Какие бывают вирусы? - таким вопросом задаются люди, когда вокруг свирепствуют эпидемии и вирусные заболевания. С приходом холодов, а так же при недостатке витаминов в организме, все чаще в числе аптечных покупок у нас появляется множество противоинфекционных и противовирусных препаратов. Предновогоднее настроение может ухудшится из-за повышенной температуры и кашля. А бывает так, что болезнь совсем сваливает с ног, и мы не можем даже подняться с дивана. Нам важно знать, какие инфекции самые распространённые и с чем нам предстоит бороться. Поговорим с вами о самых распространённых вирусах ОРЗ и гриппа.
Вирус Коксаки (Ринит)
Одна из самых неприятных болезней. Простой способ заразиться только лишь переохладить свой организм, а это заметить очень трудно. В полости носа заводятся бактерии и начинают размножаться и воспаляться. Достаточно вдохнуть холодный воздух и долгосрочное лечение вам обеспеченно.
Также возбудителем инфекции может стать пыльца , тогда болезнь можно считать сезонной. Симптомы в данном случае это выделения из носа (сухие, влажные и гнойные), головная боль, слезоточивость.
В любом случае важно знать какое лечение необходимо. Самолечением заниматься не нужно, опытный врач знает, какими бывают вирусы, найдёт причину заболевания и выпишет вам определенный список лекарств. Главное не медлить с этим вопросом.
Респираторно-синцитиальные вирусы (Вирусный бронхит)
Что такое вирусный бронхит ответит каждый школьник. И главными симптомами могут послужить кашель, температура, выделение мокроты. Говоря общими словами, бронхит это воспаление слизистой оболочки лёгких . И протекать болезнь может очень долго. Температура будет находиться на отметке 39, мокрота приобретает зеленоватый оттенок, а в сложных случаях и с кровяными сгустками.
Причины могут быть разными, но принято считать, что основная причина это курение. Так же многие уверенны что бронхитом болеют чаще старики. К сожалению, подвергнуться заболеванию могут и дети, а причиной может стать не только курение, но и наследственность, а так же экология.
Респираторные вирусы (ларингит)
Данная болезнь характеризуется как воспаление слизистой оболочки гортани. Появляется боль и сухость во рту, кашель, температура, даже может дойти до полной потери голоса. Как и вышеперечисленные заболевания, может носить острый и хронический характер.
Причиной могут послужить как внешние факторы, так и алкоголь, курение, перенапряжение связок и многое другое. Опытный врач поможет вам с лечением, ведь болезнь запускать нельзя. Вирусы бывают очень опасными, может образоваться абсцесс гортани и привести к летальному исходу.
Вирусная ангина
Другое название ангины - острый тонзиллит . Воспаляются в данном случае миндалины. Принято считать, что ангиной чаще болеют дети, но и взрослых это может коснуться. Воспаляется как одна миндалина, так и две.
Лечение обусловлено в облегчении симптомов. Но в острых формах может и дойти до удаления этих самых миндалин. Имеет также хроническую форму, и во всех этих случаях не нужно дожидаться последствий и заниматься самолечением.
Микобактерия туберкулёза (Туберкулёз)
Данная болезнь не относится к простудным, но имеет место быть. Вызывает его микробактерия туберкулеза. Поражает чаще лёгкие, так же может перейти на другие ткани: кости, глаза, кожа.
Передаётся, как правило, воздушно-капельным путём, но не стоит забывать, что заразится можно и при контакте с вещами больного. Появляется недомогание, болит голова, повышается температура. Самое главное боль в грудной клетке и кашель на начальной стадии может и не проявится. Потливость и упадок сил, а самое главное потеря веса.
Выявляется с помощью мазка мокроты, в некоторых случаях отрицательный результат не означает отсутствие заболевания. Обязательно нужно сделать флюорографию.
Риновирусы (Фарингит)
Главные симптомы фарингита, который вызывают чаще всего риновирусы, это сухость во рту, появление кашля с гноем. Очень часто фарингит путают с ангиной. Отличие от ангины наблюдается именно сухой кашель.
Также очень неприятный симптом насморк, заложенность носа. Следствием является затруднённое дыхание и отсутствие полноценного сна. Причина возникновения заболевания является множество бактерий, такие как стрептококк, аденовирусы, .
Вирус гриппа
Грипп вызывают вирусы со сложным названием, например H1N1, H1N2 и H3N2. Он поражает верхние дыхательные пути человека. Как и в случае туберкулеза, источником гриппа может являться заражённый человек. Резко появляется температура, насморк, озноб, кашель, ломота в мышцах и суставах. В редких случаях боль в животе и жидкий стул. Протекает обычно 7-10 дней, осложнением может стать менингит - воспаление оболочки мозга .
Главным борцом с недугом станет наш иммунитет. Но без поддержки тут не обойтись. Главное это покой и воздержание от алкоголя и курения. Помощником послужат противовирусные препараты. Самое главное не запускать болезнь.
Профилактика вирусных инфекций и простудных заболеваний
Чтобы избежать вирусных заболеваний нужен комплексный подход. Подойдёт правильное закаливание. Нужно научить организм правильно реагировать на перегрев и переохлаждение.
///Здоровый образ жизни включает в себя так же физические нагрузки. Если нет возможности посещать тренажёрный зал нужно не забывать о прогулках на свежем воздухе. Очень важный пункт - правильное и полноценное питание . При недостатке витаминов в организме иммунитет ослабляется. В рацион нужно ввести свежи овощи и фрукты. В аптеке можно приобрести витаминные комплексы. Главное помнить, какие бывают вирусы, не забывать о своём здоровье, ведь принцип решать проблему по мере поступления в данном случае не подходит.
Видео о разновидностях вирусов
В этом видео Александр Пилягин расскажет о ТОП-10 вирусах-убийцах, какие они бывают и как лучше защитить свой организм:
В мире существует несметное количество микроорганизмов, преобладают среди них вирусы. Они могут выживать в самых суровых условиях. Вирусы найдены и в вечных льдах Антарктиды, и в жарких песках Сахары, и даже в холодном вакууме космоса. Хоть не все они представляют опасность, все же более 80% всех заболеваний человека вызывают именно вирусы.
Еще в 40-х годах прошлого века человечеству было известно около 40 болезней, провоцируемых ими. На сегодня эта цифра - больше 500, не считая того, что каждый год открывают все новые их виды. Люди научились бороться с вирусами, но знаний не всегда хватает - более 10 их видов остаются самыми опасными для человечества. Вирусы - возбудители опасных заболеваний человека. Давайте рассмотрим основные из них.
Хантавирусы
Наиболее опасный вид вирусов - хантавирус. При контактах с мелкими грызунами или продуктами их жизнедеятельности существует вероятность заразиться. Они могут спровоцировать много заболеваний, самыми опасными среди которых являются геморрагическая лихорадка и хантавирусный синдром. Первая болезнь убивает каждого десятого, вероятность летального исхода после второй - 36%. Самая крупная вспышка произошла во время Корейской войны. Тогда более 3000 солдат с разных сторон противостояния ощутили на себе его действие. Существует большая вероятность того, что хантавирус стал причиной вымирания цивилизации ацтеков 600 лет назад.
