Что такое вирусы и когда они появились на земле

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

За последние тридцать лет вспышки вирусов в мире стали происходить чаще. Эпидемии инфекционных заболеваний, подобных тем, какие вызывает новый китайский коронавирус, становятся обыденностью. Но почему?

Сегодня людей на Земле больше, чем когда бы то ни было - это факт. Население земного шара - 7,7 млрд человек. Оно растет и уплотняется.

Больше людей - меньше пространства. Это значит, что патогены легче передаются между людьми.

Уханьский коронавирус передается на каплях капли слюны и флегмы, когда зараженный кашляет или чихает. Вне организма вирус способен выживать недолго, поэтому для распространения нужно, чтобы люди жили близко друг к другу.

Так было в 2014 году с эпидемией вируса эбола. Он распространялся через кровь и другие телесные жидкости, и подхватить его можно было только при тесном контакте с заразившимся.

Не все вирусы передаются от человека к человеку, но даже вирус зика, который переносят комары, быстрее распространяется там, где люди часто находятся вблизи друг от друга. Комары прекрасно чувствуют себя в городских условиях, где для них много пищи. Они хорошо размножаются в районах плотного заселения в жарком и влажном климате.

В 2007 году население городов нашей планеты превысило население деревень и сел. Сегодня больше четырех миллиардов людей живет на участках, в сумме составляющих примерно один процент суши.

Многие города оказались не готовы к притоку населения. Часть людей живет в трущобах, где недостаточно питьевой воды или нет канализации. Из-за этого болезни распространяются еще быстрее.

Мы много путешествуем

Самолеты, поезда и автомобили позволяют вирусу пересечь полмира меньше чем за день. В течение нескольких недель после первой вспышки коронавируса в Китае заражения были зафиксированы более чем в 16 странах.

В 2019 году авиакомпании всего мира перевезли 4,5 млрд пассажиров. Десять лет назад эта цифра была почти в два раза меньше - 2,4 миллиарда.

Ухань - важный транспортный узел в китайской сети высокоскоростных железных дорог. Вспышка вируса в Китае произошла как раз накануне крупнейшей на планете волны передвижения людей - сотни миллионов жителей Китая как правило едут в другой город, обычно к родным, накануне Китайского нового года.

Одна из самых крупных эпидемий в истории произошла в 1918 году. Это была пандемия испанского гриппа, или, в простонародье, "испанки". Она началась в Европе, и тоже во время большой миграции, после Первой мировой войны.

Грипп распространялся с мигрантами, одновременно солдаты возвращались на родину и привозили "испанку" с собой. Вирус попадал в регионы, где жили люди, не успевшие начать вырабатывать иммунитет к нему.

В одном из исследований, написанном вирусологом Джоном Оксфордом, говорится, что вирус мог зародиться в этапном лагере, через который каждый день проходило около ста тысяч солдат.

Даже до появления гражданской авиации вирус смог распространиться почти по всему миру. Погибли от 50 до 100 миллионов человек.

Но "испанка" разошлась по миру за шесть-девять месяцев. В наше время, когда человек может облететь всю планету за день, новые вирусы распространяются гораздо быстрее.

Больше мяса, больше животных, больше болезней

Эбола, САРС, а теперь и уханьский коронавирус. Все эти вирусы - зоотонические. Они передались человеку от животных. Новый коронавирус зародился, судя по всему, на рынке живых животных в Ухане. По предварительной информации, заболевание передалось человеку от живой змеи.

Сегодня из каждых четырех новых вирусов три, как правило, зоотонические.

Аппетит человечества к мясным продуктам растет: население бедных стран становится богаче и начинает есть мясо. Вместе с этим растет и животноводческий сектор. Такие вирусы как грипп, как правило, передаются людям от одомашненных животных, поэтому риск заражения человека сегодня тоже растет.

Коронавирусы передаются от диких животных человеку. В Китае рынки мяса и живых животных очень распространены, особенно в плотно заселенных районах. Это, возможно, объясняет, почему две последние эпидемии пришли именно оттуда.

