Kada su se virusi pojavili na zemlji? I. Povijest otkrića i metode proučavanja virusa. Humani papiloma virus kod žena

Virusi (biologija dešifrira značenje ovog pojma na sljedeći način) su izvanstanični uzročnici koji se mogu razmnožavati samo uz pomoć živih stanica. Štoviše, sposobni su zaraziti ne samo ljude, biljke i životinje, već i bakterije. Bakterijski virusi se obično nazivaju bakteriofazi. Ne tako davno, otkrivene su vrste koje zaraze jedna drugu. Zovu se "satelitski virusi".

Opće karakteristike

Virusi su vrlo brojan biološki oblik, budući da postoje u svakom ekosustavu na planeti Zemlji. Proučava ih znanost kao što je virologija - grana mikrobiologije.

Svaka virusna čestica ima nekoliko komponenti:

Genetski podaci (RNA ili DNA);

Kapsid (proteinska ljuska) - obavlja zaštitnu funkciju;

Virusi imaju prilično raznolik oblik, od najjednostavnije spirale do ikosaedra. Standardne veličine su oko jedne stotinke veličine male bakterije. Međutim, većina je uzoraka toliko malena da se ne vide ni pod svjetlosnim mikroskopom.

Šire se na nekoliko načina: virusi koji žive u biljkama putuju uz pomoć insekata koji se hrane sokovima trava; Životinjske viruse prenose kukci koji sišu krv. Prenose se na veliki broj načina: kapljičnim putem ili spolnim kontaktom, kao i transfuzijom krvi.

Podrijetlo

Danas postoje tri hipoteze o podrijetlu virusa.

Ukratko o virusima (naša baza znanja o biologiji ovih organizama, nažalost, daleko je od savršene) možete pročitati u ovom članku. Svaka od gore navedenih teorija ima svoje nedostatke i nedokazane hipoteze.

Virusi kao oblik života

Postoje dvije definicije životnog oblika virusa. Prema prvom, izvanstanični agensi su kompleks organskih molekula. Druga definicija kaže da su virusi poseban oblik života.

Virusi (biologija implicira pojavu mnogih novih tipova virusa) karakteriziraju se kao organizmi na granici života. Slične su živim stanicama po tome što imaju vlastiti jedinstveni skup gena i razvijaju se na temelju metode prirodne selekcije. Također se mogu razmnožavati, stvarajući svoje kopije. Budući da znanstvenici viruse ne smatraju živom tvari.

Kako bi sintetizirali vlastite molekule, izvanstanični agensi trebaju stanicu domaćina. Nedostatak vlastitog metabolizma ne dopušta im reprodukciju bez vanjske pomoći.

Baltimorska klasifikacija virusa

Biologija dovoljno detaljno opisuje što su virusi. David Baltimore (dobitnik Nobelove nagrade) razvio je vlastitu klasifikaciju virusa, koja je još uvijek uspješna. Ova se klasifikacija temelji na tome kako se proizvodi mRNA.

Virusi moraju stvarati mRNA iz vlastitih genoma. Ovaj proces je neophodan za replikaciju vlastite nukleinske kiseline i stvaranje proteina.

Klasifikacija virusa (biologija uzima u obzir njihovo podrijetlo), prema Baltimoreu, je sljedeća:

Virusi s dvolančanom DNA bez stadija RNA. To uključuje mimiviruse i herpeviruse.

Jednolančana DNA s pozitivnim polaritetom (parvovirusi).

Dvolančana RNA (rotavirusi).

Jednolančana RNA pozitivnog polariteta. Predstavnici: flavivirusi, pikornavirusi.

Jednolančana RNA molekula dvostrukog ili negativnog polariteta. Primjeri: filovirusi, ortomiksovirusi.

Jednolančana pozitivna RNA, kao i prisutnost sinteze DNA na RNA šabloni (HIV).

Dvolančana DNA, te prisutnost sinteze DNA na RNA šabloni (hepatitis B).

Životno razdoblje

Primjeri virusa u biologiji nalaze se gotovo na svakom koraku. Ali svačiji životni ciklus odvija se gotovo jednako. Bez stanične strukture ne mogu se razmnožavati diobom. Stoga koriste materijale koji se nalaze unutar stanice njihovog domaćina. Stoga reproduciraju velik broj svojih kopija.

Ciklus virusa sastoji se od nekoliko faza koje se preklapaju.

U prvoj fazi virus se veže, odnosno stvara specifičnu vezu između svojih proteina i receptora stanice domaćina. Zatim morate prodrijeti u samu stanicu i prenijeti svoj genetski materijal u nju. Neke vrste nose i vjeverice. Nakon toga dolazi do gubitka kapsida i oslobađanja genomske nukleinske kiseline.

Ljudske bolesti

Svaki virus ima specifičan mehanizam djelovanja na svog domaćina. Ovaj proces uključuje lizu stanice, što dovodi do stanične smrti. Kada veliki broj stanica umre, cijelo tijelo počinje loše funkcionirati. U mnogim slučajevima virusi ne moraju naštetiti ljudskom zdravlju. U medicini se to naziva latencija. Primjer takvog virusa je herpes. Neke latentne vrste mogu biti korisne. Ponekad njihova prisutnost pokreće imunološki odgovor protiv bakterijskih patogena.

Neke infekcije mogu biti kronične ili doživotne. To jest, virus se razvija unatoč zaštitnim funkcijama tijela.

Epidemije

Horizontalni prijenos je najčešći tip širenja virusa među čovječanstvom.