Вирус Эбола
Какие еще опасные вирусы существуют на Земле? Эпидемия создала панику в мировом сообществе буквально год назад. Вирус был открыт в 1976 году, во время эпидемии в Конго. Свое название получил в честь в бассейне которой и случилась вспышка. Симптомов у болезни Эбола много, что усложняет ее диагностику. К самым распространенным из них относят: повышение температуры тела, общая слабость, рвоту, нарушение функций печени и почек, боль в горле. В некоторых случаях наблюдаются внутренние и внешние кровотечения. В 2015 года этот вирус забрал жизни более 12 тысяч человек.
Чем опасен вирус гриппа?
Конечно, никто не поспорит, что опасный вирус - это обычный грипп. Ежегодно им болеет более 10% населения Земли, что делает его одним из самых распространенных и непредвиденных.
Основную опасность для людей несет не сам вирус, а осложнения, которые он может вызывать (болезни почек, отек легких и мозга, сердечная недостаточность). Из 600 тысяч людей, умерших в прошлом году от гриппа, причиной только 30% смертей стал непосредственно вирус, летальный исход остальных - результат осложнений.
Мутации - вот еще одна опасность вируса гриппа. Из-за постоянного применения антибиотиков с каждым годом болезнь становится сильнее. Куриный и свиной грипп, эпидемии которых вспыхнули за последние 10 лет, - очередное тому подтверждение. В случае самого неблагоприятного сценария через несколько десятков лет лекарства, способные бороться с гриппом, будут нести крайнюю опасность для человека.
Ротавирус
Наиболее опасный вид вирусов для детей - это ротавирус. Хотя лекарство от него действует достаточно эффективно, ежегодно от этого недуга умирают около полумиллиона малышей. Эта болезнь вызывает острую диарею, организм быстро обезвоживается и наступает смерть. Большинство пострадавших живут в слаборазвитых странах, где трудно достать вакцину против данного вируса.
Смертельный Марбург
Вирус Марбург впервые был обнаружен в одноименном городе в Германии в конце 60-х годов прошлого века. Он входит в десятку смертельных вирусов, которыми можно заразиться от животных.
Около 30% заболеваний этим вирусом заканчиваются летально. На ранних стадиях этой болезни человека мучает жар, тошнота, мышечная боль. При более тяжелом протекании - желтуха, панкреатит, отказ печени. Переносчиками болезни являются не только люди, но и грызуны, а также некоторые виды обезьян.
Гепатиты в действии
Какие еще известны опасные вирусы? Существует более 100 их видов, поражающих человеческую печень. Самыми опасными из них являются гепатит В и С. Этот вирус не зря прозвали «нежный убийца», ведь он много лет может находиться в организме человека, не вызывая ощутимых симптомов.
Гепатит чаще всего приводит к отмиранию клеток печени, то есть к циррозу. Вылечить патологию, вызванную штаммами В и С этого вируса, практически невозможно. К моменту обнаружения гепатита в организме человека недуг, как правило, уже находится в хронической форме.
Первооткрывателем этой болезни стал российский биолог Боткин. Найденный им штамм гепатита сейчас называется «А», а сам недуг поддается лечению.
Вирус оспы
Оспа - одно из древнейших заболеваний, известных человечеству. Он поражает только людей, вызывая у них озноб, головокружение, головные боли и боли в области поясницы. Характерными признаками оспы является появление на теле гнойной сыпи. Только за прошлое столетие оспа унесла жизни около полумиллиарда людей. На борьбу с этим недугом были брошены колоссальные материальные средства (около 300 миллионов долларов). Все же вирусологи достигли успеха: последний известный случай заболевания оспой был зафиксирован сорок лет назад.
Смертельный вирус бешенства
Вирус бешенства - первый из данного рейтинга, приводящий к летальному исходу в 100% случаев. Заразиться бешенством можно после укуса больного животного. Болезнь протекает бессимптомно вплоть до того времени, когда спасти человека уже невозможно.
Вирус бешенства вызывает тяжелейшее поражение нервной системы. На последних стадиях болезни человек становится буйным, испытывает постоянное чувство страха, страдает от бессонницы. За несколько дней до летального исхода наступает слепота и паралич.
За всю историю медицины спасти от бешенства удалось всего 3 людей.
Вирус Ласса
Какие еще известны опасные вызываемая этим вирусом, - одна из опаснейших болезней Западной Африки. Она поражает нервную систему человека, почки, легкие, может вызывать миокардит. В течении всего периода болезни температура тела не падает ниже 39-40 градусов. На теле появляется множество болезненных гнойных язв.
Переносчиками вируса Ласса являются мелкие грызуны. Передается болезнь контактным путем. Каждый год заражается около 500 тысяч людей, из которых 5-10 тысяч умирают. При тяжелой форме лихорадки Ласса смертность может достигать 50%.
Синдром приобретенного иммунодефицита человека
Наиболее опасный вид вирусов - ВИЧ. Он считается самым опасным из тех, что известны человеку на данное время.
Специалисты выяснили, что первый случай передачи этого вируса от примата к человеку случился в 1926 году. Первый летальный случай был зафиксирован в 1959 году. В 60-х годах прошлого века симптомы СПИДа были обнаружены у американских проституток, но особого значения тогда этому не придали. ВИЧ считали просто сложной формой пневмонии.
Отдельной болезнью ВИЧ признали только в 1981 году, после начавшейся эпидемии среди гомосексуалистов. Уже через 4 года ученые выяснили способы передачи этого заболевания: кровь и семенная жидкость. Настоящая эпидемия СПИДа в мире началась 20 лет назад. ВИЧ по праву называют чумой 20-го века.
Эта болезнь поражает в первую очередь иммунную систему. Вследствие этого сам СПИД не приводит к летальным исходам. Но ВИЧ-инфицированный, у которого попросту отсутствует иммунитет, может умереть от простого насморка.
Все попытки изобрести на данный момент не увенчались успехом.
Чем опасен вирус папилломы?
Около 70% людей являются носителями вируса папилломы, большинство из них - женщины. Передается папиллома половым путем. Из более 100 видов вируса папилломы к различным болезням приводят около 40. Как правило, вирус поражает половые органы человека. Его внешнее проявление - появление на коже наростов (папиллом).
Инкубационный период вируса после попадания в организм может длиться от нескольких недель до нескольких лет. В 90% случаев человеческий организм сам избавится от чужеродных микротел. Опасность вирус несет только для ослабленного иммунитета. Поэтому папиллома часто проявляется во время других болезней, например гриппа.
Наиболее тяжким последствием папилломы может стать рак шейки матки у женщин. 14 известных штаммов этого вируса являются высокоонкогенными.
Опасен ли вирус лейкоза КРС для человека?
Вирусы способны поражать не только людей, но и животных. Поскольку человек питается животной продукцией, все чаще поднимается вопрос об опасности таких возбудителей болезней для людей.
Вирус лейкоза находится на первом месте по поражению Он заражает кровь коров, овец, коз и провоцирует тяжелые заболевания, а в отдельных случаях смерть.
Исследования показываю, что более 70% людей имеют в крови антитела, способные бороться с вирусом лейкоза КРС. Однако это не исключает возможность заражения человека этим вирусом. Вероятность того, что лейкоз КРС может привести к раку крови у человека, очень мала, но существует возможность других негативных последствий. Вирус лейкоза может присоединяться к человеческим клеткам, вызывая мутации. В будущем это может создать его новый штамм, который будет одинаково опасным как для животных, так и для людей.
Хотя вирусы и могут приносить пользу людям, это не перекрывает их вред. От них умерло больше людей, чем погибло во всех войнах мира за все времена. В этой статье были перечислены самые опасные вирусы в мире. Надеемся, что эта информация станет вам полезной. Будьте здоровы!
