Информационными носителями биологической жизни являются гены (белковые структуры), которые определенным образом собраны в цепочки (ДНК и РНК).
Принято считать, что гены находятся в клетках живых организмов, бактерий, растений, которые потребляют питательные вещества, производят энергию, делятся (размножаются) и погибают.
Но существуют и другие формы существования генных цепочек ДНК и РНК – это вирусы. Точное их количество на сегодняшний день доподлинно не известно.
Что такое вирус?
Вирусы не имеют клеточного строения, это генетическая программа (фрагмент ДНК или чаще РНК), покрытая белковой оболочкой – капсидом.
Они не могут жить самостоятельно, у них нет для этого ничего, никаких механизмов поддержания жизни. Поэтому вирусы паразитируют на живых клетках организмов и используют их для своего репродуцирования (воспроизводства того, что сохранилось в памяти генов).
Такое соседство почти всегда заканчивается гибелью живой клетки. Все виды живых клеток на Земле имеют свой набор вирусов: человек, мыши, клещи, растения, бактерии. Как правило, вирус опасен для одних видов и безопасен для других (растение – человек).
Попав в организм, вирус ищет именно свою клетку, свой орган.
В научном мире до сих пор идут споры о том, что такое вирус. Он производит себе подобных, но непонятно, зачем, ведь у него отсутствует механизм размножения (для этого ему нужен носитель-хозяин) он просто реплицирует (копирует свои данные из одной клетки в другую).
Но, безусловно, вирус влияет на жизнь людей. И не лучшим образом.
Размер вируса невероятно мал и определяется наукой в нанометрах. Вирус настолько мал относительно человека, как человек мал относительно размеров земного шара.
Он не виден в обычном световом микроскопе, для его изучения используют электронный, с выведением изображения на экран монитора.
Как вирусы устроены?
Вирусы не могут отнести ни к какой эволюционной системе.
Вирус состоит из белковой оболочки, которая помогает ему сохраниться во внешних условиях и защититься от физических факторов (уфо-лучи, ферменты, химические агенты). Она же помогает найти по белку в организме именно свою клетку. Но эта же оболочка может представлять и угрозу для вируса – на ее поверхности содержится антиген, благодаря которому наша иммунная система его распознает. Поэтому иногда сложный вирус бывает покрыт дополнительной липидной оболочной – она называется суперкапсидом.
Внутренняя структура вируса называется сердцевиной – это одна или две генные цепочки РНК, реже ДНК. Цепочки могут иметь свой заряд (+ или -).
Геном вируса содержит самую важную для него информацию: как регулировать и запускать процесс заражения клетки, как размножить саму генную цепочку, как сформировать (синтезировать) белковые оболочки, в которые нужно упаковать новые генные цепочки. Они синтезируются по отдельности с оболочкой в разных частях пораженной клетки, и только потом идет окончательный сбор.
Как вирусы нас обманывают
С момента появления вирус эволюционирует и в этот период ведет себя агрессивно. После того, как он доходит до пика развития, агрессия спадает, вирус всячески старается сосуществовать со своим хозяином, иначе погибнет и он сам. А иногда он уничтожает хозяина еще до пика развития.
Известно несколько механизмов проникновения в клетку.
- Вирус прикрепляется к клетке. Если у клетки гибкая мембрана, вирус накрывает ее своей оболочкой. Похожие белковые структуры сливаются вместе, и вирус проникает вглубь клетки. Поэтому каждый вирус в организме ищет свою "родственную" белковую оболочку.
- Благодаря белковым рецепторам на своей поверхности вирус убеждает клетку, что он не чужак. И, как троянский конь, попадает в нее.
- Использует механизм фагоцитоза клетки: она поглощает его как что-то чужеродное в надежде переварить и заражается.
Как вирус работает в организме
Как только вирус проник в клетку, он высвобождает свой генный материал и замещает ДНК клетки на свою. С этого момента зараженная клетка уже начинает производить вирусные фрагменты (работает на вирус).
Иногда клетка довольно длительное время производит аналогичный вирус, и вирусные образования (верионы) постоянно выходят в межклеточное пространство, поражая другие клетки. А иной раз клетка реплицирует вирус в себе до того момента, пока ее ресурс не исчерпается. Тогда в определенный момент клетка разрывается под действием фермента вируса, в этот момент огромное число верионов выходит в межклеточное пространство и массово поражает соседние здоровые клетки.
От механизма распространения вируса зависит и общее состояние организма. Нюанс в том, что иногда, выходя из клетки, верион (вирусное образование) может забирать с собой фрагмент или часть оболочки или ядра клетки, поэтому наша иммунная система не сразу может распознать "чужака".
В 1971 году Дэвиду Балтимору удалось разделить известные вирусы на 7 классов по форме, размеру, содержимому сердцевины. Но в природе их, безусловно, неисчислимое количество, они постоянно мутируют.
Поэтому нельзя создать универсальную таблетку или вакцину просто от вируса.
Есть ли польза от вирусов?
Как это ни странно, но ученые утверждают, что и для человека, и для природы есть определенная польза.
Попадая в организм, вирус тренирует нашу иммунную систему. Она совершенствуется. Переходя от клетки к клетке, из организма в организм, вирус частично в момент клеточного синтеза обменивается генами с клеткой. И они не всегда "плохие", бывают и положительные мутации для организма.