Brzina prijenosa virusa ovisi o nekoliko čimbenika: gustoći naseljenosti, broju ljudi s oslabljenim imunitetom, kao i kvaliteti lijekova i vremenskim uvjetima.

Zaštita tijela

Bezbroj je tipova virusa u biologiji koji mogu utjecati na ljudsko zdravlje. Prva zaštitna reakcija je urođeni imunitet. Sastoji se od posebnih mehanizama koji pružaju nespecifičnu zaštitu. Ova vrsta imuniteta nije u stanju pružiti pouzdanu i dugotrajnu zaštitu.

Kada kralješnjaci razviju stečenu imunost, proizvode posebna antitijela koja se vežu za virus i čine ga sigurnim.

Međutim, stečena imunost se ne formira protiv svih postojećih virusa. Na primjer, HIV stalno mijenja sekvencu aminokiselina, pa izbjegava imunološki sustav.

Liječenje i prevencija

Virusi su vrlo česta pojava u biologiji, pa su znanstvenici razvili posebna cjepiva koja sadrže “ubojite tvari” za same viruse. Najčešća i najučinkovitija metoda suzbijanja je cijepljenje, kojim se stvara imunitet na infekcije, kao i antivirusni lijekovi koji mogu selektivno inhibirati razmnožavanje virusa.

Biologija opisuje viruse i bakterije uglavnom kao štetne stanovnike ljudskog tijela. Trenutno je uz pomoć cijepljenja moguće pobijediti više od trideset virusa koji su se nastanili u ljudskom tijelu, a još više u organizmu životinja.

Preventivne mjere protiv virusnih bolesti treba provoditi pravodobno i učinkovito. Da bi to učinili, čovječanstvo mora voditi zdrav način života i pokušati na svaki mogući način povećati imunitet. Država mora pravovremeno organizirati karantene i osigurati dobru medicinsku skrb.

Biljni virusi

Umjetni virusi

Sposobnost stvaranja virusa u umjetnim uvjetima mogla bi imati brojne posljedice. Virus ne može potpuno izumrijeti sve dok postoje tijela osjetljiva na njega.

Virusi su oružje

Virusi i biosfera

Trenutno se izvanstanični uzročnici mogu “pohvaliti” najvećim brojem jedinki i vrsta koje žive na planeti Zemlji. Oni obavljaju važnu funkciju regulacijom populacije živih organizama. Vrlo često tvore simbiozu sa životinjama. Na primjer, otrov nekih osa sadrži komponente virusnog podrijetla. Međutim, njihova glavna uloga u postojanju biosfere je život u moru i oceanu.

Jedna čajna žličica morske soli sadrži otprilike milijun virusa. Njihov glavni cilj je reguliranje života u vodenim ekosustavima. Većina njih je apsolutno bezopasna za floru i faunu

Ali to nisu sve pozitivne osobine. Virusi reguliraju proces fotosinteze, čime se povećava postotak kisika u atmosferi.

Biolozi se još uvijek spore oko toga što su virusi, jesu li živa bića ili mrtva tvar. Enciklopedijski rječnici iskreno priznaju: trenutno znanost ne razumije prirodu ovih stvorenja, ne zna kako i odakle su došli.

virus humane imunodeficijencije (HIV)

Do danas je otkriveno oko dvije tisuće vrsta virusa. Trebala. da je ovo samo vrlo mali dio njih. Virusi neprestano mutiraju, a odnekud nastaju nove sorte. ponekad uzrokujući smrtonosne bolesti kao što su kravlje ludilo, ptičja gripa, ebola, AIDS i druge.

Ovi nemilosrdni ubojice stanica čine se toliko stranim svemu zemaljskom da mnogi istraživači koji ih posve ozbiljno proučavaju tvrde da su virusi na Zemlju došli iz dubokog svemira. Njihovi postupci stvarno izgledaju poput epizoda iz horor filmova o napadu predstavnika izvanzemaljske civilizacije. Patuljak monstruoznog izgleda zagrizao je gigantsku ništa-

odlazi do stanice koja ništa ne sumnja, otapa njenu ljusku i u nju uvrće "oprugu" svoje DNK. Ova "opruga" daje stanici vlastiti program, čime se mijenja njezin cjelokupni rad.Nesretna, pogođena stanica zaboravlja na svoje izvorne odgovornosti i počinje iz nastale matrice utiskivati ​​sve nove i nove viruse koji donose smrt susjednim stanicama.

Predstavnici jedne od vrsta virusa - bakteriofaga (jedača bakterija) - čak izgledaju kao svemirski modul stvoren za slijetanje na strani planet u svrhu uzimanja uzoraka tla. Bakteriofag ispušta osebujne "podupirače" kojima se čvrsto pričvršćuje za žrtvu, a zatim u nju zabija svrdlo.
Virusima ne treba hrana. Oni ga ne konzumiraju niti asimiliraju. Kao što znanstvenici priznaju, u svojoj strukturi virusi su sličniji primitivnim mehanizmima koji slijede jedan jedini cilj: tražiti žive stanice i integrirati se u njih. Ali tko im je, kada i zašto dodijelio takav zadatak? O ovoj problematici stručnjaci se ne usuđuju ni razmišljati.

Virusi su nastali u svemiru

Godine 2008. doktor geoloških i mineraloških znanosti S. Zhmur predložio je vlastitu hipotezu o podrijetlu života na Zemlji. Po njegovom mišljenju, glavni predak svih živih bića nisu bile stanice, pa čak ni bakterije, već virusi, koji su nastali u cirkumsolarnom prostoru prije otprilike pet milijardi godina.