13.03.2011
Временем появления первых вирусов обычно считают начало 1970-х. Именно тогда появилась программа Creeper, написанная сотрудником компании BBN (Bolt Beranek and Newman) Бобом Томасом (Bob Thomas). Creeper обладала возможностью самоперемещения между серверами. Попадав на компьютер, она выводила на экран сообщение «I’M THE CREEPER… CATCH ME IF YOU CAN» («Я Крипер… Поймай меня, если сможешь»).
Creeper
Временем появления первых вирусов обычно считают начало 1970-х. Именно тогда появилась программа Creeper, написанная сотрудником компании BBN (Bolt Beranek and Newman) Бобом Томасом (Bob Thomas). Creeper обладала возможностью самоперемещения между серверами. Попадав на компьютер, она выводила на экран сообщение «I"M THE CREEPER... CATCH ME IF YOU CAN» («Я Крипер... Поймай меня, если сможешь»). По своей сути, эта программа еще не являлась полноценным компьютерным вирусом. Никаких деструктивный действий, или действий шпионского характера, Creeper не выполнял. Позже другим сотрудником BBN Рэем Томлинсоном была написана программа Reaper, которая также самостоятельно перемещалась по сети и, при обнаружении Creeper, прекращала его действие.
Elk Cloner
Более похожей на современный вирус была программа Elk Cloner, выявленная в 1982 году. Она распространялась, заражая операционную систему DOS для Apple II, записанную на гибких дисках. При обнаружении незараженной дискеты вирус копировал себя туда. При каждой 50-й загрузке вирус показывал на экране маленькое шуточное стихотворение. Хоть этот вирус и не был предназначен для нанесения вреда, он мог испортить код загрузки на дискетах с другими системами. Автором этого вируса считается 15-летний школьник из Питсбурга Рич Скрента (Rich Skrenta). Изначально жертвами этого компьютерного вируса стали друзья и знакомые автора, а также его учитель математики.
Brain
Первая вирусная эпидемия была зарегистрирована в 1987 году. Причиной ее стал вирус Brain. Он является первым компьютерным вирусом, созданным для IBM PC-совместимых ПК. В основе его разработки лежали исключительно благие намерения. Выпустили его два брата, владеющие фирмой по разработке программного обеспечения. Таким образом они хотели наказать местных пиратов, ворующих их ПО. Однако вирус создал целую эпидемию, заразив только в США более 18 тысяч компьютеров. Стоит отметить, что вирус Brain был первым вирусом, использующим стелс-технологии для сокрытия своего пребывания в системе. При попытке чтения зараженного сектора, он «подставлял» и его незараженный оригинал.
Jerusalem
Следующим знаковым событием в истории развития вирусов было появление вируса Jerusalem. Этот вирус был создан в 1988 году в Израиле - отсюда и его основное имя. Второе название вируса «Пятница 13-е». Он действительно активировался только в пятницу 13-го числа и удалял абсолютно все данные с жесткого диска. В те времена мало кто был знаком с компьютерными вирусами. Естественно, что антивирусных программ не существовало вовсе и компьютеры пользователей были абсолютно беззащитны перед вредоносными программами. Поэтому такая разрушительная активность этого компьютерного вируса вызвала грандиозную панику.
Червь Морриса
Также в 1988 году отметим появление вируса под именем «червь Морриса». Он был самым страшным из известных на тот момент компьютерных вирусов. Этот сетевой червь был одной из первых известных программ, эксплуатирующих переполнение буфера. Ему удалось сделать невозможное - вывести из строя всю глобальную сеть. Правда стоит отметить, что сеть тогда еще не была такой уж и глобальной. Сбой хоть и длился совсем не долгое время, но убытки от него были оценены в 96 миллионов долларов. Его создателем был аспирант факультета Вычислительной техники Корнелльского университета Роберт Т. Моррис. Дело дошло до суда, где Роберту Моррису грозило до пяти лет лишения свободы и штраф в размере 250 тысяч долларов, однако, принимая во внимание смягчающие обстоятельства, суд приговорил его к трём годам условно, 10 тысячам долларов штрафа и 400 часам общественных работ.
Michelangelo («March6»)
Был выявлен в 1992 году. Породил волну публикаций в западных СМИ. Ожидалось, что этот вирус повредит информацию на миллионах компьютерах. Хоть его и сильно переоценили, но он все-таки заслуженно считается одним из самых безжалостных компьютерных вирусов. Посредством дискет он проникал на загрузочный сектор диска, тихо сидел там, не напоминая о своем существовании до 6 марта. А 6 марта благополучно стирал все данные с жесткого диска. На этом вирусе сильно обогатились компании, выпускающие антивирусное ПО. Им удалось развить массовую истерию и спровоцировать покупки антивирусного ПО, в то время как от этого компьютерного вируса пострадало всего около 10000 машин.
Чернобыль (CIH)
Один из самых известных вирусов, ставший самым разрушительным за все предшествующие годы. Создан в 1998 году тайваньским студентом. Инициалы этого студента стоят в названии вируса. Вирус попадал на компьютер пользователя и бездействовал там до 26 апреля. Этот компьютерный вирус уничтожал информацию на жестком диске и перезаписывал Flash BIOS. В некоторых случаях это приводило к замене микросхемы, или даже к замене материнской платы. Эпидемия вируса «Чернобыль» пришлась на 1999 год. Тогда из строя было выведено боле 300 тысяч компьютеров. Также вирус еще носил вред компьютерам по всему миру в последующие годы.
Melissa
26 марта 1999 года был выпущен первый всемирно известный почтовый червь. Червь заражал файлы MS Word и рассылал свои копии в сообщениях MS Outlook. Вирус распространялся с огромной скоростью. Сумма нанесенного ущерба оценивается более чем в $100 млн.
ILOVEYOU («Письмо счастья»)
Появился в 2000 году. На почту приходило письмо с темой «I LOVE YOU» к которому был прикреплен файл. Скачав вложение, пользователь заражал свой компьютер. Вирус отсылал невероятное количество писем с компьютера незадачливого пользователя. Также он удалял важные файлы на компьютере. По некоторым оценкам, он обошёлся пользователям ПК по всему миру больше чем в 10 млрд $. Вирусом ILOVEYOU было заражено 10% всех существовавших на тот момент компьютеров. Согласитесь, довольно шокирующие цифры.
Nimda
Название этого компьютерного вируса представляет собой слово «admin», написанное в обратном порядке. Появился этот вирус в 2001 году. Попадая на компьютер, вирус сразу назначал себе права администратора и начинал свою деструктивную деятельность. Он изменял и нарушал конструкцию сайтов, блокировал доступ на хосты, IP-адреса и т.п. Для распространения вирус использовал сразу несколько различных способов. Делал он это настолько эффективно, что уже через 22 минуты после своего запуска в сеть стал самым распространенным компьютерным вирусом в сети Интернет.
Sasser
В 2004 году этот червь наделал много шуму. Больше всего от вируса пострадали домашние компьютеры и небольшие фирмы, хотя серьезные проблемы испытали и некоторые крупные компании. Только в почтовой службе Германии зараженными оказались до 300 тыс. терминалов, из-за чего сотрудники не могли выдавать наличные деньги клиентам. Жертвами червя стали также компьютеры инвестиционного банка Goldman Sachs, Еврокомиссии, 19 региональных офисов управления береговой охраны Британии. В одном из терминалов лондонского аэропорта Hithrow у авиакомпании British Airways отказала половина всех компьютеров на стойках регистрации пассажиров, а в американском городе Новый Орлеан до 500 больниц были закрыты в течение нескольких часов. Пострадали также социальные и здравоохранительные учреждения в Вашингтоне.