К тому же, когда города растут, жители окраинных районов контактируют с дикими животными. Таким образом распространялась, например, лихорадка Ласса: фермеры вырубали лес под поля, и обитавшие в нем крысы переселились в их дома.

Мы просто не готовы

Разные части нашей планеты сегодня связаны между собой, как никогда раньше. И тем не менее глобальной системы здравоохранения, способной отвечать на угрозу эпидемий, по-прежнему не существует.

В борьбе с эпидемиями мы полагаемся на правительства стран, где они начинаются. Если они не справляются, рискует все человечество.

Это очень ясно показала вспышка эболы в Западной Африке. Системы здравоохранения в Гвинее, Либерии и Сьерра-Леоне не справились с вирусом, и он распространился за пределы этих стран. В Западной Африке от эболы погибли 11310 человек.

К счастью для всего остального мира, вирус эболы распространяется достаточно медленно, но респираторные вирусы, такие как грипп или коронавирус, расходятся по планете намного быстрее.

Плохо и то, что вспышки чаще происходят в небогатых городах и регионах со слабыми системами здравоохранения. Недостаток регуляции и информации о гигиене и санитарных условиях, высокая плотность проживания - все это усиливает риск.

В то же время, большинство таких стран страдают от "утечки мозгов" - медики уезжают в более богатые страны.

В очень немногих странах системы здравоохранения готовы тратить и без того скудные ресурсы на профилактику эпидемий, которые могут и не произойти. Во время эпидемии свиного гриппа новые лекарства появились в аптеках по всему миру, но потом эти меры критиковали как чрезмерные - вирус оказался не очень опасным.

И хотя у нас есть технологии для создания лекарств, способных справиться с некоторыми вирусами, у фармацевтических компаний нет стимула инвестировать в производство. В худшем случае умрет пара тысяч людей - денег на этом не сделать.

И даже когда мы знаем, что эпидемия грядет, чаще всего мы не можем предсказать, где и когда она начнется. Поэтому каждая новая вспышка - для нас неожиданность.

Хорошие новости

Несмотря на то, что сегодня мы видим больше эпидемий, чем когда-либо в истории, заболевших и смертельных случаев в целом меньше, говорится в исследовании Лондонского королевского общества.

Когда в стране бурный экономический рост, как в Китае, санитарные условия в целом улучшаются, а доступ к здравоохранению становится проще. Становятся лучше и системы коммуникации, по которым распространяют информацию о том, как не заразиться.

Появляются более эффективные способы лечения, доступ к ним получают больше людей. Прогрессируют и механизмы профилактики, вакцины разрабатываются намного быстрее.

И хотя глобальная система реагирования на эпидемии безусловно не совершенна, у нас уже лучше получается замечать вспышки на ранней стадии и противодействовать им.

Такая страна как Китай способна построить больницу на тысячу койко-мест за неделю - в 1918 году это было фантастикой.

— Давайте начнем с простого общего вопроса: что такое вирус? Это вообще живое или неживое?

— Если давать формальное определение, то это внутриклеточные паразиты, достаточно примитивно устроенные, которые могут заражать клетки и вызывать заболевания. Но это определение не отражает сути вирусов.

Чтобы понять биологическую сущность вирусов, представьте себе живую клетку. Внутри нее есть разные органеллы, есть ядро. В ядре расположены хромосомы — геном, который управляет всей жизнью клетки. Их строго определенное количество, которое удваивается, когда клетка делится. Но представьте, что в этой клетке, помимо ее собственных хромосом, вдруг откуда-то появились другие хромосомы — одна или несколько — и начинают вести себя по-хозяйски: не считаются с теми программами, которые заложены в самой клетке, а синтезируют собственные белки. А потом выходят из клетки, чтобы искать себе нового хозяина.

Вирусы можно охарактеризовать как некие автономные геномы, которые не имеют собственной клетки и способны существовать какое-то время во внешней среде в виде вирионов — состояния, при котором геном вируса упакован в капсид (белковую оболочку. — Прим. ред.). Этим вирусы принципиально отличаются от клеточной жизни.
Мы не можем назвать их организмами, потому что у них нет органов или органелл. Но это живые существа.