Выжившие клетки начинают свой обновленный цикл развития, что сказывается и на эволюции человека – следы столкновения с вирусами оседают в наших генах. Положительные мутации открывают нашему организму новые возможности. Например, на поверхности трехдневного эмбриона уже сидит много вирусных белков от древнего вируса, которые защищают сам эмбрион от враждебных "чужаков". Вирусы широко используют в генной инженерии, а для природы вирусы – часть контроля популяции.
Вирус Зика
Лихорадка Зика – острая инфекционная болезнь обезьян, которая иногда передается человеку через комаров и характеризуется лихорадкой с доброкачественным течением. Вирус наиболее опасен для беременных женщин, так как вызывает у плода микроцефалию с потенциальными тяжелыми поражениями мозга.
Впервые вирус Зика выявили в 1947 году у макак-резусов в Уганде, а в середине 1960-х были отмечены случаи заболевания людей. В 2010 году он перекинулся на Южную и Центральную Америку, а оттуда распространился по всему миру. 27 января 2016 года случаи инфицирования зарегистрированы в 27 странах мира Североамериканского, Южноамериканского и Азиатско-Тихоокеанского регионов: Барбадос, Боливия, Бразилия, Кабо-Верде, Колумбия, Эквадор, Сальвадор, Фиджи, Французская Гвиана, Гваделупа, Гватемала, Гайана, Гаити, Гондурас, Мальдивы, Мартиника, Мексика, Новая Каледония, Панама, Парагвай, Пуэрто-Рико, Сен-Мартен, Самоа, Соломоновы острова, Суринам, Таиланд, Венесуэла.
Считают, что Зика попадает в организм человека с укусами москитов. Лекарства от него нет, болезнь проходит через несколько дней сама собой. Однако вызывают опасения случаи рождения детей с микроцефалией у перенесших Зику беременных.
Относится к семейству флавивирусов, выглядящих как нанометровые многогранники в жироподобной оболочке. Представители этого семейства, такие как клещевой энцефалит, лихорадки денге и Западного Нила, проникают в организм человека через укусы членистоногих.
Вирус Эбола
Лихорадку Эбола зафиксировали в Конго в 1976 году, и с тех пор вспышки этого заболевания случались десятки раз. Последняя эпидемия 2014-2015 годов унесла более десяти тысяч жизней.
Эбола также входит в семейство филовирусов. Ее геном состоит всего из семи генов, которые кодируют восемь белков. Погибают до 90% зараженных.
Откуда взялся этот вирус и почему он такой смертоносный, до сих не вполне ясно. Эбола атакует иммунные клетки и начинает в них размножаться. Система защиты организма посылает сигнальные молекулы — цитокины, которые привлекают к очагу опасности другие клетки иммунитета. Вирусы поражают и их. Как реакция на инфекцию в организме возникает сильное воспаление, которое и приводит к гибели.
Кстати, российская вакцина от коронавируса "Спутник V" создана на платформе вакцины против Эболы.
Особенности и штаммы коронавируса
Коронавирус для науки тоже частично известен, и он имеет свои особенности и штаммы. Получил он такое название за схожесть по форме с короной. В 70% случаев он приходит из природы и от животных.
Полностью победить вирус трудно – можно вылечить всех людей, но невозможно вылечить всех мышей или, например, клещей. История знает множество подобных примеров.
При любом вирусном поражении стоит вопрос не в самом принципе заражения, а в уязвимости определенных групп населения и их систем организма.
Коронавирус поражает дыхательные пути – легкие, вернее, альвеолы – клетки, где происходит непосредственно газообмен. Смертность в основном наступает не от самого вируса, а от реакции организма на него, так как мутация для нас новая.
Наша иммунная система, имеющая комплекс механизмов, отвечает разнообразными процессами, часть из которых формирует воспаление (формирование интерферонов), а часть противостоит воспалению, формируя другие механизмы борьбы. Пока сохраняется баланс – большой угрозы для жизни нет.
Но такой баланс может быть сохранен при нормальном здоровом функционировании всех систем в организме: детокс-органов (печень, почки, кишечник), сосудов (их проходимость без бляшек) и т.д.
Воспаление – это всегда отек, и если воды много, в частности в альвеолах легких, функция дыхания затрудняется, человек может погибнуть. Процесс борьбы и реакции развивается от 6 до 10 дней – в этот период человеку нужна сторонняя помощь, к примеру, искусственная вентиляция легких. Потом воспалительные реакции идут на спад. Правда, при этом и сама иммунная система истощается, поэтому в такой период необходимо уберечься уже от бактериальных инфекций как факта осложнения.
Вирулентность (злобность) вируса определяется количеством вирусных частиц, которые попадают на слизистые. Поэтому принципы личной гигиены и самоизоляция всегда первостепенны, как и образ жизни.
А в питании должны присутствовать белки животного происхождения, потому что из них синтезируются клетки иммунной системы, а также железо, цинк, животные жиры (сливочное масло), масло какао, омега-3, щелочные продукты.
В любом случае, наше здоровье заслуживает большего внимания, чем мы иногда ему оказываем: кто-то уверен, что четыре часа сна в сутки – достаточно, кто-то отказывает от мяса, другие живут в постоянном стрессе. А между тем все это факторы, угнетающие иммунитет.
Мы – человеческая популяция, и от ответственности каждого из нас зависит здоровье и выживаемость человечества вообще.
Без кризиса нет развития, любой пережитый вирус делает наш организм совершеннее.