Чтобы заразиться этим червем, достаточно было просто подключить свой компьютер к Интернету и подождать несколько минут. Червь проникал на компьютер, сканировал Интернет для поиска других компьютеров с незакрытой дырой и рассылал им вирус. Особого вреда вирус не причинял - он просто перезагружал компьютер. К поиску червя подключилось специальное кибберагенство ФБР. Главная жертва корпорация Microsoft назначила цену 250.000$ за злоумышленника.И им оказался... ученик средней школы Свен Яшан из немецкого города Роттенбурга. Как полагают некоторые обозреватели, подросток создал Sasser не только для того, чтобы прославиться, но и из сыновней любви - чтобы поправить дела небольшой компании PC-Help по обслуживанию ПК, принадлежащей его матери.
My Doom
Этот червь был запущен в январе 2004 года. На тот момент он становится самым быстрым червем, который распространяется по электронной почте. Каждый последующий зараженный компьютер отправлял спама больше чем предыдущий. Кроме этого, он изменял операционную систему, блокируя доступ к сайтам антивирусных компаний, сайту Microsoft, новостным лентам. Этим вирусом была даже предпринята попытка DDOS-атаки на сайт Microsoft. Одновременно все множество зараженных компьютеров обрушило огромное количество запросов с разных концов света на сайт Microsoft. Сервер направляет все свои ресурсы на обработку этих запросов и становится практически недоступным для обычных пользователей. Пользователи компьютеров, с которых идет атака, могут даже и не подозревать о том, что их машина используется хакерами.
Conficker
Впервые появился в сети в 2008 году. Один из опаснейших на сегодняшний день компьютерных червей. Этот вирус атакует операционные системы семейства Microsoft Windows. Червь находит уязвимости Windows, связанные с переполнением буфера и при помощи обманного RPC-запроса выполняет код. На январь 2009 года вирус поразил 12 миллионов компьютеров во всем мире. Вирус нанес такой вред, что компания Microsoft обещала 250 000 долларов за информацию о создателях вируса.
Этот список, как вы сами понимаете, не закончен. Каждый день выходят новые вирусы, и нет гарантии что следующий из них не вызовет очередную эпидемию. Установка лицензионного антивируса от авторитетной компании-производителя антивирусного ПО на лицензионную операционную систему с последними обновлениями поможет максимально обезопасить ваш компьютер. Кроме того, существуют определенные меры предосторожности при работе на компьютере от заражения компьютерными вирусами, о которых мы расскажем в наших следующих статьях.
Самый лучший выбор антивирусов в Украине в интернет-магазине лицензионных программ OnlySoft:
>> вирусные заболевания человека
Вирусы – представляют собой мельчайшие формы жизни, которые состоят из молекулы нуклеиновой кислоты, носителя генетической информации, окруженной защитной оболочкой из белков.
Важно заметить, что живой организм может быть заражен сразу несколькими вирусами. В таких случаях возможно генетическое взаимодействие между вирусами и появление новой рекомбинантной формы вируса. Так, например, объясняют возникновение пандемических штаммов вируса гриппа, которые образуются в организме свиней, зараженных одновременно человеческой и птичьей формой вируса гриппа .
Клинические аспекты вирусных заболеваний человека
Вирусы играют важную роль в жизни человека, так как могут вызывать заболевания различной степени тяжести.
По эпидемиологическим характеристикам, вирусные заболевания делят на антропонозные, то есть те, которыми болеет только человек (например полиомиелит) и зооантропонозные – которые передаются от животных человеку (например бешенство).
Основными путями передачи вирусной инфекции являются:
- Пищевой путь, при котором вирус попадает в организм человека с загрязненными продуктами питания и водой (вирусный гепатит А, Е и др.)
- Парентеральный (или через кровь), при котором вирус попадает непосредственно в кровь или внутреннюю среду человека. Главным образом это происходит при манипуляции зараженными хирургическими инструментами или шприцами, при незащищенном половом контакте, а также трансплацентарно от матери к ребенку. Таким путем передаются хрупкие вирусы, быстро разрушающиеся в окружающей среде (вирус гепатита В, ВИЧ, вирус бешенства и др.).
- Дыхательный путь, для которого свойственен воздушно-капельный механизм передачи, при котором вирус попадает в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом, который содержит частицы мокроты и слизи выброшенных больным человеком или животным. Это наиболее опасный путь передачи, так как с воздухом вирус может переноситься на значительные расстояния и вызывать целые эпидемии. Так передаются вирусы гриппа, парагриппа, свинки, ветряной оспы и др.
Большинство вирусов обладают определенным сродством к тому или иному органу. Например, вирусы гепатита размножаются преимущественно в клетках печени. По типу органов-мишеней которые поражаются в ходе той или иной болезни различаем следующие виды вирусных заболеваний: кишечные, респираторные (дыхательные), поражающие центральную и периферическую нервную систему, внутренние органы, кожу и слизистые оболочки, сосуды, иммунную систему и пр.
По типу клинического развития различаем острые и хронические вирусные инфекции. Наиболее часто встречаются острые вирусные заболевания, которые протекают с выраженными симптомами локального (поражение слизистой оболочки дыхательных путей, поражение тканей печени, поражение различных зон головного мозга) и общего характера – повышение температуры тела, слабость, боли в суставах и мышцах, изменение состава крови и пр. Острая вирусная инфекция, как правило, заканчивается полным выздоровлением организма. В некоторых случаях острая форма болезни переходит в хроническую. Хронические вирусные инфекции протекают со стертой клинической картиной и порой могут быть не замечены самими больными. Хронические инфекции трудно поддаются лечению и могут протекать длительное время, приводя к значительным морфологическим и функциональным изменениям внутренних органов (например хронический гепатит В может привести к циррозу печени).
Отдельным типом вирусной инфекции является латентная инфекция, для которой характерно длительное присутствие вируса в организме и полное отсутствие симптомов заболевания. Под воздействием внутренних и внешних факторов (переохлаждение, снижение иммунитета) латентная инфекция может активироваться и перейти в острую.
По месту локализации вирусной инфекции различаем локальные и генерализированные (общие) вирусные инфекции. При локальных вирусных инфекциях вирус размножается в месте его проникновения в организм (например слизистая оболочка дыхательных путей) и не проникает во внутреннюю среду организма. Такая форма заболевания характеризуется коротким инкубационным периодом (время с момента проникновения вируса в организм до появления симптомов болезни) и слабым постинфекционным иммунитетом.
При генерализированных вирусных инфекциях первичное размножение вируса на месте его проникновения в организм сменяется стадией проникновения вируса в кровь (стадия вирусемии), с током которой он разносится в различные органы, где вызывает вторичные повреждения. Для таких инфекции свойственен длительный инкубационный период, а иммунитет остающийся после перенесенного заболевания, как правило, длительное время защищает организм от повторного заражения этим же вирусом.
Противовирусный иммунитет
Проникновение и размножение в организме человека вирусов вызывает ответ со стороны иммунной системы. Противовирусный иммунный ответ состоит из двух составляющих: гуморальной и клеточной.
