Биология борьба с вирусными заболеваниями

Обьект изучения биологии. Методы познаний живой природы. Значение биологии при освоении медицинских профессий.

Ответ: Биология- наука, изучающая закономерности жизни и развития живых существ (Ж.Б.Ламарк)

Методы изучения живых объектов включают: наблюдение, эксперимент (а также описание, сравнение, анализ, синтез, исторический метод, математическое моделирование и пр.).

Во все медицинских науках используются биологические обобщения. Акушерство связано с эмбриологией. Значение генетики необходимо для диагностики наследственных заболеваний. Знаание о вирусах, возбудителях инфекционных заболеваний и способах их передачипозволило создать вакцины. В основе патологических процессов лежат биологические закономерности. Многие врождённые патологии являются следствием воздействия неблагоприятных условий среды.

Признаки живых организмов. Уровневая организация живой природы.

2)Дискретность и целостность

4)Обмен веществ и энергии

8)Рост и развитие

9)Раздражимость и движение

1. Молекулярно-генетический (физико-химические процессы)

2. Клеточный (строение клеток, клеточные компоненты, клеточный метаболизм)

3. Онтологический (процессы, происходящие в организме от момента его зарождения до прекращения жизни)

4. Популяцинно-видовой (факторы, влияющие на популяцию, вид)

5. Биогеоценоз (сообщество растений животных и микроорганизмов, взаимодействующих с компонентами окружающей среды.

Краткая история изучения клетки. Клетка-элементарная живая система и основная структурно-функциональная единица всех живых организмов.

Ответ: История изучения клетки неразрывно связана с развитием методов исследования, в первую очередь с развитием микроскопической техники. Первый микроскоп появился в конце XVI столетия. Он был построен в Голландии.

Об устройстве этого увеличительного прибора известно, что он состоял из трубы, прикрепленной к подставке и имеющей 2 увеличительных стекла. Первый, кто оценил огромное значение микроскопа, был английский физик и ботаник Роберт Гук. Он впервые применил микроскоп для исследования растительных и животных тканей. В 1665 г. Роберт Гук впервые описал строение некоторых растительных тканей, в частности пробки, состоящей из маленьких ячеек, ограниченных перегородками, в сочинении "Микрография, или некоторые физиологические описания мельчайших тел, сделанные посредством увеличительных стекол". Так была открыта клетка.

Химическая организация клетки.

Ответ: в живых организмах наиболее распространены водород, кислород, углерод, фосфор, сера, азот, которые составляют около 98% массы клеток.

МАКРОЭЛЕМЕНТЫ - содержаться в больших количествах, в сумме составляют более 99% массы живого организма. Это кислород, водород, углерод, азот, сера, фосфор, натрий, калий, хлор, кальций, магний.

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ - содержатся в меньших количествах, но также играют большую роль. Это - йод, фтор, бор, медь, марганец, цинк и другие.

УЛЬТРАМИКРОЭЛЕМЕНТЫ - содержатся в еще более меньших количествах. Но при этом необходимо учитывать, все они играют определенную роль.

Белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты и их роль в клетке.

Моносахариды: глюкоза, фруктоза

Дисахариды: сахароза, лактозы, галактоза

Полисахариды: крахмал, целлюлоза, хитин

· структурная-входят в состав оболочек клеток

· запасающая-отложение питательных веществ

· строительная-моносахариды (исходное вещество для построения более сложных)

· энергетическая-60% энергии образуется при распаде углеводов

б) Липиды-жиры и жиросодержащие органические соединения.

· структурная-входит в состав клеточных мембран

· защитная -от переохлаждения, ударов и сотрясений

· регуляторная-регулируют физические процессы

в) Белки-высокомолекулярные полимерные органические соединения, структурной единицей которых, является аминокислота.

· каталитическая-ферменты имеют белковую природу

· структурная-входят в состав мембран, костей, волос и т.д.

· рецепторная-белки, рецепторы принимают сигналы из внешней среды, передают в клетку

· транспортная-переносят вещества через мембрану

· регуляторная-регулируют физиологические процессы

г) Нуклеиновые кислоты-полимеры, состоящие из нуклеотидов.

ДНК-дезоксирибонуклеиновая кислота-входит циазин, азотистые основания (аденин, буанин, тимин, циазин) представляет собой 2 нити спирально закрученные вокруг своей оси.

Функции: находятся в ядре, где вместе с белками образуют хромосомы.

