Как вирусы гриппа проникают в организм человека

Грипп - острая вирусная болезнь, протекающая с явлениями массивной общей интоксикации и поражением верхних дыхательных путей. По своей природе, грипп является антропонозом и передается преимущественно воздушно-капельным путем. Основной источник заражения – больной гриппом человек, выделяющий вирус с кашлем, чиханием и пр.

Грипп и ОРВИ – самые распространенные инфекционные заболевания, на долю которых приходиться около 95% всех случаев заболеваний инфекционного происхождения. Как правило, уровень заболеваемости повышается в холодное время года. Чаще всего грипп принимает характер эпидемии , и лишь раз в несколько десятилетий может принять характер пандемии .

Возбудители гриппа относятся к семейству ортомиксовирусов (семейство РНК-содержащих вирусов), которые включают в себя род вирусов гриппа "А", род вирусов гриппа "В" и "С". В свою очередь вирусы гриппа рода "А", подразделяются на многие серотипы , при этом постоянно возникают новые антигенные варианты.

Вирус гриппа проникает в организм человека через верхние отделы респираторного тракта и избирательно поражает цилиндрический эпителий дыхательных путей, в особенности трахеи. В организме больного, вирус обычно сохраняется в течение 3-5 суток от начала болезни, и 10-14 суток, если имеет место осложнение пневмонией. Инкубационный период болезни продолжается от нескольких часов до трех дней.

Первыми признаками интоксикации при типичном гриппе являются: резкий упадок сил, потливость, боль в мышцах, повышение температуры тела до 39-40 градусов, сильная головная боль, а также боль в глазах и светобоязнь . В свою очередь симптомами поражения дыхательных путей являются: першение в горле, сухой кашель, саднение за грудиной, осиплость голоса.

Начинается грипп всегда остро, при этом больной может с определенной точностью указать время начала проявления симптомов. У больного снижается аппетит, ухудшается сон, на фоне лихорадки могут развиться галлюцинации. В тяжелых случаях заболевания иногда могут возникнуть носовые кровотечения, подкожные кровоизлияния звездчатой формы, возможны потери сознания, судороги, герпетические высыпания на губах и "крыльях" носа.

Самая большая опасность, которую может повлечь за собой заболевание гриппом это возникновение различных осложнений.

Лечение легких и средних форм заболеваний гриппом возможно в домашних условиях, с обязательным соблюдением постельного режима и приемом больным большого количества жидкости для снятия симптомов интоксикации.

Больного изолируют от окружающих в отдельную комнату, до тех пор, пока в процессе выздоровления у него не понизиться температура тела до нормальной, и не стихнут клинические симптомы заболевания. Все лица, ухаживающие за больным, для защиты своих органов дыхания от возможного заражения вирусом при непосредственном контакте с больным, обязательно должны пользоваться четырехслойными марлевыми повязками.
Для уменьшения содержания вирусов в воздухе, в комнате, где находиться больной, необходимо ежедневно производить влажную уборку и два раза в день проветривать помещение.

Применение антибиотиков при лечении гриппа не приносит никакого эффекта, равно как и при лечении других вирусных заболеваний. Применение антибиотиков возможно только при возникновении бактериальных осложнений, и то, только при разрешении врача.

Вирус гриппа довольно быстро погибает при нагревании, высушивании, а также под влиянием различных дезинфицирующих средств.

Следует помнить, что повышение температуры тела во время гриппа является естественной защитной реакцией организма на вирус, поэтому ненужно намеренно пытаться понизить температуру тела. Принудительное снижение температуры тела необходимо применять лишь в том случае, когда она начинает превышать 38,5 градусов для взрослых и 38 градусов для детей.

Еще одним немаловажным моментом в самозащите организма от проникновения вируса, является наличие так называемого местного иммунитета . Так, например, в носу человека образуется слизь, которая покрывает собой внутреннюю поверхность носа, образуя слизистые оболочки. Эта слизь и поддерживает в хорошей работоспособности местный иммунитет, и если в нос попадает вирус, то при наличии активного местного иммунитета, вирус в большинстве случаев не проникает в глубь организма, а убивается прямо в носу.

При этом отпадает надобность в подключении основного иммунитета c сопровождающимся повышением температуры тела и прочими защитными реакциями организма. Поэтому, от состояния Вашего местного иммунитета, во многом будет зависеть, заболеете ли Вы при контакте с больным гриппом или нет.

Как правило, ослабевание и исчезновение местного иммунитета происходит при пересыхании слизистых оболочек. Пересыханию слизистой оболочки во многих случаях способствует длительное нахождение в сухих и теплых помещениях.

Для сохранения и восстановления слизистых оболочек, необходимо постоянно поддерживать в помещении нормальный уровень влажности (50-70%), соблюдать "водный режим", употребляя большое количество жидкости, а также больше проводить время на свежем воздухе.

Перед выходом на улицу в морозную погоду, для сохранения влажности в носу, так как мороз способствует процессу высушивания, рекомендуется закапывать нос гипотоническим раствором соли (содержанием соли менее 0,9%), который можно приобрести практически в любой в аптеке.

Про механизм работы вируса - знал только кратко: это присоединение вируса к клетке, впрыскивание в нее своего кода в через РНК с последующим воспроизводством клеткой этих вирусов. Оказывается, в подробностях все выглядит как научная фантастика.