Гуморальный иммунитет опосредован специфическими антителами, которые вырабатываются клетками иммунной системы в ответ на присутствие в организме вируса. В первые дни вирусной инфекции вырабатываются иммуноглобулины (антитела) класса IgM. В последующие дни секреция IgM прекращается и им на смену приходят антитела типа IgG, обладающие большей специфичностью и активностью. Также вырабатываются антитела типа IgА, которые выделяются на поверхность слизистых оболочек и осуществляют локальную защиту от вирусов. Определение специфических антител является важным диагностическим тестом, позволяющим с большой точностью определить наличие той или иной вирусной инфекции и оценить состояние постинфекционного иммунитета.
Клеточный иммунитет осуществляется Т-лимфоцитами и макрофагами, которые регулируют выделение антител и разрушают клетки зараженные вирусом, тем самым препятствуя его размножению. После перенесенной вирусной инфекции, в крови человека остаются клетки иммунной системы, «помнящие» вирус. При повторном проникновении в организм того же вируса эти клетки быстро распознают его и запускают мощный иммунный ответ – в этом и состоит суть длительного постинфекционного иммунитета.
Однако далеко не всегда иммунный ответ организма приносит только положительный эффект. Так, при вирусном гепатите В, избыточное разрушение клеток печени происходит как раз под воздействием активированных Т-лимфоцитов, в то время как размножение самого вируса не разрушает клеток печени.
Для ВИЧ инфекции свойственно глубокое подавление иммунной системы организма. Это происходит потому, что одной из целью вируса являются лимфоциты Т-помошники, разрушение которых приводит к полному подавлению сопротивляемости организма.
Роль вирусов в возникновении невирусных заболеваний
Как уже упоминалось выше, размножение вируса в организме приводит к развитию того или иного вирусного заболевания. Однако негативное воздействие вирусов на организм человека этим не исчерпывается. В ряде случаев вирусы становятся причиной возникновения заболеваний совершенно другой природы.
На данный момент достоверно известно что вирус папиломы человека вызывает рак шейки матки. Это происходит из-за того, что проникая в эпителий шейки матки вирус активирует гены ответственные за раковое перерождение нормальных клеток.
В патогенезе диабета 1 типа важная роль отводится вирусной инфекции, как возможного фактора повреждающего эндокринные клетки поджелудочной железы.
Целый ряд патологий беременности и пороков развития плода связан с различными вирусными инфекциями в период беременности.
Вирусы человека
или "Почему мы продолжаем болеть вирусными инфекциями?"
У вас поднялась температура, першит в горле, начинается насморк - вы заболели. Ваш врач, скорее всего, поставит диагноз «ОРВИ» - острая респираторная вирусная инфекция. Что же представляют собой вирусы, и каким образом они вызывают заболевания?
Вирусы поражают практически все живые организмы: от бактерий до растений, животных и человека.
Вирусы человека вызывают огромное количество опасных заболеваний, среди которых СПИД, птичий грипп, натуральная (так называемая «черная») оспа, атипичная пневмония (SARS - severe acute respiratory syndrome, тяжелый острый респираторный синдром) и такие «рядовые» заболевания, как грипп, простуда, краснуха. Известно также несколько вирусов животных, способных инфицировать человека. Некоторые вирусы могут приобрести такую способность при определенных обстоятельствах, - например, ставший широко известным в последнее время вирус птичьего гриппа H5N1.
Рисунок 1. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий СПИД.
Рисунок 2. Вирус гриппа.
Впервые вирусы (от латинского virus – яд) были описаны русским ботаником Д.И. Ивановским в 1892 году. Ученый обнаружил, что возбудитель табачной мозаики проходит сквозь фильтр, задерживающий бактерии. Он показал, что профильтрованный через фарфоровый фильтр экстракт растений табака, зараженных табачной мозаикой, сохраняет способность вызывать заболевание у здоровых растений. Фильтрующийся возбудитель ящура крупного рогатого скота был обнаружен в 1897 году немецким бактериологом Ф. Леффлером. До открытия природы вирусов в конце XIX века, термином «вирус» обозначали любые инфекционные агенты, вызывающие заболевания. Только начиная с 1898 года, когда голландский ботаник М. Бейеринк дал название возбудителю табачной мозаики «фильтрующегося вируса», понятие «вирус» приобрело тот смысл, который вкладывают в него сейчас. Первым обнаруженным вирусом человека стал вирус желтой лихорадки Viscerophilus tropicus (проявляющийся лихорадкой и желтухой), обнаруженный американским хирургом У. Ридом в 1901 году.
Вирусы очень малы – их размеры колеблются в пределах от десятков до тысяч нанометров.
Строение вирусов
Типичный вирус состоит из генетического материала, представленного в виде молекулы ДНК или РНК (ДНК и РНК вирусов при этом крайне разнообразны по строению – однонитевые и двунитевые, замкнутые в кольцо и т.д.) и упакованного в капсид - белковую оболочку, часто содержащую включения молекул липидов и углеводов. В отличие от клеток, вирусы не могут содержать одновременно и ДНК, и РНК. Внутри капсида могут находится необходимые для репликации вируса белки, такие как фермент обратная транскриптаза (RT, от reverse transcriptase), характерная для РНК-ретровирусов и необходимая для образования молекулы ДНК по матрице вирусной РНК в зараженной клетке-хозяине. У простейших нитевидных или палочковидных вирусов белковые компоненты капсида связаны с нуклеиновой кислотой нековалентными связями, образуя спиральную нуклеопротеиновую структуру, называемую нуклеокапсидом. У многих вирусов капсид покрыт дополнительной оболочкой, называемой суперкапсидом или пеплосом, которая состоит из липидной мембраны зараженной клетки и вирусных белков. В пространстве между суперкапсидом и капсидом располагается белковый матрикс. Суперкапсид может иметь поверхностные выступы, называемые шипами или пепломерами. По наличию или отсутствию суперкапсида вирусы разделяют на два типа: оболочечные или покрытые вирионы (подавляющее большинство вирусов животных и человека) и безоболочечные или непокрытые вирионы.
Рисунок 4. Вирус чумы крупного рогатого скота Rinderpest virus имеет спиральную форму.
Среди вирусов, лишенных оболочки, по форме капсидов различают три основных типа: палочковидные (нитевидные), сферические (икосаэдрические) и булавовидные (комбинированные). Палочковидные вирусы, такие как хорошо изученный вирус табачной мозаики, обладают спиральным типом симметрии: внутри белковой оболочки находится спиральная молекула РНК. В капсидах сферических вирусов генетический материал не связан или слабо связан с белками оболочки. Капсиды вирусов этого типа нередко обладают икосаэдрическим типом симметрии. К вирусам сферического типа относятся, например, аденовирусы, вызывающие ОРВИ. Структура капсида аденовирусов имеет сложное строение: в вершинах икосаэдеров находятся кластеры белков - пентоны, содержащие в основании так называемые фибры - стержни с утолщениями на концах. Вирусы, состоящие из структур различного типа (спиральных, икосаэдрических и дополнительных образований), относятся к булавовидному типу. К вирусам этого типа принадлежат некоторые вирусы бактерий, имеющие специальное название - бактериофаги или просто фаги (от греч. «фагос» - пожирающий). Бактериофаги этого типа состоят из икосаэдрической головки с молекулой ДНК или РНК внутри, примыкающей к спиральному хвосту, на конце которого имеется гексагональное плоское образование с хвостовыми отростками.
