Обучающий альбом

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. История открытия

В ирусы - мелкие невидимые в световой микроскоп живые формы, не имеющие клеточной структуры, внутриклеточные паразиты, способные вызывать инфекционные заболевания у всех жителей планеты.

Вирусология это наука о вирусах.

Термин «вирус» не совсем удачный и точный.

С

Д. И. Ивановский

лово вирус в переводе с латинского языка означает яд животного происхождения. В древности люди не знали причин заразных заболеваний и предполагали, что укус змеи и бешенной собаки вносит в организм яд и возникает заболевание.

Д о 18-19 веков под словом «вирус» подразумевались различные инфекционные агенты, в том числе и бактерии, рекетсии, вирусы и тд. Вирусы всегда играли и играют важную роль в жизни всего живого нашей планеты.

Ч есть открытия вирусов принадлежит нашему сооте­чественнику Д.И. Ивановскому, который впервые в 1892 г. доказал существование нового типа возбудителя болезней на примере мозаичной болезни табака.

Б

Здоровый и пораженный вирусом листья табака.

удучи студентом Петербургского университета, он выезжал на Украину и в Бессарабию для изучения причин болезни табака, а затем, после окончания университета, продолжал исследования в Никитском ботаническом саду под Ялтой. В содержимом пораженного листа он не обнаружил бактерий, однако сок больного растения вызывал поражения здоровых листьев. Ивановский профильтровал сок больного растения через свечу Шамберлана, поры которой задерживали мельчайшие бактерии. В результате он обнаружил, что воз­будитель проходит даже через такие поры, так как фильт­рат продолжал вызывать заболевание листьев табака. Культивирование его на искусственных питательных сре­дах оказалось невозможным. Д.И.Ивановский приходит к выводу, что возбудитель имеет необычную природу: он фильтруется через бактериальные фильтры и не способен расти на искусственных питательных средах. Он назвал новый тип возбудителя «фильтрующиеся бактерии».

2. Отличительные признаки вирусов

В

ирусы – микроорганизмы, составляющие царство Vira.

3. Морфология и структура вирусов

Вирусы могут существовать в двух формах: внеклеточной (вириона) и внутриклеточной (вируса).

По форме вирионы могут быть:

1) округлыми;

2) палочковидными;

3) в виде правильных многоугольников;

4) нитевидными и др.

Д ля частиц каждого вируса характерны определенная форма и размеры. На снимках изображены (слева направо): вирус оспы, вирус гриппа, вирус мозаики табака, вирус мозаики картофеля, бактериофаг.

Размеры их колеблются от 15–18 до 300–400 нм.В центре вириона – вирусная нуклеиновая кислота, покрытая белковой оболочкой – капсидом, который имеет строго упорядоченную структуру. Капсидная оболочка построена из капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсидная оболочка составляют нуклеокапсид.

Нуклеокапсид сложноорганизованных вирионов покрыт внешней оболочкой – суперкапсидом, которая может включать в себя множество функционально различных липидных, белковых, углеводных структур.

Строение ДНК– и РНК-вирусов принципиально не отличается от НК других микроорганизмов. У некоторых вирусов в ДНК встречается урацил.

4. Гипотезы происхождения вирусов

Существует несколько гипотез происхождения вирусов.

1-я гипотеза (1935).

Согласно этой гипотезе вирусы – это потомки бактерий, претерпевшие регрессивную эволюцию. В ходе эволюции они перешли к внутриклеточному паразитизму, утратив собственный энергетический метаболизм. В процессе дальнейшего упрощения бактерии дошли до стадии, когда их оболочка становится помехой для паразитирования.

2-я гипотеза.

Согласно этой гипотезе вирусы – потомки доклеточных форм жизни.