— Если у них нет органелл, значит, они не могут участвовать в энергетическом обмене? Вне клетки они пассивны?

— Да. С точки зрения биологии основная жизнь вируса, основные связанные с ним эволюционные события происходят именно в клетке.

— Вирусы могут заражать любые клетки? В том числе бактерии?

— Все виды клеток, все виды организмов, существующие на Земле, имеют свои наборы вирусов, которые их инфицируют.

— Как появились вирусы?

— Происхождение вирусов неразрывно связано с происхождением жизни на Земле. Согласно абиогенной теории, на Земле зародились первые самореплицирующиеся молекулы — протогеномы, которые дальше эволюционировали в двух направлениях: одни пошли по пути обособления от окружающей среды и стали формировать клетки, а другие начали выступать в роли паразитических протогеномов, которые используют для жизни чужие клетки, хотя и могут выйти из них в окружающую среду в составе капсида.

Это две отдельные ветви жизни, но они тесно связаны между собой. Вирусам нужны клетки, потому что только внутри клетки вирусы могут реплицироваться. Но и вирусы нужны клеткам: без вирусов немыслима эволюция, потому что они, начиная с самых ранних этапов эволюции клеточной жизни, были своего рода переносчиками геномов.

— Чем отличаются вирусы друг от друга?

— Вирусы — это вообще самые разнообразные живые существа на Земле.

Геном любой клетки представлен двухцепочечной ДНК, которая упакована в хромосомы, и только. У вирусов геном представлен во всех мыслимых и немыслимых формах. Это может быть такая же двухцепочечная ДНК в линейной хромосоме, или двухцепочечная ДНК в кольцевой хромосоме, или одноцепочечная ДНК, или РНК, также линейная или кольцевая, положительно или отрицательно полярная.

Все возможные формы генома, которые мы только можем себе представить, присутствуют в вирусном мире.

— Мы говорили о том, что для каждой клетки найдется какой-нибудь вирус. А как вирусы переходят от одних видов к другим? Могут ли от бактерий переходить к ядерным клеткам?

— Нет, вирусы из бактерий не могут перейти к эукариотам: это слишком далекие с точки зрения эволюции организмы. Если говорить о человеке, то к нам вирусы пришли от животных при близких контактах, например при одомашнивании. Все человеческие вирусы, которые мы знаем, — бывшие зоонозы. Оспу мы, судя по всему, получили от верблюдов, корь — от собак, коронавирус — от летучих мышей.

— А как же версия, что от змей?

— Это недостоверная информация, она с самого начала была сомнительной.

— Были еще новости, что родиной коронавируса стал рынок морепродуктов.

— Рынок морепродуктов мог быть тем местом, где были инфицированы первые заболевшие. Но это не значит, что сами морепродукты — источник этого заражения: мы с ними эволюционно все-таки очень разные.

Когда в 2002 году возникла первая эпидемия SARS, изначально в качестве источника подозревали цивет (хищные млекопитающие семейства виверровых, распространены в тропиках Старого Света. — Прим. ред.). Но потом начали обследовать виды животных, обитающих в районе вспышки, и в конце концов обнаружили, что очень похожие вирусы крайне активно циркулируют в летучих мышах. Буквально пара мутаций в поверхностном белке, который связывается с клеточными рецепторами, — и этого оказывается достаточно, чтобы такой вирус мог уже инфицировать человека.

В Китае найдены пещеры, где живут большие популяции подковоносых летучих мышей. И в этих популяциях циркулирует множество вариантов коронавируса, некоторые из которых — один или два — могут иметь такие мутации.

— Давно ли коронавирус перешел к человеку?

— Вообще с 1960-х годов, когда были открыты первые коронавирусы (сначала стало известно о двух таких вирусах, потом это число выросло до четырех), было понятно, что они просто циркулируют у нас в популяции и вызывают обыкновенные ОРВИ.

— И у популяции не возникает иммунитета?

— Какой-то возникает. Но, во-первых, насколько он стойкий? Как долго держится: полгода, год? А во-вторых, вирус тоже немного меняется, изменяет свои антигенные эпитопы, что позволяет ему избегать иммунного ответа.

— Как выглядит этот иммунный ответ?

— Вирусный патогенез достаточно сложная вещь, в нем действует множество факторов. Если клетка понимает, что она инфицирована (например, детектирует внедрение двухцепочечной РНК, которой в обычном состоянии у нее нет), она включает механизмы самоуничтожения — например, уходит в апоптоз или экспонирует антигены вируса на поверхность, чтобы ее заметил и убил Т-лимфоцит. Одновременно она продуцирует интерферон и тем самым подает сигналы всем окружающим клеткам, чтобы они немедленно прекратили синтез вообще любых белков.

Как только иммунная система идентифицирует чужеродный антиген или получает от зараженной клетки такой сигнал, возникает воспаление, повышается температура. Собственно, воспаление легких и есть проявление иммунного ответа, направленного на борьбу с вирусом.

— То есть если у человека слабый иммунитет, у него меньше вероятность заболеть воспалением легких?

— Реакция организма должна быть сбалансированной: сначала должны подействовать провоспалительные факторы, а потом их действие должно быть уравновешено противовоспалительными. Пожилой человек может скончаться от воспаления легких не потому, что иммунная система дает неправильный ответ, а потому, что этот ответ не сбалансирован.

— Могут ли эти вирусы, которые циркулируют у нас в популяции, мутировать в более тяжелую форму?

— Обычно бывает наоборот: когда появляется какая-то новая тяжелая форма, она со временем, по мере распространения, становится более легкой: приспосабливается к человеку, а человек к ней. С эволюционной точки зрения убивать хозяина — самоубийство для вируса. Самые высокопатогенные вирусы — каких-нибудь геморрагических лихорадок, птичьего гриппа и тому подобного — имеют смертность не выше 60%, и то только на первых этапах взаимодействия с человеком. Самый лучший вариант для вируса — вызывать какое-то легкое заболевание, сопровождаемое выделением жидкости, чтобы вы, когда чихаете, помогали ему распространяться.

На эту тему есть отличная книга Карла Циммера "Планета вирусов". В ней найдете все ответы на доступном научно-популярном языке. Легальные цифровые копии легко нагуглить.

Происхождение вирусов неясно, существуют различные гипотезы на этот счёт. Скорее всего, вирусы развивались параллельно с эволюционным развитием жизни и отделились от клеточных форм жизни несколько миллиардов лет назад. Сейчас вирусы занимают промежуточное положение между существами (живыми) и веществами (неживыми).

В общем виде, вирус - это фрагмент генетического материала, окружённый защитной белковой оболочкой. Вирусы не могут функционировать вне клеток (вне клеток не проявляют признаков живых организмов); при попадании в клетку вирус повреждает генетический материал клетки-хозяина и запускает механизмы воспроизведения себе подобных.

Современная наука не обладает эффективными методами лечения вирусных инфекций. Сложность заключается в том, что вирусы являются внутриклеточными паразитами, поэтому на них не действуют антибиотики. Одно из наиболее перспективных направлений лечения вирусных инфекций - стимулирование естественного иммунитета человека, чтобы тот более эффективно распознавал и боролся с вирусами.

Да и вообще есть мнение, что вирусы - это реальные хозяева нашей планеты, так как они невероятно просты, но при этом чрезвычайно эффективны, что обсулавливает их широкое распространение и живучесть.

Хороший ответ 4 3

Что было до большого взрыва - неизвестно. Известно только, что раньше Вселенная была очень плотной и горячей. Даже неизвестно, имеет ли вообще смысл этот вопрос. Может быть и не было никакого "до". Это как спрашивать, что севернее северного полюса. Там просто нету такого направления "север". Есть множество теорий на этот счёт. Сейчас наиболее правдоподобными считаются инфляционные теории. Если кратко, то "до" большого взрыва было некоторое поле, которое было нестабильным, и "скатилось" в более энергетически выгодное состояние, из-за чего и бомбануло.

Планеты и звёзды образовались из атомов водорода. Атомы образовались из частиц. Частицы родились из энергии, а энергия осталась от этого самого расширения пространства, которое и называют большим взрывом. Можно сказать, частицы "выпали в осадок" после большого взрыва.

Хороший ответ 1 1

Надо сказать, что не совсем корректно говорить о восприятии вирусных заболеваний в "древние времена". Для врачей Средневековья и более поздних эпох это было просто болезни. Впервые вирус удалось увидеть только в 1939 году, а вирусология как наука возникла в XIX веке, благодаря русскому ученому микробиологу Дмитрию Ивановскому. Так что понимание того, какие заболевания являются вирусными, сформировалось совсем недавно.

Вирусные инфекции же, безусловно, существовали. Например, ученые, изучавшие египетские мумии, почти уверены в том, что египтяне болели оспой: на поверхности тел до сих пор можно обнаружить заметные следы сыпи. Гиппократ первым описал симптомы гриппа, и эпидемии этого заболевания повторялись регулярно. Ничего о возбудителях врачи в то время не знали и искали причину эпидемии в расположении планет, особенностях питания или вообще считали грипп наказанием за грехи. Больше узнать о том, чем болели люди в древности, вы можете здесь и здесь.

Хороший ответ 2 6

Насколько я понимаю раньше не было самого понятия "Серийный убийца" Раньше были жестокие которых не считали "Серийными убийцами" в том понимании в котором мы видим это сейчас. Раньше, как я понимаю людей за их особые "качества" награждали прозвищами (Пример Дарья Николаевна Салтыкова - Салтычиха)

Вот самые старые примеры подобных людей которые мне известны:

Королева Мария I (1516-1558)

Изабелла Кастильская (1451-1504)

Изабелла Кастильская прославилась своей жестокостью по отношению к некатоликам: страстная и истовая католичка, она назначила Томаса Торквемаду первым великим инквизитором и положила начало эпохе религиозных чисток. При Изабелле Кастильской Испанию покинула большая часть евреев и арабов – это более 200 тысяч человек, а оставшихся вынуждали принимать христианство, что, впрочем, редко спасало новообращенных от смерти на костре.

Елизавета Баторий (1560-1614)

Венгерская графиня, более известная как “Кровавая дама”. Мучила и убила служанок и крестьянок: жестоко избивала их, жгла руки, груди, половые органы, лица и другие части тела раскаленным железом, снимала кожу с еще живых жертв, морила голодом, издевалась и насиловала. В 1610 году была заключена под домашний арест по обвинению в убийствах, ереси и колдовстве. На процессе прислуга замка не смогла назвать точное число жертв садистки: приближенные графини, оказавшиеся на скамье подсудимых, говорили о четырех – пяти десятках убитых, остальные слуги уверяли, что выносили трупы сотнями. Баторий умерла своей смертью в 1614 году.

Увеличивается во всем мире и число сторонников вирусной теории рака. Исследования сотен лабораторий свидетельствуют, что именно вирусы — наиболее вероятная причина рака, саркомы, лейкемии.

И. Губарев, наш специальный корреспондент, обратился к директору Института вирусологии имени И. Д. Ивановского АМН СССР, академику АМН СССР, профессору Виктору Михайловичу Жданову с просьбой рассказать об истории и сегодняшнем дне Вирусологии, о стратегии борьбы С вирусными болезнями.

Вирусология — наука молодая. 80 лет прошло со времени открытия И. Д. Ивановским первого вируса — возбудителя мозаичной болезни табака. Много позже — в 50-х годах — было получено первое несовершенное изображение этого инфекционного агента. Самые значительные исследования в области вирусологии были выполнены лишь за последние 15—20 лет.

С исследованиями вирусологов сегодня связано уничтожение инфекционных заболеваний на планете, борьба против рака. Вирусологии же, изучающей наиболее простые формы существования, предстоит дать ответ на многие вопросы, связанные с происхождением жизни на Земле.

Итак, что же мы знаем и «его еще не знаем о вирусах?