Вирусы как неклеточная форма жизни и их значение. Борьба с вирусными заболеваниями(СПИД и др.)

Вирусы-внутриклеточные паразиты на генетическом уровне, распространённые повсеместно в природе.

а) простые: состоят из ДНК и РНК, окружённых белкой оболочкой-капсид, он предохраняет нуклеиновую кислоту от повреждений.

б) сложные: имеют наружную оболочку суперкапсид, которая построена из плазматической мембраны, клетки-хозяина

В профилактике и терапии вирусных заболеваний имеются три "классических" подхода:

· первое -это иммунизация (активная или пассивная). Можно заранее выработать в организме устойчивость к вирусу, вводя вакцину.

· второе направление связано с использованием системы интерферона (ИФН). ИФН - это небольшой белок, вырабатываемый клетками человека и теплокровных животных. При попадании в организм вируса система ИФН активируется в ответ на определенные стадии его размножения.

· третье направление - это химиотерапия с использованием аналогов мономеров нуклеиновых кислот. Вирусные ферменты их узнают, включают в синтезируемые вирусные нуклеиновые кислоты, и те в итоге портятся, а развитие вируса блокируется.

Сложно найти того, кто не болел бы ОРВИ или гриппом. Вирусы подступают, но человечество в последние десятилетия научилось давать им отпор. Несмотря на это случаи смертельного исхода все же бывают, и все по причине того, что люди невнимательно относятся к своему здоровью, переносят болезнь на ногах или не предпринимают нужных мер. О том, как справляться с сезоном простуды, рассказал Pravda. ru заведующий лабораторией вирусологии Федерального научного центра биоразнообразия Дальневосточного отделения РАН Михаил Щелканов.

Сейчас встречается все больше сообщений о том, что появился новый штамм гриппа. Так ли это? И сейчас начинается сезон ОРВИ и гриппа, как защитить себя в это время года?

Все вирусы, особенно РНК содержащие, постоянно меняются и делают это достаточно стремительно, потому что это для них единственный способ выжить в условиях формирования у потенциальных хозяев коллективного иммунитета. Каждый год вирус меняется, и задача Всемирной организации здравоохранения — угадать штаммы текущего года. А это большая работа по всему миру, в том числе и российские ученые принимают в ней активное участие, более того, они были одними из организаторов этой системы в середине ХХ века.

Последние лет двадцать в связи с развитием молекулярных технологий мы практически не ошибаемся. В этом году в некоторых регионах Российской Федерации, в частности, на Дальнем Востоке, инкрементируется новый вариант вакцины четырехвалентной. То есть если раньше у нас в состав вакцины входило: штамм H3N2, штамм H1N1 пандемический (вирус гриппа А, свирепствовавший в 2009 году) и один штамм вируса гриппа В, то теперь входят два варианта гриппа В, потому что вирус гриппа В тоже подразделяется на две генетические линии. Сейчас, когда начинается эпидсезон, нужно вакцинироваться. Напомню, что в 1918 году от гриппа умерло порядка 100 миллионов человек, вакцина свое дело делает настолько эффективно, что не только летальность, но и вообще заметная заболеваемость населения тяжелыми формами снижается.

Иногда люди говорят, что вакцина неэффективна, потому что многие вакцинировались и заболели. На это хочу сразу ответить: вакцина не защищает от заражения, она защищает от летальных случаев, а также от осложнений. Об этом надо помнить, главное — не забывать вакцинировать детей, потому что маленькие дети, наряду с пожилыми людьми, у которых в анамнезе сердечно-сосудистые заболевания, — в группе риска.

Каким продуктам отдавать предпочтение осенью, чтобы укрепить иммунитет и быть менее подверженным ОРВИ.

Иммунитет — это такая вещь, которую в магазине не купишь. Над ним надо работать с малых лет. Здоровый образ жизни, правильное питание, отсутствие вредных привычек. Надо понимать, что алкоголь — это иммунодепрессант. Я молчу уже про курение. Если мы говорим про острые респираторные заболевания, тут совершенно понятно, если куришь, то, как пел Высоцкий, "сразу в гроб". Тканевые макрофаги легких у курильщиков со стажем практически отсутствуют, а это открывает путь не только вирусам, но и различным бактериальным инфекциям.