Nakon eksplozije određene supernove u svemir su izbačene goleme mase zvjezdane tvari iz koje je naknadno nastao oblak plina i prašine, a iz njega potom planeti Sunčevog sustava. Visoka temperatura ove tvari pridonijela je stvaranju cijanida u njoj - kemijskih elemenata koji predstavljaju osnovu za stvaranje najjednostavnijih ugljikovodika. Sljedeća faza sastojala se od pojave proteina enzima na bazi ugljikovodika i proteina peptida, koji su potom doveli do sinteze molekula nukleinskih kiselina. A to je zauzvrat omogućilo stvaranje RNK i DNK, koje su "stvorile" peptidnu ljusku kako bi se zaštitile od štetnih vanjskih utjecaja. Tako je nastala struktura koja nije ništa drugo do virus koji nam je poznat.

Virus influence A/H1N1

Daljnja evolucija virusa na Zemlji odvijala se zahvaljujući vodi koja je prodrla u njih kroz peptidni omotač. Neki tipovi virusa su nabujali, formirala se njihova protoplazma, a njihov genetski aparat postao je složeniji. Sve je to dovelo do podjele i. konačno, pojava punopravne bakterijske stanice, koja je označila početak života na planetu.

S. Zhmur ne isključuje mogućnost starijeg podrijetla virusa. Mogli su nastati u materiji koja je nastala neposredno nakon Velikog praska. To znači da je starost ovih mikroskopskih bića gotovo jednaka starosti Svemira. Odnosno, ispada da je jedna živa tvar rasprostranjena posvuda u svemiru, sposobna izazvati život na bilo kojem nebeskom tijelu koje joj odgovara.

Neki istraživači idu i dalje, vjerujući da su virusi bioroboti koje je netko umjetno stvorio, a koji su na Zemlju došli prije više milijardi godina zajedno s organskim embrijima. Svrha virusa biorobota bila je služiti tim embrijima. Ruski znanstvenik M. Darjanenko smatra da su bili pozvani virusi biorobota

osigurati potreban tijek evolucije povezujući se u određenom slijedu sa stanicama živih organizama i uvodeći u njih potrebne programe DNA. Ali tijekom milijuna godina njihove aktivnosti nešto je pošlo po zlu i virusi su se od slugu stanica pretvorili u njihove ubojice. Moguće je da su virusi biorobota odlučili: život na Zemlji nije tekao po scenariju koji mu je program propisao. I eksperiment se mora ograničiti, čisteći planet za nove eksperimente.

Mimi virus - karika koja nedostaje u evoluciji?

Sa stajališta većine znanstvenika, pitanje podrijetla virusa još uvijek nije najvažnije. Glavna stvar je razumjeti što su virusi, kako koegzistirati s njima, kako se boriti protiv njih. Za viruse smo saznali relativno nedavno - prije samo 100 godina, ali smo zapravo naučili raditi s njima tek sredinom prošlog stoljeća.

Ne tako davno, biolozi su vjerovali da su konačno pronašli obrasce u strukturi virusa i mehanizam njihova djelovanja. No, epifanija je došla 1992. godine, kada je u amebi ulovljenoj u vodi jednog industrijskog rezervoara u Engleskoj otkriven nevjerojatan, nesličan predmet. Promjera je 40 puta veći od poznatih virusa, ali nije bakterija. Biolozi su je prepoznali kao virus, nazvavši je mimi zbog mimikrije, odnosno prerušavanja u bakteriju.

Čovjek je star otprilike dva milijuna godina. Starost virusa, prema svim procjenama, procjenjuje se na milijarde godina. Štoviše, mogu postojati u "očuvanom" stanju neograničeno dugo. Zapravo, virusi su besmrtni. Dešifriranje našeg genoma pokazalo je da je pun ostataka drevnih virusa. Oni zauzimaju gotovo 10% ljudskog genoma. Zašto su ti ostaci tamo još uvijek nije poznato. O sličnim se pitanjima u znanosti počelo raspravljati tek posljednjih godina.

“Ljudska civilizacija je kroz povijest bila svjedokom virusnih bolesti koje su odnosile milijune života”, kaže Robert Shope, direktor laboratorija za viruse Yale. - Ponekad se činilo da je čovječanstvo pred potpunim uništenjem. Ali svaki put je sve ispalo više-manje dobro. Virusi su se povlačili. Je li ovo slučajnost? Ili je tako programirano od samog početka, od trenutka kada se život pojavio na Zemlji?”

Misteriji 20. stoljeća broj 34 2011

Ljudski organizam osjetljiv je na sve vrste bolesti i infekcija, a često obolijevaju i životinje i biljke. Znanstvenici prošlog stoljeća pokušali su identificirati uzrok mnogih bolesti, ali čak i nakon utvrđivanja simptoma i tijeka bolesti, nisu mogli pouzdano reći o uzroku. Tek krajem devetnaestog stoljeća pojavio se pojam “virusi”. Biologija, odnosno jedan od njezinih odjeljaka - mikrobiologija, počela je proučavati nove mikroorganizme, koji su, kako se pokazalo, već dugo susjedi i doprinose pogoršanju njegovog zdravlja. U svrhu učinkovitije borbe protiv virusa pojavila se nova znanost - virologija. Ona je ta koja može reći puno zanimljivih stvari o drevnim mikroorganizmima.

Virusi (biologija): što su oni?

