«Ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции».  (Феодосий Добжанский, ученый-биолог)

Вирусы — самая многочисленная биологическая форма, обнаруженная в каждой экосистеме на Земле. Слово вирус означает «ЯД» (латин.).

История болезни

Вирусы – потомки древних доклеточных форм жизни. Они окружают нас повсюду. Их возраст – 4,5 млрд. лет. Удивительно генетическое разнообразие вирусов, их способность меняться и адаптироваться. Их количество неисчислимо. Миллионы лет они участвовали в эволюции, регулировали численность и жизнеспособность популяций. До сих пор неизвестно кто появился раньше: первые клетки или первые вирусы.

На протяжении всей истории существования человечества оно постоянно ведет борьбу с вирусами. В XIV веке бубонная чума унесла 25 миллионов человек. После первой мировой войны пандемия испанского гриппа забрала жизни свыше 50 миллионов человек.  Периодически возникали эпидемии оспы с тяжелыми последствиями.

Вирусологам пока известны более 1500 вирусов животных, растений, бактерий, насекомых и человека.

Свойства вирусов:

• ультрамикроскопические размеры: от десятков до тысяч нанометров;
• все они паразиты, потому что у них отсутствует клетка, имеется только белковая оболочка.  Для тиражирования они проникают в живое целое (существо или растение);
• вирусная частица, состоит только из одного вида нуклеиновой кислоты (рибонуклеиновой (РНК) или дезоксирибонуклеиновой (ДНК));
• у вирусов отсутствуют собственные системы мобилизации энергии;
• не способны к росту и метаболизму;
• не способны существовать сами по себе;
• штамм этих загадочных микроорганизмов соединяет несколько сотен миллиардов тесно прижатых друг к другу частиц. Одним кристаллом вируса полиомиелита можно заразить несколько раз всех жителей Земли.

Взаимодействие вирусов с клетками

В форме независимой «неживой» частицы, которая находится на одежде, предметах быта и т.д., вирус инертен и называется вирионом.

Вирус проникает в организм через порезы на коже, трещины на коре (для растений), слюну, слизь;  укусы кровососущего насекомого, клеща; с воздухом;  пищей; половым путем.

Не все клетки вирусу подходят. Все зависит от типа вируса, генома и состояния клетки.  Каждый паразит специфичен тем, что поражает определенные клетки. Вирусы растений не живут в клетках человека и животных. Человек, в основном, не заражается вирусами животных, грибов и растений. Попав на подходящий организм, вирус связывается с клеткой своей белковой оболочкой и поглощается ею путем обмена веществ. Встретившись с вирусной РНК, рибосома покорно копирует детали вируса: новые оболочки и копии РНК. Затем клетка гибнет, а вирусное потомство, увеличенное в численности, продолжает уничтожение клеток «хозяина». У вируса есть цель – он ждет иммунного ответа. Иммунные клетки организма вырабатывают секреторные иммуноглобулины, интерфероны – специфические белки, создаваемые лимфоцитами. Они связывают вирус до того, как он прикрепляется к клетке, дают сигнал лимфоцитам вырабатывать антитела против «агента». Запускается процесс, противодействующий заражению. Замечено, что некоторые виды герпеса и ВИЧ могут обходить иммунную систему. Часть вирусов имеет зоонозную природу, то есть переносится от животных к человеку и является разрушительным для человека. Иммунитет не может сразу распознать вредные клетки, поразить их и начинает работать против своих. Так эпидемию «испанки» распространили на людей летучие мыши. Они  стали переносчиками вируса атипичной пневмонии в 2003 году, лихорадки вируса Эбола — в 2014.

Вирус Эбола

Предполагается, что пандемию коронавируса также перенесли на людей летучие мыши. Она похожа на предыдущую атипичную пневмонию 2003-2004 годов.

Вирусы оспы, краснухи могут вызывать заболевание один раз. Второй раз, переболевший ими человек или привитый, не заболеет.