Меня очень часто спрашивают про народные средства. Сразу хочу сказать, что к ним надо относиться очень критично. Многие думают, что растительные отвары абсолютно безопасны, но тут надо помнить, что вся средневековая алхимия начиналась с отвара, все яды готовились на основе растительного сырья. С осторожностью надо относиться к бане. Если у вас риновирусная инфекция и легкий насморк, то баня вас, скорее всего, вылечит, а если у вас началась пневмония, баня может усугубить ваше состояние.

Если уже болезни не избежать, то что посоветуете предпринять, чтобы быстрее поправиться.

Если уже заболели, я крайне не рекомендую переносить грипп на ногах. Стенки сосудов заменяются бляшками соединительной ткани, рано или поздно это приведет к тому, что сосуды потеряют свою эластичность, что грозит инсультом. Лучше остаться дома и выслушать советы врача, который должен поставить диагноз и назначить лечение. Например, вирусные инфекции антибиотиками лечить бесполезно, поэтому очень важно знать диагноз.

Необходимо также до конца долечиваться. Обычно происходит так: "О, все, я уже практически выздоровел. Ну эти таблетки к черту, зачем я буду печень сажать". А это к чему приводит? К тому, что начинают формироваться устойчивые к медикаментам варианты патогенов. Вспомните такое прекрасное лекарство Ремантадин в 70-е, он работал великолепно, а сейчас уже большая часть штаммов устойчива к нему. А что касается так называемого "свиного" гриппа H1N1, который вызвал пандемию в 2009 году, так он с самого начала своего формирования уже был устойчив к Ремантадину. Мы должны постоянно проводить этот поиск, скрининг новых антивирусных препаратов, но мы можем этот процесс ускорить либо растянуть во времени. Так вот четкое выполнение рекомендации врачей — это как раз залог того, что с эпидемиологической точки зрения у нас формирование резистентных штаммов все-таки будет отложено на некоторое время.

Если говорить о вирусах, то какая тенденция сейчас наблюдается? Например, в начале 20 века от испанки умерло очень много людей, возможно ли повторение сценария в наше время?

Нам пандемия угрожает постоянно. Основной резервуар вируса гриппа — это птицы, в первую очередь благородные речные утки, чайки и крачки. В их популяции циркулирует огромное количество субтипов вируса гриппа, которые еще не проникли в популяцию млекопитающих, в частности, в популяцию человека. Но это вполне возможно. Именно поэтому проводим мониторинг. У западных границ Российской Федерации существует государство Украина, где вакцинные мероприятия либо не проводятся, либо проводятся из рук вон плохо, и все инфекционные заболевания там имеют возможность цвести пышным цветом. Миграция населения через границу все-таки присутствует. И этого надо бояться не только России, но и всем европейским странам. Люди, которые выступают против вакцинации, даже не пособники, это прямые биотеррористы — они ослабляют наш коллективный иммунитет.

На сегодняшний день в мире известно более тысячи видов бактерий и вирусов, и с каждым годом их число только растет. Специалисты в области медицины стараются идти в ногу со временем, создавая новые лекарства и вакцины, однако количество инфекционных больных становится все больше.

Вирусы, бактерии и грибки, которые являются причиной человеческих недугов, мгновенно адаптируются к любым нововведениям в сфере микробиологии и иммунологии.

В чем же заключается борьба с инфекциями, и каковы ее правила? Для ответа на этот вопрос потребуется почерпнуть знания из медицинской литературы.

Инфекция: значение и типы

Бактериальные инфекции способны вызвать такие болезни как: ангина, менингит, холера, сибирская язва, дифтерия и другие. Симптомы разные, в основном это боли в животе и тошнота.

Причинами появления болезней, возбудителями которых являются бактерии, служат низкий уровень иммунитета, а также внешние факторы: общение с больным, неправильная обработка продуктов, несоблюдение чистоты и гигиены.

Для борьбы с инфекциями используют антибиотики, которые делятся на два вида: первые убивают микроорганизмы, а вторые препятствуют их росту и развитию. От некоторых болезней может спасти вовремя сделанная прививка.

Вирусные инфекции являются источниками многих болезней: гриппа, гепатита Б, ВИЧ, бешенства и др. Основные симптомы: слабость, повышение температуры, озноб, потливость во время сна, стабильное снижение веса.

Причинами заражения могут быть контакт с носителями вируса, слабый иммунитет, неправильно обработанные продукты и т.д. Вывести вирусы из организма практически невозможно, бессильны даже антибиотики. Лечащий врач может назначить антивирусные препараты, но они лишь смягчают симптомы.