Рисунок 5. Вирус табачной мозаики.
Рисунок 6. Бактериофаг phiX174 имеет икосаэдрический капсид.
Рисунок 7. Схема строения аденовируса. 1 - фибры, 2 -икосаэдрический капсид, 3 – геном.
Рисунок 8. Электронная микрофотография двух аденовирусов.
Рисунок 9. Схема строения булавовидного бактериофага.
Рисунок 10. Электронная микрофотография бактериальной клетки, атакованной бактериофагами.
Оболочка покрытых вирусов, или суперкапсид, образована липидным бислоем из мембран зараженных клеток со встроенными в нее вирусными и клеточными белками. Покрытые вирионы обладают определенными преимуществами перед непокрытыми. Оболочка придает им большую устойчивость к воздействию клеточных ферментов и лекарственных средств. Суперкапсиды покрытых вирусов часто содержат поверхностные выступы, называемые шипами или пепломерами. Пепломеры состоят из вирусных гликопротеинов и служат для узнавания и последующего инфицирования клеток-хозяев. Покрытые вирусы могут иметь палочковидную, сферическую и булавовидную форму наподобие непокрытых вирусов, а могут обладать более сложным строением, как, например, поксвирусы (возбудители оспы). Геном поксвирусов упакован с помощью белков в компактную структуру - так называемый нуклеоид, который окружен мембраной и трубчатыми образованиями. Вирус имеет внешнюю оболочку с большим количеством встроенных в нее белков.
Рисунок 11. Поксвирус.
Классификация и размножение вирусов
В природе существует великое множество самых разнообразных вирусов. Для удобства их изучения были предложены несколько систем классификации. В настоящее время для классификации вирусов используется комбинация двух систем: ICTV и классификации Балтимора.
Классификация ICTV
Система классификации вирусов ICTV была принята в 1966 году Международным Комитетом по Таксономии Вирусов (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV), поддерживающего также таксономическую базу данных The Universal Virus Database ICTVdB . Классификация осуществляется по трем основным составляющим: по типу генетического материала вириона (РНК или ДНК), количеству цепочек нуклеиновых кислот (одно- или двунитевые молекулы), и по наличию или отсутствию внешней оболочки. Учитываются также второстепенные признаки, такие как тип клетки-хозяина, форма капсида, иммунологические свойства и тип вызываемого данным вирусом заболевания. Классификация представляет собой серию иерархичных таксонов:
I. Отряд (-virales
)
II. Семейство (-viridae
)
III. Подсемейство (-virinae
)
IV Род (-virus
)
V. Вид (-virus
)
Система классификации вирусов ICTV является относительно новой. На сегодняшний день известно только 3 таксономических порядка, среди которых 56 семейств, 9 подсемейств и 233 рода. В рамках системы классифицировано более 1550 видов вирусов, однако более 30000 вирусных штаммов остаются неклассифицированными.
Классификация Балтимора
Классификация Балтимора является наиболее исчерпывающей, поскольку другие системы, основанные на симптоматических различиях болезней, вызываемых вирусами, или на разнице морфологии вирионов, не позволяют четко разделить вирусы из-за схожести симптомов заболеваний, вызываемых вирусами совершенно разного строения и использующих разные механизмы воспроизводства.
Система классификации вирусов Балтимора, предложенная в 1971 году Нобелевским лауреатом Дэвидом Балтимором, подразделяет вирусы на 7 групп в зависимости от механизма образования вирусной мРНК (молекулы матричной РНК, по которой производится синтез белка) в клетке-хозяине. Для производства вирусных белков и репликации, вирусу необходимо образовать в первую очередь мРНК в зараженной клетке. Однако разными типами вирусов используются различные способы образования мРНК в зависимости от типа носителя генетической информации (РНК или ДНК), количества цепочек нуклеиновой кислоты (одно- или двунитевой) и необходимости использования обратной транскриптазы RT (reverse transcriptase) - фермента, осуществляющего синтез днДНК (двунитевой ДНК) по матрице онРНК (однонитевой РНК). Применительно к вирусам удобно обозначать молекулы мРНК как (+)онРНК (т.е. та нить, по которой идет образование белков, кодирующая цепочка РНК). Соответственно, цепочку РНК, комплементарную (+)онРНК, удобно назвать (-)онРНК (или некодирующая цепочка РНК).
Рисунок 12. Дэвид Балтимор.
Рисунок 13. Классификация вирусов по Балтимору.
В классификации Балтимора вирусы подразделяются на следующие группы:
I. днДНК вирусы - вирусы, содержащие днДНК (например, вирусы герпеса, оспы и аденовирусы). Репликация вируса происходит следующим образом: с генома этих вирусов ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой зараженной клетки считываются (транскрибируются) молекулы мРНК ((+)онРНК), на основе которых осуществляется синтез вирусных белков. А копирование вирусного ДНК-генома происходит с помощью эксплуатации фермента ДНК-зависимой ДНК-полимеразы клетки-хозяина. Инфекционный цикл заканчивается упаковкой вирусных геномов во вновь синтезированные белковые капсиды и выходом вирионов из клетки.
II. онДНК вирусы - вирусы, содержащие онДНК (например, парвовирусы). При попадании вирусов в клетку, вирусный геном сначала достраивается до двунитевой формы с помощью клеточной ДНК-полимеразы, а далее - по механизму вирусов из группы I.
III. днРНК вирусы - вирусы, содержащие днРНК (например, ротавирусы, вызывающие кишечные инфекции). Вместе с вирусной РНК в инфицированную клетку попадает вирусная РНК-зависимая РНК-полимераза, обеспечивающая синтез молекул (+)онРНК. В свою очередь, (+)онРНК обеспечивает производство вирусных белков в клетке-хозяине и служит матрицей для синтеза новых цепочек (-)онРНК вирусной РНК-полимеразой. Комплементарные цепочки (+) и (-)РНК затем образуют двунитевой (+-)РНК-геном, который упаковывается в белковую оболочку, формируя новое поколение вирионов.
IV. (+)онРНК вирусы - вирусы, содержащие (+)онРНК или мРНК (например, вирусы полиомиелита и клещевого энцефалита, вирус гепатита А, вирус табачной мозаики растений). По вирусной мРНК, попавшей в клетку, сразу начинается синтез вирусных белков, включая фермент РНК-зависимую РНК-полимеразу, который способен синтезировать молекулы РНК без участия ДНК. С помощью этого фермента в клетке начинается размножение молекул вирусной мРНК, а из накопившихся вирусных белков и РНК собираются готовые вирионы.
V. (-)онРНК вирусы - вирусы, содержащие (-)онРНК (например, вирусы гриппа, кори, бешенства). Вирусы этой группы, в дополнение к (-)онРНК, «носят» с собой фермент - РНК-зависимую РНК-полимеразу, необходимый для образования комплементарной нити РНК ((+)онРНК) в зараженной клетке на первом этапе инфекционного процесса. Далее образуются вирусные белки, а том числе и РНК-зависимая РНК-полимераза, которая обеспечивает размножение вирусного генома в данной клетке и упаковывается во вновь образующиеся вирионы.
