зарубежных публикациях открытие вирусов связывали с именем голландского ученого Бейеринка (1851-1931 гг.), который также занимался изучением мозаичной болезни табака и опубликовал свои опыты в 1898 г. Профильтрованный сок зараженного растения Бейеринк поместил на поверхность агара, проинкубировал и получил на его поверхности бактериальные колонии. После этого верхний слой агара с колониями бактерий был удален, а внутренний слой был использован для заражения здорового растения. Растение заболело. Из этого Бейеринк сделал вывод, что причиной заболевания являются не бактерии, а некая жидкая субстанция, которая могла проникнуть внутрь агара, и назвал возбудителя «жидкий живой контагий». В связи с тем, что Ивановский только подробно описал свои опыты, но не уделил должного внимания небактериальной природе возбудителя, возникло недопонимание ситуации. Известность работы Ивановского приобрели только после того, как Бейеринк повторил и расширил его опыты и подчеркнул, что Ивановский впервые доказал именно небактериальный характер возбудителя самой типичной вирусной болезни табака. Сам Бейеринк признал первенство Ивановского и в настоящее время приоритет открытия вирусов Д.И. Ивановским признан во всем мире.

Слово ВИРУС означает яд. Этот термин применял еще Пастер для обозначения заразного начала. Следует отметить, что в начале 19 века все болезнетворные агенты назывались словом вирус. Только после того, как стала понятна природа бактерий, ядов и токсинов терминами «ультравирус», а затем просто «вирус» стали обозначать «новый тип фильтрующегося возбудителя». Широко термин «вирус» укоренился в 30-е годы нашего столетия.

В настоящее время ясно, что вирусы характеризуются убиквитарностью, то есть повсеместностью распространения. Вирусы поражают представителей всех царств живого: человека, позвоночных и беспозвоночных животных, растения, грибы, бактерии.

Первое сообщение, имеющее отношение к вирусам бактерий было сделано Ханкин в 1896 г. В Летописи Института Пастера он заявил, что «... вода некоторых рек Индии обладает бактерицидным действием...», что без сомнения связано с вирусами бактерий. В 1915 г. Туорт в Лондоне, изучая причины лизиса бактериальных колоний, описал принцип передачи «лизиса» новым культурам в ряду поколений. Его работы, как это часто бывает, фактически оказались не замеченными, и два года спустя, в 1917 г., канадец де Эрелль повторно обнаружил явление лизиса бактерий, связанного с фильтрующимся агентом. Он назвал этот агент бактериофагом. Де Эрелль предполагал, что бактериофаг один. Однако исследования Барнета, работавшего в Мельбурне в 1924-34 гг., показали широкое разнообразие бактериальных вирусов по физическим и биологическим свойствам. Открытие многообразия бактериофагов вызвало большой научный интерес. В конце 30-х годов трое исследователей - физик Дельбрюк, бактериологи Лурия и Херши, работавшие в США, создали так называемую «Фаговую группу», исследования которой в области генетики бактериофагов в конечном итоге привели к рождению новой науки - молекулярной биологии.

Изучение вирусов насекомых существенно отстало от вирусологии позвоночных животных и человека. В настоящее время ясно, что вирусы, поражающие насекомых, условно можно разделить на 3 группы: собственно вирусы насекомых, вирусы животных и человека, для которых насекомые являются промежуточными хозяевами, и вирусы растений, которые также поражают насекомых.

Первый вирус насекомых, который был идентифицирован - вирус желтухи шелковичного червя (вирус полиэдроза тутового шелкопряда, названный Bollea stilpotiae). Еще в 1907 г. Провачек показал, что фильтрованный гомогенат больных личинок является инфекционным для здоровых личинок тутового шелкопряда, но только в 1947 г. немецкий ученый Бергольд обнаружил палочковидные вирусные частицы.

Одним из наиболее плодотворных исследований в области вирусологии является изучение Ридом природы желтой лихорадки на волонтерах армии США в 1900-1901 гг. Убедительно было продемонстрировано, что желтая лихорадка вызывается фильтрующимся вирусом, который передавался комарами и москитами. Было также установлено, что москиты после впитывания инфекционной крови в течение двух недель остаются неинфекционными. Таким образом, был определен внешний инкубационный период заболевания (время, необходимое для репродукции вируса в насекомом) и установлены основные принципы эпидемиологии арбовирусных инфекций (вирусных инфекций, передаваемых кровососущими членистоногими).

Способность размножения вирусов растений в своем переносчике - насекомом была показана в 1952 г. Мараморошу. Исследователь, используя технику инъекций насекомым, убедительно показал способность вируса желтухи астр размножаться в своем переносчике - шеститочечной цикаде.

1.2. Этапы развития вирусологии

История достижений вирусологии напрямую связана с успехами развития методической базы исследований.

^ Конец XIX - начало XX-го века. Основным методом идентификации вирусов в этот период был метод фильтрации через бактериологические фильтры (свечи Шамберлана), которые использовались как средство разделения возбудителей на бактерии и небактерии. С использованием фильтруемости через бактериологические фильтры были открыты следующие вирусы:

1892 г. - вирус табачной мозаики;

1898 г. - вирус ящура;

1899 г. - вирус чумы рогатого скота;

1900 г. - вирус желтой лихорадки;

1902 г. - вирус оспы птиц и овец;

1903 г. - вирус бешенства и вирус чумы свиней;

1904 г. - вирус оспы человека;

1905 г. - вирус чумы собак и вирус вакцины;

1907 г. - вирус денге;

1908 г. - вирус оспы и трахомы;

1909 г. - вирус полиомиелита;

1911 г. - вирус саркомы Рауса;

1915 г. - бактериофаги;

1916 г. - вирус кори;

1917 г. - вирус герпеса;

1926 г. - вирус везикулярного стоматита.

30-е годы - основным вирусологическим методом, используемым для выделения вирусов и их дальнейшей идентификации, являются лабораторные животные (белые мыши - для вирусов гриппа, новорожденные мыши - для вирусов Коксаки, шимпанзе - для вируса гепатита B, куры, голуби - для онкогенных вирусов, поросята-гнотобионты - для кишечных вирусов и т. д.). Первым, кто начал систематически использовать лабораторных животных при изучении вирусов, был Пастер, который еще в 1881 г. проводил исследования по инокуляции материала от больных бешенством в мозг кролика. Другая веха - работы по изучению желтой лихорадки, следствием которых явилось использование в вирусологической практике новорожденных мышей. Кульминацией этого цикла работ стало выделение Сайклзом в 1948 г. на мышах-сосунках группы вирусов эпидемической миалгии.

1931 г. - в качестве экспериментальной модели для выделения вирусов стали использоваться куриные эмбрионы, которые обладают высокой чувствительностью к вирусам гриппа, оспы, лейкоза, саркомы кур и некоторым другим вирусам. И в настоящее время куриные эмбрионы широко используются для выделения вирусов гриппа.

1932 г. - английский химик Элфорд создает искусственные мелкопористые коллоидные мембраны - основу для метода ультрафильтрации, с помощью которого стало возможным проводить определение размера вирусных частиц и дифференцировать вирусы по этому признаку.

1935 г. - применение метода центрифугирования дало возможность кристаллизации вируса табачной мозаики. В настоящее время методы центрифугирования и ультрацентрифугирования (ускорение на дне пробирки превышает 200000 g) широко используются для выделения и очистки вирусов.

В 1939 г. для изучения вирусов впервые был применен электронный микроскоп, обладающий разрешающей способностью 0,2-0,3 нм. Использование ультратонких срезов тканей и метода негативного контрастирования водных суспензий позволило проводить изучение взаимодействия вирусов с клеткой и исследовать структуру (архитектуру) вирионов. Сведения, полученные с помощью электронного микроскопа, были значительно расширены с помощью рентгеноструктурного анализа кристаллов и псевдокристаллов вирусов. Совершенствование электронных микроскопов завершилось созданием сканирующих микроскопов, позволяющих получать объемные изображения. С использованием метода электронной микроскопии изучена архитектура вирионов, особенности их проникновения в клетку хозяина.

В этот период была открыта основная масса вирусов. В качестве примера могут быть приведены следующие:

1931 г. - вирус гриппа свиней и вирус западного энцефаломиелита лошадей;

1933 г. - вирус гриппа человека и вирус восточного энцефаломиелита лошадей;

1934 г. - вирус паротита;

1936г. - вирус рака молочной железы мышей;

1937г. - вирус клещевого энцефалита.

40-е годы. В 1940 г. Хогланд с коллегами установили, что вирус осповакцины содержит ДНК, но не РНК. Стало очевидным, что вирусы отличаются от бактерий не только размерами и неспособностью расти без клеток, но и тем, что они содержат только один вид нуклеиновой кислоты - ДНК или РНК.

1941 г. - американский ученый Херст на модели вируса гриппа открыл феномен гемагглютинации (склеивания эритроцитов). Это открытие легло в основу разработки методов выявления и идентификации вирусов и способствовало изучению взаимодействия вируса с клеткой. Принцип гемагглютинации положен в основу ряда методов:

^ РГА - реакция гемагглютинации - применяется для обнаружения и титрования вирусов;

РТГА - реакция торможения гемагглютинации - применяется для идентификации и титрования вирусов.

1942 г. - Херст устанавливает наличие у вируса гриппа фермента, который позднее идентифицирован как нейраминидаза.

1949 г. - открытие возможности культивирования клеток животных тканей в искусственных условиях. В 1952 г. Эндерс, Уэллер и Роббинс получили Нобелевскую премию за разработку метода культуры клеток.

Введение в вирусологию метода культуры клеток явилось важным событием, давшим возможность получения культуральных вакцин. Из широко применяемых в настоящее время культуральных живых и убитых вакцин, созданных на основе аттенуированных штаммов вирусов, следует отметить вакцины против полиомиелита, паротита, кори и краснухи.

Создателями вакцин против полиомиелита являются американские вирусологи Сэбин (трехвалентная живая вакцина на основе аттенуированных штаммов полиовирусов трех серотипов) и Солк (убитая трехвалентная вакцина). В нашей стране советскими вирусологами М.П. Чумаковым и А.А. Смородинцевым разработана технология производства живой и убитой вакцин против полиомиелита. В 1988 г. Всемирная ассамблея здравоохранения поставила перед ВОЗ задачу ликвидации полиомиелита во всем мире с полным прекращением циркуляции дикого полиовируса. К настоящему времени достигнут огромный прогресс в этом направлении. Применение глобальной вакцинации против полиомиелита с применением «туровых» схем вакцинации позволило не только кардинально снизить заболеваемость, но и создать территории, свободные от циркуляции дикого полиовируса.

Открыты вирусы:

1945 г. - вирус Крымской геморрагической лихорадки;

1948 г. - вирусы Коксаки.

50-е годы. В 1952 г. Дульбекко разрабатывает метод титрования бляшек в монослое клеток эмбриона цыпленка, что позволило ввести в вирусологию количественный аспект. 1956-62 гг. Уотсон, Каспар (США) и Клуг (Великобритания) разрабатывают общую теорию симметрии вирусных частиц. Структура вирусной частицы стала одним из критериев в системе классификации вирусов.

Этот период характеризовался значительными достижениями в области бактериофагов:

Установлена индукция профага лизогенизирующих фагов (Львов и др., 1950г.);

Доказано, что инфекционность присуща фаговой ДНК, а не белковой оболочке (Херши, Чейз, 1952 г.);

Открыто явление общей трансдукции (Циндер, Ледерберг, 1952 г.).

Реконструирован инфекционный вирус табачной мозаики (Френкель-Конрад, Вильяме, Сингер, 1955-57 гг.), в 1955 г. получен в кристаллическом виде вирус полиомиелита (Шаффер, Шверд, 1955 г.).

Открыты вирусы:

1951 г. - вирусы лейкоза мышей и ECHO;

1953 г. - аденовирусы;

1954 г. - вирус краснухи;

1956 г. - вирусы парагриппа, цитомегаловирус, респираторно-синцитиальный вирус;

1957 г. - вирус полиомы;

1959 г. - вирус аргентинской геморрагической лихорадки.

60-е и последующие годы характеризуются расцветом молекулярно-биологических методов исследования. Достижения в области химии, физики, молекулярной биологии и генетики легли в основу методической базы научных исследований, которые стали применяться не только на уровне методик, но и целых технологий, где вирусы выступают не только как объект исследований, но и как инструмент. Ни одно открытие молекулярной биологии не обходится без вирусной модели.

1967 г. - Катес и МакАуслан демонстрируют присутствие в вирионе осповакцины ДНК-зависимой РНК-полимеразы. В следующем году обнаруживается РНК-зависимая РНК-полимераза у реовирусов, а затем у парамиксо- и рабдовирусов. В 1968 г. Якобсон и Балтимор устанавливают наличие у полиовирусов геномного белка, соединенного с РНК, Балтимор и Бостон устанавливают, что геномная РНК полиовируса транслируется в полипротеин.

Открыты вирусы:

1960 г. - риновирусы;

1963 г. - австралийский антиген (HBsAg).

70-е годы. Балтимор одновременно с Темином и Мизутани сообщают об открытии в составе РНК-содержащих онкогенных вирусов фермента обратной транскриптазы (ревертазы). Становится реальным изучение генома РНК содержащих вирусов.

Изучение экспрессии генов у вирусов эукариот дало фундаментальную информацию о молекулярной биологии самих эукариот - существование кэп-структуры мРНК и ее роль в трансляции РНК, наличие полиадениловой последовательности на 3"-конце мРНК, сплайсинг и роль энхансеров в транскрипции впервые выявлены при изучении вирусов животных.

1972 г. - Берг публикует сообщение о создании рекомбинантной молекулы ДНК. Возникает новый раздел молекулярной биологии - генная инженерия. Применение технологии рекомбинантных ДНК позволяет получать белки, имеющие важное значение в медицине (инсулин, интерферон, вакцины). 1975 г. - Келер и Мильштейн получают первые линии гибридов, продуцирующих моноклональные антитела (МКА). На основе МКА разрабатываются самые специфичные тест-системы для диагностики вирусных инфекций. 1976 г. - Бламберг за открытие HBsAg получает Нобелевскую премию. Установлено, что гепатит A и гепатит B вызываются разными вирусами.

Открыты вирусы:

1970 г. - вирус гепатита B;

1973 г. - ротавирусы, вирус гепатита A;

1977 г. - вирус гепатита дельта.

80-е годы. Развитие заложенных отечественным ученым Л.А. Зильбером представлений о том, что возникновение опухолей может быть связано с вирусами. Компоненты вирусов, ответственные за развитие опухолей, назвали онкогенами. Вирусные онкогены оказались в числе лучших модельных систем, помогающих изучению механизмов онкогенетической трансформации клеток млекопитающих.

1985 г. - Мюллис получает Нобелевскую премию за открытие полимеразной цепной реакции (ПЦР). Это - молекулярно-генетический метод диагностики, позволивший, кроме того, усовершенствовать технологию получения рекомбинантных ДНК и открыть новые вирусы.