Один из надежных средств защиты против вирусной инфекции является вакцинация, которая помогает иммунной системе вырабатывать антитела.

Естественная защита

За способность организма противостоять различным бактериям и вирусам отвечает иммунная система, основная работа которой - это борьба с инфекциями. Соответственно, если у человека сильный иммунитет, значит у него высокая сопротивляемость к микроорганизмам и наоборот.

Частые простудные заболевания и обострение хронических свидетельствуют о слабой иммунной системе. Усилить защитные свойства организма можно с помощью витаминов (А, С, Е) и микроэлементов (цинк, селен).

Профилактика

Лучшим методом борьбы с инфекциями служит профилактика. Желательно придерживаться здорового образа жизни: правильное питание, полноценный сон, физическая нагрузка, прием поливитаминов (особенно Витамина С в холодное время года). В таком режиме иммунитет будет оставаться в тонусе, а риск подхватить инфекционное заболевание снизиться до минимума.

Так же важно соблюдать чистоту и гигиену: мыть руки перед едой, регулярно убирать жилые помещения, проветривать комнаты. Зимой полезно делать ароматерапию с маслом пихты или апельсина и, конечно, не забывать про народные средства - лук и чеснок.

Первое означает, что вирусу достаточно сложно существовать и творить гадости в несозревшей клетке . Именно по этой причине многие вирусные инфекции, например, такие как ветрянка, корь или краснуха, у детей протекают значительно легче, чем у взрослых . Зависимость тяжести вирусных заболеваний от состояния поражаемой клетки понять достаточно просто. Логично, что, например, клетки печени увлекающегося алкоголем дяди Пети значительно слабее аналогичных клеток непьющего школьника Васи. Поэтому наверняка гепатит у дяди Пети будет протекать значительно тяжелее, чем у Васи.

Как вырабатывается иммунитет?

Разумеется, организм не может оставаться в стороне от злодеяний вируса и начинает активно с ним бороться. Сначала организм начинает вырабатывать специальные белки – интерфероны , за счет которых клетки становятся менее восприимчивыми к вирусу . На следующем этапе вырабатываются антитела , которые ликвидируют вирус и, соответственно, завершают болезнь.

Вирус, способный к активному размножению, довольно быстро способен уничтожить захваченную клетку. При распаде клетки вирус проникает в кровь, где его во всеоружии встречают антитела. Поэтому получается, что вирусные заболевания продолжаются ровно столько, сколько нужно организму для , т.е. выработки антител. А сроки выработки иммуноглобулинов обычно четко определены и не превышают 5-10 суток. В связи с этим врач при постановке диагноза в большинстве случаев знает, через какое время его пациенту станет лучше.

Основные принципы лечения и профилактики вирусных заболеваний

Расположение вируса в недрах клетки обозначает основную сложность лечения – весьма сложно искоренить болезнь, сохранив при этом жизнь клетке . Поэтому нет ничего удивительного, что по-настоящему действенных противовирусных средств достаточно немного и они, как правило, достаточно специфичны, т.е. направлены только на отдельную группу вирусов. Исходя из этого, основная суть лечения вирусных заболеваний есть не что иное, как помощь организму в самостоятельной победе над вирусом .

В основе лечения лежат, как правило, два мероприятия:

• воздействие на определенные симптомы заболевания . Сюда относится, например, обработка кожных высыпаний, снижение температуры или смягчение кашля;
• снижение вредного влияния на зараженную вирусом клетку . Для реализации этого мероприятия врач назначает специфические противовоспалительные лекарства или препараты, направленные на улучшение работы конкретных клеток.

В связи с тем, что лечить вирусные заболевания достаточно сложно, первостепенное внимание обычно уделяется их профилактике . Здесь можно выделить 3 основных мероприятия:

1. Вакцинация . Суть противовирусной прививки заключается во введении в организм ребенка ослабленного вируса с целью формирования стойкого иммунитета (выработки антител) к определенной инфекции .
2. Максимальное ограничение контактов ребенка с возможным источником инфекции .
3. Условия жизни, способствующие формированию устойчивого иммунитета .

Обобщая сказанное, мы можем заключить, что у родителей ребенка имеется конкретная возможность как для профилактики вирусных заболеваний, так и для их лечения . Последовательность и необходимость конкретных мероприятий определяется лишь наличием у мам и пап реальных знаний.