Вирусы могли явиться первичной формой жизни, возникшей

в результате химических реакций с использованием энергии

ультрафиолетовых лучей и электроразрядов, давших, кроме

того, начало клеточной форме жизни. Таким образом вирусы

как примитивные существа могли сохраниться до наших дней,

перейдя к паразитированию. Первоначальными формами жизни

были РНК- структуры, поэтому РНК- вирусы рассматриваются как более древние.

3-я гипотеза (1964)Согласно этой гипотезе нуклеиновые кислоты возникли в природе абиогенным путем, независимо от живой системы.

4-я гипотеза (1967).

Согласно этой гипотезе вирусы – это отделившиеся компоненты клеток, содержащие нуклеиновые кислоты и ставшие автономными самопроизводящимеся элементами. Эта гипотеза имеет наибольшее число сторонников.

5. Патогенез вирусных инфекций

В процессе эволюции живого мира на Земле вирусы приобрели способность паразитировать внутри организма животных и человека. При этой форме взаимоотношения (паразитизм) вирусы-паразиты не только репродуцируются внутри организма хозяина, но и наносят ему вред, вызывая морфологические и функциональные изменения.

Общая схема патогенеза вирусных инфекций:

вирус →

ворота инфекций →

виремия ( медицинское понятие, обозначающее состояние организма, при котором вирусы попадают в кровоток и могут распространяться по всему телу)→

поражения органа мишени →

патогенное действие →

исход.

После проникновения вирусы размножаются в месте проникновения (первичная репликация), а после чего они распространятся одним из возможных путей. Затем вирус локализуется в определенном органе или ткани в зависимости от тропизма вируса. Симптомы определяются патогенезом.

Инфекционный процесс складывается из ряда периодов:

1. заражение.

2. инкубационный период.

3. продромальный период

4. разгар болезни (клинических признаков)

5. угасание болезни.

6. исход (выздоровление или гибель).

Каждому этапу развития вирусной инфекции строго соответствует определенное состояние клетки-мишени и определенная фаза репродукции вируса.

6. Бактериофаги, вироиды и прионы

Кроме вирусов животных клеток (зоопатогенные вирусов) в природе широкое распространение имеют вирусы, паразитирующие в клетках растений, грибов и бактерий, а также инфекционные агенты со строением, отличным от вирусов – прионы и вироиды.

Б актериофаги. Это группа вирусов, паразитирующих в бактериях.

Бактериофаги имеют большое значение в ветеринарии и зоотехнии. Паразитируя внутри бактериальной клетки, они могут наносить значительный ущерб производствам, базирующимся на культивировании микроорганизмов. Также бактериофаги могут быть использованы для полезных целей – для лечения многих бактериальных инфекций, в диагностике инфекционных болезней, а также они являются идеальным объектом для изучения различных вопросов биологии и генетики.

С помощью электронного микроскопа удалось снять нападение бактериофага на бактерию. На верхнем снимке частицы бактериофага окружили огромную (по сравнению с ними) бактерию. На нижнем снимке от бактерии уже ничего не осталось, а на ее месте — образовавшиеся частицы бактериофага.

Вироиды. Более 16 болезней растений вызваны особой группой инфекционных агентов, названных вироидами. Они представляют собой кольцевые однонитчатые молекулы РНК, содержащие от 250 до 370 нуклеотидов. Вироиды передаются от растения к растению механическим путем или с пыльцой. Наиболее изученными являются вироиды, вызывающие болезни картофеля.

В 1971 году Теодор О. Динер показал, что этот инфекционный агент был не вирусом, а патогеном совершенно нового типа, размер которого составлял одну восьмидесятую от размера типичного вируса, и предложил для него термин «вироид»[9] (то есть «вирусоподобный»). 

П рионы. Среди инфекционных агентов, вызывающих заболевания людей и животных выделяют особую группу, названных прионами. Это название они получили в связи с тем, что в их состав входит только протеин, в результате чего их также называют протеиновый инфекционный агент (PrP). До сих пор в составе прионов не обнаружено ни одного нуклеотида, а только присутствие протеина. Прионы вызывают так называемые медленные инфекции у людей и животных – губкообразная энцефалопатия, Куру, болезнь КрейтцфельдЯкоба и другие.

