Age of viruses

Age of viruses

Alexey Rzheshevsky
"Mekanik Popular" №9, 2015

Coronavirus MERS, yang baru-baru ini muncul di Korea Selatan, mengambil pihak berkuasa Korea Selatan dengan kejutan dan memaksa mereka mengambil langkah-langkah epidemiologi segera. Ketua Pengarah WHO, Margaret Chen terpaksa menyatakan bahawa "coronavirus baru adalah ancaman kepada seluruh dunia." Dan kata-kata ini tidak hanya digunakan untuk MERS, tetapi juga kepada jangkitan baru dan tidak diketahui yang lain.

Dianggarkan bahawa jumlah zarah virus adalah susunan magnitud yang lebih tinggi daripada jumlah semua sel dari semua organisma di Bumi. Virus mengelilingi kita di mana-mana di alam semula jadi, dan setiap sel dari setiap organisma hidup membawa bekas-bekas masa lalu dengan mereka.

Kepelbagaian genetik virus, keupayaan mereka untuk berubah dan menyesuaikan diri adalah luar biasa. Berjuta-juta tahun yang lalu, pengubahan genom dan retrovirus telah mengambil bahagian dalam evolusi, bertindak sebagai takungan genetik untuk mewujudkan gen baru dan merumitkan spesies. Dan sekarang virus boleh bertindak sebagai salah satu "alat" evolusi, mengawal saiz dan daya maju populasi.

Dari sumber yang ditulis, kita mengetahui tentang wabak virus pertama yang muncul di zaman purba di 430 SM. dan di Rom pada tahun 166.Sesetengah pakar virologi mencadangkan bahawa wabak cacar pertama yang direkodkan dalam sumber-sumbernya mungkin berlaku di Rom. Kemudian dari penyakit maut yang tidak diketahui di seluruh Empayar Rom membunuh beberapa juta orang.

Sejak itu, benua Eropah telah sering tertakluk kepada pencerobohan epidemik, terutamanya wabak, kolera dan cacar. Epidemik tiba-tiba datang satu demi satu bersama orang-orang yang melakukan perjalanan jauh, seluruh bandar raya yang hancur. Dan tiba-tiba mereka berhenti, tanpa menunjukkan diri mereka selama beratus-ratus tahun.

Virus variola telah menjadi pengangkut berjangkit pertama yang diketahui untuk menimbulkan ancaman kepada seluruh umat manusia. Memulakan prosesi "hitam" di seluruh dunia kira-kira 2,000 tahun yang lalu, beliau meletakkan sejumlah besar orang di semua benua ke dalam kuburnya dan wujud sehingga tahun 1980, sehingga manusia, melalui usaha bersama, mengalahkannya. Hari ini virus ini di bawah kawalan ketat disimpan di dua makmal, di Rusia dan Amerika Syarikat.

Dalam bidang pandangan virus saintis berada pada abad XVIII awal. Kemudian, doktor Eropah menjadi tertarik dengan fenomena vaksin sukarela, apabila orang yang dijangkiti dengan cacar ringan tidak terdedah kepada cacar, iaitu manusia.Satu kejayaan dalam perkara ini berlaku pada tahun 1796, apabila doktor dan saintis Inggeris Edward Jenner secara terbuka menghasilkan vaksin cacar pertama.

Pada tahun 1892, virus pertama dijelaskan. Tajuk penemu virus yang berhak milik ahli mikrobiologi Rusia, Dmitry Iosifovich Ivanovsky, yang pada akhir abad XIX dapat menggambarkan virus yang menyebabkan penyakit mosaik tumbuhan tembakau. Dan selepas penemuan ini, satu kajian seperti salji avalanche bermula, yang tidak pernah berhenti memukau kami dan memberikan kejutan yang tidak dijangka.

Bagaimanakah virus berfungsi?

Kata Latin virus bermaksud racun. Zarah virus lengkap, virion, terdiri daripada lapisan protein, kapsid, dan kandungan batin: beberapa protein khusus dan asid nukleik yang menyandi gen virus.

Semua virus biasanya dibahagikan kepada dua kumpulan besar dengan jenis asid nukleik yang mengandungi: DNA dan RNA virus. Dari sudut pandangan praktikal, kumpulan virus yang mengandung RNA adalah yang paling menarik bagi kita semua, kerana mereka adalah agen yang paling berbahaya pada hari ini: virus influenza, koronavirus dan yang paling kompleks dari semua virus, HIV.