Герпес может скрываться в организме человека без проявления каких-либо внешних симптомов. Особенно опасным вирус герпеса человека является для беременных (риск преждевременных родов, врожденных патологий, вторичного бесплодия, неонатальной гибели плода); людей с ослабленной иммунной системой (риск аутоиммунных заболеваний); пациентов с онкологическими заболеваниями. Новое открытие позволит разработать альтернативные способы лечения заболеваний, вызванных вирусом герпеса человека.

Типы герпеса вируса человека и сопутствующие проблемы

В 1996 году в журнале Medical Microbiology была опубликована информация о существовании более 100 известных науке вирусов герпеса, восемь из которых могут поражать человека. Например:

• простой вирус герпеса (HSV-1) передается посредством орального контакта и приводит к появлению герпетической лихорадки на губах;
• вирус герпеса 2 типа (HSV-2) приводит к появлению болезненных пузырьков или язв в области гениталий;
• вирус герпеса (HSV-3) 3 типа – опоясывающий герпес – приводит к появлению ветряной оспы;
• вирус герпеса 4 типа (HSV-4), который также известен под названием вирус Эпштейна-Барра, приводит к инфекционному мононуклеозу (железистой лихорадке).

Вирус герпеса человека HSV-4 также связан с рядом других заболеваний, проявляющихся у человека, в том числе с раком. Риску заболевания подвержены люди с ослабленной иммунной системой или пациенты во время трансплантации.

Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) называют такой вирус одним из самых распространенных вирусов человека в мире. По словам специалистов, вирус часто может находиться в организме человека без появления характерных симптомов.

Ограниченные возможности лечения вируса герпеса человека

Для лечения вируса герпеса человека используется только один класс противовирусных препаратов. Это означает, что в случае устойчивости вируса к таким медикаментам альтернативного лечения не существует.

Ученые из медицинского факультета Университета штата Юта под руководством доктора Санкара Сваминатана (Sankar Swaminathan) занимаются поиском новых препаратов для лечения вирусных инфекций. Специалисты исследуют препараты, которые могут быть эффективными в подавлении вируса герпеса и механизм действия которых отличается от существующих терапий.

Существующие на сегодняшний день препараты подавляют репликациюДНК вируса, таким образом блокируя центральную стадию цикла вирусной инфекции.

Спиролактон и его роль в лечении вируса герпеса человека

Спиролактон, как и существующие препараты, блокирует ключевую стадию развития вирусной инфекции, которая характерна для всех типов данного вируса, посредством блокировки так называемого SM-белка, необходимого на поздней стадии инфекционного цикла.

Опираясь на результаты исследования, специалисты предполагают, что спиролактон является потенциально эффективным препаратом для разработки нового класса противогерпесных препаратов.

Доктор Сваминатан объясняет:

Спиролактон, как правило, используется в лечении сердечной недостаточности. Действует он через метаболический механизм. Однако в случае борьбы с вирусной инфекцией наблюдается другой путь действия препарата.

Исследователи предполагают, что Спиролактон станет образцом для разработки нового класса препаратов для лечения вируса герпеса человека.

Они полагают, что препарат можно модифицировать так, чтобы он действовал в качестве противовирусного, не вызывая при этом побочных эффектов. Полученные лекарства можно будет использовать для борьбы инфекций, резистентных к лекарственным средствам.

Защита от вирусных инфекций в период обострения эпидемии.

Как ни странно, но готовиться нужно заранее. И есть несколько составляющих этой подготовки.

1) Чем меньше стрессов, тем крепче иммунитет. Необходимо чаще бывать на свежем воздухе, выбирать для прогулки места не многолюдные, например, парки и леса. Можно устроить семейную поездку за город, на турбазу или просто провести время на экскурсиях, это поможет развеяться и забыть про суету повседневных дел.

2) Вредные привычки – враг номер один. С курением пытаются бороться не один год и не зря. Пагубное влияние никотина и сигаретного дыма сказывается на работе всех органов отрицательно, что упрощает доступ вирусов к организму человека.

3) Какая бы красивая прическа не была, и не хотелось её продемонстрировать, все таки голову нужно держать в тепле. Осложнения от прогулок без шапки очень опасны, и ОРВИ - это самое не страшное из них.

4) Для предотвращения заболевания хорошо полоскать горло каждый день. В качестве раствора для полоскания можно выбрать то, что по душе. Народные методы в этом случае хороши. Полоскание зеленым чаем или содовым раствором – замечательный метод, так как данные растворы обладают антисептическими свойствами. Плюс создают щелочную среду, а в ней микробы просто не устойчивы и погибают.