Наукой описано около 6 тыс. видов различных вирусов. А считается, что их существует более 100 млн. Это самая многочисленная биологическая форма, но не жизни. И на такое утверждение и мнение есть повод:
- вне клеточных структур вирусы ведут себя не как живые объекты, а как частицы биополимеров;
- в вирусах полное отсутствие основного и энергетического обмена веществ, это пустышки из белка;
- отсутствие системы размножения (деления, воспроизводства). Для размножения нужна сторонняя клетка.
Есть даже формулировка, где вирусы называют комплексом органических молекул и соединений, которые взаимодействуют с живыми организмами. Но взаимодействие именно паразитическое, слаженное, как по алгоритму. Об этом ниже.

Есть множество вирусов, поражающие все живые организмы на Земле: растения, животные и даже грибы. Обо всех видах вирусов даже кратко рассказать в рамках одной статьи невозможно, поэтому остановимся на вирусе гриппа. Коронавирус относится как раз к этой группе.

Вирус гриппа представляет из себя сферу из белков и липидов, а внутри содержится РНК, белок, который несет в себе код о сборке вирусов для клетки-хозяина. На первый взгляд безобидная структура, но. В оболочке вируса гриппа три белка, которые и являются разрушителями всех защит организма, куда попадают вирусы.

1. Гемагглютинин. Это белок, с помощью которого вирус прикрепляется к клеткам. Так же вирусологи пишут, что этот белок умеет находить рецепторы клеток, к которым и старается прицепиться вирус. Существует 16 разновидностей этого соединения. Именно к этим чужеродным белкам вырабатываются антитела нашей иммунной системы в зависимости от штамма гриппа.

2. Нейраминидаза. Это самый страшный и коварный механизм вируса. Соединение умеет разрушать слизистые оболочки, в частности, дыхательных путей и тем самым облегчает проход вирусов к клеткам. Она отвественна за разрушение мембраны клетки и тем самым способствует проникновению РНК вируса в цитоплазму клетки. А после сборки вирусов внутри клетки – способствуют выходу вирусов из клетки, тем самым приводя к окончательному ее разрушению.

Существует 10 видов этого соединения. Если бы не нейраминидаза, то такого лавинообразного размножения вирусов не происходило бы и вирус гриппа для человека был бы не страшен. Мы бы про него, возможно, никогда бы и не узнали.

Точность сборки так называемых нуклеокапсид (вирусной частицы без оболочки) происходит без ошибок. Попадание двух одинаковых сегментов в один нуклеокапсид невозможно. И это пока не могут объяснить ученые.

Важный момент: если в клетку проникло два разных штамма вирусасов, то они могут обмениваться цепочками РНК (рибонуклеиновая кислота) и на свет появятся новые штаммы гриппа.

Время, занимаемое от момента проникновения РНК в клетку и до выхода новых вирусов – занимет всего 6-8 часов. А пик размножения вируса наблюдается между 24 и 72 часами с момента попадания на клетки тканей дыхательных путей.

После выхода вирусов из клеток, клетки погибают и этот материал нашему организму необходимо вывести (иначе добавится еще и бактериальная инфекция, т.к. разрушенные клетки – это питательный материал для бактерий). Организм запускает воспалительный процесс через выработку цитокинов: к этим местам направляются еще и фагоциты.

Страшно массовое проникновение вируса гриппа внутрь организма. Вирусы разносятся по крови и от их разрушительной деятельности страдают прежде всего крохотные сосуды, в особенности снабжающие нейроны кислородом.

Как же борется наш организм с вирусом гриппа? В первую очередь вырабатываются антитела, которые покрывают вирусы гриппа и препятствуют его присоединение к клеткам. Кроме выработки антител, прилипающие к гемагглютинину, в поврежденных вирусом местах организма появляются активные формы кислорода (АФК), которые разрушают белки (протеолиз). Под разрушение попадают как белки вирусов, так и собственные ткани. Это приводит к появлению окисленных веществ, в том числе и токсинов. Это тоже механизм защиты от вирусов. Да, приходится страдать всем системам организма, но это вынужденная мера, особенно когда не хватает антител для блокирования всей вирусной массы.

Т.к. наибольшее число в вирусной атаке происходит в тканях горла, в бронхах, легких, то в особо критических случаях может привести к сильным воспалением, отекам и даже к пневмонии.

Наука создавала препараты, которые были направлены на борьбу с белками, содержащимися в вирусах. Препараты были созданы для блокирования М2-белка. Но оказалось, что они эффективно противостояли только штамму гриппа А. А грипп мутирует каждый год. Есть препараты, ингибиторы нейраминидазы у вирусов гриппа. Препараты, блокирующие ее разрушительное действие на мембраны клеток. Но препараты эффективны только в течении 48 часов после заражения. Все остальное считается неэффективным.

Какой вывод можно сделать из этой информации? Вирус гриппа коварен, его механизм таков, что можно подумать, что он создан инженером-химиком. Вирус – это не живая единица. Его можно назвать нано-машиной с вложенной программой на уровне кодов в белках. Наномеханизм с набором белков-ферментов (отмычек, направленных на взлом защитных функций клеток и тканей).

Есть вирусы, которые умеют проникать даже сквозь прочную хитиновую оболочку клеток грибов. Миллионы лет эволюции? Но как по-сути неживая единица материи может эволюционировать, если сама ничего не производит? Для нее все собирается в клетке-хозяине, куда вирус сбрасывает только свой код для сборки. Код управляемого алгоритма не может быть создан из хаотического процесса. Давно ходят слухи, что вирусы могут создаваться в лабораториях.

