Forskning: Вирусы — друзья и враги одновременно

Если у вас течет из носа, в этом, как правило, виноват обычный простудный вирус. К счастью, у нас имеется иммунитет, способный справиться с простудой, так что она быстро проходит. Другие вирусы, такие как коронавирус, заразивший множество человек, победить сложнее. Какие бывают вирусы и как с ними бороться, разбирается норвежское интернет-издание Forskning.

Существуют лекарства против вирусов, но они не всегда эффективны. Поэтому если вирус проник в клетки организма, задача иммунной системы — очистить их.

Между бактериями и вирусами — большая разница

И бактерии, и вирусы могут стать причиной болезни человека. Но при этом они очень разные. Бактерии — это живые существа, состоящие из одной простой клетки. Клетки — «кирпичики жизни», из них состоит все живое, в том числе и наше тело. Внутри бактериальной клетки есть все, что требуется для жизни. Бактерия способна питаться, размножаться и избавляться от ненужных ей веществ. А вот вирус этого не может. Он выживает только за счет других, просто-напросто заставляя чужие клетки работать на себя.

В России сделали фото частиц коронавируса.

Вирус проникает в клетку. А затем начинает пользоваться ею, производя множество своих копий. Некоторые вирусы копируют себя в таких количествах, что клетка в итоге просто лопается и погибает. Из нее высвобождаются миллионы новых вирусов, готовых атаковать следующую клетку.

Коробка с инструкцией внутри

Клетка — очень сложная система. Вирус же, напротив, относительно примитивен. На самом деле он даже не выполняет все требования, сформулированные учеными, чтобы дать определение живого существа. Вирусы ничего не поглощают и не выделяют. Все эти заботы они перекладывают на других. Представьте себе вирус в виде маленькой коробочки. Внутри лежат его гены — своего рода инструкция, в которой описывается, как вирус работает.

Цель вируса — заставить клетку прочитать эту «инструкцию» и выполнить то, что в ней написано.

Хорошие вирусы

Мы постоянно носим в себе множество вирусов. Они присутствуют повсюду. Но, к счастью, далеко не все вирусы опасны. Некоторые из них даже участвуют в очень важных процессах в природе. Например, в чайной ложке воды — несколько миллионов вирусов! В море они убивают бактерии, обеспечивая питанием прочие организмы. Большинство вирусов не вредят людям, ведь они атакуют лишь определенный тип клеток.

Некоторые вирусы нападают только на свиней, другие вызывают заболевания у растений. Третьи предпочитают бактерии. На земле существуют вирусы практически для всего живого.

Коронавирус

Нынешний коронавирус изначально был вирусом животных. Вероятно, его носителями были летучие мыши. Как вышло, что он перекинулся на людей?

В процессе создания копий вируса периодически случаются ошибки. Копия получается не совсем точной. Это называется мутацией. С одними «ошибками» вирусы прекрасно выживают. Другие неточности могут уничтожить вирус, который больше не сможет проникать внутрь клеток, а значит, умрет. Но изредка вирусы мутируют так, что, вместо того чтобы заражать животных, начинают атаковать клетки человека. Если в организм человека попадает такой вирус, это может стать началом нового опасного заболевания.

Вирус может попасть в клетку, если его «шипы» или другие элементы поверхности по форме совпадают с маленькими формированиями на внешней стороне клетки. Например, на поверхности коронавируса есть шипы, подходящие для клеток в легких у человека. Эти шипы играют роль ключей. У некоторых же клеток есть «замочные скважины», которые точно соответствуют этим ключам. Найдя нужную «замочную скважину», вирус закрепляется на клетке, и она его принимает.

Вирус может поместить свой генетический материал (то есть «инструкцию») внутри клетки несколькими способами. Например, «инструкция» вкалывается с помощью своего рода иголки. Или вирус проникает в клетку целиком. Коронавирус сливается с клеткой. Так его «инструкция» оказывается внутри.

Клетка стала фабрикой по производству вируса

Клетка считывает «инструкцию», которую вирус ей передал. Теперь внутри клетки возникла фабрика, производящая новые вирусы с «инструкциями». Также она производит капсулы с веществами, которыми может пользоваться вирус. Клетка вырабатывает все, что нужно вирусу. Она становится вирусной фабрикой.

Готовые вирусы затем могут покинуть клетку и отправиться в путешествие по организму. Либо клетка настолько переполняется вирусами, что лопается и погибает. И тогда множество новых вирусов вырываются на волю и атакуют новые жертвы. В организме поднимается тревога. Иммунитет выпускает своих агентов, чтобы они арестовали непрошеных гостей. В этот момент человек чувствует себя слабым и больным.

Вирусы гриппа и коронавирус атакуют и повреждают клетки легких. У заболевших коронавирусом поднимается температура и начинается кашель. Когда мы болеем гриппом, мы тоже страдаем от насморка и кашля. Так организм реагирует на инфекцию и защищается от нее.

Коронавирус распространяется по воздуху в маленьких капельках жидкости, при кашле вылетающих изо рта человека. Вдохнуть эти капельки может кто угодно. Либо кто-то может прикоснуться к месту, где они осели, а затем дотронуться до рта. Таким образом, вирус распространяется.

Лекарства и вакцины могут помочь

Поскольку вирус на самом деле не совсем живое существо, очень трудно найти против него эффективное лекарство, которое при этом не навредило бы клеткам. Ученые пытаются создать лекарство, которое делало бы так, чтобы «ключи» вирусов больше не подходили к поверхности клеток, — либо такое, которое мешает процессу копирования вируса. Но таких препаратов мало. От некоторых вирусов защищают вакцины. Когда мы прививаемся, наш иммунитет учится распознавать вирус. В таком случае он нападает на вирус настолько быстро, что тот просто не успевает наплодить множество копий.

Сейчас ученые одновременно разрабатывают и лекарства, и вакцины против коронавируса.

В некоторых случаях человеку так никогда и не удается полностью избавиться от вируса. Он остается в организме на всю жизнь. Генетический материал («инструкция») такого вируса встраивается в генетический материал наших собственных клеток. Вирус временами просто затихает в ожидании нового удобного случая вырваться на волю.

Такое случается, например, когда иммунная система не в состоянии отследить вирус. К подобному типу относится вирус герпеса.

Выглядит как инопланетянин

Вирусы могут быть самой разной формы — многоугольные, круглые или зазубренные. Причудливее всего выглядят вирусы типа «бактериофаги». Они похожи на маленьких пауков или инопланетян. Бактериофаги впрыскивают свой генетический материал в бактерии. Для людей они не опасны.

Вирусы — это мельчайшие и простейшие микроорганизмы из всех существующих на Земле. Если представить, что клетка — это авианосец, то бактерия по сравнению с ней покажется обычной весельной лодкой. А вирус — бутылочной пробкой, качающейся на волнах поблизости. Но на самом деле есть и вирусы побольше. Их обнаружили всего несколько лет назад. Самые большие вирусы даже крупнее, чем простые бактерии. У них гораздо больше генов, чем у остальных вирусов, и большая часть их генетического материала совершенно не изучена.

Ученые задаются вопросом, откуда взялись гигантские вирусы. Может, прежде чем стать паразитами, они относились к отдельному виду живых организмов, обитавших на планете давным-давно?

К счастью, нам не стоит особенно бояться этих гигантских вирусов, как свидетельствуют проведенные исследования. Похоже, они предпочитают жить за счет амёб — одноклеточных организмов.