Struktur virion HIV

Virus tidak menunjukkan tanda-tanda kehidupan sehinggalah mereka bertemu dengan sel tuan rumah. Sebagai hasil daripada pertemuan ini, kompleks sel-virus terbentuk, yang dapat hidup dan menghasilkan virion baru.

Glikoprotein. Dengan bantuan mereka, virus itu melekat pada reseptor CD4 pada permukaan limfosit.

Supercapsid. Membran fosfolipid bilayer dipinjam dari sel tuan rumah yang mana virus itu telah tumbuh.

RNA. Dua benang yang sama di mana semua maklumat genetik tentang virus diprogramkan.

Capsid. Kontainer protein dalam bentuk kon dipotong, di mana RNA dan enzim yang paling penting disimpan: transkripase, integrase, protease terbalik.

Reverse transcriptase. Enzim yang memodifikasi DNA sel tuan rumah untuk matriks RNA virus. Ia dipanggil songsang, kerana dalam kebanyakan kes RNA disintesis oleh template DNA, dan bukan sebaliknya.

Hampir semua virus yang diketahui sains mempunyai sasaran khusus mereka dalam organisma hidup – reseptor tertentu di permukaan sel, yang mereka sertakan. Mekanisme ini menentukan sel-sel mana yang akan dipengaruhi oleh virus. Sebagai contoh, virus polio hanya boleh melekat pada neuron, dan virus hepatitis ke sel-sel hati. Virus immunodeficiency mensasarkan pelbagai sel.Pertama sekali, ini adalah sel-sel sistem imun (sel T-limfosit-pembantu, makrofaj). Serta eosinofil dan thymocytes (subspesies leukocytes), sel dendritik, astrocytes (sejenis sel tambahan dari tisu saraf) dan sel-sel lain yang membran membran reseptor CD4 dan CXCR4-coreceptor spesifik. Hampir semuanya secara langsung berkaitan dengan sistem imun.

Bagaimanakah imuniti berfungsi?

Idealnya, organisma yang sihat mempunyai sistem perlindungan pelbagai tahap yang sangat boleh dipercayai terhadap penembusan semua jenis "orang luar". Untuk penerangan dan transkripnya pada pelbagai masa, bermula pada tahun 1901, enam hadiah Nobel dianugerahkan.

Selepas virus menembusi di dalam, sudah dalam membran mukus sel-sel imun, makrofag (Greek "devourers"), menyerap sebahagian daripada zarah virus. Sel-sel ini dapat menangkap dan mencerna bakteria, sel-sel mati dan zarah-zarah asing yang lain, termasuk virion.

Profesion – Pemakan

Fagosit manusia terbahagi kepada dua kelas, yang dipanggil "profesional" dan "bukan profesional." Fagosit profesional lebih aktif dan mempunyai reseptor yang membolehkan membezakan antara "mereka" dan "alien".Fagosit profesional termasuk makrofaj.

Apabila virus memasuki aliran darah, leukosit, termasuk tiga jenis utama: T-pembantu, B-limfosit dan T-pembunuh, pergi berperang dengannya. T-helper (dari penolong Inggeris – pembantu) menggunakan penerima reseptor CD4 mengenal antigen – dipanggil mana-mana molekul yang boleh mengikat antibodi. Nama "antigen" berasal dari perkataan "antibodi" dan "penjana." Molekul tersebut berada dalam komposisi zarah virus.

T-pembantu memberikan isyarat merangsang kepada "pembunuh" virus – B-limfosit dan T-pembunuh, sambil melepaskan antigen kepada mereka. B-limfosit diaktifkan Bentuk antibodi yang menemui antigen bebas virus dan mengikat mereka. Tandem antibodi virus ditangkap dan dimusnahkan oleh makrofaj. Target T-killer adalah sel-sel badan sendiri yang terjejas oleh virus. Limfosit ini menjalankan lisis, iaitu, pembubaran sel-sel yang rosak dengan bantuan enzim-enzim khas. Tahap terakhir tindak balas imun, sel T-penindas menghilangkan tindak balas imun, menghentikan tindakan agresif T-pembunuh dan B-limfosit, supaya mereka bersurai dan tidak memusnahkan sel-sel yang sihat.