Открыты вирусы:

1983 г. - вирус иммунодефицита человека;

1989 г. - вирус гепатита C;

1995 г. - с использованием ПЦР открыт вирус гепатита G.

1.3. Развитие концепции о природе вирусов

Ответы на вопросы «Что такое вирусы?» и «Какова их природа?» составляли предмет дискуссии многие годы со времени их открытия. В 20-30 гг. никто не сомневался, что вирусы являются живой материей. В 30-40 гг. считалось, что вирусы - это микроорганизмы, так как способны размножаться, обладают наследственностью, изменчивостью и приспособляемостью к меняющимся условиям среды обитания, и, наконец, подвержены биологической эволюции, которая обеспечивается естественным и искусственным отбором. В 60-е годы первые успехи молекулярной биологии определили закат концепции о вирусах как организмах. В онтогенетическом цикле вируса выделены две формы - внеклеточная и внутриклеточная. Для обозначения внеклеточной формы вируса введен термин ВИРИОН. Установлены отличия его организации от строения клеток. Обобщены факты, указывающие на совершенно отличный от клеток тип размножения, названный дисъюнктивная репродукция. Дисъюнктивная репродукция - это временная и территориальная разобщенность синтеза вирусных компонентов - генетического материала и белков - от последующей сборки и формирования вирионов. Показано, что генетический материал вирусов представлен одним из двух типов нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК). Сформулировано, что основным и абсолютным критерием отличия вирусов от всех других форм жизни является отсутствие у них собственных белоксинтезирующих систем.

Накопившиеся данные позволили прийти к выводу, что вирусы не являются организмами, пусть даже мельчайшими, так как любые, даже минимальные организмы типа микоплазм, риккетсий и хламидий имеют собственные белоксинтезирующие системы. Согласно определению, сформулированному академиком В.М. Ждановым, вирусы являются автономными генетическими структурами, способными функционировать только в клетках с разной степенью зависимости от клеточных систем синтеза нуклеиновых кислот и полной зависимостью от клеточных белоксинтезирующих и энергетических систем, и подвергающимися самостоятельной эволюции.

Таким образом, вирусы представляют собой многообразную и многочисленную группу неклеточных форм жизни, не являющихся микроорганизмами, и объединенных в царство Vira, Вирусы изучаются в рамках вирусологии, которая представляет собой самостоятельную научную дисциплину, имеющую свой объект и методы исследования.

Вирусологию разделяют на общую и частную, а вирусологические исследования - на фундаментальные и прикладные. Предметом фундаментальных исследований в вирусологии является архитектура вирионов, их состав, особенности взаимодействия вирусов с клеткой, способы переноса наследственной информации, молекулярные механизмы синтеза элементов и процесс их объединения в целое, молекулярные механизмы изменчивости вирусов и их эволюция. Прикладные исследования в вирусологии связаны с решением проблем медицины, ветеринарии и фитопатологии.

ГЛАВА 2

^ СТРУКТУРНАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВИРУСОВ

В онтогенетическом цикле вируса выделены две стадии - внеклеточная и внутриклеточная и, соответственно, две формы его существования - вирион и вегетативная форма. Вирион - это целая вирусная частица, в основном состоящая из белка и нуклеиновой кислоты, часто устойчивая к воздействию факторов внешней среды и приспособленная для переноса генетической информации из клетки в клетку. Вегетативная форма вируса существует в едином комплексе вирус-клетка и только в их тесном взаимодействии.

2.1. Архитектура вирионов

Внеклеточная форма вируса - вирион, предназначенная для сохранения и переноса нуклеиновой кислоты вируса, характеризуется собственной архитектурой, биохимическими и молекулярно-генетическими особенностями. Под архитектурой вирионов понимают ультратонкую структурную организацию этих надмолекулярных образований, различающихся размерами, формой и сложностью строения. Для описания архитектуры вирусных структур разработана номенклатура терминов:

Белковая субъединица - единая, уложенная определенным образом полипептидная цепь.

Структурная единица (структурный элемент) - белковый ансамбль более высокого порядка, образованный несколькими химически связанными идентичными или неидентичными субъединицами.

Морфологическая единица - группа выступов (кластер) на поверхности капсида, видимая в электронном микроскопе. Часто наблюдаются кластеры, состоящие из пяти (пентамер) и шести (гексамер) выступов. Это явление получило название пентамерно-гексамерной кластеризации. Если морфологическая единица соответствует химически значимому образованию (сохраняет свою организацию в условиях мягкой дезинтеграции), то применяют термин капсомер.

Капсид - внешний белковый чехол или футляр, образующий замкнутую сферу вокруг геномной нуклеиновой кислоты.

Кор (core) - внутренняя белковая оболочка, непосредственно примыкающая к нуклеиновой кислоте.

Нуклеокапсид - комплекс белка с нуклеиновой кислотой, представляющий собой упакованную форму генома.

Суперкапсид или пеплос - оболочка вириона, образованная липидной мембраной клеточного происхождения и вирусными белками.

Матрикс - белковый компонент, локализованный между суперкапсидом и капсидом.

Пепломеры и шипы - поверхностные выступы суперкапсида.

Как уже отмечалось, вирусы могут проходить через самые микроскопические поры, задерживающие бактерии, за что и были названы фильтрующимися агентами. Свойство фильтруемости вирусов обусловлено размерами, исчисляемыми нанометрами (нм), что на несколько порядков меньше, чем размеры самых мелких микроорганизмов. Размеры вирусных частиц, в свою очередь, колеблются в относительно широких пределах. Самые мелкие просто устроенные вирусы имеют диаметр чуть больше 20 нм (парвовирусы, пикорнавирусы, фаг Qβ), вирусы средних размеров - 100-150 нм (аденовирусы, коронавирусы). Наиболее крупными признаны вирусные частицы осповакцины, размеры которых достигают 170x450 нм. Длина нитевидных вирусов растений может составлять 2000 нм.

Представители царства Vira характеризуются разнообразием форм. По своей структуре вирусные частицы могут быть простыми образованиями, а могут представлять собой достаточно сложные ансамбли, включающие несколько структурных элементов. Условная модель гипотетического вириона, включающего все возможные структурные образования, представлена на рисунке 1.

Существует два типа вирусных частиц (ВЧ), принципиально отличающихся друг от друга:

1) ВЧ, лишенные оболочки (безоболочечные или непокрытые вирионы);

2) ВЧ, имеющие оболочку (оболочечные или покрытые вирионы).

Рис. 1. Строение гипотетического вириона

2.1.1. Строение вирионов, лишенных оболочки

Выделено три морфологических типа вирионов, лишенных оболочки: палочковидные (нитевидные), изометрические и булавовидные (рис. 2). Существование первых двух типов непокрытых вирионов определяется способом укладки нуклеиновой кислоты и ее взаимодействием с белками.

1. Белковые субъединицы связываются с нуклеиновой кислотой, располагаясь вдоль нее периодическим образом так, что она сворачивается в спираль и образует структуру под названием нуклеокапсид. Такой способ регулярного, периодического взаимодействия белка и нуклеиновой кислоты определяет образование палочковидных и нитевидных вирусных частиц.

2. Нуклеиновая кислота не связана с белковым чехлом (возможные нековалентные связи очень подвижны). Такой принцип взаимодействия определяет образование изометрических (сферических) вирусных частиц. Белковые оболочки вирусов, не связанные с нуклеиновой кислотой, называют капсидом.

3. Булавовидные вирионы обладают дифференцированной структурной организацией и состоят из ряда дискретных структур. Основными структурными элементами вириона являются изометрическая головка и хвостовой отросток. В зависимости от вируса в структуре вириона также могут присутствовать муфта, шейка, воротничок, хвостовой стержень, хвостовой чехол, базальная пластинка и фибриллы. Наиболее сложную дифференцированную структурную организацию имеют бактериофаги T-четной серии, вирион которых состоит из всех перечисленных структурных элементов.

Вирионам или их компонентам могут быть присущи два основных типа симметрии (свойство тел повторять свои части) - спиральный и икосаэдрический. В том случае, если компоненты вириона обладают разной симметрией, то говорят о комбинированном типе симметрии ВЧ. (схема 1).

Спиральная укладка макромолекул описывается следующими параметрами: числом субъединиц на виток спирали (u, число необязательно целое); расстоянием между субъединицами вдоль оси спирали (p); шагом спирали (P); P=pu. Классическим примером вируса со спиральным типом симметрии является вирус табачной мозаики (ВТМ). Нуклеокапсид этого палочковидного вируса размером 18x300 нм состоит из 2130 идентичных субъединиц, на виток спирали приходится 16 1/3 субъединиц, шаг спирали составляет 2,3 нм.

Икосаэдрическая симметрия - самая эффективная для конструирования замкнутог

Сколько бы ни проводилось исследований, ученые признают, что вирусы остаются до сих пор мало изученными, а потому их распространение и влияние на человеческий организм и на окружающую среду в целом спрогнозировать довольно сложно. И дело не только в том, что изучение инфекционных микроорганизмов требует наличия квалифицированных кадров, специального оборудования и немалых средств, поскольку каждый вирус имеет свою структуру, особенности размножения и устойчивость к внешней среде.

Главная проблема в том, что в стерильных лабораторных условиях поведение микроорганизмов отличается от внешней среды - хотя бы потому, что в природных условиях они взаимодействуют с другими организмами и это неизбежно отражается на их развитии и мутациях. Поэтому до сих пор природа вирусов, история их возникновения и развития досконально и не изучены.

Еще одна серьезная проблема - мутации вирусов, их изменение под воздействием окружающей среды. Приходится постоянно менять условия экспериментов, вести статистику по скорости и форме появления мутации, воздействовать на них различными медицинскими препаратами.

Но, несмотря на все сложности, исследования в этой сфере продолжаются, ведь каждая инновация приближает к созданию новых эффективных лекарств, предупреждению заболеваний и эпидемий. Это особенно важно, учитывая тот факт, что вирусы способны поражать все существующие клетки, как растений, так и человека. Только за последние несколько месяцев появилось множество перспективах открытий, о самых важных из них и пойдет далее речь.

3D поможет лучше узнать врага

Впервые в истории исследователи из шведской Национальной ускорительной лаборатории SLAC получили с помощью уникального рентгеновского лазера трехмерное изображение, демонстрирующее часть внутренней структуры инфекционного вируса. В статье, опубликованной в свежем номере Physical Review Letters, говорится, что ученые исследовали так называемый мимивирус , который относится к категории гигантских вирусов, размеры которых в тысячи раз больше обычных. Мимивирус также отличается генетической сложностью - он обладает почти тысячью крупных генов, что гораздо больше, чем у ВИЧ.

Специалисты давно пытаются узнать больше о мимивирусах - их происхождении, а также о том, заимствуют ли они со временем гены у организма-хозяина, однако большинство экспериментов заходило в тупик. Шведские физики использовали новую методику, которая позволила создать трехмерную модель вируса. С помощью сложного программного обеспечения, разработанного в Корнелльском университете, исследователи сделали множество фото и сложили отдельные снимки различных вирусных частиц в одно общее 3D-изображение мимивируса. Это позволило получить о нем максимально полную и достоверную информацию.

Технология открывает новую эру в вирусологии: теперь изучать микробы, а соответственно, бороться с ними будет гораздо проще. В ближайшее время планируется таким же образом исследовать вирусы, которые по размеру меньше мимивируса, но зачастую опаснее, включая грипп, герпес и ВИЧ.

Грипп - редкое заболевание

В новом номере журнала PLOS Biology появилось любопытное исследование, свидетельствующее о том, что взрослые в возрасте старше 30 лет болеют гриппом максимум один раз в пять лет. К такому выводу пришла международная группа ученых, возглавляемая специалистами Лондонского имперского колледжа. Ученые говорят, что при постановке диагноза большинство врачей совершают фатальную ошибку, путая вирус гриппа с простудой или болезнями, вызванными различными возбудителями распираторных и инфекционных заболеваний, типа риновирусами или коронавирусами.

Исследователи проанализировали образцы крови у 151 добровольца из Южного Китая, проверяя их на уровни антител против девяти обнаруженных в тех местах различных штаммов вируса гриппа. В процессе исследования выяснилось, что дети заболевают гриппом один раз в два года, но со временем приобретают иммунитет.

В итоге грипп для взрослых - довольно редкое заболевание и выявить его можно исключительно по анализу крови, а уж никак не по "внешним традиционным" симптомам. Это открытие глобально изменит подход к диагностике простудных заболеваний, а также методике их лечения.

Крокодилы научат бороться с микробами

Ученые из Университета Джорджа Мейсона выяснили, что аллигаторы обладают уникальной иммунной системой, которая защищает их от всевозможных вирусов и микробов. Подробности исследования описаны в последнем номере журнала PLoS ONE .

Ранее специалисты из Университета Луизианы обнаружили, что сыворотка крови рептилий способна уничтожать 23 штамма бактерий и даже бороться с ВИЧ. Тогда химики пришли к заключению, что противомикробными молекулами в крови аллигаторов, скорее всего, являются ферменты, расщепляющие особый тип липидов.

Нынешний же эксперимент показал, что противомикробными молекулами в сыворотке крови аллигаторов являются пептиды CAMP, или, как их еще называют, катионные антимикробные пептиды. Опыты, в частности, показали, что они успешно уничтожают кишечную палочку, золотистый стафилококк и синегнойную палочку.

Результаты исследования станут основой для создания нового поколения антибиотиков, ведь против большинства имеющихся препаратов вирусы уже выработали устойчивость.

Простой способ убить ВИЧ

Представители Научно-исследовательского института Скриппса при содействии ведущих американских лабораторий создали новый вид вакцины против ВИЧ. Детали исследования описаны в журнале Nature .

Вирус иммунодефицита - один из самых коварных, поскольку он активно мутирует и приспосабливается ко всем имеющимся препаратам. Во многом это объясняет тот факт, что эффективного лекарства против него пока нет.

Новый экспериментальный препарат eCD4-Ig блокирует практически все штаммы вируса иммунодефицита, полностью их обезвреживая. Немаловажно, что при проведении опытов на обезьянах, никакого иммунного ответа организма на eCD4-Ig обнаружено не было.

Очевидно белок, ставший основой вакцины, похож на тот, что содержится в клетках живого организма. Исследования также показали, что препарат связывается с оболочкой ВИЧ-1 гораздо лучше, чем самые передовые нейтрализующие антитела, поэтому он может стать действенной альтернативой существующим вакцинам против ВИЧ.

Для доставки в организм eCD4-Ig используется аденоассоциированный вирус, не вызывающий никаких заболеваний. После инъекции в мышечную ткань, он превращает клетки в фабрики по производству нового защитного белка, которые будут активны в течение многих лет, а возможно, и возможно, и десятилетия. Разработчики препарата надеются, что клинические испытания вакцины на людях начнутся уже в этом году, ведь препарат обещает навсегда избавить человечество от одного из смертельных заболеваний.