При первых признаках заболевания надо помочь организму. Но не вакциной, потому что вирусы быстро мутируют. В 80-х годах XX века с изобретением электронного микроскопа появилась возможность увидеть «врага». Формы вируса многообразны: нитевидная, шаровидная, цилиндрическая, палочковидная и другие. С этого времени вирусы изучают, вырабатывают вакцину – антивирус и лекарство. Трудность этой работы в том, что свою белковую оболочку вирусы, попав в организм, меняют. В процессе многократного тиражирования паразит приобретает новые свойства. Изготовленная через время вакцина,  уже будет бесполезна и даже опасна.

С чем вирусы не стоит путать и почему?

Вирусные заболевания нельзя путать с бактериальными болезнями, потому что для них существуют разные способы лечения. Бактериальные болезни (дизентерия, коклюш, менингит, ангина, холера) лечат антибиотиками. А вирусные заболевания, например, СПИД, оспа, ротавирус, гепатит С, энцефалит, корь, грипп, свинка, краснуха лечат противовирусными препаратами. Вирусы никак не реагируют на антибиотики. Потому что антибиотики угнетают живые бактерии, а вирус – неживой организм, всего лишь генетическая информация в белковой оболочке.

Фаговая терапия

Время антибиотиков подходит к концу. Недавно на свиной ферме в Китае были обнаружены бактерии, стойкие к колистину — новейшему антибиотику. Для разработки и испытания нового антибиотика ученым требуется до 10 лет.

Вирус бактериофаг

Новым препаратом для лечения должны стать бактериофаги – вирусы, которые заражают и убивают бактерии.

Защита в период эпидемий

Вспышка эпидемий это не просто случайность, а стечение обстоятельств. Выработанная веками изоляция городов с зараженными больными, является спасительной мерой. Закрываются рынки, магазины, метро, стадионы, парки, целые города и районы. Отменяются массовые мероприятия, соблюдается дистанция между людьми в масках и перчатках и уменьшается распространение вируса. Врачи помогают больным устранением симптомов заболевания, ученые-вирусологи вырабатывают вакцину и лекарство от заразы. Коронавирус 2020 года COVID-19 (SARS-CoV-2) вызвал крупнейшую эпидемию в XXI веке.

Почему клетки так усердно тиражируют вирус?

РНК и ДНК, из которых состоит клетка, всегда стараются улучшить свой геном, захватывая новый фрагмент. Ведь, встроив его в свою цепочку, клетка передаст потомству более совершенное ДНК: возможность перерабатывать новый химический элемент, приспосабливаться к агрессивным условиям жизни. Клетка приобретет новые качества или погибнет. Это законы эволюции.  Выживает сильнейший. В нашем организме есть фрагменты от генома неизвестного реликтового вируса, который позволяет женщине выносить ребенка. Эмбрион является наполовину чужеродным для женского организма. Но он принимает его и выращивает.

Роль вирусов в эволюции органического мира

Существует несколько гипотез появления вирусов. С них началась жизнь на Земле, они являются первыми живыми организмами. Откуда они взялись, кто их предки – неизвестно. Доказано, что в стерильной среде человек выжить не может. Он погибнет.  Вирусные болезни в детстве тренируют нашу иммунную систему. Благодаря вирусам мы адаптируемся к жизни на планете. Ученые-биологи определяют вирусы не только как внутриклеточных (генетических) паразитов. Но считают их причиной огромного разнообразия жизненных форм на Земле, одним из факторов эволюции биологических видов.

В ДНК земных организмов за время эволюции накопились отпечатки мутационных древних вирусов, которые помогают развиваться, попавшему в их среду, новому неизвестному микробу.  Поэтому мировые ученые считают невозможной и неосуществимой трансплантацию органов от животных человеку. Этот процесс объединения клеток сфабрикует супервирус, способный уничтожить все население Земли.

Предполагается, что вирус Зика может разрушить опухолевые клетки головного мозга. Вирусологи надеются использовать разрушительные свойства вируса, чтобы победить рак. К сожалению, это пока задача для медицины будущего.

На сегодняшний день вред, приносимый вирусами, намного превышает пользу. Загадка в том, что ни один организм, созданный в природе не лишний. Он не может только уничтожать. У вирусов должно быть применение, приносящее пользу.