1982 году Стенли Прузинер из Калифорнийского университета в Сан-Франциско сообщил, что его группа выделила гипотетический инфекционный агент (прион) и что он состоит в основном из одного белка (хотя они изолировали этот белок только через два года после сообщения Прузинера)[20]. За свои исследования в области прионов Прузинер в 1997 году был удостоен Нобелевской премии по физиологии или медицине

7. Онкогенные вирусы

Это группа вирусов, относящихся к различным семействам, но обладаю-щих одним общим свойством – способностью превращать нормальную клетку в опухолевую ( неопластическая трансформация).

Различают две группы их:

Вирусы исключительно онкогенные (вирус лейкоза кур)

Способные вызывать острую инфекцию и обладающих онкогенными свойствами.

К числу онкогенных вирусов относят как РНК-содержащий вирус

(единственное семейство), так и группу ДНК-геномных вирусов. Все онкогенные вирусы обладают способностью в той или иной степени превращать нормальную клетку в опухолевую, то есть индуцировать формирование опухолей.

Под действием онкогенных вирусов нормальная клетка трансформируется в опухолевую. Механизм образования и развития опухолей называется карциногенез (или онкогенез ).

8. Специфическая профилактика вирусных болезней

Многие вирусные инфекции распространяются достаточно быстро и при этом являются высоко заразными. Если речь идет о вирусах, передающихся воздушно-капельным путем, действенной мерой является введение карантина.

Н о, к сожалению, любые меры предосторожности не дают 100% гарантии защиты от вирусов. На сегодняшний день наиболее разумным способом профилактики вирусных инфекций является вакцинация.

В акцинация – введение антигенного материала с целью вызвать иммунитет к болезни, который предотвратит заражение, или ослабит его последствия. Антигенным материалом могут служить: живые, но ослабленные штаммы микробов; убитые (инактивированные) микробы; очищенный материал, такой как белки микроорганизмов; существуют также синтетические вакцины.

В состав препарата вакцины входит: антигенный материал; вспомогательные лекарственные вещества (адъюванты), помогающие активировать иммунные клетки (обычно ионы алюминия); консерванты; нежелательные примеси, могут вызывать аллергию.

Все вакцины подразделяются на живые, убитые и химические.

Живые вакцины готовят из микроорганизмов с ослабленной вирулентностью.

У битые вакцины получают из культур микроорганизмов, убитых нагреванием, действием формалина или других химических веществ. Иммунность и эффективность убитых вакцин – значительно ниже, чем живых. Они создают иммунитет продолжительностью от 6 до 12 мес. И для длительного поддержания невосприимчивости организма к инфекции должны вводиться повторно.

Химические вакцины содержат специфические антигенные компоненты, извлеченные из микробных клеток различными способами.

9. «Научная скульптура»

Британский художник Люк Джерром выдувает из стекла увеличенные модели бактерий и вирусов в жанре «научная скульптура».

В коллекции симпатичные убийцы: оспа, возбудитель малярии, ВИЧ и др. Но есть и те, кто приносит пользу, например бактериофаг Т4, который поражает энтеробактерии, в том числе Escherichia coli (кишечную палочку).

«ЛУЧШЕ ОДИН РАЗ УВИДЕТЬ, ЧЕМ СТО РАЗ УСЛЫШАТЬ», ― СЧИТАЕТ ЛЮК ДЖЕРРОМ

10. Список источников и литературы

1. Корочкин Р.Б., Гласкович А.А., Вербицкий А.А. Общая вирусология, Витебск 2015.

2. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. 2-е издание, Воробьев А.А. М.: 2012.

3. Иллюстративный материал заимствован  из  общедоступных ресурсов  интернета, не содержащих  указаний на авторов этих материалов и каких-либо  ограничений для их заимствования.