Понятно, что успешно противостоять вирусам гриппа может организм с наивысшей степенью состояния иммунной системы. У людей старшего возраста все уже не так хорошо, есть еще и множество хронических заболеваний, которые при гриппе активируются.

Есть ли какие-то советы, кроме обывательских (которые и так знает почти каждый)? Меня в этой информации заинтересовал факт наличия механизма ионного насоса (при встраивании М2-белка в мембрану клетки). Вирус перекачивает в себя положительный заряд, тем самым окисляясь все больше. По логике, если среда (межклеточная жидкость) вокруг него будет более щелочной, с большим отрицательным ОВП (окислительно-востановительным потенциалом), то процесс ионного насоса у вируса может работать не так эффективно.

Получается, что если обрабатывать слизистую раствором простой пищевой соды, то это может как-то помочь. Т.е. вероятно щелочная среда для вирусов блокирует или ослабляет их разрушительную деятельность. Полоскать содой – это первый совет многих врачей. Но про этот механизм на уровне биохимии они и сами не знают.

Эта информация – выжимка простыми словами из более сложных описаний биохимиков и вирусологов. Надеюсь, она кому-то будет интересна для развития кругозора. Ведь столько процессов вокруг мы не понимаем, а просто слепо доверяемся правилам.

Можете поддержать автора, пройдя по ссылке на дубликат статьи - там тоже есть комментарии.

Группы в соцсетях и другие площадки, где выкладываются ссылки на материалы журнала:
ВК-sibved
ФБ-sibved
Яндекс.Дзен

Использование материалов журнала для youtube-каналов – только с разрешения и согласования с автором (с).

ПАТОГЕНЕЗ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ

Под патогенезом следует понимать совокупность процессов, вызывающих заболевание и определяющих его развитие и исход. Патогенез вирусного заболевания определяется следующими факторами: 1) тропизмом вируса; 2) скоростью репродукции вируса и количеством инфекционных частиц в потомстве; 3) реакцией клетки на инфекцию; 4) реакцией организма на вызванные ин­фекцией изменения клеток и тканей.

Тропизм вируса к определенным клеткам и органам характерен для большинства вирусных инфекций. В за­висимости от поражения тех или иных органов и тканей различают нейроинфекции, инфекции дыхательных путей, кишечные и др.

В основе тропизма вирусов лежит чувствительность к вирусу определенных клеток, а, следовательно, тканей и органов. Это свойство вирусов заражать лишь опреде­ленные клетки называется зависимым от хозяина огра­ничением. Патогенность вируса является генетическим признаком, обусловленным соотношением (констелляци­ей) вирусных генов. Фенотипическим проявлением патогенности является вирулентность. Этот признак значи­тельно варьирует в разных системах. Вирулентность неидентична зависимому от хозяина ограничению, однако при некоторых инфекциях причины, обусловливающие вирулентность вируса, могут определить и возникновение инфекции. Например, вирулентность вируса гриппа в разных клеточных системах обусловлена степенью нарезания гемагглютинина-предшественника на две субъеди­ницы — большую и малую, которое осуществляют кле­точные протеазы. Нарезание зависит как от величины, структуры и конформации участка белка, так и от на­личия и концентрации специфических клеточных протеаз. При отсутствии нарезания инфекция не возникает, а разная степень его определит вирулентность вируса в данной клеточной системе.

Вирус проникает в организм разными путями, которые определяются локализацией чувствительных клеток в ор­ганизме и механизмом передачи вирусов от одного хо­зяина к другому. Одни вирусы используют строго определенный путь проникновения в организм. Например, ортомиксовирусы, ряд парамиксовирусов, коронавирусов, аденовирусов, риновирусы способны репродуцироваться только в клетках слизистых оболочек дыхательных путей человека и жи­вотных, и, следовательно, единственным путем про­никновения в организм является воздушно-капельный. Другие вирусы способны к репродукции в разных клеточ­ных системах. Например, вирусы герпеса и оспы способны вызвать заболевание при внутрикожном, внутривенном, интраназальном, внутримозговом введении. В естественных условиях возможны следующие пути проникновения вируса в организм.

Воздушно-капельный. Вирус проникает в дыхательные пути в составе капель, попавших в воздух из дыхатель­ных путей больного. Чем меньше капли, тем легче и глубже они туда проникают. Вирусные частицы могут попадать также с частицами пыли. Крупные частицы пыли оседают на слизистой оболочке носа, а мелкие (не более 2 мкм) могут проникнуть глубоко в дыхатель­ные пути и достичь альвеол.

Воздушно-капельным путем в организм попадают две группы вирусов: 1) респираторные вирусы, которые репродуцируются в эпителии слизистых оболочек дыха­тельных путей, вызывают местную (реже генерализованную) инфекцию и затем выводятся из организма; 2) вирусы, для которых дыхательные пути являются только вход­ными воротами инфекции. Не вызывая местных пораже­ний ткани, эти вирусы обусловливают генерализованную инфекцию, часто со вторичным поражением дыхатель­ных путей. К таким вирусам относятся вирусы натураль­ной и ветряной оспы, кори, свинки,

Пищевой (алиментарный). Этим путем в пищеварительный тракт попадают энтеровирусы, реовирусы, многие альфа-вирусы, аденовирусы, некоторые парвовирусы и др.