Pada masa yang sama, mekanisme pertahanan molekular lain dilaksanakan di dalam badan: sel-sel yang dijangkiti virus mula menghasilkan protein khusus, interferon, yang dapat meninggalkan sel dan berinteraksi dengan sel-sel jiran, mengurangkan tahap sintesis protein dan mencegah virus mengalir. Kedua-dua virus dan sel hos terjejas, tetapi penyebaran jangkitan disekat.

Interferon membunyikan penggera

Dengan bantuan interferon, sel yang dipengaruhi oleh virus menyebarkan amaran kepada sel-sel jiran supaya mereka bersedia bertemu dengan agen-agen jahat. Mekanisme ini melibatkan kematian semua sel yang dihadapi dengan virus, tetapi pembiakan virus dan penyebaran jangkitan selanjutnya disekat.

Sepanjang perjalanan, interferon mengaktifkan beberapa mekanisme sistem imun. Interferon-alpha (IF-α) merangsang sintesis leukosit, terlibat dalam memerangi virus dan mempunyai aktiviti antitumor. Interferon-beta (IF-β) menghasilkan sel-sel tisu penghubung, fibroblas, dan mempunyai kesan yang sama seperti IF-α, tetapi dengan berat sebelah dalam kesan antitumor. Interferon-gamma (IF-γ) meningkatkan penghasilan sel-T, sel T-penolong dan C08 + T-limfosit, yang memberikannya menjadi imunomodulator.

Raja virus

Setiap daripada kita bertemu dengan orang-orang kesihatan yang tahan terhadap pelbagai jenis virus bermusim seperti SARS atau selesema. Malah virus cacar tidak membunuh semua orang tanpa pengecualian, dan walaupun demam Ebola, yang hari ini menakutkan rakyat Afrika, meninggalkan seperempat orang yang dijangkiti hidup.

Dan hanya berkaitan dengan satu jangkitan, sistem kekebalan tubuh tidak berkuasa dalam 100% kes jangkitan. Tiada satu pun daripada 50 juta orang yang dijangkiti HIV akan hidup pada usia tua. Peluang, walaupun teori, untuk menghadapi HIV dan AIDS belum ditemui.

Masalah memerangi HIV melibatkan beberapa faktor. Oleh itu, sistem imun seseorang, bukannya memerangi virus, kadang kala membantu dia. Fenomena ini dipanggil "peningkatan jangkitan yang bergantung kepada antibodi" (ADE): antibodi yang dihasilkan dalam tubuh sebagai tindak balas terhadap serangan virus, memudahkan penembusan virus ke dalam sel, bercakap untuk virion kecil sebagai panduan. Virus Denggi dan Ebola juga menggunakan mekanisme virus yang serupa.

Pada tahun 1991, ahli biologi sel dari Maryland, mengkaji tindak balas imun terhadap vaksin HIV, menemui fenomena pencetus antigen.Ternyata sistem kekebalan mengingati hanya satu, varian pertama virus HIV dan menghasilkan antibodi spesifik. Apabila virus bermutasi akibat mutasi mata, dan ini berlaku dengan kerap dan cepat, sistem imun untuk sebab tertentu tidak bertindak balas terhadap perubahan ini, terus menghasilkan antibodi kepada varian virus pertama. Fenomena ini, seperti yang diyakini oleh beberapa saintis, itu merupakan penghalang kepada penciptaan vaksin yang berkesan terhadap HIV.

Tetapi itu bukan semua helah dalam senjata jangkitan maut. Terdapat sistem anti-retroviral khas di dalam badan kita yang mesti menentang semua retrovirus, termasuk HIV (untuk maklumat lanjut mengenai retrovirus, lihat jurnal jurnal Julai). Terdapat dua sistem sedemikian hari ini: AID / APOBEC dan TRIM5-α. Tetapi, seperti yang ternyata, bukannya berperang dengan HIV, sistem anti-virus ini menjadi "pengawal" – mereka melindungi virus imunodefisiensi dari salinan yang cacat dan virus lain.

Menurut satu versi, alasannya adalah bahawa retroelements purba dari mana retrovirus berasal, dalam proses evolusi, menjadi sebahagian daripada genom kita sendiri.Oleh itu, sistem kekebalan tubuh "oleh memori lama" boleh mengambil virus "untuk mereka sendiri."

