Читать книгу Просто про иммунитет. Как работает наша защитная система и что делает ее сильнее - Екатерина Маслова - Страница 4

Вирусов на свете существует просто невообразимое количество – по словам ученых, это самая многочисленная биологическая форма на Земле. Вирус – это очень маленький патоген, в сто раз меньше среднего размера бактерии. Его даже под световым микроскопом не всегда видно.

 Вирус не клетка. Он намного меньше, поэтому может проникнуть внутрь клетки и уютненько там обосноваться. Вообще, заветная мечта любого вируса – попасть в живой организм и залезть внутрь клетки. Зачем ему это нужно? Только внутри клетки хозяина данный патоген может размножаться.

Жизненный цикл вируса довольно прост: ему необходимо любым способом проникнуть в живой организм, найти там крепкую, здоровую и полную сил клетку, залезть внутрь нее и начать активно размножаться за счет ресурсов этой самой клетки. Удивительное дело, если разобраться. С одной стороны, маленький вирус полностью зависит от клетки хозяина и не может без нее самостоятельно существовать, но, с другой стороны, он клетку хозяина полностью контролирует. Признайтесь, прочитав эти строки, вы подумали о ком-то из знакомых?

В общем, с комфортом устроившись внутри клетки хозяина, вирус вовсю и без малейшего зазрения совести пользуется ее ресурсами, создает собственные копии и выжимает клетку до последней капли. А когда взять с клетки больше нечего, вирус теряет к ней интерес – она ему больше не нужна. Да кому она теперь вообще нужна, вся такая изнуренная и замученная? Бросив ее, вирус переключается на другие клетки рядом – здоровые, энергичные и полные сил. А использованная клетка чаще всего погибает…

История кажется знакомой по многочисленным романам, не так ли? Желающим глубже погрузиться в «психологию» вируса рекомендуем к просмотру фильм «Милый друг» с Робертом Паттинсоном в роли альфонса. Как самый настоящий вирус он использует доверчивых женщин в своем окружении, забирая все, что может, а потом теряет к ним интерес. Разумеется, это шутка – у вирусов нет никакой психологии, у них и мозгов-то нет, не говоря об остальных органах. Но если бы все это было, вышел бы чистой воды альфонс.

А вообще вирусы – невероятно интересное создание природы. Современная наука до сих пор не определилась, считать их формой жизни или все-таки нет. Давайте представим, что эта честь выпала нам. Сидим мы в лаборатории в белом халате, смотрим в большой микроскоп на вирус и размышляем, к какой же категории его отнести. Самый логичный способ (не факт, правда, что ученые с этим согласятся) – разделить листок на две части и выписать все аргументы «за» и «против».

Получается, что аргументов «против» больше, но аргументы «за» такие впечатляющие! Предлагаем согласиться с учеными: пока науке не стало известно каких-то еще данных о вирусе, определиться, живой он или неживой, невозможно. Наиболее точное определение, на наш взгляд, дал Ф. Феннер в «Настольной энциклопедии общей вирусологии», назвав вирус «организмом на границе живого».

Мутация вирусов

Частая тема, которую поднимают в СМИ в связи с вирусами, например с тем же вирусом гриппа, – мутации. Уверены, вы не раз об этом слышали. Давайте разберемся, почему так происходит.

Я уже упомянула: вирусов в мире существует больше, чем растений, животных и даже бактерий. На данный момент ученые склоняются к мнению, что в общей сложности есть более ста миллионов различных вирусов и они способны поражать все известные типы организмов – от человека до бактерий. Сейчас детально описано меньше десяти тысяч видов, остальные ученым только предстоит изучить.

У всех вирусов без исключения очень простая структура – они состоят всего из 2–3 компонентов:

1) генетического материала вируса;

2) капсида – белковой оболочки, защищающей генетический материал;

3) иногда еще дополнительной липидной (то есть жировой) оболочки.

В зависимости от того, какой именно генетический материал вирус припрятал в своей оболочке, их делят на два больших вида – ДНК-содержащие вирусы и РНК-содержащие вирусы. Это означает, что генетический материал одних вирусов содержит ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту), а других, как вы наверняка уже догадались, РНК (рибонуклеиновую кислоту). ДНК и РНК, если вы не знали или забыли, – это макромолекулы, из которых состоят наши гены, главная задача которых сохранить, передать из поколения в поколение и реализовать генетическую программу развития любого организма.

Большинство вирусов принадлежит к группе РНК-содержащих. Давайте посмотрим, как распределяются самые известные.

ДНК-содержащие вирусы:

• разнообразные вирусы герпеса – от обычной «простуды» на губах и ветрянки до цитомегаловируса и вируса Эпштейна-Барра;

• вирус папилломы человека;

• вирус оспы;

• гепатит В.

РНК-содержащие вирусы:

• коронавирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19;

• геморрагическая лихорадка Эбола;

• лихорадка Западного Нила;

• гепатиты А, С, Е;

• полиомиелит;

• корь;

• простуда;

• грипп.

К этой же категории относят ретровирусы (самый известный из них – ВИЧ, или вирус иммунодефицита человека).

 Большинство вирусов невероятно живуче. Возможно это как раз из-за мутации – вирус меняет свой генетический материал, чтобы приспособиться к изменившимся условиям жизни и непременно выжить. Например, к другому климату.

Ведущий научный сотрудник Института клинической и экспериментальной медицины РАН, профессор вирусологии Александр Чепурнов говорит: «Вирусы мутируют очень быстро. Это процесс неизбежный, поскольку генетической основой большинства вирусов является РНК, а она подвергается спонтанным мутациям в тысячу раз чаще, чем ДНК. Именно поэтому очень часто происходят изменения и отклонения».

Мутацию вирусов можно рассмотреть на примере коронавирусов. «Долгое время считалось, что они не оказывают заметного влияния на здоровье людей, – рассказывает изданию The Atlantic профессор кафедры микробиологии Пенсильванского университета Сьюзен Вайс, которая изучает вирусы уже больше 40 лет. – Семейство коронавирусов, которые передаются человеку, состояло из шести штаммов. Четыре из них – OC43, HKU1, NL63 и 229E – открыты достаточно давно и вызывают треть общих простудных заболеваний (среди них банальный насморк), они переносятся очень легко. Два других члена семейства – MERS-CoV (коронавирус, вызывающий ближневосточный респираторный синдром) и SARS-CoV (стал причиной вспышки атипичной пневмонии в Китае в 2002 году) – вызывают гораздо более тяжелые заболевания. А потом появился SARS-CoV-2 (так называется сам вирус), спровоцировавший пандемию Covid-19 (название болезни, которую вирус вызывает), – теперь уже никто уже не будет относиться к коронавирусам свысока».

На вопрос, какая мутация сделала новый коронавирус столь опасным, Сьюзен Вайс сообщила, что ключ к ответу таится в структуре вируса. По форме он представляет собой колючий шар. Его шипы цепляются к белку под названием ACE2, который находится на поверхности наших клеток, выстилающих оболочку органов дыхания. В отличие от своего предшественника SARS-classic, ставшего причиной вспышки атипичной пневмонии 2002 года, SARS-CoV-2, образно говоря, обзавелся шипами новой конструкции. Их можно грубо сравнить с раздвоенным наконечником стрелы. Такие стрелы в старину делали, чтобы нанести максимальный урон противнику: тормозя на огромной скорости при попадании в цель, лепестки наконечника стрелы раскрывались, разрывали плоть и застревали в теле жертвы. В SARS-classic эти шипы раскрываются плохо, а только так вирус может проникнуть в клетку жертвы. Поэтому число заболевших в 2002 году оказалось невелико – 8096 случаев заболевания в 29 странах, умерло 774 человека.

Однако в SARS-CoV-2 скрепляющее соединение, которое держит раздвоенные наконечники шипа вместе, легко растворяется ферментом под названием фурин, он вырабатывается в организме человека. «Колючки» вируса, как репей, впиваются в клетку и без проблем проникают внутрь. Отсюда большое количество заболевших.

Еще один показательный пример мутации вирусов – вирус гриппа. В настоящий момент изучено более двух тысяч его видов. По своим симптомам грипп похож на другие острые респираторные вирусные инфекции и может пройти сам, но может и привести к неприятным последствиям – от отита до воспаления легких. Несмотря на все достижения современной медицины, лекарства, которое на 100 процентов помогало бы вылечить грипп, до сих пор не существует. Во многом это связано с тем, что новые мутации вируса оказываются устойчивы к действию старых лекарств. Та же история и с прививками. Ежегодно вакцина становится все совершеннее, но не защищает человека от новых видов гриппа. Однако, по словам большинства ученых, например руководителя Центра иммунопрофилактики при НИИ вакцин и сывороток им. Мечникова Михаила Костикова, «прививка – это реальная защита от эпидемий гриппа и ОРВИ. Полезность вакцинации давно просчитана. Прививки на треть уменьшают количество серьезных осложнений, с госпитализацией. А количество смертельных исходов – в два раза!». Так что ежегодную прививку делать стоит – даже если вы и заболеете, заразившись новым видом вируса гриппа, болезнь пройдет быстрее, легче и с минимальной вероятностью осложнений.

Домашнее задание

Чтобы еще лучше закрепить пройденный материал, предлагаем вам посмотреть (или пересмотреть) несколько фильмов. На их примерах вы сможете разобрать работу вирусов, обращая внимание на детали, связанные с их воздействием на организм человека.

Начнем с «Человека-Паука». История как нельзя показательна. Жил на свете простой и ничем не примечательный парень Питер Паркер, пока однажды его не укусил генно-модифицированный паук. В организм юноши попал мощный ретровирус (как мы уже знаем, это РНК-содержащий вирус, а самый известный из ретровирусов – ВИЧ). Дальше ретровирус действовал как и все другие ретровирусы. Он встроил свой генетический материал в ДНК клетки хозяина, после чего начал быстро и агрессивно заражать новые здоровые клетки. В обычной жизни человек, заразившийся подобным ретровирусом, скорее всего, быстро бы умер. Возможно, заразил других людей, положив начало новой пандемии. Но в комиксах все случилось по-другому. Встроившись в ДНК клеток Питера Паркера, вирус вместо того, чтобы разрушить их, как это делает обычный вирус, преобразил их. У парня ускорились метаболические процессы, скелет и мышцы стали крепкими, тело – гибким и выносливым. В общем, просто повезло.

В голливудском фильме «Я – легенда» вирус также играет одну из главных ролей. История эта про военного врача (его роль исполняет Уилл Смит), который живет со своей собакой в опустевшем постапокалиптическом Нью-Йорке. Он – единственный человек в мегаполисе. Не считая звероподобных хищников, которые выходят на улицы города по ночам. А все начинается с того, что люди находят лекарство от рака (внимательно слушайте, о чем говорят в самом начале фильма). Оно оказывается вирусом, который выходит из-под контроля и убивает большую часть человечества. Оставшиеся в живых, очевидно пережившие встраивание генома вируса в ДНК своих клеток, превращаются в тех самых звероподобных хищников – очень сильных, ловких, быстрых, но боящихся солнечного света и практически полностью утративших свой человеческий разум.

Нельзя не вспомнить хотя бы пару фильмов о том, как вирус превращает зараженных людей в зомби. Один из самых известных – «28 дней спустя» о мутировавшем вирусе Эбола, который за 20 секунд превращает человека в кровожадного убийцу, желающего только одного – растерзать неинфицированных людей. Еще один фильм на эту тему – «Война миров Z» с Брэдом Питтом в главной роли. Здесь вирусу достаточно всего 12 секунд, чтобы сделать из человека сильного и быстрого зомби, главная цель которого напасть и заразить как можно больше здоровых людей.

Думаем, достаточный список фильмов, чтобы проникнуться темой вирусов. По своему желанию, разумеется, вы можете продолжить изучать тему и смотреть фильмы факультативно. О вирусах и вызванных ими эпидемиях, в том числе с участием зомби, снято довольно много захватывающих блокбастеров. Мы же на этом заканчиваем наш экскурс в мир вирусов и переходим к следующей не менее интересной теме.