VI. онРНК-RT вирусы, или ретровирусы - вирусы, содержащие (+)онРНК и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК по матрице РНК. К этой группе принадлежат некоторые онковирусы (вирусы, способные вызывать злокачественные заболевания) и такие вирусы, как ВИЧ (хотя его геном представлен днРНК, стадия синтеза ДНК является неотъемлемой в жизненном цикле вируса). В вирусном геноме закодирован фермент обратная транскриптаза, обладающий свойствами как РНК-зависимой, так и ДНК-зависимой ДНК-полимеразы. Попадая вместе с вирусной РНК в инфицированную клетку, обратная транскриптаза обеспечивает синтез ДНК-копии по матрице (+)онРНК сначала в форме (-)онДНК, а затем в форме днДНК. Затем синтезируются вирусные (+)онРНК, вирусные белки и формируются готовые вирионы, которые покидают клетку для нового этапа заражения.
VII. днДНК-RT вирусы - вирусы, содержащие днДНК и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК по матрице РНК (ретроидные вирусы, такие как вирус гепатита B). ДнДНК, входящая в состав этих вирусов, копируется иначе, чем у вирусов I группы (у которых вирусную ДНК копирует ДНК-зависимая ДНК-полимераза). В этом случае сначала по вирусной ДНК клеточной ДНК-зависимой РНК-полимеразой синтезируется (+)онРНК, по которой затем образуются вирусные белки и ДНК. Синтез ДНК осуществляет фермент обратная транскриптаза RT, закодированная в вирусной ДНК.
В систему классификации вирусов не вполне укладывается группа микроскопических инфекционных агентов, называемых вироидами (т.е. вирусоподобными частицами) и вызывающими многие болезни растений. Они представляют собой кольцевые онРНК и не обладают даже простейшими белковыми оболочками, имеющимися у всех вирусов.
Взаимодействие вирусов с клетками
Жизненные циклы вирусов могут сильно различаться у разных видов.
Наиболее типичный процесс попадания вируса в клетку начинается с присоединения вирусного капсида к специфичному для данного вируса рецептору (обычно гликопротеиновой природы), находящемуся на поверхности мембраны клетки-мишени. Проникновение в клетку присоединенного к мембране вируса происходит за счет эндоцитоза (захвата клеткой внешнего материала путем образования мембранных везикул, или пузырьков), или слияния клеточной мембраны и оболочки вируса. Внутри клетки-хозяина вирусный капсид разрушается под действием клеточных ферментов, высвобождая вирусный генетический материал, на основе которого синтезируется мРНК (за исключением (+)онРНК вирусов) и запускается образование вирусных белков и репликация вирусного генома. Затем следует сборка вирусных частиц с последующим этапом модификации вирусных белков, характерным для многих вирусов. Например, для ВИЧ этот этап, называемый также созреванием, происходит после высвобождения зараженной клеткой вирусной частицы. Выход готовых вирионов из зараженной клетки часто сопровождается ее лизисом (разрушением). Оболочечные вирусы, как правило, высвобождаются из клетки посредством почкования, во время которого вирус обретает свою мембранную оболочку со встроенными в нее вирусными гликопротеинами.
Некоторые вирусы могут переходить в латентное состояние, называемое персистенцией для вирусов эукариот и лизогенией для бактериофагов. Геном таких вирусов включается в состав хромосомы клетки-хозяина. Затем возможны два варианта развития заболевания. В одних случаях клетки, содержащие вирусные геномы в составе своих хромосом, делятся, образуя дочерние клетки с вирусными генами. При определенных обстоятельствах вирусные гены начинают активно работать, что приводит к образованию новых вирионов и к гибели инфицированной клетки (применительно к бактериофагам этот процесс называется литической стадией). Возможен другой вариант, при котором вирусные гены в зараженной клетке постоянно работают, производя новые и новые поколения вирионов. Инфицированная клетка при этом со временем погибает. Такая схема характерна, например, для ретровирусов.
Как упоминалось выше, ретровирусы (к которым относится и ВИЧ) принадлежат к вирусам VI группы - это (+)онРНК-содержащие вирусы, использующие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК по матрице РНК. В инфицированной клетке РНК этих вирусов преобразуется ферментом обратной транскриптазой в форму ДНК, которая и встраивается в клеточную хромосому. Теперь вирусные гены активно считываются наряду с клеточными. Образующаяся мРНК обеспечивает синтез вирусных белков, из которых затем формируются вирионы, включающие вирусный РНК-геном и обратную транскриптазу. Однако вирионы, покидая клетку, не убивают ее, а оставляют в поврежденном состоянии. Возникает особая форма хронической инфекции, при которой работающий вирусный геном, включенный в состав клеточной хромосомы, передается дочерним клеткам. При инфицировании онковирусами зараженная клетка может претерпевать злокачественную трансформацию.
Защита организма от вирусной инфекции, ВИЧ
На пути к клеткам-мишеням вирусы сталкиваются с физическими препятствиями, такими как кожные покровы. Преодолеть их вирусы не в состоянии, поэтому они могут попасть в организм только через слизистые оболочки (дыхательных путей, пищеварительного тракта, половых органов) или кровь. Проникшие в организм вирусы подвергаются атаке иммунокомпетентных клеток. При первом попадании вируса в организм иммунная система начинает выработку антител против вирусных белков, экспрессирующихся на мембранах инфицированных клеток. Антитела специфично связываются с вирусными белками и таким образом «метят» зараженные клетки, предопределяя их уничтожение цитотоксическими Т-лимфоцитами. На образование антител уходит некоторое время. Произведенные антитела остаются в крови, как правило, обеспечивая узнавание и уничтожение этого вируса при его следующем попадании в организм. Некоторые вирусы, такие как вирусы оспы и краснухи, способны вызывать заболевание только один раз, а переболевший этими болезнями или привитый от них человек больше никогда не заболевает. Следует заметить, что не во всех случаях вирусного заражения в организме хозяина вырабатываются специфические антитела.
На внутриклеточном уровне бороться с вирусом помогают особые белки - интерфероны, которые активируют системы иммунитета и подавляют синтез вирусных белков, таким образом препятствуя размножению вируса. Кроме этого, зараженная вирусом клетка-хозяин экскретирует интерферон в межклеточное пространство, где он воздействует на соседние клетки, делая их невосприимчивыми к вирусу. Повреждения, нанесенные клетке вирусом, могут активировать молекулярную систему внутреннего клеточного контроля, направляющую клетку на путь апоптоза (физиологической гибели). Многие вирусы, такие как пикорнавирусы и флавивирусы, обладают системами, подавляющими синтез интерферона и позволяющими избежать запуска апоптоза клетки-хозяина.
На способности организма вырабатывать специфические антитела в ответ на проникновение в него возбудителя основан метод защиты населения от массовых инфекций - вакцинация, искусственно стимулирующая выработку антител против конкретного возбудителя. Так, путем массовой вакцинации, во всем мире было практически ликвидировано заболевание натуральной «черной» оспой.
Многие вирусы изменяют белки своей оболочки, что делает невозможным их узнавание клетками иммунной системы и приводит к развитию заболевания при повторных попаданиях вируса в организм. Например, оболочка вируса гриппа содержит два характерных белка - гемагглютинин (H) и нейраминидазу (N). За счет этих белков происходит связывание вируса с клеткой-мишенью и по этим же белкам его узнают антитела. Изменения гемагглютинина и нейраминидазы делают вирусы неузнаваемыми для антител, и вирусы беспрепятственно инфицируют клетки-мишени, в результате чего развивается заболевание. Постоянная изменчивость вируса гриппа неоднократно приводила к пандемиям (эпидемиям мирового масштаба) гриппа: «испанке» начала XX века, пандемиям 1957 и 1968 годов. Штаммы, вызывающие пандемии, называют по типам ключевых белков вирусной оболочки: H0N1, H2N2, H3N2 и представляющий в настоящее время опасность для человека штамм птичьего гриппа H5N1. Изменчивость вирусов является основным препятствием на пути к созданию эффективных противовирусных вакцин и лекарств.