5) Если предотвратить простуду не удалось, нужно начать её лечение как можно раньше. Причем желательно это сделать с первых часов и комплексно. Прием препаратов расписать по часам, что и когда принимать, чтобы промежуток был не более часа.

6) Для профилактики хорошо использовать оксолиновую мазь, ведь она помогает не только при лечении, но и обладает профилактическими свойствами.

7) Специалисты в осенний и зимний период рекомендуют принимать натуральные препараты повышающие иммунитет, к таковым можно отнести

Самым главным условием благоприятного самочувствия – соблюдение элементарных принципов гигиены: постоянное мытье рук и лица, дома влажная уборка. А также прием витаминов. Плюс нужно меньше находиться в людных местах. Таким образом организм скажет спасибо и переживет период эпидемии.

Первая вакцинация 14 мая 1796 года английский врач Э.Дженнер внес в разрезы кожи мальчика жидкость из пузырьков на коже человека, заразившегося коровьей оспой. Мальчик заболел в легкой форме и через месяц выздоровел. Тогда Э.Дженнер рискнул и заразил мальчика натуральной оспой – смертельной в то время, болезнью. Мальчик НЕ ЗАБОЛЕЛ. Так была впервые сделана вакцинация (от лат.-vaccus- корова)

ТИПЫ ВАКЦИН Цельновирусные/бактериальные живые вакцины. В организм вводится небольшое количество патогена (вирус или бактерия), в ответ на которые вырабатывается иммунитет. + активирует все звенья иммунной системы + вырабатывается иммунологическая память - есть возможность заболеть - опасность для врачей. Сейчас практически не - применяются.

ТИПЫ ВАКЦИН Ослабленные вакцины В организм вводят мутанты вирусов, утративших большинство вредных свойств или агенты, близкие по свойствам. + активируют все звенья иммунной системы + относительно дешевы - сохраняют частично вредные свойства и можно заболеть - нестабильность свойств и выработка нестойкого иммунитета.

ТИПЫ ВАКЦИН Генно-инженерные поливалентные вакцины Производятся путем создания гибридных вирусов, когда в геном одного вируса введен ген патогенного вируса/ов/бактерий. + защита от нескольких инфекций + полный иммунный ответ + нет опасности заболеть патогенным агентом - очень дороги - есть возможность заболеть агентом-носителем. ДНК – вакцины. За ними – будущее

История нашего вида — это история борьбы с вирусами. Своего рода эволюционная гонка вооружений, в которой нет места перемирию. Ведущие эпидемиологи мира уже не раз высказывались о том, что рано или поздно объявится новый инфекционный агент, с которым придется сразиться. Однако у нас, в отличие от противника, есть преимущество — мы можем подготовиться к “войне”, а нашим лучшим оружием является научный метод. Наука, лишенная границ и предубеждений, раз за разом обеспечивает нашему виду триумфальную победу. Вирусы — это крохотные информационный системы, закодированные в ДНК или РНК, а их основная цель — выживание. Чтобы выжить, вирусам нужны мы, а если точнее — наши клетки. А наше выживание зависит от знаний о вирусах и чем больше мы знаем, тем выше шансы на победу.

Существует огромное количество вирусов, которые могут погубить нас. Многим из них еще только предстоит появиться

Знакомство с вирусами

В 1892 году выпускник Петербургского университета Дмитрий Ивановский заинтересовался болезнью листьев табака — они сморщивались, покрывались ржавыми пятнами и засыхали. Ивановский предположил, что у заболевания должен быть возбудитель. Чтобы доказать свою теорию, ученый растер листья зараженных растений, а затем полученный сок профильтровал через полотно. В процеженном соке никаких болезнетворных бактерий не оказалось, но растения, которые им поливал Иванский, заболевали в 80% случаев. Тогда ученый предположил, что бактерии, вызывающие заболевание очень маленькие и процедил воду с помощью фарфорового фильтра — который не пропускает даже самые малые бактерии — однако снова безрезультатно. Вывод, который сделал Ивановский, впоследствии изменил мир — ученый предположил о существовании настолько маленьких организмов, что их не видно в оптический микроскоп.