Биологическое оружие в действии

Как известно, вирусы могут стать одним из наиболее действенных видов биологического оружия: например, если выпустить оспу, то будет уничтожено больше половины населения всего земного шара. Также доказано, что некоторые вирусы оказывают мощное воздействие на сознание живых существ. В этом в очередной раз убедились специалисты из французского Университета Перпиньян, опубликовавшие научную работу по этой теме в журнале Proceedings of the The Royal Society.

Все начинается с того, что оса откладывает свои яйца, а вместе с ними и особый вирус DcPV, внутрь живых божьих коровок. Спустя три недели, личинка осы выходит из тела жертвы и прядет кокон, а божья коровка становится полностью парализованной.
Вирус DcPV, который идентифицировали совсем недавно, считается ближайшим "родственником" вируса полиомиелита, вызывающего паралич. Также установлено, что активно размножаясь, он поражает нервную систему. Все эти симптомы наглядно демонстрирует божья коровка, мозг которой оккупирован DcPV.

РАССКАЗАТЬ ДРУЗЬЯМ

ВИРУСОЛОГИЯ

Вирусология - раздел биологии, изучающий вирусы (от латинского слова virus - яд).

Впервые существование вируса (как нового типа возбудителя болезней) доказал в 1892 году русский учёный Д. И. Ивановский. После многолетних исследований заболеваний табачных растений, в работе, датированной 1892 годом, Д. И. Ивановский приходит к выводу, что мозаичная болезнь табака вызывается «бактериями, проходящими через фильтр Шамберлана, которые, однако, не способны расти на искусственных субстратах». На основании этих данных были определены критерии, по которым возбудителей заболеваний относили к этой новой группе: фильтруемость через «бактериальные» фильтры, неспособность расти на искусственных средах, воспроизведения картины заболевания фильтратом, освобождённым от бактерий и грибов. Возбудитель мозаичной болезни называется Д. И. Ивановским по-разному, термин вирус ещё не был введён, иносказательно их называли то «фильтрующимися бактериями», то просто «микроорганизмами».

Пять лет спустя, при изучении заболеваний крупного рогатого скота, а именно - ящура, был выделен аналогичный фильтрующийся микроорганизм. А в 1898 году, при воспроизведении опытов Д. Ивановского голландским ботаником М. Бейеринком, он назвал такие микроорганизмы «фильтрующимися вирусами». В сокращённом виде, это название и стало обозначать данную группу микроорганизмов.

В 1901 г. было обнаружено первое вирусное заболевание человека - жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами.

В 1911 г. Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака - саркомы Рауса (лишь в 1966 г, спустя 55 лет, ему была вручена за это открытие Нобелевская премия по физиологии и медицине).

^ Этапы развития вирусологии

Быстрый прогресс в области вирусологических знаний, основанный в значительной мере на достижениях смежных естественных наук, обусловил возможность углубленного познания природы вирусов. Как ни в одной другой науке, в вирусологии прослеживается быстрая и четкая смена уровней познания - от уровня организма до субмолекулярного.

Приведенные периоды развития вирусологии отражают те уровни, которые являлись доминирующими в течение одного - двух десятилетий.

^ Уровень организма (30-40-е годы XX века). Основной экспериментальной моделью являются лабораторные животные (белые мыши, крысы, кролики, хомяки и т. д.), основным модельным вирусом - вирус гриппа.

В 40-е годы в вирусологию в качестве экспериментальной модели прочно входят куриные эмбрионы в связи с их высокой чувствительностью к вирусам гриппа, оспы и некоторым другим. Использование этой модели стало возможным благодаря исследованиям австралийского вирусолога и иммунолога Ф. М. Бернета, автора пособия по вирусологии «Вирус как организм».

Открытие американским вирусологом Херстом феномена гемагглютинации немало способствовало изучению взаимодействия вируса с клеткой на модели вируса гриппа и эритроцитов.

^ Уровень клетки (50-е годы). Происходит значительное событие в истории вирусологии - открытие возможности культивировать клетки в искусственных условиях. В. Дж. Эндерс, Т. Уэллер, Ф. Роббинс получили Нобелевскую премию за разработку метода культуры клеток. Использование культуры клеток в вирусологии явилось подлинно революционным событием, послужившим основой для выделения многочисленных новых вирусов, их идентификации, клонирования, изучения их взаимодействия с клеткой. Появилась возможность получения культуральных вакцин. Эта возможность была доказана на примере вакцины против полиомиелита. В содружестве с американскими вирусологами Дж. Солком и А. Сейбином, советскими вирусологами М. П. Чумаковым, А. А. Смородинцевым и др. была разработана технология производства, апробирована и внедрена в практику убитая и живая вакцины против полиомиелита. Была проведена массовая иммунизация детского населения в СССР (около 15 млн.) живой полиомиелитной вакциной, в результате резко снизилась заболеваемость полиомиелитом и практически исчезли паралитические формы заболевания. За разработку и внедрение в практику живой полиомиелитной вакцины М. П. Чумакову и А. А. Смородинцеву была присуждена Ленинская премия. Другим важным приложением техники выращивания вирусов явилось получение Дж. Эндерсом и А. А. Смородинцевым живой коревой вакцины, широкое применение которой обусловило значительное снижение заболеваемости корью и является основой для искоренения этой инфекции.

Широко внедрялись в практику и другие культуральные вакцины - энцефалитная, ящурная, антирабическая и т. д.

^ Молекулярный уровень (60-е годы). В вирусологии широко стали использовать методы молекулярной биологии, а вирусы благодаря простой организации их генома стали распространенной моделью для молекулярной биологии. Ни одно открытие молекулярной биологии не обходится без вирусной модели, включая генетический код, весь механизм внутриклеточной экспрессии генома, репликацию ДНК, процессинг (созревание) информационных РНК и т. д. В свою очередь использование молекулярных методов в вирусологии позволило установить принципы строения (архитектуры) вирусных индивидуумов - вирионов (термин, введенный французским микробиологом А. Львовом), способы проникновения вирусов в клетку и их репродукции.

^ Субмолекулярный уровень (70-е годы). Стремительное развитие молекулярной биологии открывает возможности изучения первичной структуры нуклеиновых кислот и белков. Появляются методы секвенирования ДНК, определения аминокислотных последовательностей белка. Получают первые генетические карты геномов ДНК-содержащих вирусов.

Д. Балтимором и одновременно Г. Теминым и С. Мизутани была открыта обратная транскриптаза в составе РНК-содержащих онкогенных вирусов, фермент, переписывающий РНК на ДНК. Становится реальным синтез гена с помощью этого фермента на матрице, выделенной из полисом иРНК. Появляется возможность переписать РНК в ДНК и провести ее секвенирование.

Возникает новый раздел молекулярной биологии - генная инженерия. В этом году публикуется сообщение П. Берга в США о создании рекомбинантной молекулы ДНК, которое положило начало эре генной инженерии. Появляется возможность получения большого количества нуклеиновых кислот и белков путем введения рекомбинантных ДНК в состав генома прокариот и простых эукариот. Одним из основных практических приложений нового метода является получение дешевых препаратов белков, имеющих значение в медицине (инсулин, интерферон) и сельском хозяйстве (дешевые белковые корма для скота). Этот период характеризуется важными открытиями в области медицинской вирусологии. В фокусе изучения - три наиболее массовых болезни, наносящих огромный ущерб здоровью людей,- грипп, рак, гепатит.

Установлены причины регулярно повторяющихся пандемий гриппа. Детально изучены вирусы рака животных (птиц, грызунов), установлена структура их генома и идентифицирован ген, ответственный за злокачественную трансформацию клеток - онкоген. Установлено, что причиной гепатитов А и В являются разные вирусы: гепатит А вызывает РНК-содержащий вирус, отнесенный к семейству пикорнавирусов, а гепатит В - ДНК-содержащий вирус, отнесенный к семейству гепаднавирусов. Г. Бламберг, исследуя антигены крови у аборигенов Австралии, обнаружил так называемый австралийский антиген, который он принял за один из антигенов крови. Позже было выявлено, что этот антиген является антигеном гепатита В, носительство которого распространено во всех странах мира. За открытие австралийского антигена Г. Бламбергу была присуждена Нобелевская премия. Другая Нобелевская премия присуждена американскому ученому К. Гаидушеку, который установил вирусную этиологию, одной из медленных инфекций человека - куру, наблюдающейся в одном из туземных племен на острове Новая Гвинея и связанной с ритуальным обрядом - поеданием зараженного мозга умерших родственников. Благодаря усилиям К. Гайдушека, поселившегося на острове Новая Гвинея, эта традиция была искоренена и число больных резко сократилось.

^ Природа вирусов

Общая вирусология

Общая вирусология изучает основные принципы строения, размножения вирусов, их взаимодействие с клеткой-хозяином, происхождение и распространение вирусов в природе. Один из важнейших разделов общей вирусологии - молекулярная вирусология, изучающая структуру и функции вирусных нуклеиновых кислот, механизмы экспрессии вирусных генов, природу устойчивости организмов к вирусным заболеваниям, молекулярную эволюцию вирусов.

Частная вирусология

Частная вирусология исследует особенности определенных групп вирусов человека, животных и растений и разрабатывает меры борьбы с вызываемыми этими вирусами болезнями.

Молекулярная вирусология

В 1962 г. вирусологи многих стран собрались на симпозиуме в США, чтобы подвести первые итоги развития молекулярной вирусологии. На этом симпозиуме звучали не совсем привычные для вирусологов термины: архитектура вирионов, нуклеокапсиды, капсомеры. Начался новый период в развитии вирусологии - период молекулярной вирусологии. Молекулярная вирусология, или молекулярная биология вирусов, - составная часть общей молекулярной биологии и в то же время - раздел вирусологии. Это и неудивительно. Вирусы - наиболее простые формы жизни, и поэтому вполне естественно, что они стали и объектами изучения, и орудиями молекулярной биологии. На их примере можно изучать фундаментальные основы жизни и ее проявления.

С конца 50-х годов, когда начала формироваться синтетическая область знаний, лежащая на границе неживого и живого и занимающаяся изучением живого, методы молекулярной биологии хлынули обильным потоком в вирусологию. Эти методы, основанные на биофизике и биохимии живого, позволили в короткие сроки изучить строение, химический состав и репродукцию вирусов.

Поскольку вирусы относятся к сверхмалым объектам, для их изучения нужны сверхчувствительные методы. С помощью электронного микроскопа удалось увидеть отдельные вирусные частицы, но определить их химический состав можно только, собрав воедино триллионы таких частиц. Для этого были разработаны методы ультрацентрифугирования. Современные ультрацентрифуги - это сложноустроенные приборы, главной частью которых являются роторы, вращающиеся со скоростью в десятки тысяч оборотов в секунду.

Здесь нет надобности рассказывать о других методах молекулярной вирусологии, тем более что они меняются и совершенствуются из года в год быстрыми темпами. Если в 60-х годах основное внимание вирусологов было фиксировано на характеристике вирусных нуклеиновых кислот и белков, то к началу 80-х годов была расшифрована полная структура многих вирусных генов и геномов и установлена не только аминокислотная последовательность, но и третичная пространственная структура таких сложных белков, как гликопротеид гемагглютинина вируса гриппа. В настоящее время можно не только связать изменения антигенных детерминант вируса гриппа с заменой в них аминокислот, но и рассчитывать прошедшие, настоящие и будущие изменения этих антигенов.

С 1974 г. начала бурно развиваться новая отрасль биотехнологии и новый раздел молекулярной биологии - генная, или генетическая, инженерия. Она немедленно была поставлена на службу вирусологии.

^ Семейства, включающие вирусы человека и животных

Семейство: Poxviridae (поксвирусы)

Семейство: Iridoviridae (иридовирусы)

Семейство: Herpesviridae (вирусы герпеса)

Семейство: Aflenoviridae (аденовирусы)

Семейство: Papovaviridae (паповавирусы)

Предполагаемое семейство: Hepadnaviridae (вирусы, подобные вирусу гепатита В)

Семейство: Parvoviridae (парвовирусы)

Семейство: Reoviridae (реовирусы)

Предполагаемое семейство: (вирусы с двухцепочечной РНК, состоящей из двух сегментов)

Семейство: Togaviridae (тогавирусы)

Семейство: Coronaviridae (коронавирусы)

Семейство: Paramyxoviridae (парамиксовирусы)

Семейство: Rhabdoviridae (рабдовирусы)

Предполагаемое семейства: (Filoviridae) (вирусы Mapбург н Эбола)

Семейство: Orthomyxoviridae (вирусы гриппа)

Семейство: Bunyaviridae (буиьявирусы)

Семейство: Arenaviridae (аренавирусы)

Семейство: Retroviridae (ретровирусы)

Семейство: Picornaviridae (пикорнавирусы)

Семейство: Caliciviridae (калнцивирусы)
^

http://9school.3dn.ru/news/obrashhenie_direktora_shkoly/2009-11-27-159

http://www.bajena.com/ru/articles/1085/flu-2/

Грипп

Грипп (итал. influenza, лат. influentia, дословно – влияние, греч. Γρίππη) – острое инфекционное заболевание дыхательных путей, вызываемое вирусом гриппа. Входит в группу острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ). Периодически распространяется в виде эпидемий и пандемий. В настоящее время выявлено более 2000 вариантов вируса гриппа, различающиеся между собой антигенным спектром.

Нередко словом «грипп» в обиходе также называют любое острое респираторное заболевание (ОРВИ), что ошибочно, так как кроме гриппа на сегодняшний день описано еще более 200 видов других респираторных вирусов (аденовирусы, риновирусы, респираторные принципиальные вирусы и др.), вызывающих гриппоподобные заболевания у человека. Предположительно, название болезни происходит от русского слова «хрип» – звуки, издаваемые больными. Во время Семилетней войны (1756–1763) это название распространилось в европейские языки, обозначая уже саму болезнь, а не отдельный симптом.

Микрофотография вируса гриппа, снятая при помощи электронного просвечивающего микроскопа, увеличенная примерно в сто тысяч раз.
^

Вирус гриппа

Вирус гриппа относится к семейству ортомиксовирусов (лат. Orthomyxoviridae) и включает три серовара А, В, С. Вирусы сероваров А и В составляют один род, а серотип С образует другой. Каждый серовар имеет свою антигенную характеристику, которая определяется нуклео-протеинами (NP) и матричными (M) белковыми антигенами. Серовар А включает подтипы, которые различаются по характеристике своего гемагглютинина (H) и нейраминидазы (N). Для вирусов серовара А (реже В) характерно частое изменение антигенной структуры при пребывании их в естественных условиях. Эти изменения обуславливают множество названий подтипов, которые включают место первичного появления, номер и год выделения, характеристика HN - например A/Moscow/10/99 (H3N2), A/New Caledonia/120/99 (H1N1), B/Hong Kong/330/2001.

Вирус гриппа имеет сферическую форму диаметром 80-120 нм, в центре находятся РНК-фрагменты, заключённые в липопротеидную оболочку, на поверхности которой имеются «шипы» состоящие из гемагглютинина (H) и из нейраминидазы (N). Антитела, вырабатываемые в ответ на гемагглютинин (H), составляют основу иммунитета против определённого подтипа возбудителя гриппа.

Распространение

К гриппу восприимчивы все возрастные категории людей. Источником инфекции является больной человек с явной или стёртой формой болезни, выделяющий вирус с кашлем, чиханьем и т.д. Больной заразен с первых часов заболевания и до 3-5-х суток болезни. Характеризуется аэрозольным (вдыхание мельчайших капель слюны, слизи, которые содержат вирус гриппа) механизмом передачи и чрезвычайно быстрым распространением в виде эпидемий и пандемий. Эпидемии гриппа, вызванные серотипом А, возникают примерно каждые 2-3 года, а вызванные серотипом В - каждые 4-6 лет. Серотип С не вызывает эпидемий, только единичные вспышки у детей и ослабленных людей. В виде эпидемий встречается чаще в осенне-зимний период. Периодичность эпидемий связана с частым изменением антигенной структуры вируса при пребывании его в естественных условиях. Группами высокого риска считаются дети, люди преклонного возраста, беременные женщины, люди с хроническими болезнями сердца, лёгких, а также индивидуумы, имеющие хроническую почечную недостаточность.

История эпидемий, серотип A

Грипп известен с конца XVI века.

Год Подтип Распространение

1889-1890 H2N8 Тяжёлая эпидемия

1900-1903 H3N8 Умеренная эпидемия

1918-1919 H1N1 Тяжёлая пандемия (Испанский грипп)

1933-1935 H1N1 Средняя эпидемия

1946-1947 H1N1 Средняя эпидемия

1957-1958 H2N2 Тяжёлая пандемия (Азиатский грипп)

1968-1969 H3N2 Умеренная пандемия (Гонконгский грипп)

1977-1978 H1N1 Средняя пандемия

1995-1996 H1N1 и H3N2 Тяжёлая пандемия

2009 H1N1 Умеренная пандемия (Свиной грипп)

Развитие болезни - патогенез

Входными воротами для вируса гриппа являются клетки мерцательного эпителия верхних дыхательных путей - носа, трахеи, бронхов. В этих клетках вирус размножается и приводит к их разрушению и гибели. Этим объясняется раздражение верхних дыхательных путей кашель, чихание, заложенность носа. Проникая в кровь и вызывая виремию, вирус оказывает непосредственное, токсическое действие, проявляющееся в виде повышения температуры, озноба, миалгий, головной боли. Кроме того, вирус повышает сосудистую проницаемость, вызывает развитие стазов,и плазмо-геморрагий. Может вызывать и угнетение защитных систем организма, что обуславливает присоединение вторичной инфекции и осложнения.

Патологическая анатомия

На протяжении всего трахео-бронхиального дерева наблюдается отслоение эпителия, образование аркадообразных структур эпителия трахеи и бронхов вследствие неравномерного отёка и вакуолизации цитоплазмы и признаки экссудативного воспаления. Частый характерный признак - геморрагический трахеобронхит различной степени выраженности. В очагах гриппозной пневмонии альвеолы содержат серозный экссудат, эритроциты, лейкоциты, альвеолоциты. В очагах воспаления нередки тромбозы сосудов и некрозы.

Клиническая картина

Симптомы гриппа не являются специфическими, то есть без особых лабораторных исследований (выделение вируса из мазков горла, прямая и непрямая иммунофлуоресценция на мазках эпителия слизистой оболочки носа, серологический тест на наличие анти-гриппозных антител в крови) невозможно наверняка отличить грипп от других ОРВИ. На практике диагноз «грипп» устанавливается на основании лишь эпидемических данных, когда наблюдается повышение заболеваемости ОРВИ среди населения данной местности. Различие диагнозов «грипп» и «ОРВИ» не является принципиальным, так как лечение и последствия обоих заболеваний идентичны, различия заключаются лишь в названии вируса, вызвавшего болезнь. Сам грипп входит в число Острых Респираторных Вирусных Инфекций.

Инкубационный период может колебаться от нескольких часов до 3-х дней, обычно 1-2 дня. Тяжесть заболевания варьирует от лёгких до тяжёлых гипертоксических форм. Некоторые авторы указывают, что Типичная гриппозная инфекция начинается обычно с резкого подъёма температуры тела (до 38 °C - 40 °C), которая сопровождается ознобом, лихорадкой, болями в мышцах, головной болью и чувством усталости. Выделений из носа, как правило, нет, напротив есть выраженное чувство сухости в носу и глотке. Обычно появляется сухой, напряжённый кашель, сопровождающийся болью за грудиной. При гладком течении эти симптомы сохраняются 3-5 дней, и больной выздоравливает, но несколько дней сохраняется чувство выраженной усталости, особенно у пожилых больных. При тяжёлых формах гриппа развивается сосудистый коллапс, отёк мозга, геморрагический синдром, присоединяются вторичные бактериальные осложнения. Клинические находки при объективном исследовании не выражены - только гиперемия и отёк слизистой зева, бледность кожи, инъецированные склеры. Следует сказать, что грипп представляет большую опасность из-за развития серьёзных осложнений, особенно у детей, пожилых и ослабленных больных.

Осложнения гриппа

Частота возникновения осложнений заболевания относительно не велика, но в случае их развития они могут представлять значительную опасность для здоровья больного. Средне-тяжёлые, тяжёлые и гипертоксические формы гриппа, могут являться причиной серьёзных осложнений. Причинами возникновения осложнений при гриппе могут быть следующие особенности инфекционного процесса: вирус гриппа оказывает выраженное капилляро-токсическое действие, способен подавлять иммунитет, разрушает тканевые барьеры, облегчая тем самым агрессию тканей резидентной флорой.

^ Различают несколько основных видов осложнений при гриппе:

Лёгочные: бактериальная пневмония, геморрагическая пневмония, формирование абсцесса лёгкого, образование эмпиемы.

Внелёгочные: бактериальные риниты, синуситы, отиты, трахеиты, вирусный энцефалит, менингит, неврит, радикулоневрит, поражение печени синдром Рея, миокардит, токсико-аллергический шок.

Чаще всего летальные исходы при гриппе наблюдаются среди детей младше 2-х лет и пожилых людей старше 65 лет.

Лечение

До последнего времени лечение было обычно симптоматическое, в виде жаропонижающих, отхаркивающих, и противо-кашляющих средств, а также витамины, особенно витамин С в больших дозах. Центр CDC рекомендует пациентам покой, достаточное количество жидкости, избегать курения и спиртных напитков.

^ Иммуно-стимулирующие препараты

Предупреждение и раннее лечение простудных заболеваний высокими дозами витамина С (аскорбиновой кислоты) пропагандировалось Лайнусом Полингом, двукратным лауреатом Нобелевской премии. Благодаря его авторитету этот способ получил широкое распространение. Обычно рекомендуется принимать не больше 1г аскорбиновой кислоты в день.

Существует так же ряд более современных иммуностимуляторов, которые могут применяться для профилактики и лечения на ранних стадиях гриппа. Среди них можно выделить арбидол (относительно слабый иммуномодулятор) и гроприносин (более сильный иммуномодулятор, прием которого требует контроля врача).

^ Противовирусные препараты

Предполагается, что противовирусные препараты, действующие на ту или иную фазу развития вирусной инфекции in vitro, способны показать эффективность и in vivo, особенно - как профилактическое средство. В целом, начало лечения противовирусными препаратами должно быть начато ещё до проявления клинических проявлений гриппа, более позднее начало их приёма практически неэффективно.

^ Ингибиторы нейраминидазы

Одним из препаратов, имеющих доказанную эффективность при лечении гриппа, является озельтамивир (тамифлю ) и занамивир (Relenza ). Эти ингибиторы нейраминидазы эффективны против многих штаммов гриппа, включая птичий. Эти препараты подавляют распространение вируса в организме, снижают тяжесть симптомов, сокращают продолжительность заболевания и уменьшают частоту вторичных осложнений. Однако имеются данные о том, что названные лекарственные средства вызывают ряд побочных действий, таких как тошнота, рвота, диарея, а также психические расстройства: нарушение сознания, галлюцинации, психозы.

Иммуноглобулины

Специальные строго контролируемые исследования показали, что отчетливое противовирусное и терапевтическое действие при гриппе оказывают лишь донорская сыворотка и противогриппозный гамма-глобулин, содержащие высокие титры антител. Гамма-глобулин необходимо назначать по возможности в более ранние сроки внутримышечно: детям по 0,15-0,2 мл/кг, взрослым по 6 мл. В тех же дозах можно использовать нормальный (плацентарный) гамма-глобулин и сывороточный полиглобулин.

^ Препараты интерферона

Это вещество обладает противовирусным и иммуно-стимулирующим действием. Наиболее эффективны интерфероны в начальной фазе (первые три дня) заболевания.

^ Симптоматическое лечение

Для облегчения носового дыхания действенны нафтизин, санорин, галазолин. Однако применять их надо не регулярно, а по мере необходимости (когда нос заложен), иначе возникают кровотечения.

^ Профилактика гриппа

Традиционным способом предупреждения заболевания гриппом является вакцинация. Она осуществляется соответствующей ведущему штамму противогриппозной вакциной и содержит, как правило, антигены трех штаммов вируса гриппа, которые отбираются на основе рекомендаций Всемирной организации здравоохранения. Предложена вакцина для профилактики гриппа в форме жидкой, убитой, субъективной вакцины. Вакцинация особенно показана в группах риска - дети, пожилые люди, больные с хроническими заболеваниями сердца и лёгких, а также врачи. Обычно осуществляется, когда эпидемиологический прогноз свидетельствует о целесообразности массовых мероприятий (обычно в середине осени).Возможна и вторая прививка в середине зимы.

Эффективность вакцинации зависит от того, насколько создателям удается предсказать циркулирующие в данном эпидемиологическом сезоне штаммы. Помимо вакцинации для экстренной профилактики гриппа и Острой Респираторной Вирусной Инфекции применяется интразональное введение интерферона.Данный метод используется при опасении заболеть после контакта с больными респираторной инфекцией, в период эпидемического подъема заболеваемости. При этом интерферон блокирует репликацию вирусов в месте их внедрения в полости носа.

В качестве не специфической профилактики в помещении, где находится больной гриппом, проводится влажная уборка с применением любого дезинфицирующего средства, обладающего вирулицидным действием. Для дезинфекции воздуха используется ультрафиолетовое облучение, аэрозольные дезинфекторы и каталитические очистители воздуха. Чихающие и кашляющие больные опасны для окружающих. Профилактика гриппа обязательно должна включать удаление их из общественных мест (путём призывов быть сознательными). Нередки случаи обращения в суд на больных, пришедших на работу будучи ещё на больничном.

Прогноз

При неосложнённом гриппе прогноз благоприятный. При тяжёлой форме гриппа и осложнениях возможны случаи летального исхода.

^ СВИНОЙ ГРИПП

Свиной грипп (англ. Swine flu) - условное название заболевания людей и животных, вызываемого штаммами вируса гриппа. Название широко распространялось в СМИ в начале 2009 года. Штаммы, ассоциированные со вспышками т. н. «свиного гриппа», обнаружены среди вирусов гриппа серотипа C и подтипов серотипа А (А/H1N1, А/H1N2, А/H3N1, А/H3N2 и А/H2N3). Эти штаммы известны под общим названием «вирус свиного гриппа». Свиной грипп распространён среди домашних свиней в США, Мексике, Канаде, Южной Америке, Европе, Кении, материковом Китае, Тайване, Японии и других странах Азии. При этом вирус может циркулировать в среде людей, птиц и др. видов; этот процесс сопровождается его мутациями.

^ Вирус A/H1N1 под электронным микроскопом. Диаметр вируса - 80-120 nm.

Эпидемиология

Передача вируса от животного к человеку мало распространена, и правильно приготовленная (термически обработанная) свинина не может быть источником заражения. Передаваясь от животного к человеку, вирус не всегда вызывает заболевание и часто выявляется только по наличию антител в крови человека. Случаи, когда передача вируса от животного к человеку приводит к заболеванию, называют зоонозным свиным гриппом. Люди, работающие со свиньями, подвергаются риску заражения этим заболеванием, тем не менее с середины двадцатых годов XX века (когда впервые стала возможной идентификация подтипов вируса гриппа) было зарегистрировано всего лишь около 50 таких случаев. Некоторые из штаммов, вызвавших заболевание у людей, приобрели способность передаваться от человека к человеку. Свиной грипп вызывает у человека симптомы, типичные для гриппа и ОРВИ. Вирус свиного гриппа передается как через непосредственный контакт с заражёнными организмами, так и воздушно-капельным путем (см. Механизм передачи возбудителя инфекции).

Этиология

Симптомы свиного гриппа. Вспышка нового штамма вируса гриппа в 2009 году, получившая известность как «свиной грипп», была вызвана вирусом подтипа H1N1, обладающим наибольшим генетическим сходством с вирусом свиного гриппа. Происхождение этого штамма точно не известно. Тем не менее Всемирная организация по охране здоровья животных (World Organization for Animal Health) сообщает, что эпидемическое распространение вируса этого же штамма не удалось установить среди свиней. Вирусы этого штамма передаются от человека к человеку и вызывают заболевания с симптомами, обычными для гриппа. Свиньи могут быть инфицированы вирусом гриппа человека, и именно это могло произойти как во время пандемии Испанского гриппа, так и вспышки 2009 года.

Патогенез

В целом механизм воздействия данного вируса аналогичен таковому при поражении другими штаммами вируса гриппа. Входными воротами инфекции является эпителий слизистых оболочек дыхательных путей человека, где происходит его репликация и репродукция. Наблюдается поверхностное поражение клеток трахеи и бронхов, характеризующееся процессами дегенерации, некроза и отторжения пораженных клеток.

Развитие патологического процесса сопровождается вирусемией, длящейся 10 −14 дней, с преобладанием токсических и токсико-аллергических реакций со стороны внутренних органов, в первую очередь сердечно-сосудистой и нервной систем. Главным звеном в патогенезе является поражение сосудистой системы, проявляющееся повышением проницаемости и ломкости сосудистой стенки, нарушением микроциркуляции. Данные изменения проявляются у больных появлением ринорагий (носовых кровотечений), геморрагий на коже и слизистых, кровоизлияниями во внутренние органы, а также приводят к развитию патологических изменений в лёгких: отёку легочной ткани с множественными кровоизлияниями в альвеолы и интерстиций. Падение тонуса сосудов приводит к возникновению венозной гиперемии кожи и слизистых оболочек, застойному полнокровию внутренних органов, нарушению микроциркуляции, диапедезным кровоизлияниям, на более поздних сроках - тромбозам вен и капилляров. Данные сосудистые изменения также вызывают гиперсекрецию ликвора с развитием циркуляторных расстройств, приводящих к внутричерепной гипертензии и отёку мозга.

Клиника

Основные симптомы совпадают с обычными симптомами гриппа - головная боль, повышение температуры, кашель, рвота, диарея, насморк. Существенную роль в патогенезе играет поражение легких и бронхов вследствие усиления экспрессии ряда факторов - медиаторов воспаления (TLR-3, γ-IFN, TNFα и др.), что приводит к множественному повреждению альвеол, некрозу и геморрагии Высокая вирулентность и патогенность этого штамма вируса может быть обусловлена способностью неструктурного белка NS1 (присущего этому вирусу) ингибировать продукцию интерферонов I типа инфицированными клетками. Дефектные по этому гену вирусы оказываются существенно менее патогенными.

Диагностика

Клинически течение данного заболевания в целом совпадает с течением заболевания при инфицировании другими штаммами вируса гриппа. Достоверный диагноз устанавливается при сертотипировании вируса

Профилактика

В целях первичной специфической профилактики (прежде всего лиц категории риска) в РФ и за рубежом проводится ускоренная разработка и регистрация специфических вакцин на основе выделенного штамма возбудителя. Эпидемиологи приветствуют также вакцинацию от «сезонного» гриппа, содержащую антитела против повреждающих агентов (белков) трёх, отличающихся от «свиного» штамма видов вируса.

В памятке ВОЗ о высокопатогенном гриппе указывается на необходимость исключить близкий контакт с людьми, которые «кажутся нездоровыми, имеющие высокую температуру тела и кашель». Рекомендуется тщательно и достаточно часто мыть руки с мылом. «Придерживайтесь здорового образа жизни, включая полноценный сон, употребление здоровой пищи, физическую активность». При должной термообработке вирус погибает. Первичная не специфическая профилактика направлена на предотвращение попадание вируса в организм, и на усилении не специфического иммунного ответа для предотвращения развития заболевания.

Лечение

Лечение заболевания, вызванного штаммами вируса «свиного» гриппа по сути не отличается от лечения так называемого «сезонного» гриппа. При выраженных явлениях интоксикации и нарушениях кислотно-щелочного баланса проводится дезинтоксикационная и корректирующая терапия. Из препаратов, действующих на сам вирус и на его размножение доказана эффективность Озельтамивира (Тами-Флю). При его отсутствии экспертами ВОЗ рекомендуется препарат Занамивир (Реленза), при относительно лёгком течении заболевания врачи стран постсоветского пространства рекомендуют арбидол, несмотря на то, что он относится к лекарственным средствам с недоказанной эффективностью, а ВОЗ вовсе не рассматривает его в качестве противовирусного препарата. Лечение тяжелых и средней степени тяжести случаев направлено на недопущение первичной вирусной пневмонии, обычно протекающей тяжело и вызывающей геморрагии и выраженную дыхательную недостаточность, и на профилактику присоединения вторичной бактериальной инфекции, также часто обуславливающей развитие пневмонии.

Показана также симптоматическая терапия. Из жаропонижающих препаратов большинством специалистов рекомендуются препараты содержащие ибупрофен и парацетамол (не рекомендуется использовать средства, содержащие аспирин, в связи с риском развития синдрома Рея.

Срочное обращение в медицинские учреждения (вызов скорой помощи) необходимо при признаках выраженной дыхательной недостаточности, угнетения мозговой деятельности и нарушений функции сердечно-сосудистой системы: одышки, нехватке дыхания, цианозе (посинения кожи), обмороке, появлении окрашенной мокроты, низком кровяном давлении, появлении болей в груди.

Обязательное обращение к врачу (как правило в поликлинику по месту жительства) необходимо при высокой температуре, не снижающейся на 4-й день, выраженного ухудшения состояния после временного улучшения.

^

В настоящее время исследуется ряд новых противовирусных препаратов, в т.ч. Перамивир.

Рекомендации по профилактике и лечению гриппа Министерства здравоохранения и социального развития РФ.

^

Министерство здравоохранения и социального развития РФ выпустило «Временные методические рекомендации по лечению и профилактике гриппа A/H1N1».

Временные методические рекомендации по схемам лечения и профилактики гриппа, вызванного вирусом типа А/H1N1, для взрослого и детского населения были подготовлены совместно с ведущими научно-исследовательскими институтами РАМН, это НИИ гриппа, НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи и ФГУ «Научно-исследовательский институт детских инфекций» и НИИ пульмонологии ФМБА России.

^

Эпидемии, вызванные вирусом гриппа H1N1

Пандемия в 1918 г. - «Испанка»

Основная статья: Испанский грипп

Испанский грипп или «испанка» (фр. La Grippe Espagnole, или исп. La Pesadilla) был, вероятней всего, самой страшной пандемией гриппа за всю историю человечества. В 1918-1919 годах во всем мире от испанки умерло приблизительно 50-100 млн человек. Было заражено около 400 млн человек, или 21,5 % населения планеты. Эпидемия началась в последние месяцы Первой мировой войны и быстро затмила это крупнейшее кровопролитие по масштабу жертв.

^

Вспышка гриппа в 1976 году

Вспышка гриппа в 1988 году

Вспышка гриппа в 2007 году

20 августа 2007 года Департамент Сельского хозяйства Филиппин зарегистрировала вспышку гриппа H1N1 на свинофермах провинции Nueva Ecija и центрального Лусона.

^

Пандемия гриппа A/H1N1 2009. Вспышка вируса гриппа H1N1 в 2009 году.

В апреле-мае 2009 года вспышка нового штамма вируса гриппа наблюдалась в Мексике и США. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) выразили серьёзную обеспокоенность этим новым штаммом по причине того, что существует возможность его передачи от человека к человеку, имеется высокая смертность в Мексике, а также потому, что этот штамм может перерасти в пандемию гриппа. 29 апреля на экстренном заседании ВОЗ повысила уровень пандемической угрозы с 4 до 5 баллов (из 6 возможных).

По состоянию на 27 августа 2009 года зарегистрировано около 255716 случаев инфицирования гриппом A/H1N1 и 2627 смертей в более чем 140 регионах мира. В целом заболевание этим гриппом протекает по классическому сценарию, частота осложнений и смертей (чаще вследствие пневмонии) не превышает средние показатели при сезонном гриппе.

На данный момент идут споры вокруг того, как же все-таки называть данный штамм гриппа. Так, 27 апреля 2009 г. «свиной грипп» назвали «Калифорния 04/2009» , 30 апреля производители свинины выступили за переименование «свиной грипп» в «мексиканский» ; четкого ненаучного наименования не придумано до сих пор.

Пятый уровень угрозы был объявлен в конце апреля 2009 года: в соответствии с принятой ВОЗ классификацией, этот уровень характеризуется распространением вируса от человека к человеку по меньшей мере в двух странах одного региона.

11 июня 2009 года ВОЗ объявила о пандемии свиного гриппа, первой пандемии за последние 40 лет. В этот же день ему была присвоена шестая степень угрозы (из шести). Степень угрозы во ВОЗ не характеризует патогенность вируса (то есть опасность заболевания для жизни людей), а указывает на его способность к распространению. Т.о., любой грипп, передающийся от человека к человеку, достигает шестой степени угрозы.

Тем не менее, опасения ВОЗ связаны с генетической новизной штамма Калифорния и его потенциальной способностью к дальнейшей реассортации, вследствие чего возможно возникновение более агрессивных вариантов инфекции. Тогда, по аналогии с наиболее разрушительными пандемиями прошлого века, этот вирус приведет к серьезным людским потерям спустя некоторый (обычно полугодовой) период, сопровождающийся относительно умеренной летальностью.

^

Испа́нский грипп или «испанка»

(фр. La Grippe Espagnole, или исп. La Pesadilla) был, вероятней всего, самой страшной пандемией гриппа за всю историю человечества. В 1918-1919 годах (18 месяцев) во всем мире от испанки умерло приблизительно 50-100 млн человек или 2,7-5,3 % населения Земли. Было заражено около 500 млн человек, или 21,5 % населения планеты. Эпидемия началась в последние месяцы Первой мировой войны и быстро затмила это крупнейшее кровопролитие по масштабу жертв.

^

Картина болезни, название «испанка»

Вирус гриппа «испанка» схож с вирусом H1N1, вызвавшим пандемию в 2009 году. В мае 1918 года в Испании было заражено 8 млн людей или 39 % её населения («испанкой» переболел и король Альфонс XIII). Многие жертвы гриппа были молодыми и здоровыми людьми возрастной группы 20-40 лет (обычно высокому риску подвержены только дети, люди преклонного возраста, беременные женщины и люди с некоторыми заболеваниями).

Симптомы болезни: синий цвет лица - цианоз, пневмония, кровавый кашель. На более поздних стадиях болезни вирус вызывал внутрилегочное кровотечение, в результате которого больной захлебывался собственной кровью. Но в основном болезнь проходила без каких-либо симптомов. Некоторые зараженные умирали на следующий день после заражения.

Своё название грипп приобрел из-за того, что Испания первой испытала сильную вспышку этой болезни. По другим источникам, место появления её точно установить пока невозможно, но, скорее всего, Испания не была первичным эпидемическим очагом. Название «испанка» появилось случайно. Так как военная цензура борющихся сторон во время первой мировой войны не допускала сообщений о начавшейся в армии и среди населения эпидемии, то первые известия о ней появились в печати в мае-июне 1918 г. в нейтральной Испании. Испанкой её начали называть участники мировой войны. Название болезни закрепилось в основном из-за газетной шумихи в Испании, так как Испания не участвовала в военных действиях, и на неё не распространялась военная цензура.

^

Грипп и его призраки

Рисунок скопирован: http://holimed.lviv.ua/rus/rozsylka/kakbolet/010.html

Вирус гриппа, зверствующий в этом году - A/California/09/2009 (H1N1), где А – тип вируса (тот самый, что в отличие от типов В и С, очень легко мутирует, поражает людей и животных), California – место происхождения, 09 – номер штамма, 2009 – год появления, H1N1 – серотип (то есть определенный подвид вируса гриппа А, который отличается от других набором антигенов, которые и определяют его токсичность, способность преодолевать защитные системы организма, «заразность» и проч.). Это именно тот вирус гриппа, который вызывает сейчас массовую заболеваемость.

Не во всякой простуде стоит искать грипп. Недомогание и насморк могут быть вызваны любым вирусом из тех, что «ответственны» за появление ОРВИ (острых респираторных вирусных инфекций).

^

Симптомы же гриппа (любого!) заключаются в следующем:

1. очень резкое начало болезни,

резкое повышение температуры тела - до 39°С и выше,

сильные головные, суставные и мышечные боли,

^

заложенность носа, боли в горле, сухой кашель.

Обычно через 3-4 дня температура снижается и, если болезнь протекает без осложнений (которыми, собственно, и опасен грипп), через 7-10 дней происходит выздоровление.

^

Осложнения гриппа:

1. поражения респираторного тракта (бронхиты и пневмонии);

заболевания ЛОР-органов (синуситы, отиты, ангины);

поражения сердечно-сосудистой системы (миокардит, миокардиодистрофия);

^

поражения центральной нервной системы (менингит, энцефалит); поражения почек (пиелонефрит, гломерулонефрит).

У людей с хроническими заболеваниями (например, бронхиальная астма, артериальная гипертензия) очень вероятно их обострение на фоне гриппа.

^

Группы риска (по тяжелому течению и последствиям!):

беременные, дети младшего возраста, пожилые люди, взрослые и дети с серьезными хроническими заболеваниями, а также при наличии иммунодефицита (имеются в виду патологические состояния).

^

Профилактика гриппа.

Общими правилами, важными абсолютно для всех, являются следующие:

Часто мыть руки с мылом в течение 20 секунд.

Кашлять и чихать в салфетку или руку.

^

Не подходить к больным ближе, чем на полтора – два метра.

Заболевшие дети должны оставаться дома (не посещать дошкольные учреждения и школы),

^

а также держаться на расстоянии от других людей, пока их состояние не улучшится.

Воздержитесь от посещения магазинов, кинотеатров или других мест скопления людей.

Что делать, если заболел ребенок?

^

Оставьте больного ребенка дома, кроме тех случаев, когда ему нужна медицинская помощь.

Давайте ребенку много жидкости (сок, воду и др.).

Создайте больному ребенку комфортные условия. Крайне важен покой.

^

Давайте ребенку те лекарства, которые пропишет врач.

Держите салфетки и мусорную корзину для использованных салфеток в пределах досягаемости больного.

^

Не допускайте контакта больного ребенка со здоровыми членами семьи.

Если ваш ребенок имел контакт с больным гриппом H1N1, спросите у врача о необходимости приема лекарств для предупреждения заболевания гриппом H1N1.

^

Ольга Зорина

Медицинская Редакторская Студия МедКорр.

http://holimed.lviv.ua/rus/rozsylka/kakbolet/010.html

Александр Задорожный

Как правильно болеть гриппом

Доктор, у меня грипп, что вы мне посоветуете?
- Встаньте от меня подальше.

Наверное нет на свете человека, кто хотя бы однажды не переболел гриппом. И это не удивительно - ежегодно до 15% населения Земли заболевает этим недугом. Отношение к гриппу различных людей неодинаковое: от абсолютно равнодушного до панического. Те, кто не отличают грипп от банальной ОРВИ (острой респираторно-вирусной инфекции), относятся к нему пренебрежительно и самоуверенно, а те, кто уже имели негативный опыт заболевания настоящим гриппом, относятся к нему осторожно и предпочитают избегать повторного заболевания.

Каков же грипп на самом деле? Согласно оценки ВОЗ (Всемирной Организации Здравоохранения) грипп является потенциально смертельным заболеванием, и эта оценка является небезосновательной.

Грипп - это острое инфекционное заболевание, поражающее органы дыхания, нервную, сердечно-сосудистую и др. системы. ^ Возбудитель гриппа - вирус, который размножается в слизистой оболочке дыхательных путей. Он распространяется в воздухе с мельчайшими капельками слюны, слизи и мокроты, выделяемыми больными людьми и носителями при чиханье, кашле, разговоре. Основное отличие гриппа от других острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ), что он начинается остро, то есть внезапно . После скрытого (инкубационного) периода, продолжительностью не более двух дней появляются симптомы гриппа.

^ Характерными особенностями гриппа являются резкое повышение температуры тела (до 40°С), интенсивная головная боль, боль и ломота во всем теле и в мышцах, светобоязнь (больно или неприятно смотреть на свет), болезненность при движении глаз. Подъем температуры сопровождается сильным ознобом. Грипп буквально шокирует своими симптомами – высокой температурой, жуткой слабостью. Это все может сопровождаться признаками начинающегося поражения органов дыхания: заложенностью носа, першением в горле и типичным для гриппа ощущением саднения за грудиной. На 2-е сутки болезни часто возникает мучительный кашель, боль за грудиной по ходу трахеи, появляющиеся в результате поражения слизистой оболочки трахеи. Но чаще всего кашель и насморк приходят позже или не появляются вообще.

Другие ОРВИ, в отличие от гриппа, набирают обороты постепенно, начинаясь с першения в горле, насморка, чихания и общей вялости. На третий, четвертый день начинается подъем температуры. А при гриппе к этому дню уже начинаются осложнения. Именно осложнения представляют собой наибольшую опасность для здоровья и жизни больного гриппом. Как правило, они развиваются во время гриппа и (или) в течение первых двух недель после заболевания.

^ Наиболее частые осложнения гриппа:

• 
  Вторичные бактериальные респираторные заболевания (пневмония, бронхит, менингит, ларинготрахеобронхит, инфекции уха, средний отит и др.);
• 
  Обострение хронических заболеваний легких (астма, бронхит и др.);
• 
  Декомпенсация сердечно-сосудистых заболеваний (миокардит, перикардит);
• 
  Воспаление почек, обострение почечной недостаточности;
• 
  Обострение эндокринных расстройств (сахарный диабет);
• 
  Патологии беременности.
• 
  Обострение неврологических расстройств, радикулиты.

Осложнения гриппа требуют лечения в стационаре. Осложнения гриппа могут быть смертельно опасны - практически все смертельные случаи от гриппа обусловлены развившимся осложнением. Большинство осложнений гриппа являются результатом неправильного его лечения и неправильного поведения больных.

Как же правильно болеть гриппом, чтобы благополучно выйти из него и избежать осложнений? Давайте вместе попытаемся понять, что же именно происходит в организме во время гриппа. Для этого вначале познакомимся с главным виновником проблем - возбудителем гриппа. Этот возбудитель является вирусом.

Вирусы, в отличие от других представителей живого мира, не являются, строго говоря, самостоятельными живыми организмами. Вне живых объектов они имеют вид органического вещества с кристаллической структурой, без признаков жизни, но при попадании в клетку “оживают”.

Гемагглютинин - поверхностный белок вируса гриппа, обеспечивающий способность вируса присоединяться к клетке-хозяину.

Нейраминидаза - поверхностный белок вируса гриппа, отвечающий,

Во-первых, за способность вирусной частицы проникать в клетку, и,

Во-вторых, за способность вирусных частиц выходить из клетки после размножения.

Нуклеокапсид - генетический материал (РНК) вируса заключенный в белковую оболочку (капсулу).

Заражение вирусом гриппа, также как и другими ОРВИ, происходит через верхние дыхательные пути. При попадании в дыхательные пути, вирусы при помощи гемагглютинина прикрепляются к клетке. Фермент нейраминидаза разрушает клеточную мембрану клеток слизистой оболочки, и вирус проникает внутрь клетки. Это процесс возможен лишь при рН 5-6,то есть в кислой среде. Затем вирусная РНК проникает в клеточное ядро и заставляет его производить новые вирусные частицы по своей программе. По мере накопления в клетке, новые вирусы высвобождаются (одновременно происходит разрушение клетки, ее лизис) и поражают другие клетки.

Размножение вирусов может протекать с исключительно высокой скоростью: при попадании в верхние дыхательные пути одной вирусной частицы уже через 8 часов количество инфекционного потомства может достичь 10³, а концу первых суток - 10²³. Высочайшая скорость размножения вируса гриппа объясняет столь короткий инкубационный период (время прошедшее от момента заражения до появления признаков заболевания) - 1-2 суток. Одна зараженная клетка производит многие сотни вирионов.

Затем вирусы попадают в кровь и разносятся по всему организму. Именно выброс вирусов в кровь и разнос их по всему телу являются одной из основных причин обусловливающих сильную интоксикацию при гриппе. В отличие от большинства других вирусов, вызывающих простудные ОРВИ, вирус гриппа имеет оболочку, состоящую из липидов, которые и являются основным фактором, вызывающим явления тяжелой интоксикации. Процесс размножения вирусов происходит при температуре 32-37°С, а при температуре выше 38°С этот процесс замедляется и при дальнейшем повышении - прекращается. Одновременно, с повышением температуры тела, в организме развиваются процессы, способствующие гибели вирусов.

Непременным условием проникновения вируса в клетку является наличие кислой среды с рН 5-6. В норме реакция крови, а также и слизистого секрета дыхательных путей слабощелочная: рН больше 7, что само по себе представляет собой естественное препятствие для проникновения вируса. Но при охлаждении слизистой оболочки сосуды сужаются, кровоток ухудшается и в ткани происходит накопление кислоты - происходит снижение рН и, соответственно, возникают благоприятные условия для проникновения вируса внутрь клетки.

Поэтому первое правило профилактики гриппа: дышите исключительно носом . Носовое дыхание, во-первых, способствует согреванию воздуха, поступающего в бронхи и легкие, и это предохраняет дыхательные пути от охлаждения. Во-вторых, при прохождении через носовые ходы, воздух очищается от всех находящихся в нем посторонних частичек, в том числе и вирусов, которые осаждаются на слизистой носа и затем вместе со слизью при помощи специальных ворсинок удаляются через пищевод в желудок, где происходит их обезвреживание.

Второе правило: следите за тем, чтобы стопы ваших ног и кисти рук всегда были теплыми . Между ними и верхними дыхательными путями (ВДП) существует рефлекторная связь: понижение температуры стоп и кистей приводит к ухудшению кровообращения в слизистой ВДП и понижению их температуры. И, наоборот, согревание ног и рук, соответственно, способствует улучшению кровообращения и повышению температуры слизистой оболочки верхних дыхательных путей. К сожалению, очень часто бывает ситуация, когда у человек постоянно ноги холодные, но он этого даже не замечает. В таком случае обычно рекомендуют регулярные контрастные ванночки на ноги и руки. Лучше всего их делать по потребности, но минимум 1-2 раза в день, особенно на ночь.

Проводится процедура следующим образом. В тазик или в ванночку наливается теплая вода. Первоначальная температура воды должна быть немного больше температуры стоп, так, чтобы субъективно, по ощущениям, вода казалась теплой. Затем, по мере согревания ног, постепенно добавляется горячая вода. Максимальная температура воды - 41-42°С. Длительность процедуры не меньше 15 минут, можно больше - до часа, до покраснения стоп и появления ощущения тепла во всем теле. Если у вас имеется насморк или заложен нос, то исчезновение этих симптомов, также может быть критерием для завершения процедуры.

После завершения прогревания ног их необходимо одномоментно окунуть в холодную воду или окатить холодной водой из кувшина. Чем холоднее вода - тем сильнее эффект. Если этого не сделать, то через короткое время ноги остынут и процедура будет неэффективной.

Многие боятся обливать ноги холодной водой, но, если вы хорошо прогреетесь, то кроме пользы, вы еще получите удовольствие. После обливания ног холодной водой их нужно растереть досуха и одеть носки. После этого желательно 10-15 минут походить. Такое контрастное обливание возбуждает кровообращение в ногах и, при регулярном выполнении этой процедуры вы почувствуете, что ваши ноги уже не мерзнут. А это важно для профилактики гриппа и простуд.

Такую же процедуру можно одновременно, при необходимости, провести и для кистей рук. Но часто бывает, что прогревание ног способствует согреванию рук и это является критерием завершения процедуры. Если этого не происходит - желательно отдельно согреть кисти рук. Очень важно делать контрастную ванночку именно так, как это описано.

^

Важно постоянно следить за тем, чтобы ноги не мерзли.

При заложенности носа и насморке желательно ограничить прием жидкости, лучше пить жидкости вечером, когда вы уже не планируете выходить на холод.

^

Третье правило - пить меньше жидкости, особенно при частом пребывании в условиях холода.

Четвертое правило профилактики заражения гриппом - по-возможности, избегайте лишних контактов, особенно в публичных местах и транспорте, пользуйтесь защитными масками.

Во время эпидемии гриппа необходимо ограничить употребление белковой пищи, которая закисляет организм, и увеличить содержание сырых (живых) продуктов питания (яблоки, капуста, петрушка, сельдерей, топинамбур, апельсины, мандарины, лимоны и т.д.). Хорошими профилактическими и лечебными свойствами по отношению к гриппу обладает сырой картофель. Он содержит большое количество витамина С, а также вещества имеющие противогриппозную активность. Сырые продукты нужно употреблять при каждом приеме пищи. Лучше с них начинать. Это способствует высокому содержанию лейкоцитов в периферической крови, и, соответственно, поддержанию высокого уровня иммунитета. Также хорошо использовать в качестве напитков живые, свежевыжатые соки (фреш).

Для профилактики гриппа можно использовать 0,25% мазь оксолина. В период подъема и максимальной вспышки гриппа (обычно на протяжении 25 дней), или при контакте с больными гриппом, для индивидуальной профилактики гриппа, применяют 0,25% мазь, которой ежедневно 2 раза в день (утром и вечером) смазывают слизистую оболочку носа. Оксолин препятствует размножению вируса.

Все эти вышеперечисленные правила профилактики гриппа помогают до заражения вирусом гриппа - до попадания его на слизистую дыхательных путей и проникновение в клетки слизистой оболочки. После этого, как вы уже знаете, присходит размножение вирусов в клетках слизистой. И далее начинается второй этап гриппозного процесса - выход вируса в кровяное русло (такое состояние называется вирусемия). Здесь все профилактические меры, направленные на предупреждение заражения гриппом, уже бесполезны и необходимы меры связанные с развитием заболевания гриппом.

^

Александр Задорожный

Не так страшен грипп, как осложнения после него, - говорит одна женщина другой.

- Я это знаю из своего опыта. Как раз после гриппа я вышла замуж за участкового врача.

В прошлый раз мы с вами детально рассмотрели процесс инфицирования (заражения) организма вирусом гриппа и условия, при которых это заражение происходит. Надеюсь, что вы учли и воспользовались рекомендациями по профилактике заболевения гриппом, приведенными в прошлом выпуске.

Сегодня я расскажу о том, как себя вести, если вы все-таки заболели гриппом: как правильно болеть гриппом. Правильное поведение на этапе проявления гриппозного процесса в случае инфицирования поможет не только предупредить развитие осложнений, но и, как это не парадоксально звучит, добиться оздоровительного эффекта. Это значит, что при правильном болении гриппом можно выйти из болезни более здоровым, чем до нее.

^

Ежегодно, обычно в холодное время года, случаются эпидемии гриппа и поражают до 15% населения Земного шара: как людей, так и животных и птиц.

Для вируса гриппа характерна антигенная изменчивость, которая является фундаментальной особенностью вирусов гриппа типов А и В. Как правило, каждый год происходят изменения в структуре поверхностных антигенов вируса - гемагглютинине и нейраминидазе. В результате такой изменчивости возникают новые типы (штаммы) вируса гриппа, на которые отсутствует иммунитет у людей, ранее переболевших гриппом.

Для осуществления своего жизненного цикла (размножения) вирус гриппа проникает внутрь клетки. Это процесс возможен лишь при рН 5-6, то есть в кислой среде.

Вирусная РНК, генетический код вируса, проникает в клеточное ядро и заставляет его производить новые вирусные частицы по своей программе. По мере накопления в клетке, новые вирусы высвобождаются (одновременно происходит разрушение клетки, ее лизис) и поражают другие клетки. Одна зараженная клетка производит многие сотни вирионов.

В процессе размножения вирусы попадают в кровь и разносятся по всему организму. Выход вирусов гриппа в кровь сопровождается ознобом и последующим подьемом температуры. Именно выброс вирусов в кровь и разнос их по всему телу являются началом периода острых клинических проявлений гриппа.

Протекание заболевания зависит от специфического иммунитета организма - наличия антител к попавшему в кровь виду вируса гриппа, а также от уровня неспецифической резистентности (сопротивляемости) организма зависящей от той или иной комбинации многих факторов, определяющих общий уровень здоровья человека.

При достаточно высоком уровне сопротивляемости организма, после первого выхода в кровь вирусных тел дальнейшего их размножения в организме не происходит и болезнь постепенно идет на спад.

Если же в организме существуют места, где имеются условия благоприятные для проникновения вирусов внутрь клеток, происходит новый цикл их размножения с последующей гибелью зараженных клеток и повторным выбросом вирусных частиц в кровь, течение болезни утяжеляется и повышается вероятность развития осложнений и переход болезни в гипертоксическую форму.

В зависимости от общего состояния здоровья, возраста, от того, контактировал ли больной с данным типом вируса ранее у него может развиться одна из 4-х форм гриппа: легкая, среднетяжелая, тяжелая и гипертоксическая. При тяжелом течении гриппа часто возникают необратимые поражения сердечно-сосудистой системы, дыхательных органов, центральной нервной системы, провоцирующие заболевания сердца и сосудов, пневмонии, трахеобронхиты, менингоэнцефалиты. При гипертоксической форме гриппа возникает серьезная опасность летального исхода (смерти). После перенесенного гриппа в течение 2-3 недель могут сохраняться явления постинфекционной астении: утомляемость, слабость, головная боль, раздражительность, бессонница и др.

Развитие вирусного процесса в организме человека требует от него существенных затрат энергетических и материальных ресурсов, это сопровождается блокированием естественных физиологических процессов, что приводит к накоплению токсических продуктов которые, в свою очередь, также способствуют значительному ухудшению общего состояния больного гриппом.

Почему постоянно происходят мутации вируса гриппа, вследствии которых, в отличие от других вирусных инфекций, невозможна выроботка стойкого иммунитета к вирусу гриппа?

^

Для чего нужен вирус гриппа, какую функцию он выполняет в природе?

Для чего человеку нужно болеть гриппом?

Ответы на эти вопросы помогут нам с вами понять: как правильно болеть гриппом. Поэтому прошу принять изложенную ниже информацию, как рабочую гипотезу, необходимую для понимания алгоритма поведения при гриппе.

На сегодняшний день существуют очень веские доказательства того, что вирусы, в том числе и вирус гриппа, играют очень важную роль в обмене генетической информации между различными живыми организмами. Такой обмен необходим для лучшей адаптации живых организмов к изменяющейся внешней среде. Именно вирусы являются разносчиками «передового опыта в биосфере» по отношению к высокоорганизованным организмам? И наиболее важная роль в этом принадлежит вирусу гриппа.

На клеточном уровне мы все - мутанты, и другими быть не можем, поскольку и эволюционный прогресс - не что иное, как процесс изменения генетической структуры популяций в сторону увеличения разнообразия форм и их лучшего приспособления к условиям окружающей среды.

Медицинская валеология - наука изучающая процессы индивидуального здоровья - отмечает одну важнуя закономерность: чем больше энергии накоплено в каждой отдельной клетке и, соответственно, в организме в целом, тем больший диапазон внешних воздействий он способен выдержать, и тем выше уровень здоровья человека. При высоком уровне здоровья процессы энергообеспечения клеток происходят в аэробном режиме (с хорошим доступом кислорода). Чем ниже уровень здоровья - тем ниже уровень аэробного окисления и выше уровень анаэробных процессов. При этом образуется большое количество молочной кислоты, которая создает вокруг клеток кислую среду.

Высокий уровень здоровья гарантирует надежную защиту от заражения вирусом. В здоровом организме отсутствуют условия для заражения. Чем слабее организм, чем ниже уровень его здоровья, тем больше закислены ткани продуктами жизнедеятельности клеток. Наиболее продуктивными в этом отношении являются клетки раковых опухолей, которые, в отличие от здоровых клеток, обеспечивают себя энергией преимущественно анаэробным путем (без доступа кислорода).

Таким образом, чем ниже уровень здоровья человека, тем больше клеток, работающих в анаэробном режиме. В таком организме создаются благоприятные условия для заражения вирусом. Можно сказать, что при низком уровне здоровья организм как бы нуждается в заражении вирусом. Звучит парадоксально, не правда ли? Но если поразмыслить, то получается что наиболее подвержены заражению вирусом гриппа раковые клетки. А сам вирус является той магической пулей, которая способна убить раковую клетку. Можно предположить, что заражение вирусом гриппа способствует избавлению организма от раковых и других ослабленных, нежизнеспособных клеток.

Итак, ваша задача в процессе боления гриппом - "рождение нового гармоничного мира": повышение уровня своего здоровья. Для этого вам нужно будет максимально мобилизовать свои силы, объединить их с силами противника (гриппа) и направить эту объединенную энергию на оздоровление себя любимого. Поэтому и все наши действия при гриппе должны быть направлены не на борьбу с вирусом, а на оптимизацию процессов происходящих в организме во время гриппа и на использование реакции организма на вирус гриппа с оздоровительной целью. На практике это означает, что мы как бы используем вирус гриппа, проникший в наш организм, в качестве лекарства. Мы даем ему возможность немножко "погулять" по нашему телу, выявить все больные клетки и уничтожить их. Одновременно используем свойство вируса гриппа мобилизовать в организме защитные силы и процессы и запускаем оздоровительные и очистительные реакции. Правильное поведение при гриппе подобно управляемой ядерной реакция на атомной электростанции: если все делать правильно - получим пользу, если контроль утрачен - пострадаем.

Какой же должна быть последовательность ваших действий? В организме человека происходит множество процессов, на которые расходуется энергия. При гриппе потребность в энергии резко возрастает, поэтому организм предпринимает экстренные меры для повышения обменных процессов, что сопровождается резким ознобом. Чтобы помочь себе в этой ситуации нужно предпринять меры для того, чтобы насытить организм теплом: попарить ноги, принять ванну, обложиться грелками, закутаться в одеяло, выпить горячего чаю с лимоном. Прогревание должно продолжаться до тех пор, пока не прекратится озноб. Далее, для уменьшения энергозатрат и мобилизации сил необходим, во-первых, постельный режим. Переваривание пищи является весьма затратным с точки зрения энергетики организма, поэтому, во-вторых, лучше всего прекратить прием пищи, особенно белковой и термически обработанной - она требует весьма больших энергозатрат. В третьих, необходимо обеспечить нейтрализация и удаление из организма "шлаков" и токсинов.

При гриппе существуют два основных источника интоксикации. Первый - это вирусы гриппа, циркулирующие в крови, и второй - толстый кишечник. При любом заболевании, сопровождающемся ухудшением общего состояния (самочувствия) человека, особенно при гриппе, происходит увеличение проницаемости кишечного барьера, в результате чего увеличивается всасывание в кровь кишечных токсинов, которые еще более усугубляют состояние больного. Поэтому при первых же признаках недомогания, лучше всего в первую очередь очистить кишечник. Сделать это можно различными способами:

^

1. При помощи клизмы.

2. Приемом слабительных средств.

3. Комбинацией первого и второго способов.

Остановлюсь подробно на постановке клизмы. Ее целью является опорожнение кишечника от каловых масс, являющихся источником интоксикации. Нам нужно приготовить грушу для постановки клизмы, объемом 200-500 мл, а также, в качестве рабочей жидкости, водный раствор соли, так как клизма должна быть слабо гипертонической - 1,5-2%. Для этого в 500 мл воды растворяем одну чайную ложку (с верхом) кухонной соли. Перед постановкой клизмы обязательно проконтролируйте чтобы ваши ноги были теплыми - тогда процедура будет эффективной. При необходимости, можно сделать ванночку на ноги, так, как это было описано в прошлом выпуске рассылки. Если вас знобит, температура воды должна быть около 39-40°С, если же вам жарко - 30-35°. После введения жидкости в прямую кишку нужно подержать ее до появления позыва. Если опорожнение было недостаточным, можно процедуру повторить.

Кроме клизмы, для проведения быстрой детоксикации очень хорошо помогает активированный уголь. Для проведения детоксикации нужно взять 25-30 г активированного угля (100-120 таблеток!). Уголь нужно смолоть в кофемолке или растереть в мелкий порошок в ступке или другой посуде. Если вы будете пользоваться электрокофемолкой, то крышку сразу не открывайте, дайте осесть угольной пыли. После чего осторожно пересыпьте угольный порошок в стакан со 100 мл воды, акуратно перемешайте до смачивания угля водой, затем взболтайте и быстро выпейте угольную взвесь. То что останется, нужно доесть ложкой, после чего прополощите рот водой. Внимание! Ни в коем случае не пытайтесь проглотить сухой угольный порошок и остерегайтесь чтобы порошок не попал в ваши дыхательные пути! Более комфортными для приема внутрь являются существующие на сегодня современные препараты активированного угля, растворимые в воде, с большой площадью поверхности и соответственно меньшей дозировкой.

С целью очищения кишечника в качестве слабительного при гриппе можно принимать только осмотические слабительные. К таковым относятся солевые слабительные типа карловарской соли, трускавецкой соли "Барбара", сульфата магния (магнезии). Принимается 20-25% раствор солевого слабительного: 1-2 столовых ложки на 150-250 мл щелочной минеральной воды типа "Боржоми". Как противотоксическое средство применяют тиосульфат натрия в виде 10-15% раствора - 2 чайные ложки на 100-150 мл воды. В готовом виде используются моршинская ропа и венгерская минеральная вода "Хуняди янош" в количестве 100-150 мл на прием. Можно также использовать пищевой заменитель сахара, сорбит: 1-2 ст ложки на 150-250 мл воды. Сорбит можно добавлять в чай с лимоном. Такая процедура называется кишечный лаваж.

Перед приемом слабительного раствора также нужно проконтролировать, чтобы ноги были теплыми. Слабительное лучше принимать на пустой желудок, тогда оно быстрее подействует. При желчекаменной болезни такую процедуру нужно проводить осторожно, концентрация растворов должна быть в 2-3 раза меньше, а при наличие приступов лучше от нее отказаться. После приема слабительного нужно около часа полежать на правом боку на теплой грелке до появления чувства жажды, после этого можно попить немного жидкости. Лекарственые слабительные при гриппе лучше не использовать. Эти процедуры: очистка кишечника и прием активированного угля значительно улучшает состояние больного гриппом, уменьшается или полность проходит головная боль и ломота в теле, снижается температура. Повторять такие чистки нужно каждый день - до полного выздоровления.

При манифестации (проявлении) гриппозного процесса происходит повышение температуры тела - это приспособительная реакция, способствующая резкому ускорению всех физиологических процессов в организме, в том числе и синтеза интерферона, который блокирует биосинтез вирусных частиц в зараженной клетке и тем самым уменьшает развитие вирусного процесса. Кроме того, как я уже ранее упоминал, при повышении температуры тела выше 38°С процесс размножения вирусов замедляется и при дальнейшем повышении - прекращается. Одновременно, благодаря повышению температуры тела, в организме развиваются процессы, способствующие улучшению нарушенного метаболизма (обмена веществ) ликвидации метаболического и кислородного долга в клетках и тканях, гибели нежизнеспособных и больных клеток и выведению токсических продуктов из организма.

Многие боятся высокой температуры, особенно у детей. На самом деле подъем температуры не так уж страшен и довольно легко управляем. Единственный орган, который "боится" подъема температуры до 40°С - это мозг. Он, действительно, не выносит перегрева. Остальным частям тела такой подьем температуры только на пользу. Поэтому никогда не стремитесь любой ценой сбить температуру, тем более если вы больны гриппом. Если температуру сбить жаропонижающими препаратами - вирус продолжает размножаться и его количество в организме будет катастрофически увеличиваться, соответственно будет усиливаться его токсическое повреждающее действие, то есть заболевание будет усугубляться - больше будет поврежденных клеток, органов и тканей - дольшим будет воосстановительный период и большим будет риск развития осложнений вследствии вирусного поражения организма.

^

Высокую температуру у ребенка, конечно же надо контролировать. Но лучше это делать естественными методами. Жароснижающий препарат, в крайнем случае, можно дать однократно (это для слабонервных родителей, для самоуспокоения) - если температура упала, а затем опять поднялась, то повторно давать не стоит - могут быть осложнения и переход болезни в затяжное течение.

Больше всего от температуры страдает мозг, поэтому необходимо сделать все чтобы обеспечить отток тепла от головы. Это и компрессы на голову и раздевание ребенка, и протирание его влажным полотенцем. Нужно обратить внимание на состояние ребенка: если его знобит - лучше делать обтирания теплой водой, если ему тепло - можно обтирать прохладной. В любом случае обратите внимание, как ребенок реагирует на обтирание - если ему не нравится - измените температурный режим на противоположный.

Обратите внимание на конечности ребенка - кисти рук и стопы ног, а также на кожу. Если они холодные, нужно их согреть в теплой воде (ванночка) или другим способом (грелка, растирание или согревание теплыми руками), как только они согреются приток крови к ним усилится и, соответственно, увеличится теплоотдача и температура обязательно понизится на 0,5-1 градус. Одновременно дать влажный компресс на лоб (смоченая водой ткань). Этого бывает достаточно, чтобы ребенок почувствовал себя комфортнее и, может быть, заснул.

Причиной спазмов у детей при повышенной температуре является перегрев мозга и большая разница температуры между мозгом и конечностями. Вывод: если у ребенка теплые ручки и ножки и голова достаточно охлаждается (посредством сменных компрессов) все будет в порядке. Конечно же эти процедуры требуют терпения и времени (проще дать таблетку), но зато ребенок выйдет из болезни не только не ослабленным, но наоборот приобретет полезный жизненный опыт и иммунитет. Обращайте внимание на психологическое состояние ребенка: если он в хорошем настроении и играет - можете особо не беспокоиться о повышенной температуре. Если же плачет, капризничает или ослабленный, вялый - он требует повышенного внимания и наблюдения. Самое главное, что требуется от родителей - это терпение и настойчивость. Конечно, легче дать таблетку от температуры и пойти спать, но это временное облегчение может в дальнейшем привести к неприятным последствиям и затягиванию процесса

Надеюсь, теперь вы знаете, как контролировать температуру. Хочу только предупредить, что высокая температура при гриппе может держаться 3-4 дня, особенно если вы недостаточно очистили кишечник, продолжаете принимать пищу, не соблюдаете постельный режим или ваш организм сильно "зашлакован". Поэтому выполнение рекомендаций по режиму и детоксикации организма будет способствовать более быстрому выходу из болезни. Мои наблюдения свидетельствуют о том, что при правильном и точном выполнении всех рекомендаций болезнь продолжается не больше 4-5 дней.

Бывают случаи, когда организм не способен отреагировать на болезнь повышением температуры тела. А такой подьем при гриппе крайне необходим. Один из отцов медицины сказал по этому поводу примерно следующее: "Дайте мне средство для повышения температуры и я вылечу любое заболевание". Именно поэтому термические процедуры в виде бани, так популярны у всех народов, как средство лечения и оздоровления. Поэтому, если при гриппе у вас не повысилась температура, вам прийдется предпринять все меры для ее повышения.

Если интоксикация не очень выражена и у вас есть силы, можно принять теплую ванну, постепенно повышая ее температуру, но не слишком усердствуя, чтобы не ослабнуть совсем. Прямо в ванне, если есть соответствующие условия, можно сделать клизму. Прогревшись таким образом нужно надеть на себя хлопчатобумажное белье или спортивный костюм, лечь в постель, укутавшись в одеяло и обложившись грелками. В подмышечную область необходимо поставить термометр для контроля температуры тела и лежать таким образом, не раскрываясь, до тех пор пока температура не подниметься до 38,5°С-39°С. Голова при этом должна быть открыта и, при необходимости ее можно охлаждать при помощи компрессов. Если вы не имеете сил для ванны, то можно сразу начать с прогревания в постели - будет немного медленнее. Очень неплохо для лучшего согрева выпить 150-200 мл горячего чая с медом лимоном.

Итак, вы почистились, согрелись, что же дальше? А дальше нужно начать понемногу пить потогонный чай. Это может быть малиновый, липовый чай, чай с цветами бузины... Пить нужно небольшими порциями - по 1-2 глотка через 10-15 минут, поэтому лучше чай держать в термосе или на водяной бане, чтобы он не остывал. Потогонный чай не должен быть очень горячим. Когда вы начнете потеть, постарайтесь как можно дольше не раскрываться, чтобы не остыть. Если очень постараться, то такое состояние потоотделения может продолжаться 3-4 часа. Если появится слабость или чувство голода, можно в чай добавить меда. Также можно при слабости выпить щелочной минеральной воды типа "Боржоми" или огуречный или капустный рассол, разведя его на половину или две трети водой.

При гриппе очень важно соблюдать постельный режим и как можно больше спать. Это нужно для уменьшения нагрузки на сердце, которое при гриппе работает очень интенсивно. Сон способствует меньшему притоку крови к голове и тем самым защищает мозг от воздействия токсинов. Когда нормализуется температура, исчезнут признаки интоксикации и появится чувство голода - не спешите наедаться - день два достаточно будет попить фруктовые соки или поесть сырые фрукты или овощи, пока вы полностью не удостоверитесь в своем выздоровлении. А оно, при правильном соблюдении приведенных здесь рекомендаций, настанет на 4-5 день. После этого нужно будет принять ванну или душ, чтобы смыть с себя весь пот и грязь собравшуюся на вашем теле за время болезни. Если есть силы, ванну можно пинимать ежедневно. После ванны вы почувствуете насколько обновилось ваше тело. Если вы когда-нибудь в жизни пробовали голодать не меньше 10 дней, то вы сможете оценить свое состояние после 3-5 дней правильного боления гриппом - его можно сравнить с состоянием, которое возникает после очищения организма голодом. Подтверждением этого может быть еще одно приятное для многих, но может быть несколько неожиданное последствие правильного поведения во время гриппа: снижение веса тела до 2-5 кг.

На последок хочу сказать, что основные принципы, описанные здесь, применимы для любого острого заболевания. Кратко перечислю их еще раз: пост, очищение через кишечник (клизмы, кишечный лаваж) и кожу (потоотделение), детоксикация (активированным углем), постельный режим, поддержка, а не сбивание, высокой температуры тела, питьевой режим, обеспечивающий достаточное потоотделение, но питье не должно быть чрезмерным и слишком обильным.

Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

ВИРУСОЛОГИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Учебно-методическое пособие для студентов биологического факультета

Вирусология. Методические материалы:Учеб.-метод. пособие для студ. биол. фак. / Авторы-сост. Е. В. Глинская, Е. С. Тучина, С. В. Петров.

– Саратов, 2013. 84 с.: ил.

ISBN 978-5-292-03935-8

Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с «Программой по вирусологии для студентов биологических факультетов университетов».

Оно содержит теоретический материал, касающийся истории развития вирусологии, природы и происхождения вирусов, химического состава, морфологии и репродукции вирусов, разнообразия вирусов, патогенеза и лабораторной диагностики вирусных инфекций, особенностей противовирусного иммунитета. В конце пособия приведены план проведения лабораторных работ, словарь основных терминов и тестовые задания для самоконтроля.

Для студентов биологического факультета, обучающихся по направлению подготовки 020400 «Биология».

Кафедра микробиологии и физиологии растений биологического факультета

(Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского)

Доктор биологических наук Л. В. Карпунина (Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова)

ВВЕДЕНИЕ

Вирусология занимается исследованием природы и происхождения вирусов, их химического состава, морфологии, механизмов размножения, биохимических и молекулярно-генетических аспектов их взаимоотношений с клеточными организмами, проблемами противовирусного иммунитета и разработкой мер и средств предупреждения, диагностики и лечения вирусных заболеваний.

Актуальность вирусологии на настоящий момент не вызывает сомнений. Вирусы являются одними из главных возбудителей многих инфекционных и онкологических заболеваний человека, животных и растений. Вирусы представляют собой идеальный объект для молекулярных биологов и генетиков.

Пособие предназначено для подготовки студентов к семинарским и практическим занятиям по курсу «Вирусология». В пособии рассмотрены теоретические вопросы общей вирусологии, представлен детальный план проведения практических работ, приведен перечень необходимой литературы, а также тестовые задания для самоконтроля.

Хочется надеяться, что учебное пособие «Вирусология. Методические материалы» окажется полезным как студентам и преподавателям вузов, так и специалистам-вирусологам.

Раздел 1. Вирусология как наука. История развития вирусологии. Природа и происхождение вирусов.

ВИРУСОЛОГИЯ КАК НАУКА

Вирусология – наука, изучающая природу и происхождение вирусов, особенности их химического состава, генетики, строения, морфологии, механизмов размножения и взаимодействия с клеточными организмами.

Вирусология занимает важное место среди биологических наук. Велико ее теоретическое и практическое значение для медицины, ветеринарии и сельского хозяйства. Вирусные болезни широко распространены у человека, животных и растений; кроме того, вирусы служат моделями, на которых изучаются основные проблемы генетики и молекулярной биологии. Изучение вирусов привело к пониманию тонкой структуры генов, расшифровки генетического кода, выявлению механизмов мутации.

Современная вирусология включает следующие разделы:

- общая вирусология, изучающая основные принципы строения и размножения вирусов, их взаимодействие с клеткой-хозяином, происхождение и распространение вирусов в природе.

- частная (медицинская, ветеринарная и сельскохозяйственная) вирусология изучает особенности различных систематических групп вирусов человека, животных и растений и разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения вызываемых этими вирусами болезней.

- молекулярная вирусология исследует молекулярно-генетическую структуру вирусов, строение и функции вирусных нуклеиновых кислот, механизмы экспрессии вирусных генов, процессы взаимодействия с клеткой, природу устойчивости организмов к вирусным заболеваниям, молекулярную эволюцию вирусов.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВИРУСОЛОГИИ

Первые упоминания о вирусных болезнях людей и животных встречаются в дошедших до нас письменных источниках древних народов. В них, в частности, содержатся сведения об эпизоотиях бешенства у волков, шакалов и собак и полиомиелите в Древнем Египте (II–III тыс. лет до н. э.). О натуральной оспе было известно в Китае за тысячу лет до нашей эры. Давнюю историю имеет также желтая лихорадка, на протяжении столетий косившая первопроходцев в тропической Африке и моряков. Первые описания вирусных болезней растений относятся к живописной пестролепестности тюльпанов, которые уже около 500 лет выращивают голландские цветоводы.

Началом становления вирусологии как науки можно считать конец XIX века. Работая над созданием вакцины против бешенства, Л. Пастер в 80-х гг. XIX века впервые применил термин «вирус» (от лат. «virus» – яд) для обозначения инфекционного агента. Пастер был первым, кто начал использовать лабораторных животных в работах по изучению вирусов. Он инокулировал материал, полученный от больных бешенством, в мозг кролика. Однако Пастер не делал различия между вирусами как таковыми и другими инфекционными агентами.

Первым, кто выделил вирусы как самостоятельную группу инфекционных агентов, был русский учёный Д. И. Ивановский. В 1892 г. в результате собственных исследований он пришёл к выводу, что мозаичную болезнь табака вызывают бактерии, проходящие через фильтр Шамберлана, которые, кроме того, не способны расти на искусственных субстратах. Представленные данные о возбудителе табачной мозаики длительное время являлись критериями для отнесения возбудителей болезней к «вирусам»: фильтруемость через «бактериальные» фильтры, неспособность расти на искусственных средах, воспроизведение картины заболевания фильтратом, освобожденным от бактерий и грибов.

В 1898 г. М. Бейеринк подтвердил и расширил исследования Д. И. Ивановского о вирусе табачной мозаики и сформулировал первую полноценную теорию о вирусах как о новом классе микроорганизмов и возбудителей болезней. Несмотря на то что многие зарубежные ученые приписывали ему открытие вирусов, М. Бейеринк признал приоритет Д. И. Ивановского.

В последующие годы микробиологи и врачи установили вирусную этиологию многих антропонозных и зоонозных болезней. Так, уже в 1898 г. Ф. Леффлер и П. Фрош установили фильтруемость возбудителя ящура коров. Они первыми показали, что вирусы могут поражать не только растения, но и животных.

Серия открытий новых вирусов пришлась на первое десятилетие XX века. Началась она с исследований У. Рида, установившего в 1901 г. вирусную природу тропической желтой лихорадки. У. Рид руководил исследованиями, в ходе которых было установлено, что вирус жёлтой лихорадки присутствует в крови больного в течение первых трёх дней заболевания и что он может передаваться при укусе комара; таким образом, впервые было показано, что вирусы могут передаваться насекомыми. Семь лет спустя, было доказано, что вирусными болезнями являются также полиомиелит (К. Ландштейнер и Э. Поппер), лихорадка денге (П. Ашбери и Ч. Крейч) и лейкоз кур (В. Эллерман и О. Банг). В 1911 г. Ф. Раус привел неопровержимые доказательства наличия в вытяжке тканей саркомы кур онкогенного вируса, способного вызывать опухоль у здоровых птиц. Благодаря исследованиям X. Арагана и Э. Пашена (1911–1917 гг.) была при-

знана вирусная природа ветряной оспы. Одновременно с ними Т. Андерсон

и Дж. Гольдберг установили вирусную этиологию кори.

В 1915 г. Ф. Туортом были открыты вирусы бактерий. В 1917 г. независимо от него вирусы бактерий были открыты Ф. Д’Эрелем, который ввёл термин «бактериофаг».

Вторая волна открытий вирусов антропонозных болезней приходится на 30-е гг. прошлого века. В 1933 г. У. Смит, К. Эндрюс и П. Лейдлоу установили, что грипп вызывают не бактерии, а вирусы. К началу Второй мировой войны к вирусным болезням были причислены эпидемический паротит (К. Джонсон, Э. Гудпасчур, 1934 г.), японский летне-осенний комариный энцефалит (М. Хаяши, А.С. Смородинцев, 1934–1938 гг.), даль-

в 1937 г. Г. Финдли и Ф. Мак -Каллум, а подтвердили это в экспериментах на обезьянах и людях-добровольцах в 1943–1944 гг. Д. Камерон, Ф. МакКаллум и В. Хавенс.

Первый шаг в направлении описания молекулярной структуры вирусов был сделан в 1935 г., когда В. Стенли получил кристаллы вируса т а- бачной мозаики. Детально изучить тонкую структуру вирусов стало возможным в 50–60 гг. XX века после усовершенствования электронного микроскопа.

В 1938 г. М. Тэйлор получил ослабленную живую вакцину против жёлтой лихорадки. Разработанная вакцина оказалась такой надёжной и эффективной, что используется до сегодняшнего дня. Она спасла миллионы жизней и послужила моделью для разработки многих последующих вакцин. Кроме того, Тейлор усовершенствовал и ввёл в систему использование в качестве восприимчивых животных мышей. В начале 30-х гг. кроме мышей стали использовать также куриные эмбрионы, т.е. появился ещё один источник тканей, чувствительных к заражению вирусами и способных поддерживать их размножение.

По мере совершенствования экспериментальных систем развивались количественные методы исследований. Первый точный и быстрый метод подсчёта пораженных вирусом клеток был разработан в 1941 г., когда Г. Хирст продемонстрировал, что вирус гриппа вызывает агглютинацию эритроцитов.

Развитию вирусологии способствовала разработка метода культур клеток. В 1949 г. в ключевом эксперименте Дж. Ф. Эндерса, Т. Х. Уеллера и Ф. С. Роббинса было показано, что культуры клеток способны поддерживать рост вируса полиомиелита. Это открытие возвестило о приходе эры современной вирусологии и послужило толчком к ряду исследований, которые в конечном итоге привели к выделению многих вирусов, вызывающих серьёзные заболевания у человека. В 50-е и 60-е гг. ХХ века были вы-

делены некоторые энтеровирусы и респираторные вирусы, установлены причины большого числа болезней, вирусное происхождение которых до того момента лишь предполагали. Так, например, в 1953 г. М. Блумберг открыл вирус гепатита B и создал против него первую вакцину. В 1952 г. Р. Дюльбекко применил к вирусам животных метод бляшек.

Открытие бактериофагов было оценено лишь в конце 30-х гг., когда вирусы бактерий начали использовать в качестве удобной модели для изучения взаимодействия вирус-клетка в генетических и биохимических исследованиях. В 1939 г. Э. Эллис и М. Дельбрюк выдвинули концепцию «одноэтапного цикла роста вируса». Эта работа заложила основы для понимания характера репродукции вирусов, заключающейся в сборке отдельных компонентов.

Важные для молекулярной биологии открытия были сделаны при использовании в качестве объектов исследований вирусов животных. В 1970 г. Х. М. Темин и Д. Балтимор независимо друг от друга открыли у ретровирусов обратную транскриптазу, способную осуществлять синтез ДНК на матрице РНК. В 1976 г. Д. Бишоп и Х. Вармус обнаружили, что онкоген вируса саркомы Рауса присутствует также в геномах нормальных клеток животных и человека. В 1977 г. Р. Робертс и Ф. Шарп независимо друг от друга показали прерывистую структуру генов аденовирусов. В 1972 г. П. Берг создал первые рекомбинантные молекулы ДНК, построенные на основе кольцевого ДНК-генома вируса SV40 с включением генов фага λ и галактозного оперонаEscherichia coli . Эта работа дала начало технологии рекомбинантных ДНК. В 1977 г. стала известна первая полная нуклеотидная последовательность генома биологического объекта: Х. Э. Сэнгер с сотрудниками определили нуклеотидную последовательность генома фага ØX174. В 1990 г. была осуществлена первая успешная попытка применения генотерапии в клинической практике: ребёнку, страдающему тяжёлым комбинированным иммунодефицитом, заболеванием, связанным с дефектом гена аденозиндезаминидазы, была введена нормальная копия гена с использованием вектора, построенного на основе генома ретровируса.

В 50–60 гг. также проводились исследования по изучению нетипичных вирусных агентов. В 1957 г. Д. Гайдушек предположил, что болезнь куру вызывается одним из вирусов медленных инфекций. Однако только в 1982 г. была выявлена природа вирусов медленных инфекций («slow virus»), когда С. Прузинер продемонстрировал, что скрепи вызывается инфекционными белками, названными им прионами.

В 1967 г. Т. О. Дайнер открыл вироиды, инфекционные агенты, представляющие собой кольцевые молекулы РНК, вызывающие заболевания у растений.

В последующие годы список открытых вирусов продолжал пополняться. В 1981 г. выделен вирус лейкемии Т-лимфоцитов человека – пер-

вый вирус, для которого была достоверно установлена способность вызывать рак у человека.

ПРИРОДА И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИРУСОВ

Представления о природе вирусов со времени их открытия претерпели значительные изменения.

Д.И. Ивановский и другие исследователи того времени подчеркивали два свойства вирусов, позволившие выделить их в отдельную группу живых организмов: фильтруемость и неспособность размножаться на исскуственных питательных средах. Позже выяснилось, что эти свойства не абсолютны, так как были обнаружены фильтрующиеся формы бактерий (L-формы) и микоплазмы, не растущие на искусственных питательных средах и по размерам приближавшиеся к наиболее крупным вирусам (вирус оспы, мимивирус, мегавирус, пандоравирус).

К уникальным свойствам вирусов относится их способ размножения, который резко отличается от способа размножения всех других клеток и организмов. Вирусы не растут, их размножение обозначается как дизъюнктивная репродукция, что подчеркивает разобщенность в пространстве и времени синтеза вирусных компонентов с последующей сборкой и формированием вирионов.

В связи с вышеизложенным не раз возникали дискуссии по поводу того, что же такое вирусы – живое или не живое, организмы или не организмы? Безусловно, вирусы обладают основными свойствами всех других

форм жизни – способностью размножаться, наследственностью, изменчивостью, приспособляемостью к условиям внешней среды. Они занимают определенную экологическую нишу, на них распространяются законы эволюции органического мира. К середине 40-х гг. ХХ века сложилось представление о вирусах как о наиболее примитивных микроорганизмах. Логическим развитием этих взглядов было введение термина «вирион», обозначавшего внеклеточный вирусный индивидуум. Однако с развитием исследований по молекулярной биологии вирусов стали накапливаться факты, противоречащие представлению о вирусах как организмах. Отсутствие собственной белок-синтезирующей системы, дизъюнктивный способ репродукции, интеграция с клеточным геномом, существование вирусных саттелитов и дефектных вирусов, феноменов множественной реактивации и комплементации – все это мало укладывается в представление о вирусах как организмах.

Все вирусы, включая саттелиты и дефектные вирусы, вироиды и прионы, имеют нечто общее, их объединяющее. Все они являются автономными генетическими структурами, способными функционировать и репродуцироваться в восприимчивых к ним клетках различных групп бактерий, грибов, растений и животных. Это наиболее полное определение, позволяющее очертить царство вирусов.

Согласно второй гипотезе, вирусы являются потомками древних, доклеточных форм жизни – протобионтов, предшествовавших появлению клеточных форм жизни, с которых и началась биологическая эволюция.