Tek u devetnaestom stoljeću znanstvenici su otkrili da su uzročnici ospica, gripe, slinavke i šapa i drugih zaraznih bolesti ne samo kod ljudi, već i kod životinja i biljaka ljudskom oku nevidljivi mikroorganizmi.

Nakon otkrića virusa biologija nije odmah mogla dati odgovore na postavljena pitanja o njihovoj strukturi, pojavi i klasifikaciji. Čovječanstvo ima potrebu za novom znanošću - virologijom. Trenutno virolozi rade na proučavanju poznatih virusa, prate njihove mutacije i izmišljaju cjepiva koja mogu zaštititi žive organizme od infekcije. Nerijetko se radi pokusa stvara novi soj virusa koji se pohranjuje u “mirujućem” stanju. Na temelju njega se razvijaju lijekovi i promatra njihov učinak na organizam.

U suvremenom društvu virologija je jedna od najvažnijih znanosti, a najtraženiji istraživač je virolog. Zanimanje virologa, prema sociolozima, svake godine postaje sve popularnije, što dobro odražava trendove našeg vremena. Uostalom, prema mnogim znanstvenicima, uskoro će se voditi ratovi i uspostavljati vladajući režimi uz pomoć mikroorganizama. U takvim uvjetima država s visokokvalificiranim virolozima može se pokazati najotpornijom, a njezino stanovništvo najsposobnijim za život.

Pojava virusa na Zemlji

Znanstvenici pripisuju pojavu virusa najstarijim vremenima na planetu. Iako je nemoguće sa sigurnošću reći kako su se pojavili i kakav su oblik imali u to vrijeme. Uostalom, virusi imaju sposobnost prodrijeti u apsolutno sve žive organizme, imaju pristup najjednostavnijim oblicima života, biljkama, gljivama, životinjama i, naravno, ljudima. Ali virusi za sobom ne ostavljaju nikakve vidljive ostatke u obliku fosila, na primjer. Sve ove značajke života mikroorganizama značajno kompliciraju njihovo proučavanje.

• bili su dio DNK i razdvojili su se tijekom vremena;
• inicijalno su ugrađeni u genom te su se pod određenim okolnostima "probudili" i počeli razmnožavati.

Znanstvenici sugeriraju da genom modernih ljudi sadrži ogroman broj virusa koji su zarazili naše pretke, a sada su prirodno integrirani u DNK.

Virusi: kada su otkriveni?

Proučavanje virusa prilično je nova grana znanosti, jer se vjeruje da se pojavila tek krajem devetnaestog stoljeća. Zapravo, može se reći da je same viruse i njihova cjepiva nesvjesno otkrio engleski liječnik krajem devetnaestog stoljeća. Radio je na stvaranju lijeka za velike boginje, koje su u to vrijeme ubijale stotine tisuća ljudi tijekom epidemije. Uspio je stvoriti eksperimentalno cjepivo izravno iz rane jedne od djevojčica koje su imale boginje. Ovo cjepivo se pokazalo vrlo učinkovitim i spasilo je više od jednog života.

Ali D. I. Ivanovsky se smatra službenim "ocem" virusa. Ovaj ruski znanstvenik dugo je proučavao bolesti biljaka duhana i iznio pretpostavku o malim mikroorganizmima koji prolaze kroz sve poznate filtere i ne mogu postojati sami.

Nekoliko godina kasnije Francuz Louis Pasteur je u procesu borbe protiv bjesnoće identificirao njezine uzročnike i uveo pojam “virusi”. Zanimljiva je činjenica da mikroskopi s kraja devetnaestog stoljeća znanstvenicima nisu mogli pokazati viruse, pa su se sve pretpostavke vodile o nevidljivim mikroorganizmima.

Razvoj virologije

Sredina prošlog stoljeća dala je snažan poticaj razvoju virologije. Na primjer, izumljeni elektronski mikroskop konačno je omogućio da se virusi vide i klasificiraju.

Pedesetih godina dvadesetog stoljeća izumljeno je cjepivo protiv dječje paralize, koje je postalo spas od ove strašne bolesti za milijune djece širom svijeta. Osim toga, znanstvenici su naučili uzgajati ljudske stanice u posebnom okruženju, što je dovelo do mogućnosti proučavanja ljudskih virusa u laboratoriju. Trenutno je već opisano oko tisuću i pol virusa, iako je prije pedesetak godina bilo poznato samo dvjesto sličnih mikroorganizama.

Svojstva virusa

Virusi imaju niz svojstava koja ih razlikuju od drugih mikroorganizama:

• Vrlo male veličine, mjerene u nanometrima. Veliki ljudski virusi, poput malih boginja, veliki su tri stotine nanometara (to je samo 0,3 milimetra).
• Svaki živi organizam na planeti sadrži dvije vrste nukleinskih kiselina, ali virusi imaju samo jednu.
• Mikroorganizmi se ne mogu razvijati.
• Virusi se razmnožavaju samo u živoj stanici domaćina.
• Postojanje se događa samo unutar stanice, izvan nje mikroorganizam ne može pokazati znakove vitalne aktivnosti.

Oblici virusa

Do danas znanstvenici mogu pouzdano proglasiti dva oblika ovog mikroorganizma:

• izvanstanični - virion;
• intracelularni – virus.

Izvan stanice, virion je u stanju "spavanja", ne pokazuje znakove života. Jednom u ljudskom tijelu, pronalazi odgovarajuću stanicu i, tek prodirući u nju, počinje se aktivno razmnožavati, pretvarajući se u virus.