Инфекция ВИЧ протекает уникальным способом, позволяющим вирусу избежать атаки иммунной системы. Вирус использует стратегию «лучшая защита - нападение», поражая клетки самой иммунной системы. Прогрессия инфекционного процесса при заражении ВИЧ происходит последовательно. Проникнув в организм через слизистую оболочку половых путей или непосредственно через кровоток, ВИЧ узнает клетки, имеющие на своей поверхности определенные рецепторы - белки CD4 (CD4+ клетки), и внедряется в них. К CD4-клеткам относятся клетки иммунной системы, такие как CD4+ Т-лимфоциты, моноциты, макрофаги, а также клетки других органов и систем организма, включая промиелоциты, мегакариоциты, дендритные клетки лимфоузлов, глиальные клетки мозга, эндотелиальные клетки капилляров мозга и шейки матки и некоторые другие.
Взаимодействие ВИЧ с рецептором CD4 клетки-мишени обеспечивает гликопротеин GP120, находящийся на поверхности вируса. После слияния мембран клетки и закрепившегося на ней вириона происходит попадание вирусного содержимого внутрь клетки. По матрице вирусной днРНК ферментом обратной транскриптазой синтезируется днДНК копия, которая проникает в ядро клетки-хозяина и встраивается в клеточный геном. Затем может следовать латентная фаза и фаза активации, когда происходит активная репликация вируса, сборка новых вирусных частиц и высвобождение их из клетки. Попав в кровеносное русло, вирусы инфицируют другие CD4+ клетки. Этот процесс продолжается до тех пор, пока число CD4+ клеток в организме больного не снизится до критического уровня. Снижение количества CD4+ клеток сопровождается прогрессированием клинических симптомов заболевания. Через несколько лет после заражения у больного снижается сопротивляемость к некоторым инфекциям, повышается вероятность возникновения злокачественных опухолей, - постепенно развивается СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита). СПИД наносит удар по клеткам нервной системы, клеткам крови, сердечно-сосудистой, костно-мышечной, эндокринной и других систем. Без лечения СПИД приводит к летальному исходу меньше, чем за год, а при применении противоретровирусной терапии больные живут более 5 лет.
Рисунок 16. Модель ВИЧ
Болезни, вызываемые вирусами
Среди наиболее распространенных вирусных заболеваний всем печально известны респираторные инфекции или ОРВИ. Нет ни одного человека, хоть раз не переболевшего ОРВИ. В настоящее время известно более 300 различных подтипов вирусов, принадлежащих к 5 основным группам и вызывающих ОРВИ: это вирусы парагриппа, гриппа, аденовирусы, риновирусы и реовирусы. Все они очень заразны, так как передаются воздушно-капельным путем и контагиозно (например, через рукопожатие), и устойчивы к антибиотикам. Восприимчивость к ОРВИ очень высока, особенно у маленьких детей. Основными симптомами ОРВИ являются насморк, кашель, чихание, головная боль, боль в горле, усталость, высокая температура. Хотя в клиническом течении разных респираторных инфекций есть много общего, болезни, вызванные определенными типами вирусов, имеют свои особенности. Для гриппа характерно острое начало, высокая температура, возможность развития тяжелых форм болезни и осложнений, при парагриппе течение более легкое, чем у гриппа, однако развивается воспаление гортани с риском удушения у детей. Для аденовирусной инфекции характерно менее выраженное, чем у гриппа, начало, но есть риск развития ангины и поражения лимфатических узлов, конъюнктивы глаз, развивается сильный насморк, возможно поражение печени. Инфекция респираторно-синцитиальным вирусом характеризуется более легким и длительным, чем у гриппа, течением. Заражение этим вирусом приводит к поражению бронхов и бронхиол, что чревато развитием бронхопневмонии.
Вирусы животных могут становиться опасными для человека в случае их мутаций и рекомбинации. Так, птичий грипп приводит к быстрой гибели домашней птицы, а у диких птиц он может и не вызывать заболевания, несмотря на его носительство. Вызвавший несколько лет назад сенсацию вирус атипичной пневмонии оказался мутировавшим вариантом вируса китайских виверр. Не говоря уже о ВИЧ, первичная форма которого является вирусом иммунодефицита обезьян (ВИО).
Вирусы совершенно разных типов могут вызывать болезни с практически одинаковыми симптомами. Например, причиной гепатита (воспаления печени) могут быть вирусы гепатита А, С и Е типов, принадлежащие к трем разным семействам (+)онРНК-содержащих вирусов, причем вирус гепатита С покрыт липопротеидной оболочкой, а у вирусов гепатита А и гепатита Е она отсутствует. Вирус гепатита В - ретроидный вирус, принадлежащий к группе VII по классификации Балтимора. Этот пример иллюстрирует тот факт, что ничего общего между собой не имеющие вирусы могут вызывать схожие заболевания.
С другой стороны, похожие вирусы могут быть причиной самых различных болезней. Например, пикорнавирусы, входящие в семейство (+)онРНК-содержащих вирусов и имеющие очень похожие вирионы с практически идентичными геномами, вызывают полиомиелит, миокардит, диабет, конъюнктивит, простудные заболевания, ящур, гепатит и другие болезни.
Вирусы из семейства вирусов герпеса также вызывают весьма разнообразные заболевания. Вирус простого герпеса 1 типа (ВПГ1) существует в инфицированных клетках, как правило, в латентной форме, при изменении иммунного статуса хозяина вызывая характерные высыпания на коже (вирус); вирус варицеллы (Varicella zoster virus - VZV) является возбудителем ветряной оспы, а вирус Эпштейн-Барр приводит к инфекционному мононуклеозу, сопровождающегося воспалением лимфоузлов. Носительство вируса VZV может смениться его реактивацией, что приводит к возникновению другого заболевания - опоясывающего лишая, сопровождающегося появлением на коже локализованных участков воспаления с пузырьками, наполненными прозрачной жидкостью.
В приведенной ниже таблице перечислены 13 основных групп вирусов, патогенных для человека.
Рисунок 17. Вирус герпеса 8 типа.
Патогенные вирусы человека, классификация и вызываемые ими заболевания
Огромное разнообразие вирусов и их уникальная изменчивость ставит серьезную задачу перед разработчиками противовирусных средств. К каждой группе вирусов необходим индивидуальный подход. Отсутствие взаимосвязи между болезнетворным действием вирусов и такими их отличительными особенностями, как строение генома, форма, размеры и механизм размножения, делает особенно необходимым изучение тех свойств вирусов, которые непосредственно связаны с патогенностью.
В последующих публикациях будут детально освещены вопросы, связанные с разработкой противовирусных средств.
Использованная литература:
1. Вирусология: В 3 т. / Под ред. Б. Филдса, Д. Найпа. М.: Мир, 1989.
2. Агол В.И. Как вирусы вызывают болезни // Соросовский образовательный журнал, 1997, №9, с. 27-31.
3. Агол В.И. «Помехоустойчивость» вирусов // Молекулярная биология. 1998. Т. 32, вып. 1. С. 54–61.
4. Агол В.И. Разнообразие вирусов // Соросовский образовательный журнал, 1997, №4, с. 11-16.