Несколько лет спустя причинами болезни табачных листьев заинтересовался голландский микробиолог Мартин Бейеринк. Ученый пришел к выводу, что растения поражала ядовитая жидкость, которую он назвал “вирусом” (от лат. — яд). Однако это был очень странный яд: его концентрация, как это обычно бывает, никак не влияла на результат, а он всегда был один и тот же. Источник яда оставался тайной вплоть до 1932 года, пока профессор Уиндел Стенли из тонны зараженных листьев не получил чашку кристаллов. Натирая кристаллами листья здоровых растений, он тем самым вызывал у них характерные заболевания. Но живые существа не могут превращаться в кристаллы.Это привело Стенли к выводу, что вирусы — крохотные белковые молекулы, а не живые организмы. А вот впервые увидеть вирус удалось лишь семь лет спустя с помощью электронного микроскопа.

С появлением микрофотографии мы, наконец, смогли увидеть как выглядят возбудители разных инфекционных заболеваний

По сути, вирус — это информационная система (закодированная в ДНК или РНК), окруженная защитной оболочкой и сформированная эволюцией для обеспечения своей собственной репликации и выживания. Все вирусы можно рассматривать как генетические элементы, одетые в защитную белковую оболочку и способные переходить из одной клетки в другую. Вирусы растут только в живых клетках однако заражают все — от простейших одноклеточных организмов, таких как амебы, до сложных многоклеточных организмов, таких как мы. А вот бактерии сами по себе являются клетками и несут в себе все молекулярные механизмы, необходимые для их размножения. Как следствие, они имеют уникальные биохимические пути, на которые действуют антибиотики широкого спектра.

Чтобы всегда быть в курсе последних открытий из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram

Борьба с полиовирусом

Всю первую половину ХХ века вирусы были причиной опасных недугов, одним из которых был полиомиелит — детский спинномозговой паралич, который приводит к патологиям центральной нервной системы. Несмотря на то, что первые упоминания о полиомиелите встречаются в истории Древней Греции и Древнего Египта, с первой крупной эпидемией мир столкнулся только в 1905 году в Швеции, после чего вирус начал свое путешествие по планете. К 1916 году от полиомиелита в одном только Нью-Йорке скончалось 2 тысячи детей. А в 1921 году болезнь сразила будущего президента США Франклина Рузвельта. В целом эпидемия полиомиелита в ХХ веке стала самым настоящим национальным бедствием во многих странах.

После того, как Франклин Рузвельт заболел полиомиелитом, в 1938 году он основал Национальную организацию по борьбе с полиомиелитом (англ. National Foundation for Infantile Paralysis). Фонд занимался сбором пожертвований, которые использовались для поиска вакцины и производства механических кроватей для больных. Тем временем вирус уверенно шагал по планете. Так, за 1952 год в США от полиомиелита погибло 3145 человек, а парализованными остались больше 20 тысяч. Советский Союз понес сравнимые потери шесть лет спустя. Все это время наиболее эффективным способом “борьбы” с полиомиелитом были так называемые “железные легкие” — камеры, в которых работу парализованных дыхательных мышц совершала перемена давления воздуха. Пациенты, пораженные этим недугом, до конца жизни оставались в ящиках, откуда торчала голова и ноги.

Наверняка все помнят эти красные капли — прививка против полиомиелита

Изобретение вакцины стало возможным лишь в середине 1950-х годов, но уже к 1961 году полиомиелит был практически истреблен. Первую вакцину изобрел врач Джонас Солк. К тому моменту, как он устроился на работу в фонд Рузвельта, ученые уже научились разводить вирусы на клетках почек обезьян и при помощи антибиотиков очищать их от микробов. Солк, в свою очередь, решил использовать формалин и проверить иммуногенность на обезьянах. В 1952 году полученную вакцину ученый ввел себе, жене и трем сыновьям. Вакцина оказалась безопасной и не вызывала аллергических реакций. В 1954 году Солк получил разрешение поставить прививки 5 тысячам американских школьников в Питтсбурге. Последующий анализ показал наличие антител в крови школьников, а вакцина ученого стала первой эффективной вакциной от полиомиелита.

Новость об изобретении вакцины мгновенно разлетелась по миру и в США отправились ученые со всего света. Большой вклад в изобретение окончательной вакцины внесли советские ученые Михаил Чумаков и Анатолий Смородинцев. Совместная работа советских и американских ученых состоялась несмотря на разгар холодной войны. В 1958 году Алберт Сэбин, врач детской городской больницы Цинцинатти пришел к выводу, что когда вирусы культивируют при пониженной температуре, победителем в этом искусственно созданном естественном отборе становятся непатогенные штаммы. Если такой вирус попадет в желудок, то начнет размножаться. Это непатогенная “живая вакцина”, а наши антитела воспринимают ее как обычный полиовирус.