Struktura virusa

Gotovo svi virusi, unatoč činjenici da su prilično raznoliki, imaju istu strukturu:

• nukleinske kiseline koje tvore genom;
• proteinska ljuska (kapsida);
• Neki mikroorganizmi također imaju membranski omotač na vrhu ljuske.

Znanstvenici vjeruju da ta jednostavnost strukture omogućuje virusima da prežive i prilagode se promjenjivim uvjetima.

Trenutno virolozi razlikuju sedam klasa mikroorganizama:

• 1 - sastoji se od dvolančane DNA;
• 2 - sadrže jednolančanu DNA;
• 3 - virusi koji kopiraju svoju RNK;
• 4 i 5 - sadrže jednolančanu RNA;
• 6 - transformirati RNA u DNA;
• 7 - transformirati dvolančanu DNA kroz RNA.

Unatoč činjenici da je klasifikacija virusa i njihovo proučavanje jako napredovalo, znanstvenici priznaju mogućnost pojave novih vrsta mikroorganizama koji se razlikuju od svih gore navedenih.

Vrste virusnih infekcija

Interakcija virusa sa živom stanicom i način izlaska iz nje određuje vrstu infekcije:

• Litički

Tijekom procesa infekcije, svi virusi istovremeno izlaze iz stanice, i kao rezultat toga, stanica umire. Nakon toga, virusi se "nastanjuju" u novim stanicama i nastavljaju ih uništavati.

• Uporan

Virusi postupno napuštaju stanicu domaćina i počinju inficirati nove stanice. Ali stari nastavlja svoju životnu aktivnost i "rađa" nove viruse.

• Latentan

Virus je ugrađen u samu stanicu, tijekom svoje diobe prenosi se na druge stanice i širi se cijelim tijelom. Virusi mogu ostati u ovom stanju dosta dugo. U potrebnim okolnostima počinju se aktivno razmnožavati i infekcija se odvija prema već navedenim vrstama.

Rusija: gdje se proučavaju virusi?

U našoj zemlji virusi se proučavaju dosta dugo, a ruski stručnjaci su vodeći u ovom području. U Moskvi se nalazi Istraživački institut za virusologiju D. I. Ivanovsky, čiji stručnjaci daju značajan doprinos razvoju znanosti. Na temelju istraživačkog instituta upravljam istraživačkim laboratorijima, održavam savjetodavni centar i odjel za virologiju.

U isto vrijeme, ruski virolozi surađuju sa WHO-om i proširuju svoju zbirku sojeva virusa. Stručnjaci istraživačkog instituta rade u svim područjima virologije:

• Općenito:
• privatna;
• molekularni.

Vrijedno je napomenuti da je posljednjih godina postojala tendencija ujedinjavanja napora virologa diljem svijeta. Takav zajednički rad je učinkovitiji i omogućuje ozbiljan napredak u proučavanju problematike.

Virusi (biologija kao znanost je to potvrdila) su mikroorganizmi koji prate sva živa bića na planetu tijekom cijelog njihovog postojanja. Stoga je njihovo proučavanje toliko važno za opstanak mnogih vrsta na planetu, uključujući i ljude, koji su više puta u povijesti bili žrtve raznih epidemija uzrokovanih virusima.

Nedavno smo dobili pismo iz Vladivostoka, puno očaja, u kojem cijela obitelj, od bake do male Nastje i Kostje, već nekoliko mjeseci praktički ne izlazi iz bolnice zbog crijevne infekcije izazvane virusima. Nikakvi nifuroxazidi, enterosgelovi, smects, rehydrons i drugi lijekovi, uključujući kapaljke, ne rješavaju problem. Jako povraćanje, visoka temperatura, bolovi u mišićima i glavi, upala nazofarinksa, suzenje, fotofobija, konvulzije, bolovi u srcu, ubrzan puls, slabost, pospanost, proljev - sve to ovu obitelj doslovno proganja i već dugo ne pušta iz ruku. Tim ljudima smo doslovno postali posljednja nada, pogotovo nakon što smo njihovog daljnjeg rođaka iz Moskve sa sličnim simptomima izliječili u roku od mjesec dana. Ljudi su bili zapanjeni kako se “živo bilje” izborilo s virusom!

Međutim, posljednjih godina jasno su vidljivi trendovi u nastanku novih bolesti ili se „stare“ bolesti toliko mijenjaju da je potrebno pažljivo poboljšati i modernizirati njihovu formulaciju i režime liječenja, kao što je npr. MRSA - rezistentni Staphylococcus aureus. Članak koji vam je predstavljen može dati odgovor o razlozima nastanka novih bolesti i virusa.

Sredinom travnja 2009. uzorci virusa dvoje kalifornijske djece oboljele od gripe stigli su u Centar za kontrolu i prevenciju bolesti u Atlanti (SAD) na daljnje istraživanje. Liječnici su vidjeli "nešto" što se nije uklapalo u normalne ideje o tim specifičnim vrstama gripe koje su već poznavali i imali. Nakon pažljivog proučavanja i promatranja, otkriven je virus koji je imao jedinstveni genetski kod različit od bilo kojeg poznatog virusa ljudske gripe. Ovo je bilo potpuno novo otkriće za znanost.

Ali ujedno je ovaj događaj označio početak pandemije svinjske gripe 2009. godine. Virus, koji je možda prvo počeo zaraziti ljude u Meksiku, proširio se svijetom, zarazivši milijune ljudi i ubivši tisuće. Pandemija je završila krajem kolovoza 2010.

Virus ubojica bio je novi soj H1N1, virusa gripe uključenog u pandemiju španjolske gripe 1918., koja je ubila 30 do 50 milijuna ljudi diljem svijeta, više nego što je umrlo tijekom Prvog svjetskog rata, ili 2,7 do 5,3% svjetske populacije.

Hitne bolnice tijekom epidemije gripe 1918.

Pojava novog H1N1 2009. godine bila je podsjetnik ljudima da unatoč napretku u liječenju zaraznih bolesti u posljednjim desetljećima, naziruća sjena smrtonosnih pandemija ostaje.

Svaka pojava još jednog misterioznog virusa izaziva zabrinutost i zabrinutost znanstvenika: jednom 2002

Ljudi na ulicama nose maske zbog izbijanja svinjske gripe.

SARS (atipična upala pluća) u kineskoj pokrajini Guangdong, ili 2009. svinjska gripa koja je zarazila mnoge ljude u Meksiku i proširila se po cijelom svijetu, ili nedavno - 2012. MERS-CoV (Bliskoistočni respiratorni sindrom - virusna respiratorna infekcija nastala oko Arapskom poluotoku i ubio polovicu ljudi koji su se njime zarazili; zbog toga, a i u pozadini sve većeg broja smrtnih slučajeva, smijenjen je ministar zdravstva Saudijske Arabije).

Ovaj 3-D model ilustrira uobičajeni virus gripe (postoje različiti tipovi). Kao sezonska respiratorna infekcija, gripa je odgovorna za tri do pet milijuna slučajeva teških bolesti i procijenjenih 250.000 do 500.000 smrtnih slučajeva, prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji.

Svaki put kad se pojavi još jedan misteriozni virus, istraživači se podsjete na ista pitanja: je li to virus koji će izazvati sljedeću pandemiju? Hoće li ga čovječanstvo moći zaustaviti?

Ali sada se postojećim izazovima dodaju novi prijeteći trendovi. Ovo su najnovije demografske prognoze UN-a prema kojima će svjetska populacija do sredine stoljeća dosegnuti 9,6 milijardi ljudi, a do 2100. godine 11 milijardi.

Jedanaest milijardi ljudi. To je broj ljudi koji bi, prema preliminarnim procjenama Ujedinjenih naroda, mogli živjeti na Zemlji do kraja ovog stoljeća. To je 4 milijarde ljudi više nego što ih danas živi. To je zapanjujuća brojka u usporedbi sa samo 2,5 milijarde ljudi koji su živjeli 1950. godine. Tih 11 milijardi ljudi ostavit će ogroman trag na Zemlji: svi moraju jesti, moraju imati dovoljno pitke vode; sav otpad nastao njihovom životnom aktivnošću može potencijalno pridonijeti širenju bolesti; mogli bi utjecati na klimu planeta koja se već mijenja i mnoge životinjske i biljne vrste na Zemlji.

Ogroman broj ljudi, njihova interakcija sa životinjama i različitim ekosustavima, povećanje međunarodne trgovine i putovanja, svi ti čimbenici promijenit će život čovječanstva koje se neprestano suočava s problemima prevencije i suzbijanja epidemija. A ovo nije teorija knjige. Zapravo, neviđeni rast ljudske populacije u drugoj polovici prošlog stoljeća - porast s 2,5 milijardi na 6 milijardi - uzrokovao je promjene, uključujući i pojavu novih infekcija. Istraživači su uspostavili vezu između rizika od pandemije i gustoće naseljenosti.

Proučavajući izbijanja epidemija od sredine 20. stoljeća, znanstvenici su otkrili da stopa pojavljivanja bolesti uzrokovanih patogenim mikroorganizmima novim ljudima nije ni na koji način povezana s napretkom u dijagnostičkim i nadzornim metodama, koje samo bilježe dinamiku pojave sve više i više novih bolesti.

U Centru za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), znanstvenik mjeri količinu virusa H7N9 koji je uzgojen i sakupljen u CDC laboratoriju.

Tako je između 1940. i 2004. “zabilježeno” više od 300 novih zaraznih bolesti.

Neke od tih bolesti uzrokovao je patogen koji je bio prisutan u različitim vrstama, a potom i u ljudima - na primjer, virus zapadnog Nila, SARS koronavirus i HIV.

Koronavirusi, obitelj virusa kojoj pripada prehlada, skupina su virusa koji izgledaju poput korone (korona) kada se gledaju pod elektronskim mikroskopom.

Druge su uzrokovali novi patogeni koji su evoluirali kako bi poništili učinke dostupnih lijekova, čineći bolesti kao što su tuberkuloza rezistentna na više lijekova i malariju gotovo nemogućima za liječenje.

Neki patogeni, poput bakterija koje uzrokuju lajmsku bolest, nisu novi za ljude, ali njihova je učestalost dramatično porasla, možda zbog promjena koje su novopridošli ljudi donijeli sa sobom iz okoline životinja domaćina ovih patogena.

Znanstvenici su uvjereni da će se svake godine pojavljivati ​​sve više bolesti. Jedan od njih se čak i našalio, rekavši da ako je to za većinu ljudi nešto neshvatljivo i apstraktno, onda je za stručnjake i istraživače također potpuno novo i nepoznato.

Bolesti budućnosti čekaju nas već u prirodi.

Kada su znanstvenici analizirali karakteristike novonastalih bolesti, pronašli su neke sličnosti među njima. Sve poznate bolesti u nastajanju povezane su s naglim rastom populacije, novim ljudskim aktivnostima u okolišu i velikom raznolikošću divljih životinja u području odakle je patogen nastao. Istraživači su otkrili da se oko dvije trećine novih bolesti na ljude prenosi sa životinja.

Više od 70% ovih bolesti poznato je kao zoonotske infekcije (to jest, zarazne bolesti koje pogađaju ne samo ljude, već i neke vrste životinja od kojih se ljudi zaraze. Čovjek se zarazi od bolesnih životinja bilo bliskim kontaktom s njima ili konzumacijom hrane njihovo meso, mlijeko, kao i proizvode od tog mlijeka.U nekim slučajevima se infekcija, na primjer antraks, može prenijeti na zdravu osobu preko predmeta od kože, čekinja i dlake bolesnih životinja) . Na primjer, virus Nipah, koji uzrokuje upalu mozga i prvi put se pojavio 1999. u Peraku u Maleziji, ili SARS koronavirus, kada su oba domaćina virusa koji je zarazio farmere bili šišmiši.

Ako ljudi ne dolaze često u kontakt s divljim životinjama, onda bi takvi patogeni teoretski trebali predstavljati mali rizik za ljude. Ali patogeni mogu napasti ljude tako da prvo zaraze druge životinje, budući da su ljudi u kontaktu s, primjerice, domaćim svinjama. Životinje služe kao srednja karika u ovom lancu bolesti, međutim, one su morale biti u područjima koja su rastuće populacije počele oduzimati divljim životinjama, ili gdje su ljudi rijetko, ako su ikada, zalazili u takva područja.

Znanstvenici kažu da svako područje divljine krije cijeli niz mikroba, od kojih o većini ne znamo ništa. Izgradnjom ceste kroz novo područje tropske šume, stvaranjem tamošnjih farmi svinja, ljudi dolaze u kontakt s ovim patogenima.

Broj patogena pronađenih u divljini i sposobnih zaraziti ljude povećao se tijekom vremena, a posebno tijekom posljednjeg desetljeća 20. stoljeća. Takvi patogeni bili su odgovorni za više od polovice novih zaraznih bolesti koje su se neočekivano pojavile tijekom tog vremenskog razdoblja.

Ljudski kontakt s različitim vrstama divljih životinja, tijekom kojeg dolazi do prijenosa novih virusa, mogao bi se povećati u budućnosti kako populacija raste i ljudi traže mjesta za život i grade naselja u područjima gdje žive, uključujući i blizinu divljih životinja.

Predviđanje budućnosti.

Kada je prvi slučaj HIV-a/AIDS-a otkriven u Sjedinjenim Državama 1981., to je zapravo započela još jedna pandemija koja traje do danas. Vjeruje se da je HIV nastao u čimpanzama, da je zarazio 60 milijuna ljudi i ubio oko 30 milijuna.

Tijekom godina, ako je bilo samozadovoljstva i misli da su zarazne bolesti pobijeđene, to je prošlost.

Samozadovoljstvo koje je bilo prisutno u godinama prije HIV-a uglavnom više ne postoji. Znanstvenici su stalno u potrazi za sljedećim patogenom koji bi mogao izazvati epidemiju. Jedan od virusa na koji su znanstvenici sumnjali bio je H5N1, soj virusa gripe koji je kružio među pticama i ubijao ih. Resursi posvećeni pripremi i upravljanju pandemijom ptičje influence kod ljudi preneseni su i primijenjeni na pandemiju svinjske influence 2009. godine.

Još jedan zabrinjavajući virus gripe na popisu za nadzor je H7N9, ptičja gripa prvi put otkrivena u Kini 2013. godine. Zarazio je niz ljudi koji su došli u kontakt sa zaraženim pticama.

Kako se virusi stalno mijenjaju, kako mutiraju, omogućujući im da se lako šire među ljudima?

Pod elektronskim mikroskopom, virus gripe je u procesu kopiranja samog sebe. Virusni nukleoproteini (plavo) inkapsuliraju genom influence (zeleno). Polimeraza virusa influence (narančasta) čita i kopira genom.

Zapravo, ovo su najteža pitanja za znanstvenike da pronađu odgovore, ne samo kako virusi koji žive u životinjama postaju sposobni zaraziti ljude, već i što ih čini sposobnima za prijenos od osobe do osobe.

Virus H5N1, vjeruju znanstvenici, mora pretrpjeti četiri mutacije prije nego što se može prenijeti zrakom među sisavcima.

Unatoč naporima da se temeljito prouče virusi H5N1 i H7N9, znanstvenici još uvijek ne znaju kako se ljudi zaraze. Mehanizam infekcije obično se počinje istraživati ​​kada se virus već proširi među ljudima.

Znanstvenici su otkrili da u nekim dijelovima svijeta novi virusi imaju velike šanse da se "dokažu". Tropska Afrika, Latinska Amerika i Azija svojom velikom biološkom raznolikošću i brzim razvojem interakcije čovjeka s okolišem pridonose aktivaciji virusa koji odmah prodiru u ljudsko tijelo. I tek tada će moći slijediti ljudski lanac kako bi stigli do bilo koje točke na kugli zemaljskoj.

Epidemije mogu rasti brže i biti skuplje.

Danas putnici mogu prijeći udaljenosti u nekoliko sati od mjesta do kojih su u prošlosti trebali mjeseci. Ali to nije korist samo za ljude, već i za mikrobe. Bolesni putnici mogu biti prijenosnici i nositi patogene do svog odredišta prije nego uopće shvate da su bolesni. U budućnosti će rast stanovništva i brzi razvoj turizma, a to potvrđuju i elementarni matematički izračuni, uvijek biti povezani: gdje bude više turista, bit će i pojave i rasta epidemija.

Pojava SARS-a u Kini 2002. pružila je jasnu sliku o tome kako virus može putovati kada je njegov domaćin čovjek koji koristi moderne putne komunikacije: virus se brzo proširio svijetom u roku od nekoliko tjedana, zarazivši više od 8000 ljudi i ubivši oko 800 prije nego što poduzete su mjere i uvedena su ograničenja putovanja i karantena za žrtve.

Putnički virus može uzrokovati ekonomske gubitke povezane s liječenjem bolesti i kontrolom epidemije. Virus SARS-a koštao je milijarde dolara smanjenjem međunarodnih putovanja za 50 do 70 posto i naštetio je tvrtkama u nekoliko sektora. Rast kineskog BDP-a pao je za 2 postotna boda u jednom kvartalu i pola postotnog boda godišnjeg rasta, prema podacima Svjetske banke i procjenama kineske vlade.

Je li čovječanstvo spremno za suočavanje s budućnošću?

Migracija svjetskog stanovništva iz rijetko naseljenih ruralnih područja u gusto naseljene gradove također može utjecati na širenje patogena. Do 2050. očekuje se da će 85 posto ljudi u razvijenom svijetu i 54 posto u takozvanim zemljama u razvoju napustiti ruralna područja i otići u gradove.

Iz perspektive globalne kontrole bolesti, urbanizacija može imati neke pozitivne aspekte. Međutim, to će se dogoditi samo ako se može uspostaviti učinkovit sustav nadzora i ranog upozoravanja. Koncentracija stanovništva u gradovima zahtijeva jači sektor javnog zdravstva, budući da su ljudi u prepunim gradovima često osjetljiviji na zarazne bolesti.

Znanstvenici kažu da je potreban snažan sustav javnog zdravstva kako bi se odgovorilo na rast populacije, urbanizaciju, starenje stanovništva i povećana putovanja i interakcije između ljudi i životinja koje dovode do pojave novih bolesti.

Jedini izvor optimizma je "ogroman napredak" koji je postignut u smanjenju vremena potrebnog za dobivanje cjepiva protiv svinjske gripe. Manje od dva mjeseca nakon što je svinjska gripa postala pandemija 2009., cjepiva su razvijena i masovno proizvedena.

Nažalost, ljudi danas imaju lažan osjećaj sigurnosti i prilično su nemarni. Uostalom, iako je neke bolesti moguće eliminirati, istina je da većina novih bolesti jednostavno čeka svoje vrijeme, a neka pisma u kojima nam se ljudi obraćaju s molbama za pomoć, jer standardni režimi liječenja više ne djeluju, samo potvrđuju ovaj.

Istraživanje povijesti virusa je problematično jer ne ostavljaju fosile i zbog svojih spletki da sami sebe kopiraju. Da stvar bude kompliciranija, virusi mogu zaraziti ne samo ljude, već i bakterije, alge, pa čak i gljivice.

Ali nije uzalud što se znanstvenici hlade u svojim laboratorijima - uspjeli su složiti teorije o podrijetlu virusa. Znanstvenici su pretpostavili da virusi poput herpesa ili tonzilitisa razmjenjuju svoja svojstva sa stanicom domaćinom. Može se pretpostaviti da su virusi izvorno bili poput velikih dijelova DNK, a zatim su se osamostalili, ili da su virusi nastali u praskozorju evolucije, a neki od njih dugo su ostali u genomima stanica. Činjenica da virusi koji inficiraju ljude i bakterije imaju zajedničke značajke sugerira da imaju zajedničko podrijetlo, nastalo prije otprilike nekoliko milijardi godina. Ovo naglašava još jedan problem s praćenjem povijesti virusa: oni se sastoje od mnogo malih čestica koje dolaze iz različitih izvora. Strukturu virusa usporedio bih s modernim novogodišnjim drvcem – različitih su boja i oblika, od različitih materijala, s novogodišnjim igračkama beskrajno različitih oblika i boja.

Činjenica da se smrtonosni virusi poput ebole, kao i njihovi daleki srodnici koji uzrokuju ospice i bjesnoću, mogu naći samo unutar ograničenog broja vrsta sugerira da su ti virusi relativno novi; naposljetku, ti su se organizmi pojavili zajedno u novije vrijeme. standardi evolucije. Mnogi od ovih "novih" virusa vjerojatno su nastali u kukcima prije mnogo milijuna godina, au nekom su trenutku evolucije razvili sposobnost zaraze drugih vrsta.

HIV, koji se prvi put pojavio kod ljudi 1920. godine, vjeruje se da je druga vrsta virusa poznata kao retrovirus. Ovi jednostavni virusi sadrže srodne elemente koji se nalaze u normalnim stanicama, tako da imaju mogućnost kopiranja i lijepljenja kroz cijeli genom. Postoji niz virusa koji imaju sličan proces samokopiranja koji mijenja normalan protok informacija u stanicama ( lat. retro – revers). Njihov prepoznatljivi način replikacije mogao bi biti most između porijekla života na Zemlji i života kakvog sada poznajemo. Zapravo, među našim genima prepoznajemo mnoge "fosilizirane" retroviruse preostale od infekcije dalekih predaka. To može pomoći u praćenju naše evolucije kao vrste.