Пример: до недавнего времени мы почти ничего не знали о специфических обезьяньих вирусах. В 1960-х годах было начато массовое производство вакцины против полиомиелита, изготавливаемой на обезьяньих почках. Необходимо было обеспечить стерильность этой вакцины, то есть полностью исключить проникновение в нее каких-либо микроорганизмов. И вот в ходе исследований, направленных на обеспечение такого рода стерильности, был открыт целый ряд до тех пор неизвестных вирусов, специфичных для обезьян.

К настоящему времени мы располагаем сведениями примерно о тысяче видах вирусов. Безусловно, лучше других нам известны вирусы, поражающие человека. Их выявлено около 500 видов. Весьма обширна группа вирусов, найденных у лабораторных животных — мышей, кроликов, морских свинок.

Сравнительно много мы знаем о вирусах сельскохозяйственных животных и растений, меньше — о вирусах, опасных для птиц и других животных, древесных и кустарниковых пород лесе. И уж вовсе малоизвестны и числом и повадками вирусы папоротников, мхов, лишайников.

Вирусы проявляют себя не всегда одинаково. В одних случаях они нападают лишь на определенные виды живых существ. Скажем, уже выявлены специфические вирусы гриппа свиней, кошек, чаек, поражающие только этих животных и безопасные для других. Подчас специализация становится своеобразно утонченной: мельчайшие вирусы бактерий — фаги Р-17 выбирают в качестве объекта лишь мужские особи только одной разновидности кишечной палочки. А вот в числе объектов онкогенных вирусов — пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие. Рекорд побивают, пожалуй, так называемые пулевидные вирусы, названные так благодаря их характерному очертанию на микрофотографии. Внешне вирусы этой разновидности очень схожи. А болезни они вызывают самые разнообразные, поражая при этом весьма далекие друг от друга виды живых существ. Они могут стать причиной бешенства — тяжелейшего поражения нервной системы млекопитающих (в том числе, разумеется, и человека) и таких болезней, как везикулярный стоматит крупного рогатого скота (передаваемый, кстати, через насекомых), желтой карликовости картофеля и полосатой штриховатости пшеницы. Эти же вирусы провоцируют тяжелое заболевание у мухи дрозофилы, приводящее насекомое к гибели в результате повышения чувствительности к углекислому газу.

Человек, животные, насекомые, растения. Болезни общие для многих видов и узко-специфичные. Откуда такой широкий спектр агрессивных возможностей? Под влиянием каких условий сложились эти свойства? Сколько еще существует в природе вирусов специализированных и универсальных?

На все эти вопросы лишь предстоит ответить.

С вирусами связано немало загадочного, неясного, а если быть точным до конца — еще не выясненного.

Признавая существование возбудителей инфекционных болезней, по размерам намного меньших, чем бактерии, ученые долго не могли прийти к единому мнению: какие они? Так, известный голландский микробиолог М. Бейеринк, к примеру, предполагал, что вирусы — необъяснимая загадка. Он дал им название Cоntagium vivum fluidum — живое жидкое заразное начало.

Другие исследователи пытались связать данные о вирусах с привычными для них представлениями о живом организме (клеточное строение, размножение путем деления с последующим ростом до размеров взрослой особи и т. д.). Не будем перечислять здесь другие предположения, высказанные на заре развития вирусологии. Все они — как наивные, так и наделенные долей предвидения — строились на одних лишь догадках, вслепую.

Много неясного и в современных гипотезах о происхождении вирусов. Так, одни исследователи считают, что вирусы — это потомки древних доклеточных форм жизни, застывшие, остановившиеся в своем развитии на определенном этапе. Разнообразие генетического вещества, говорят сторонники гипотезы, отражает ход эволюции этих существ. Природа как бы опробовала на вирусах все возможные варианты наследственного вещества, прежде чем остановиться окончательно на двухспиральной ДНК.

Вирусы — потомки бактерий или других одноклеточных организмов, по неизвестным причинам двинувшиеся в своем развитии вспять, деградировавшие, говорят другие ученые. Возможно, некогда их устройство было сложней, но со временем они многое утратили, и их нынешнее состояние, в том числе и разнообразие носителей генетической информации, лишь отражает разные уровни деградации, которых достигли различные их виды.

Наконец, существует гипотеза, согласно которой вирусы представляют собой составные части клеток живых существ, по неизвестной причине ставшие автономными системами. Процесс возникновения вирусов, согласно этой гипотезе, относится не только к глубокой древности, когда они уже, безусловно, существовали, но и к нашему времени. Иными словами, эта гипотеза признает возможность повсеместного, происходящего непрерывно образования вирусов клеточными элементами. Возможно ли такое, способны ли составные части клеток стать автономными, да еще и саморепродуцирующимися (способными к воспроизведению) системами?

Логика и парадоксы микромира

Устройство вирусов поражает своей чисто математической завершенностью, логикой симметрии. Возьмем, к примеру, наиболее просто организованный вирион (зрелый вирус) табачной мозаики.

Сотни белковых кристаллообразных структур уложены в виде тугой спирали. Сердцевина нити, образующей спираль, представляет собой своеобразную капсулу, где находится молекула нуклеиновой кислоты. В результате общий вид вириона — предельно лаконичный цилиндр, полая трубка.

А вот другая форма: двадцатигранник, икосаэдр, грани которого образованы треугольниками. Основной материал, из которого сложен икосаэдр, — те же белковые структуры. Внутри — полость, где покоится молекула нуклеиновой кислоты. Это вирион полиомиелита.

— Позвольте, — возражали многие ученые еще в недавнем прошлом, — да можно ли вообще после этого называть вирусы живыми существами? Может быть, это кристаллообразные вещества, наделенные болезнетворными свойствами?

— Либо, — говорили другие, — это пограничные формы между живым и неживым мирами.

Кто же прав? Скорей всего наиболее многочисленная группа исследователей, которая считает, что вирусы — представители живой природы, го есть не вещества, а существа. Правда, существа крайне своеобразные, ведущие сугубо паразитический образ жизни.

Вирус проникает в клетку

Вирусы, имеющие иное строение, проникают в клетку не столь затейливым путем. Притянутые к оболочке клетки и воздействующие на нее ферментами, они провоцируют втягивание внутрь того участка мембраны, на котором осели. Образуется своего рода капсула-вакуоль с вирусной частицей внутри. Вакуоль эта затем отрывается, и в ней, путешествующей внутри клетки, продолжают идти одновременно два процесса — вирусная частица с помощью своих ферментов разрушает окутывающие ее стенки капсулы, а ферменты клетки разрушают внешние оболочки вируса, освобождая, как это было и в случае с фагом Т2, нуклеиновую кислоту.

Итак, нуклеиновая кислота покинула белковую оболочку и исчезла, бесследно растворилась в клеточной среде. Что же дальше?

Мы еще не имеем возможности получить полный ответ на этот вопрос. До сих пор удалось установить характер лишь некоторых изменений, происходящих на этом этапе в различных частях клетки. И по этим отдельным штрихам мы воссоздаем, пытаемся представить себе полностью происходящее.

Формирование вирусов начинается, по-видимому, с подавления нормальных процессов обмена веществ в клетке. Установлено, в частности, что рибонуклеиновая кислота (РНК) вируса гриппа способна синтезировать на клеточных элементах — рибосомах, ведающих выработкой белка,— особое вещество, также белковой природы,— гистон, который, в свою очередь, связывается с ДНК клетки и прекращает синтез клеточной РНК. Некоторые другие вирусы, например, вирусы полиомиелита, не нуждаются в окольном пути, так как сами способны вмешаться в деятельность рибосом и прекратить синтез клеточных белков. Выявлены и другие механизмы подавления вирусами клеточного обмена, их вмешательства в жизнедеятельность клетки, но в конечном счете все сводится к одному: клеточные ресурсы перестают расходоваться на нужды самих клеток и поступают в распоряжение вирусной нуклеиновой кислоты.

Беззащитна ли клетка!

Цикл превращений, связанных с размножением вирусов, как правило, краток. В одних случаях проникновение вирусной нуклеиновой кислоты в клетку отделяет от появления вирионов 13—15 минут, в других — 40 минут. Вирусы одной из наиболее распространенных инфекций, гриппа, проходят этот путь примерно за 6—8 часов. И каждый раз около погибшей клетки оказываются десятки, а порой и сотни вирионов. Причем каждый из них, в свою очередь, готов к продолжению процесса размножения. Количество вирусной инфекции нарастает буквально лавинообразно.

Но так как главное действующее лицо — вирус остается за кадром (в обычный микроскоп он не виден), на экране только последствия его агрессии. Картина перед наблюдателем разворачивается впечатляющая. Вначале крайние клетки, первыми подвергшиеся нападению, начинают терять свойственные им округлые очертания. Постепенно истончаются их мембраны, клеточные элементы, клетка как бы взрывается. В этот момент, как мы знаем (но не видим этого), опустошенную оболочку покидают полчища вирионов, направляющихся к очередным своим жертвам. И через самое непродолжительное время точно так же изменяются, а затем лопаются соседние клетки, за ними другие, еще и еще.

. Колония клеточной культуры как бы охвачена пламенем. Вот она рассечена обезжизненными структурами на островки. Вот сжимаются и эти островки, уменьшаются в размерах, и. все кончено. Колония разрушена дотла.

Обладай вирусы такими же возможностями в естественных условиях, и человеку и любому другому живому существу пришлось бы плохо. Однако этого не происходит, ибо на страже — отработанные за миллионы лет защитные приспособления организма, ограничивающие могущество вирусов.

Безграничному расширению вирусной агрессии препятствуют прежде всего сами вирусы. Еще в 30-х годах ученые заметили, что размножение в клетке одного вируса нередко препятствует размножению в этой же клетке другого вируса.

Кстати, если говорить серьезно, одна из многочисленных гипотез, пытавшихся объяснить это явление, так и гласила: всему причиной конкуренция вирусов, борющихся за клеточные компоненты. Без малого три десятилетия понадобилось, чтобы раскрыть существо этого явления, получившего название интерференции. И, как оказалось, в данном случае инициатива принадлежала не вирусам, а самой клетке. На проникновение вируса (чему воспрепятствовать клетка, увы, не может) она отвечает немедленной выработкой особого белкового вещества — интерферона. Правда, интерферон не спасает уже пораженную клетку, но препятствует продвижению вирусной инфекции к другим клеткам организма. Иными словами, за первыми же вирионами, прорвавшимися в организм, возникает барьер интерфероновой защиты.

Антитела, появляющиеся позже, существуют несравненно дольше. Именно они и становятся основой стойкого иммунитета, благодаря которому многие инфекционные болезни не повторяются дважды в жизни одного индивидуума.

Медицина — в наступлении

Среди инфекционных заболеваний 80 процентов вирусных. Эта цифра — свидетельство победы человека над бактериальными инфекциями. Чума, холера, тиф, некогда безоговорочно первенствовавшие в медицинских статистических сводках, с приходом антибиотиков и сульфопрепаратов навсегда сдали свои позиции. Их место заняли болезни, вызываемые вирусами.

Как известно, и с этими недугами ведется успешная борьба. Побежден полиомиелит. Тягостным воспоминанием ушла в прошлое оспа. Широким фронтом идет наступление на корь: лишь за последнее пятилетие число перенесших заболевание корью снизилось в 5 раз; на повестке дня — полное искоренение этой инфекции на территории нашей страны.

Значительные усилия направляются на борьбу с гепатитом, гриппом, паротитом, вирусными респираторными заболеваниями, однако здесь решающие достижения еще впереди.

Наряду с этим ученые работают над созданием других эффективных лекарственных веществ, способных подавить вирусную инфекцию.

Работа эта начата. Во все концы нашей страны и за рубеж отправляются специальные экспедиции вирусологов. Уже получены чрезвычайно ценные данные о перемещениях вирусной гриппозной инфекции из Всемирного противогриппового центра, в деятельность которого вносит существенный вклад региональный противогриппозный центр СССР.