Однако использование вакцины Сэбина в США посчитали излишним, так как вакцина Солка работала. Тогда Сэбин передал образцы Чумакову, чтобы проверить ее эффективность на территории СССР. В январе 1959 года началась массовая иммунизация, в ходе которой вакцину получили 15 миллионов детей в разных республиках. Вскоре заболеваемость полиомиелитом пошла на убыль. Но как же вакцина Солка? Оказалось, что многие люди, прошедшие вакцинацию, из-за нее заболевали полиомиелитом. В итоге наибольшую эффективность показала доработанная вакцина Сэбина, которая к 1960 году была доступна в более чем 100 странах мира.

Так выглядит CoVID-2019 под микроскопом

Таким образом, первая половина ХХ века, включая пандемию испанского гриппа и борьбу с опаснейшим вирусом в истории — оспой, также прошла под эгидой войны с полиомиелитом. На сегодняшний день человечество одержало практически полную победу над большим количеством опасных вирусных инфекций. Но это не значит, что нам больше ничто не угрожает. Так, узнать о борьбе с эпидемией нового коронавируса CoVID-2019 читайте в нашем специальном материале.

Молекулярная история вирусов

Туберкулез и малярия, как выяснилось благодаря молекулярному анализу, нередко становились причиной смерти в Древнем Египте — не исключено, что следы этих болезней будут обнаружены в более древних ДНК египетских мумий. Имеющиеся на сегодняшний день данные свидетельствуют о том, что египтяне также страдали оспой и полиомиелитом. Китайский педиатр Ван Цюань (1495-1585) выявил оспу и примерно в то же время китайцы начали процесс “иммунизации” здоровых людей путем вдувания в нос порошкообразного материала. Узнаваемые описания вспышек гриппа датируются 1580 годом, причем в каждом из 19-го и 20-го веков было по три таких события. За исключением ВИЧ / СПИДа, который можно рассматривать как “продолжающуюся” (с 1981 года) пандемию, самой страшной пандемией современности все же был испанский грипп 1918/19 или “испанка”, которая унесла жизни 50 миллионов человек.

Еще больше интересных статей о самых разных вирусах нашей планеты читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен

В Древнем Египте были малярия, туберкулез и, возможно, оспа и полиомиелит

Так, вирус иммунодефицита человека 1-го типа (HIV1) — наиболее заметная форма синдрома приобретенного иммунодефицита человека (СПИД), “перескочил” к людям также в первой половине ХХ века. Предположительно это произошло, когда охотник порезал руку, убивая инфицированного шимпанзе. Затем, как это часто бывает, ВИЧ-1 распространялся между людьми, пока в 1981 были зафиксированы первые случаи СПИДа в США. Необходимо понимать, что очень многие и разнообразные факторы влияют на подобные вторжения болезней от других видов в нашу жизнь. Увеличение численности населения, возникновение городов-миллионников, высокая плотность населения и тесный контакт с дикими животными способны привести к вспышке самых разных инфекций. Совокупность огромного количества факторов в результате привела к появлению CoVID-2019.

Дело (не только) в людях

Мы, конечно, не единственный вид, который может внезапно заразиться от других позвоночных. Собачья чумка (CDV), например, была выявлена у пятнистых гиен Серенгети, а регулярные вспышки у львов, похоже, произошли непосредственно от собак или других диких животных, включая гиен. Сегодня известно, что CDV связан как с вирусом ныне уничтоженной чумы крупного рогатого скота, так и с корью человека, которые ближе друг к другу. Последовательность генов позволяет предположить, что эти два патогена разошлись около 1000 лет назад, возможно, от предкового вируса, который не идентичен ни тому, ни другому.

Вакцинация спасла миллионы жизней

Сегодня, несмотря на триумфальную победу некоторых болезней, проблемы с вакцинацией остаются в регионах, которые по сути являются зонами военных действий. Мы могли бы также искоренить корь, но этому препятствуют некоторые родители в развитых странах, которые считают, что они не несут ответственности за иммунизацию своих детей против стандартных инфекций. Кстати, наш специальный материал о прививках поможет понять чего именно боятся противники вакцинации. Между тем, корь является одним из наиболее заразных патогенов, а во взрослом возрасте легко может стать причиной смерти.