Трансмиссивный. Вирус проникает в организм при укусе кровососущего насекомого (возбудители трансмиссивных инфекций — арбовирусы и некоторые вирусы семейства рабдовирусов).

Раневой (через кожу). Некоторые вирусы проникают в орга­низм через поврежденную или даже неповрежденную кожу, например, вирусы бешенства (при укусе животных), коровьей оспы, папилломы.

Половой. Таким путем в организм проникают вирусы герпеса, бородавок человека (семейство паповавирусов).

Парентеральный. Этим путем в организм попадает вирус гепатита В. Заражение вирусом может произойти при всякого рода парентеральных манипуляциях — хи­рургических вмешательствах, переливании крови, стоматологических операциях, при маникюре и педикюре и т. д.

Вертикальный. Этот путь передачи встречается, в част­ности, при интеграционных инфекциях, когда в дочерние клетки попадает клеточный геном с интегрированными последовательностями вирусного генома, и при инфекциях с внутриутробным заражением плода, что характерно для вируса краснухи при заболевании женщин, особенно в первые 3 месяца беременности. Поражения плода могут вызывать вирусы цитомегалии, простого герпеса, Коксаки и др.

Данное заболевание относится к видам острых вирусных болезней. Процесс сопровождается признаками общей интоксикации организма и поражением верхних дыхательных путей. Грипп является антропонозным заболеванием и передается от человека к человеку преимущественно воздушно – капельным путем. Источником заражения является сам заболевший человек, который по мере своего кашля и чихания передает другому этот вирус.

К самым распространенным заболеваниям инфекционного характера среди населения относятся грипп и ОРВИ. Больший процент заболеваемости отводится холодному периоду года. В большинстве случаев, грипп принимает эпидемический характер, но раз в несколько десятилетий может обратиться и в пандемию.

При заражении вирус попадает в организм человека посредством верхних отделов респираторного тракта и далее выборочно поражает цилиндрический эпителий дыхательных путей, особенно трахею. Вирус гриппа держится в организме зараженного человека в течение трех-пяти суток от возникновения заболевания, и далее, до двух недель, если возникают осложнения в виде пневмонии. Инкубационный период длится от нескольких часов до 3 суток.

• неожиданный упадок сил, без причин;
• потливость;
• болевые ощущения в мышцах;
• температура тела поднимается до 39-40 градусов;
• болит голова;
• боль в области глаз и дискомфорт от света;
• першение в горле;
• сухой кашель;
• осиплость в голосе.

Начинается грипп остро. Помимо вышеперечисленных симптомов у заболевшего человека снижается аппетит, сон становится прерывистым, при лихорадке могут даже появиться галлюцинации. В особо тяжелых случаях могут иметь место носовые кровотечения, небольшие кровоизлияния подкожного характера звездчатого вида. Также есть вероятность обмороков, появление судорог, герпес.

Грипп опасен своими осложнениями. В случаях легких и средних форм допустимо лечение дома, с соблюдением постельного режима. Важно пить много жидкости, чтобы снять признаки интоксикации.
Необходимо изолировать больного человека в отдельную комнату во избежание заражения окружающих. Важно это на этапе высокой температуры и пока не уменьшаться клинические признаки гриппа.

Для дополнительной защиты от заражения, здоровым людям рекомендуется использовать марлевые повязки.

В комнате, где находится больной нужно регулярно проводить влажную уборку, это поможет в уменьшении количества вирусов в воздухе. Кроме этого, необходимо проветривать помещение 2 раза в сутки.

При лечении гриппа антибиотики бесполезны, также как и при иных заболеваниях вирусного характера. Возможно применение антибиотиков в случаях с осложнениями, после разрешения лечащего врача.

А вот что действительно действует пагубно на вирус гриппа, так это нагревание, высушивание и воздействие разных средств дезинфицирующего характера.

Не следует сразу же сбивать температуру тела у заболевшего человека, потому что это естественная защита организма. Делать это нужно только тогда, когда она поднимается выше 38,5 градусов. Для детей этот порог немного ниже — 38 градусов.

Помимо защитной реакции в виде повышения температуры тела, человеческий организм снабжен еще одним механизмом — местным иммунитетом. В носу у людей образуется слизь, покрывающая внутреннюю поверхность носа, тем самым, формируя слизистые оболочки. Она поддерживает местный иммунитет в рабочем состоянии, и когда туда попадает вирус, то он погибает прямо в носу, не успевая проникнуть дальше в организм человека. В этом случае не подключается основной иммунитет c его реакцией – повышением температуры тела, так как в этом просто нет необходимости. Поэтому, очень важно поддерживать свой местный иммунитет в хорошем состоянии, ведь он может уберечь вас от от заболевания на этапе атаки вирусом.

Чаще всего, пересыхание слизистых оболочек носа, приводит к ослабеванию или вообще, к исчезновению местного иммунитета. Процесс пересыхания слизистой оболочки нередко провоцирует нахождение в теплых и слишком сухих комнатах, где недостаточный процент увлажненности воздуха. Требуемый уровень увлажненности – 50-70%.

Следует напомнить, что все рекомендации являются советами, а не указаниями по лечению, так как каждый случай уникален в своём роде и без нужных анализов и рекомендаций врача вряд ли помогут окончательно победить эту хворь.
Так что лечитесь, но не сильно углубляйтесь в самолечение.
Выздоравливайте!

Внешне вирус гриппа выглядит как пузырек или вытянутая палочка. Под мембранной оболочкой скрывается необычный РНК-геном, состоящий из восьми отдельных частей. Поверхность щетинится шипиками, представляющими собой наружные части встроенных в мембрану белков – гемагглютинина и нейраминидазы. Именно молекулы этих двух гликопротеинов ответ­ственны за связывание вирусной частицы с рецепторами клетки-хозяина.

Опасные связи

Добавим, что на стадии проникновения в клетку вирус гриппа использует еще и разные пути эндоцитоза, что повышает воздействие инфекции и позволяет с большей вероятностью избежать атаки иммунной системой.

Поэтому в ядре зараженной клетки на матрице вирусной (–)РНК сначала образуются две формы с положительной полярностью (+)РНК. Первая – комплементарная вирусная (+)РНК, которая впоследствии служит шаблонном для синтеза дочерней (–)РНК. Вторая – информационная вирусная (+)РНК, которая после сложной цепи превращений с участием клеточных ферментов транспортируется в цитоплазму клетки для будущего синтеза вирусных белков. Разумеется, все эти перемещения также обеспечиваются транспортными системами клетки.

Вот теперь все основные детали для конвейера по производству миллионов вирусных клонов готовы.

Клеточная фабрика

Готовые молекулы мембранных вирусных белков гемагглютинина и нейраминидазы объединяются и в таком виде транспортируются к внешней границе клетки специальными транспортными пузырьками, которые обеспечивают включение вирусных молекул в особые участки плазматической мембраны – липидные рафты (кавеолы).

На сборочном конвейере

Наступает финальный этап вирусной репродукции – формирование новых вирионов. Для того чтобы это произошло, необходимо, чтобы вирусный геном – все восемь частиц РНП, а также остальные вирусные белки, встретились в строго определенном месте.

В организме вирусное потомство оказывается в слое слизи, покрывающей внутреннюю поверхность носо­глотки, и человек, чихая и кашляя, распространяет вирус с капельками слизи. Клетки, естественно, пытаются защититься от агрессора, включая механизмы интерференции и апоптоза, однако эта защита, как правило, запаздывает, и паразит успевает размножиться и заразить новые клетки. Поэтому так важно применять препараты интерферона в первые сутки (а лучше – в первые часы заболевания), чтобы предотвратить массовое заражение клеток и остановить развитие заболевания.

Нужна ли вакцинация против гриппа?

Познакомившись со сложным взаимодей­ствием вируса гриппа с отдельной клеткой, поражаешься той виртуозности, с которой этот паразит эксплуатирует клеточные системы.

Если же перейти на уровень организма, то здесь взаимодействие вируса с хозяином определяется множеством дополнительных факторов, которые могут привести, а могут и не привести к заболеванию. Главный из этих факторов – реакция иммунной системы, и споры о том, надо ли стимулировать эту реакцию вакцинацией, не только не утихают, но становятся со временем все более острыми.

Compans R.W., Dimmock N.J. An electron microscopic study of single-cycle infection of chick embryo fibroblasts by influenza virus// Virology. 1969. V. 39. P. 499—515.

Harris A., Cardone G., Winkler D.C. et al. Influenza virus pleiomorphy characterized by cryoelectron tomography //PNAS. 2006. V. 103. P. 19123—19127.

Kim J.H., Skountzou I, Compans R, Jacob J. Original antigenic sin responses to influenza viruses// J. Immunol. 2009. V. 183. P. 294—301.

Leser G.P., Lamb R.A. Influenza virus assembly and budding in raft-derived microdomains: a quantitative analysis of the surface distribution of HA, NA and M2 proteins// Virology. 2005. V. 342. P. 215—227.

Matrosovich M., Matrosovich T., Uhlendorff J. et al. Avian-virus-like receptor specificity of the hemagglutinin impedes influenza virus replication in cultures of human airway epithelium// Virology. 2007. V. 361. P. 384—390.

Morris S.J., Nightingalea K., Smithb H. et al. Influenza A virus-induced apoptosis is a multifactorial process: Exploiting reverse genetics to elucidate the role of influenza A virus proteins in virus-induced apoptosis// Virology. 2005. V. 335. P. 198—211.

Noda T., Sagara H., Yen A. et al. Architecture of ribonucleoprotein complexes in influenza A virus particles// Nature. 2006. V. 439. P. 490—492.

В публикации использованы фотографии автора.

Автор выражает благодарность Ю. Спицыной и О. Таранову (ИХБФМ СО РАН) за помощь в обработке фотографий

" title="Рисунки Владимира Орехова"/>

Все сейчас говорят о вирусах: коронавирус, грипп, ВИЧ, гепатит, ВПЧ, оспа и т.д. В мире существует более тысячи видов вирусов, способных поражать различные живые клетки, да практически все виды клеток. А что же такое вирусы и с чем их едят (в прямом и переносном смысле)? Где они живут, как попадают к нам в организм, что там делают и есть ли лекарства против них? Статей и постов в интернете много, в том числе, антинаучных и дилетантских. Поэтому ТИА обратилось за информацией в Тверской медуниверситет, к профессору кафедры микробиологии и вирусологии, доктору медицинских наук, декану фармацевтического факультета Юлии Червинец.

Что такое вирус и в чём отличие от бактерий?

Название "вирус" произошло от латинского слово virus и переводится как "яд". По сути, это мельчайшие внутриклеточные микробы-паразиты, потому что живут и размножаются они только внутри хозяина - практически во всех живых организмах (бактериях, грибах, растениях, животных и человеке). Несмотря на своё "коварство", все вирусы имеют примитивное строение: одна нуклеиновая кислота (ДНК или РНК), окруженная одной или несколькими оболочками. Различают просто устроенные вирусы (безоболочечные) и сложно устроенные вирусы (оболочечные). К простым вирусам относят: вирусы полиомиелита, гепатита А, аденовирусы. Примеры сложных вирусов: гепатит В, грипп, парагрипп, корь, ВИЧ, герпес. Различаются вирусы и по форме:

• палочковидная (вирус табачной мозаики)
• пулевидная (вирус бешенства)
• сферическая (вирусы полиомиелита, ВИЧ)
• нитевидная (филовирусы)
• в виде сперматозоида (многие бактериофаги).

Размеры вирусов настолько малы (18-400 нм), что увидеть их можно только с помощью электронного микроскопа. Единицы измерения - нанометры, в отличие от бактерий (микрометры, мкм). Кстати, вирусы приблизительно в 100 раз меньше бактерий. Наиболее мелкими вирусами являются вирус полиомиелита (20 нм), гепатита А (30 нм), гепатита С (50 нм), вирус бешенства (170 нм), наиболее крупным — вирус натуральной оспы (350 нм).

От бактерий вирусы отличаются не только размерами, но и количеством генов (минимальное у вирусов от 4 до сотни, у бактерий – от 3000); нуклеиновыми кислотами (вирусы содержат только одну - ДНК или РНК, а бактерии – обе); количеством ферментов и, конечно же, самой формой жизни: вирусы размножаются только внутри живых существ, а бактерии – свободноживущие.

Интересный факт: первооткрыватель вирусов и основоположник вирусологии - русский ученый Д.И. Ивановский. В 1892 году описал необычные свойства возбудителей болезни табака (табачной мозаики), которые проходили через бактериальные фильтры и были названы "фильтрующимися частицами".

Жизненный цикл вирусов состоит из нескольких этапов:

1. Вирус прикрепляется к поверхности чувствительной клетки. Для каждого вируса есть свои чувствительные клетки, например, для гепатита – клетки печени, для гриппа – клетки дыхательных путей и т.д.
2. Проникновение вируса в клетку: либо его оболочка сливается с мембраной клетки или клетка сама его захватывает и поглощает.
3. Далее в клетке идёт процесс как бы “раздевания” вируса от всех его оболочек и активация его нуклеиновой кислоты.
4. Начинается синтез нуклеиновых кислот и белков вируса, т.е. вирус подчиняет системы клетки хозяина и заставляет их работать на своё воспроизводство.
5. Сборка вируса — многоступенчатый процесс, включающий в себя соединение всех компонентов.
6. Последний этап - выход вирусных частиц из клетки взрывным путем или почкованием. Полный цикл размножения вирусов завершается через 5-6 ч (вирус гриппа) или через несколько суток (вирус кори). Из погибающей клетки, которая длительное время может сохранять жизнеспособность, одновременно выходит большое количество вирусов. В результате пораженные вирусом клетки в основном погибают от истощения, а новые вирусы завоевывают и разрушают другие клетки. Но возможна и так называемая онкогенная трансформация клетки: тогда в организме появляется и начинает расти из мутированных клеток раковая опухоль.

Сколько вирус может жить вне организма хозяина и где?

Как правило, большинство вирусов малоустойчивы во внешней среде: они становятся инертны и погибают от многих причин, если снова не попадут в чувствительную клетку. Некоторые вирусы во внешней среде могут образовывать кристаллы, что свойственно только неживой материи.

Вирусы быстро погибают под действием солнечных лучей, ультрафиолета, стандартных веществ для дезинфекции. В воздухе помещений вирусы могут сохраняться несколько часов. При кипячении полностью инактивируются в течение нескольких минут.

Однако вирусы устойчивы к низким температурам: сохраняют свою жизнеспособность при t +4°С в течение нескольких недель, а при замораживании - в течение нескольких месяцев, а иногда и лет (особенно супернизких температурах).

Устойчивость вируса на различных поверхностях различна и зависит от температуры. На бумаге вирус разрушается за 3 часа, на банкнотах - за 4 дня, на дереве и одежде - за 2 дня, на стекле - за 4 дня, на металле и пластике - за 7 дней. Кстати, на внутреннем слое использованной маски они могут жить 7 дней, а на внешней поверхности маски – даже более недели (данные соответствуют условиям при температуре +22 °С и влажности 65 %).

Есть и исключения. Некоторые вирусы обладают значительной устойчивостью при комнатной температуре: вирус гепатита В сохраняет жизнеспособность в течение трех месяцев, гепатита А – в течение нескольких недель. ВИЧ сохраняется в высохшей крови до двух недель, в донорской крови вирус остается жизнеспособным в течение нескольких лет.

Что такое штаммы и почему вирусы мутируют?

Штамм (от нем. Stamm - "ствол,род") — чистая культура вирусов, изолированная в определённое время и в определённом месте. Один и тот же штамм не может быть выделен второй раз из того же источника в другое время. В зависимости от среды обитания – почва, вода, воздух, время года, чувствительный организм (человек, животные, птицы) - вирусы подразделяют на штаммы. Например, водный штамм, весенний, птичий, свиной и т.п. Во внешней среде геном вируса подвержен различным воздействиям, например, ультрафиолетовое облучение, солнечная радиация, химические вещества, что приводит к различного рода мутациям, т.е. изменениям в структуре нуклеиновой кислоты. В зависимости от характера мутаций вирусы могут изменять свои свойства, скажем, сменить хозяина. Так, вирус гриппа, который поражал только птиц, стал поражать и людей.

Как часто происходит в мировом научном сообществе открытие нового вируса?

Ученые каждый год открывают новые вирусы. Так, в 1972 г. открыт вирус Эбола, 1980-1989 гг. - вирусы иммунодефицита человека, гепатита Е и С, коронавирус человека впервые был выделен в 1965 году от больных ОРВИ. В Китае 2002—2003 годах была зафиксирована вспышка атипичной пневмонии или тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС, SARS). Заболевание было вызвано штаммом коронавируса SARS-CoV. В результате болезнь распространилась на другие страны, всего заболело 8273 человека, 775 умерло (летальность 9,6 %). И вот в 2019 году появился новый штамм коронавируса CoViD 19, который вызвал пандемию.

Так откуда берутся вирусы?

Вопрос риторический. Пока ответа у науки нет. Может быть, они были привнесены из космоса на космических телах. Ведь при низких температурах они могут сохраняться неопределенно долгое время.

Как они попадают в организм человека/животного и т.д.?

Разными путями: воздушно-капельным (корь, грипп, ветряная оспа), половым (ВИЧ, вирус простого герпеса 2 типа), через кровь (гепатит В,С, ВИЧ), через инфицированные продукты (гепатит А, Е) или через членистоногих (скажем, клещей). Различают вирусы, вызывающие инфекции с преимущественным поражением органов дыхания (респираторные), кишечника (ротавирусы), печени (вирус гепатита), иммунной (ВИЧ) или нервной системы (бешенство, энцефалит).

Как организм реагирует на вирус?

Частицы самого вируса, а также биологически активные вещества, выделяющиеся при разрушении наших клеток, могут вызвать повышение температуры тела, тошноту, рвоту, сильную слабость, головокружение вплоть до потери сознания, нарушение работы сердечно-сосудистой системы и др. На фоне нарушения функционирования различных органов и систем к вирусной инфекции может присоединиться бактериальная (стафилококки, стрептококки, кишечные бактерии) и грибковая (дрожжевые грибы), усугубив воспалительный процесс с тяжелыми последствиями вплоть до летального исхода.

Как наш организм борется?

Однако организм человека не простая мишень для атаки болезнетворных микроорганизмов, он активно борется, и в этом нам помогает иммунная система. Вырабатываются специфические, нейтрализующие данный вирус антитела, формируются клетки-"убийцы" или Т-лимфоциты, которые уничтожают как поражённые, инфицированные клетки, так и сам вирус. Но иммунной системе нужно время, чтобы вычислить "чужака", "вирусного преступника", который не просто прячется внутри наших клеток, но и старается обмануть иммунную систему. Например, новое или мутировавшее поколение вируса наша иммунная система поначалу не видит. Конечно же, со временем все вирусные клетки распознаются, но к сожалению, с потерей драгоценного времени для нашего организма.

Возможно ли повторное заражение одним и тем же вирусом?

Наше здоровье зависит напрямую от активности и лабильности иммунной системы. Если она работает со сбоями и не справляется с негативным воздействием патогенов, заболевание может перейти в хроническую форму вплоть до смертельного исхода. Поэтому повторное заражение этим же вирусом возможно. Другая причина появления рецидива заболевания - мутации вируса. Если вирус стабилен, то наша иммунная система запоминает его и, как правило, повторных случаев инфицирования не бывает. Но если вирус подвергается изменчивости, то попав в организм человека, он воспринимается уже как новый вирус.

Есть ли лекарственные препараты для лечения вируса? Что может убить вирус?

Да есть, но не против всех вирусов. Антибиотики, применяемые при лечении бактериальных инфекций, здесь совершенно не работают, т.к. они воздействуют на структуры клетки только бактерий. В случае вирусной инфекции нужны препараты, которые блокируют различные этапы размножения вируса в клетке. Таким неспецифическим веществом является интерферон, который вырабатывается клетками организма человека (кишечника, печени).

Если выработка интерферона недостаточна, то можно применить индукторы интерферона, например: ламовакс, курантил, дибазол, адаптогены растительного (элиутерококк, оралия) и животного происхождения (вытяжка из мидий). Активно действуют при респираторных вирусных заболеваниях препараты интерферона - виферон, амиксин и др. Подавляют активность вируса гриппа на ранних стадиях ремантадин, амантадин, арбидол. Герпес подавляет ацикловир (зовиракс) и т.п. Однако пока точно неизвестны препараты, подавляющие репродукцию коронавируса. К специфическому лечению от коронавируса относится введение плазмы от переболевших людей, которая содержит антитела, но этот метод находит ограниченное применение.

Зачем нужна вакцинация? Как и из чего делают вакцины?

По сути, вакцины - это препараты для создания искусственного активного иммунитета. Термин "вакцина" произошел от французского vacca – "корова". Его ввел Л. Пастер в честь Дженнера, применившего вирус коровьей оспы для иммунизации людей против натуральной оспы человека. Вакцины – это препараты, содержащие сами микроорганизмы (убитые или живые ослабленные), части микроорганизмов, а также анатоксины (токсин, лишенный своих ядовитых свойств, но сохранивший свойства активировать иммунный ответ). После введения вакцины вырабатываются специфические антитела, которые нейтрализуют, прежде всего, поверхностные рецепторы вируса, с помощью которых он проникает в клетку. Таким образом блокируется основной механизм проникновения вируса в клетку. Многие вакцины создают пожизненный иммунитет у человека, например, вакцина от гепатита В, кори, краснухи, полиомиелита, эпидемического паротита.

Сколько времени уходит на создание вакцины?

На создание вакцины уходит 1-2 года, в течение которого должны пройти многочисленные проверки на эффективность и безопасность препарата, испытания на животных, потом на людях-добровольцах, а после – наладить массовое фармацевтическое производство.

Что представляют собой тесты на вирус? Как в лабораториях выявляют положительные результаты анализов?

Диагностика вируса основана на определении структуры вируса (специфических рецепторов и нуклеиновой кислоты), а также противовирусных антител у переболевших людей. Используются различные реакции: иммуноферментный анализ (ИФА), полимеразная цепная реакция (ПЦР). Время диагностики зависит от производителя тестов - от нескольких часов до 1 суток.

Несколько примеров самых массовых с убийственных с точки зрения эпидемий вирусов в истории человечества

Вирусы гриппа постоянно циркулируют среди населения, вызывая сезонные подъемы заболевания, периодически приобретающие характер эпидемий и даже пандемий. Эпидемии гриппа наносят огромный экономический ущерб, приводят к людским потерям. Это, прежде всего, относится к вирусам типа А, который каждые 2-3 года вызывает эпидемии, а несколько раз в столетие - пандемии с числом заболевших 1-2 млрд. человек. Эпидемии, вызываемые вирусом типа В, повторяются через 3-6 лет.

Пандемии гриппа, вызванные мутированными вирусами, против которых у людей нет иммунитета, возникают 2-3 раза в 100 лет. Пандемия гриппа 1918—1919 ("испанка", штамм H1N1) унесла жизни 40-50 миллионов человек. Предполагают, что вирус "испанки" возник в результате рекомбинации генов вирусов гриппа птиц и человека. В 1957—1958 была пандемия "азиатского гриппа", вызванная штаммом H2N2; в 1968—1969 - пандемия "гонконгского гриппа" (H3N2).

С 2009 появилось новое заболевание людей и животных, вызываемое штаммами вируса гриппа А/H1N1, А/H1N2, А/H3N1, А/H3N2 и А/H2N3, известных под общим названием "вирус свиного гриппа". Он распространён среди домашних свиней, а также может циркулировать в среде людей, птиц и др. видов; этот процесс сопровождается его мутациями.

Как уберечься от вирусов? Существуют ли действенные меры профилактики и гигиены?

Выделяют специфические и неспецифические способы профилактики вирусных инфекций. Специфические заключаются в использовании вакцин, при их наличии. При их введении у человека формируется как правило пожизненный иммунитет (вакцина от кори, краснухи, эпидемического паротита, ветряной оспы, гепатита В). Существует также экстренная профилактика. Ее проводят во время эпидемического подъема заболеваемости. Для экстренной профилактики, например, гриппа применяют противовирусные химиопрепараты: ремантадин (активен только против вирусов типа А), арбидол, амиксин, оксалиновую мазь и др. Используют также интерферон, дибазол, различные индукторы интерферона (например, элеутерококк, продигиозан).

Против многих вирусных инфекций вакцин не существует. В этом случае помогает неспецифическая профилактика. Существуют ряд общих правил:

- соблюдать личную гигиену (мойте руки перед приемом пищи, после использования туалета; не трогайте грязными, немытыми руками нос, глаза, рот).
- обязательно поддерживать здоровый образ жизни с помощью сбалансированного питания, занятий физкультурой, прогулок на свежем воздухе и многое другое.

Но для каждого вируса неспецифическая профилактика своя. Если речь идет о вирусах, передающихся воздушно-капельным путем, то необходимо придерживаться следующих правил:

- надевать маски, причем на больного человека, чтобы исключить попадание в пространство крупных частиц слюны при кашле и чихании, мелкие же частицы она не задерживает;
- тщательно убирать помещения, так как вирус любит теплые и пыльные помещения, поэтому стоит уделить время влажной уборке и проветриванию;

- избегать массовых скоплений людей и воздержаться от походов в общественные места.

Если вирус передается с помощью фекально-орального механизма, например, вирус гепатита А, то необходимо соблюдать следующее:

- употреблять чистую или кипяченую воду;
- мыть фрукты, ягоды, овощи кипяченой водой:
- поливать свой сад и огород проточной водой.

Если вирус передается через кровь, например, вирус гепатита В,С, ВИЧ, то необходимы:

- дезинфекция, стерилизация медицинских изделий;
- обследование доноров крови;
- не употреблять наркотики;
- использовать индивидуальные предметы личной гигиены;
- быть осторожными с маникюром, пирсингом и татуировками, делать это только в профессиональном салоне.

Если вирус передается половым путем, например, ВИЧ, то нужно:

- исключить незащищенные половые контакты, если вы не уверены в своём партнёре;
- использовать барьерные средства контрацепции, если вы не знаете статус своего партнера.