Kami membina mereka syurga

Mungkin senjata utama virus adalah keupayaan untuk berubah dengan sangat pesat. Khususnya, dalam HIV harta ini disebabkan oleh fakta bahawa transkripase enzim terbalik membuat kesilapan ketika menyalin virus di dalam badan. Seolah-olah polis sedang mencari penjenayah atas identikit dan cetakan, tetapi setiap hari dia mengubah penampilannya. Virus lain mempunyai mekanisme kebolehubahan masing-masing. Terima kasih kepada mereka, sebagai contoh, virus Ebola selama dua puluh tahun sejak penemuannya telah berubah dengan kuartal penuh.

Hari ini, bukan sahaja HIV adalah bahaya kepada manusia. Beberapa orang tahu tentang wabak global yang disebabkan oleh virus hepatitis C. Ia ditemui pada tahun 1989, dan sekarang terdapat 150 juta orang di seluruh dunia – syarikat penerbangannya. Dan 400,000 orang mati setiap tahun akibat komplikasi yang disebabkan olehnya. Pneumonia atipikal, Ebola, selesema burung, coronavirus MERS dan lain-lain, tetapi jangkitan tidak diketahui dalam keadaan tertentu boleh menyebabkan wabak dengan mangsa manusia yang besar.

Reservoir semula jadi "alat ganti" untuk virus adalah besar, dan mereka boleh dilipat menjadi bentuk berbahaya.Proses ini dipanggil pengkombinan virus – virus menukar gen mereka antara satu sama lain, mewujudkan spesies baru. Rekombinasi tersebut boleh berlaku di antara DNA yang berbeza dan RNA yang berbeza. Selain itu, bahan genetik yang terlibat dalam pertukaran bukan sahaja virus, tetapi juga pembawa mereka – sebagai contoh, virus haiwan dan manusia boleh menyambung. Ini adalah bagaimana bentuk virus berbahaya baru muncul.

Tetapi mengapa betul hari ini virus baru muncul lebih kerap? Profesor Vitaly Kordyum, seorang profesor di Institut Biologi Molekul dan Genetik, mengutip beberapa sebab utama, yang utama adalah kedekatan penduduk, apabila terdapat hubungan rapat antara orang ramai dengan banyaknya, dan kemungkinan pergerakan virus pesat. Terima kasih kepada kemajuan sains dan teknikal, pembawa jangkitan berbahaya dapat dari satu benua ke yang lain dalam beberapa hari. Kemajuan yang sama telah membawa kepada fakta bahawa selama 70 tahun yang lalu, terdapat penghijrahan penduduk yang berpihak dari kampung-kampung dan bandar-bandar kecil ke bandar-bandar besar, yang telah menyebabkan kemunculan penempatan multimillion padat.

Jelas sekali, cara kehidupan "bandar" moden kita memainkan peranan penting dalam proses evolusi pesat virus.Manusia, mengatur hidupnya dengan selesa dan mengolah semula segala-galanya ke selera, tiba-tiba lupa bahawa dia adalah spesies biologi biasa, dan tidak lagi hidup mengikut undang-undang alam. Dan virus mengingatkan kita tentang perkara ini.

KAMI KAMI
Evgeny Komarovsky,
pakar pediatrik, jangkitan, penyampai TV:

"Kesukaran utama merawat jangkitan virus ialah ubat mesti menembusi sel tubuh manusia dan memusnahkan virus tanpa merosakkan sel itu sendiri dan jirannya. Oleh itu, kesan ubat antiviral biasanya bertujuan untuk memperlambat pembiakan virus dan Imuniti: Strategi anti-virus terbaik adalah pencegahan.

  1. Vaksinasi. Pengenalan virus yang melemahkan ke dalam badan membawa kepada pembangunan antibodi yang berharga sepenuhnya yang melindungi seseorang daripada jangkitan virus tertentu (campak, rubella, polio, hepatitis B, influenza, encephalitis yang dilahirkan dengan tick, dan sebagainya).
  2. Mencegah atau mengehadkan hubungan dengan kemungkinan jangkitan (ruang yang berasingan untuk pesakit dengan jangkitan pernafasan akut dan topeng untuk saudara-maranya, "seks" kehidupan seks untuk pencegahan AIDS, dan sebagainya.d.)
  3. Sistem gaya hidup dan pendidikan, membentuk imuniti yang normal. "

Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: