Вирусы паразитические: Паразитические — Компьютерные вирусы by nasty

Компьютерные вирусы (Computer viruses)

Компьютерные вирусы (сomputer viruses) — вид вредоносных программ, которые могут внедряться в код других приложений и воспроизводиться, выполняя копирование самих себя. Также они бывают способны распространять свои копии по разнообразным каналам связи.

Компьютерный вирус создается для того, чтобы снизить функциональность аппаратных и программных структур вычислительных устройств: удалять файлы, повреждать данные, блокировать работу пользователя. Воздействие инфекций может быть не только разрушительным, но и раздражающим, так как они тормозят работу операционной системы, ведут к сбоям и внезапным перезагрузкам, сокращают свободный объем памяти. Авторами таких вирусов часто становились исследователи или компьютерные хулиганы, не имевшие корыстного умысла.

Пользователи нередко применяют термин «компьютерные вирусы (computer viruses)» для обозначения всего многообразия вредоносных программ, но это не вполне верно. В настоящее время компьютерные вирусы, заражающие файлы, встречаются весьма редко — в отличие, например, от троянских программ или бэкдоров.

Классификация компьютерных вирусов

Компьютерные вирусы можно систематизировать по тому, на какие платформы они нацелены и для каких операционных систем написаны (Microsoft Windows, Linux и др.), а также по объектам заражения (загрузочные, файловые, скриптовые), по используемым технологиям, по языкам программирования.

Также вирусы можно разделить по способу действия:

• Перезаписывающие. Такие инфекции записывают себя вместо исходного программного кода без замены названия файла. В результате зараженное приложение просто перестает работать, а вместо него выполняется вредоносная программа.
• Паразитические. Эти вирусы вписывают свой код в любое место исполняемого файла. Инфицированная программа работает полностью или частично.
• Вирусы-компаньоны. После самокопирования они переименовывают либо перемещают оригинальный файл. В итоге легитимная программа работает, но только после выполнения кода вируса.
• Вирусы-звенья. Такой вредоносный код меняет адрес расположения программного обеспечения на свой. Таким образом он заставляет операционную систему запускать его без каких-либо изменений в коде других приложений.
• Деструктивные вирусы. Сюда можно включить вредоносные объекты, которые просто повреждают изначальный код программы либо ее компонентов ради их выведения из строя. 

Объект воздействия

Объектом поражения может быть каждый компьютер, но большая часть вирусов ориентирована на платформу Windows. Новые компьютерные вирусы, способные реплицироваться и поражать исполняемые файлы, в настоящее время встречаются весьма редко. Пик их распространения пришелся на конец 90-х годов XX века. С распространением компьютерных сетей и интернета файловые вирусы стали стремительно терять актуальность, так как появились более простые способы распространения вредоносных программ.

Источник угрозы

Выделяют несколько основных путей заражения компьютерных систем файловыми вирусами.

1. Съемные носители. Это могут быть заранее подготовленные дискеты, оптические диски, USB-флешки. Дискеты сегодня не актуальны, но ряды носителей опасной информации пополнили мобильные телефоны и смартфоны, цифровые фотоаппараты, видеокамеры и плееры.
2. Через локальные сети. Вирус, попав на файловый сервер, быстро распространяется на другие компьютеры.

Анализ риска

Стать жертвой вирусов может компьютер любого пользователя. Нанесенный вред варьируется от простого торможения системы до полного выхода машины из строя и порчи файлов. С каждым годом появляются новые виды вирусов, способные обходить привычные способы защиты. Например, в России был замечен бесфайловый вирус, вмешивающийся в работу банкоматов. Об этом рассказано в статье «Хакеры придумали новый способ опустошения банкоматов».

Для защиты компьютерных систем необходимо пользоваться антивирусными программами и регулярно их обновлять, не скачивать и не запускать программы из ненадежных источников, проверять на наличие вирусов съемные носители, игнорировать подозрительные письма и сообщения. Рекомендуется делать резервные копии важной информации.

Ученые обнаружили паразитизм среди вирусов: Наука и техника: Lenta.ru

Ученые из Франции обнаружили гигантский вирус, на котором паразитирует вирус меньшего размера. Оба найденных вируса были описаны впервые. Работа исследователей опубликована в журнале Nature (doi:10.1038/nature07218).

Хозяином вируса-паразита стал гигантский мамавирус, открытый учеными из Французского национального центра научных исследований (CNRS) под руководством Дидье Рауля (Didier Raoult). Они выделили вирус из амебы, обитающей в башенном охладителе в Париже. Биологи назвали находку мамавирусом, так как по размеру он превосходит своего предшественника Acanthamoeba polyphaga mimivirus. Этот вирус, до последнего времени бывший единственным вирусом-гигантом, был описан той же группой ученых в 2003 году. Специально для него был создан новый род вирусов — мимивирусы. Из-за размеров A. p. mimivirus ученые, выделившие его более десяти лет назад, приняли вирус за бактерию.

Изучая нового гиганта, исследователи обнаружили, что вместе с ним выделяется крошечный вирус, геном которого включает всего 21 кодирующую белок последовательность. Он получил имя Sputnik (вероятно, на выбор названия оказал влияние один из соавторов работы, биолог Евгений Кунин). Для сравнения, геном A. polyphaga содержит более 900 генов.

Биологи установили, что из клеток, зараженных мамавирусом и вирусом Sputnik, выходит меньше мамавирусных частиц, способных инфицировать другие клетки. Кроме того, у многих из них были обнаружены дефекты. Таким образом, Sputnik нарушает нормальную «жизнедеятельность» мамовируса. Такой вид сосуществования организмов в биологии называется паразитизмом.

Можно сказать, что Sputnik является двойным паразитом. Вирусы неспособны существовать автономно — в их геноме закодированы не все белки, необходимые для самовоспроизведения. Чтобы размножаться, вирусы используют геном клетки-хозяина. Они «перепрограммируют» его, заставляя клетку работать на копирование вирусных геномов и сборку готовых вирусных частиц. Sputnik действует точно так же, только для своих нужд он использует «подлаженный» мамавирусом под себя геном хозяйской клетки.

Помимо провоцирования новых споров о том, являются ли вирусы живыми организмами, открытие вируса-паразита может иметь значение для изучения океана. Проведенное в 2008 году исследование выявило большое количество последовательностей ДНК, сходных с ДНК мамавирусов. Рауль предполагает, что до сих пор мамавирусы не были выделены из океанической воды, так как из-за своих размеров они просто не проходят в фильтры, обычно используемые для получения вирусов. Ученый предполагает, что мамавирусы могут паразитировать на планктоне. Кроме того, Рауль и коллеги обнаружили в образцах морской воды последовательности ДНК, напоминающие ДНК вируса Sputnik. Если гигантские вирусы и их паразиты действительно присутствуют в планктоне, то они могут оказывать очень существенное влияние на его численность и, соответственно, на все пищевые цепи морских экосистем.

Паразиты: какова природа вирусов и почему они возникают все чаще :: Здоровье :: РБК Стиль

Коронавирус становится поводом пошутить над незнакомцем, ему посвящают мемы, о нем слагают песни. Вирус проникает не только в организмы живых существ, но и в поп-культуру. Однако пройдет время, и о нем все забудут, как когда-то перестали говорить о вирусе Эбола, атипичной пневмонии и оспе.

Север Туркмении, 1980-е годы. В Средней Азии возникла вспышка ранее неизвестного вируса. Обстановка сложная и напряженная. Вирус передается через зараженную воду. Из-за ее употребления количество заболевших резко растет. В большинстве случаев болезнь протекает относительно благополучно, но ужас в том, что умирают в основном женщины в третьем триместре беременности.

Начались всесторонние исследования, во время которых был открыт вирус гепатита Е. Его основное проявление — «желтуха». Сейчас появилась вакцина и различные методы профилактики этой инфекции. Тогда в эпицентре событий работал эпидемиолог Михаил Фаворов.

Михаил Фаворов,

эпидемиолог, доктор медицинских наук

«Я многократно бывал в центре эпидемических вспышек — в Африке, Азии, Индии. Но та, в городе Дашогуз на севере Туркмении, была, пожалуй, одной из самых тяжелых и напряженных. Помню, мы развернули 30-коечную реанимацию для тяжелобольных беременных. Такая эпидемия напоминает ситуацию во время войны, только война — это эпидемия травматизма, а здесь борьба происходит с невидимым врагом».

Сегодня Михаил Фаворов живет в США, занимает пост президента компании DiaPrep System Inc и продолжает активно работать в области диагностики, контроля и профилактики инфекционных заболеваний.

История болезни

Вирус — простейшая форма жизни. Принято считать, что если он находится внутри человека или животного, то становится живым существом — размножается и обменивается информацией. Но когда вирус находится вне организма, он считается неживым. О вирусах мы узнали сравнительно недавно, около 100 лет назад. Микробиолог Дмитрий Ивановский опубликовал исследование о существовании некой субстанции, которая проходит через фильтры, задерживающие бактерии, и назвал ее вирусом. В то время как чума человечеству известна многие тысячелетия, у нее другая природа — она вызывается бактериями, которые являются более сложным и крупным организмом. Ее распространение было связано с низким уровнем жизни и плохой гигиеной. Процент летальности достигал 25%, то есть при легочной форме погибал каждый четвертый.

Кадр из сериала «Дождь»

© imdb

Среди вирусных инфекций самой страшной была оспа, которая затронула все страны мира. Вызывалась она вирусом натуральной оспы. Вакцину удалось изобрести благодаря случайному знакомству с коровьей оспой. Вирус животных, которые выступали переносчиками, вводили в организм человека, но вакцинированные не заболевали человеческой формой болезни: организм защищали антитела введенного вируса. Уникальность натуральной оспы в том, что это антропонозный вирус — им болели только люди. Поэтому, когда произвели вакцину, оспу удалось искоренить. В 1950-х годах в Африке были вакцинированы последние контактировавшие с больными, а с 1978 года вирус был полностью ликвидирован. Оспа исчезает, когда у последнего заболевшего появляются антитела, — он выздоравливает и перестает быть переносчиком.

Другое дело, что основная часть вирусов зоонозна, то есть переносится от животных к людям, и полностью искоренить такой вирус вряд ли удастся. Первая его передача от животного к человеку называется кроссвидовым переходом. Так, всем известный вирус гриппа сначала переносили птицы, и только во время Первой мировой войны случился переход на человеческую популяцию, вызвавший эпидемию «испанки», в результате которой умерли десятки миллионов людей.

За последние 20 лет мы наблюдаем уже третью попытку перехода коронавируса на человека. Вакцина, конечно, будет найдена, считает Михаил Фаворов, но не стоит ждать, что «переходы» коронавируса и других зоонозных инфекций прекратятся даже при совершенствовании медицины.

Рецепты с летучей мышью

«Взять одну летучую мышь, варить в кипящем кокосовом молоке около 15 минут с зеленым луком, морковью и специями» — так звучит рецепт апокалиптичного супа, одного из множества китайских деликатесов. Летучие мыши в Китае продаются засушенными и используются в качестве средства альтернативной медицины. Именно эти существа стали причиной возникновения вспышки эпидемии SARS (атипичной пневмонии) в 2003-м, лихорадки вируса Эбола в 2014-м и коронавируса COVID-19. Фильм Стивена Содерберга «Заражение» прекрасно проиллюстрировал цепочку случайностей, которая привела к эпидемии, похожей на вспышку смертельного вируса Нипах в Малайзии в конце 1990-х годов. Все началось также с летучей мыши, вирус перешел на свиней, а затем на человека.

«Вспышка эпидемий — это не просто случайность, а стечение обстоятельств, — рассказывает Михаил Фаворов. — И все они вызваны изменениями в окружающей среде. Человечество, ранее никогда не контактировавшее с летучими мышами достаточно близко, вдруг полезло в пещеру, изловило их. Затем мышей принесли в какое-то место, обработали, возможно, люди даже спали с ними в одном помещении. Зоонозные инфекции обычно передаются при двух условиях: большая доза патогена и достаточно близкий контакт. Еще одним стимулом может быть то, что в этом году у мышей была так называемая эпизоотия — вспышка инфекции. А это значит, что на человека попала большая доза — миллионы вирусных частиц. Среди этих частиц всегда находится вариация, которая прикрепляется на рецептор в человеческом организме и попадает внутрь клетки. Причем первый контакт самый тяжелый и часто приводит к гибели первого заразившегося, потому что все системы и ферменты другие, вирус совершенно не приспособлен к человеку и быстро ведет к разрушению организма. Сами же мыши не болеют, а служат только переносчиками».

Кадр из сериала «Вирус»

© imdb

Тепло наших тел

По уровню плотности населения Китай и Индия превосходят все остальные регионы планеты, а разнообразие видов животных в Африке настолько велико, что большинство из нас вряд ли догадываются о существовании некоторых из них, например окапи, виверр, руконожек. Как редкие животные, так и плотность населения становятся дополнительными стимулами высокой скорости распространения заражения. Вирусы не поражают отдельно китайцев или представителей других наций, вирусы аполитичны и не имеют вероисповедания. Они умеют приспосабливаться к любым изменениям среды не хуже человека. Все, что им нужно, — тепло наших тел и, возможно, определенные рецепторы.

Коронавирус можно назвать в некотором роде эйджистским — болезнь в единичных случаях затрагивает детей, а умирают в основном пожилые люди. Одна из теорий, выдвинутая экспертами, говорит о том, что существует некий рецептор, который появляется только у взрослых. Этот «предательский» рецептор помогает вирусам прикрепиться к клетке в большом объеме. Но это пока только гипотеза, и, чтобы подтвердить ее, нужно проделать огромную работу по изучению вирусов. Их структура сложна и многообразна. Вирусы различаются по форме, по механизму репликации (поражения организма), но самая большая разница в том, что часть вирусов обладает основной нуклеиновой кислотой — ДНК, а другая часть содержит РНК. Это две разные «природы», и разница между ними гораздо больше, чем между слонами и бактериями — и те и другие хотя бы имеют клетки, которые содержат ДНК.

Вспышка эпидемий — это не просто случайность, а стечение обстоятельств.

Каждый вирус обладает своей особенностью, которую он использует для паразитирования на живом существе, и от этого взаимодействия зависит, к чему приведет заболевание. Если вирус «наш», антропонозный, то глобальных эпидемий он, как правило, не вызывает (за редким исключением той же оспы). Он вызывает болезнь, которая приводит, например, к хроническому заболеванию, как в случае гепатита B и ВИЧ. Если вирус зоонозный, то он так или иначе приводит к вспышке эпидемии.

Защита

Все закрыто: рынки, магазины, метро. Остановки общественного транспорта абсолютно пусты. По тротуарам проплывает только мусор, гонимый ветром, исчезающий в желтоватой дымке. Странно, если учесть, что в городе проживают миллионы человек. Изредка на улице появляются люди в респираторных масках, некоторые сделаны из подручных средств. Однажды увидев такую картину, вряд ли возможно спутать с чем-то эпицентр распространения респираторного заболевания, и защищаться надо незамедлительно.

«Способы защиты от вируса в глобальном и локальном смысле зависят от того, как распространяется вирус и какова его природа, — объясняет Михаил Фаворов. — Во время вспышки гепатита Е вирус передавался через воду, так что целесообразным было прекратить любой контакт с водой. Когда происходит респираторная вспышка, как сейчас, то ее сложнее контролировать. Китайцы поступили очень грамотно: они изолировали многомиллионный город. Это древний проверенный метод борьбы с эпидемией, который был найден еще в Средние века, когда боролись с чумой. Нужно ждать, пока люди переболеют или «проиммунизируются», — вирус имеет свойство приспосабливаться и перестает подавать симптомы, в то время как организм человека вырабатывает против него антитела. Когда людей с антителами будет более 30%, то можно говорить о том, что эпидемия скоро закончится».

Чтобы обезопасить себя и свою семью во время респираторной эпидемии, главное — находиться на расстоянии не ближе 2 м от заболевшего, чихающего или кашляющего человека, мыть руки каждые два часа, проветривать помещения, минимально контактировать с людьми.

«Респираторная маска вполне может защитить, но проблема в том, что надежна она всего 20 минут», — напоминает Фаворов.

Кадр из фильма «Парень из пузыря»

© kinopoisk.ru

Гонка вооружений

История человечества насчитывает десятки тысяч кровавых войн, но самые страшные по потерям, пожалуй, — войны с паразитами. По некоторым данным, от чумы умерло больше людей, чем в результате всех войн, вместе взятых, — около 186 млн человек. От одной Юстиниановой чумы, первой зарегистрированной в истории, погибли 100 млн человек. Разработка защиты от биологической угрозы требует больших затрат, поэтому вакцины создаются только для тех вирусов, которые представляют реальную опасность. Более того, к некоторым вакцинам вирусы привыкают, становятся устойчивыми и меняют свою структуру, поэтому человечеству приходится постоянно быть начеку и придумывать что-то новое.

Респираторная маска вполне может защитить, но проблема в том, что надежна она всего 20 минут.

В микробиологии это называют гонкой вооружений между вирусом и человеком — когда вирус привыкает, а человек разрабатывает более изощренный вид вакцины. Это можно отнести к вирусу гриппа, способному постоянно изменять свои антигенные структуры, ускользая от иммунитета или вакцины. Например, изначально был грипп А, от которого была изобретена вакцина. Но микроскопические существа, точнее их нуклеиновые кислоты, подобрали ключ к существованию в организме. Так появился грипп типа В. Но далеко не все вирусы могут «декодировать» вакцину. Например, вирус кори, к которому есть вакцина, не меняется столетиями и не может выжить в организме при наличии антител.

Высшая цель

На уроках биологии нам говорили, что жизнь — это способ существования нуклеиновых кислот. Один из вариантов существования нуклеиновых кислот — это вирусы, которые живут на других организмах. Они совершенно не заботятся о нашем благополучии, они пытаются приспособиться, как и все живые существа на планете. Единственное, за что стоит их благодарить, — эволюционное совершенство иммунной системы человека. Веками, когда появлялось какое-либо заражение, организм человека вырабатывал антитела и формировал клеточный иммунитет. Все знают, что если держать человека в стерильной среде, а потом выпустить на улицу, он вскоре умрет, потому что у него не будет механизма выработки защиты. Но это не цель существования вирусов, скорее побочный эффект.

Кадр из фильма «Эпидемия»

© imdb

Прогнозировать возникновение вспышек вирусов еще сложнее, чем рассуждать о высших смыслах. Это всегда уникальная ситуация, которая происходит в результате изменения состояния окружающей среды, при которой человек попадает в новые условия взаимодействия с другими видами животных. А сегодня антропогенное воздействие на окружающую среду достигло абсолютно несопоставимых масштабов по сравнению с предыдущими поколениями, к тому же человек как вид постоянно растет. У ученых есть возможность наблюдать за попытками вирусов совершить кроссвидовой переход благодаря лабораторным методам слежения. Врачи ликвидировали оспу и почти победили вирус полиомиелита — это внушает надежду, что с новым вирусом можно будет хотя бы договориться. Как бы ни сложились эти взаимоотношения, стоит помнить: пока человек будет существовать как вид, всегда найдутся те, кто захочет на нем паразитировать.

Как защититься от коронавируса? Узнайте здесь. 

Вирусы. Простейшие существа и серьёзные задачи для учёных — Краевой фонд науки

28 апреля 2020

Поделиться

Так уж повелось, что о
многих вещах человек задумывается, когда появляется проблема. Объявили пандемию
– и все стали чаще мыть руки, в общественных местах появились антисептики, а
ручки дверей стали усиленно протирать. Вирусы были рядом с нами всегда. Но так
ли хорошо мы их знаем и готовы ли защищаться от них не только в период
пандемии? О том, кто или что такое вирусы, как они размножаются и почему их
нужно не истреблять, а изучать, рассказывает эксперт Красноярского краевого 
фонда науки, заведующая кафедрой биофизики СФУ, профессор, доктор
биологических наук Валентина Александровна Кратасюк.  

-Валентина
Александровна, человечество не первый раз сталкивается с вирусами. Что они
собой представляют?

— Вирусы –это простейшие
существа. Настолько простые, что идет спор о том, живые ли это существа или
нет. Это связано, в первую очередь, с тем, что вирусы не  могут размножаться вне живых клеток. У
вирусов нет собственного обмена веществ, а для синтеза своих молекул им
необходима клетка-хозяин.  При
этом устроен вирус идеально для такого паразитического поведения. В отличие от
клеток живых организмов вирусы не имеют клеточной оболочки, органелл,
протоплазмы и других компонентов клетки. 
Все вирусы состоят из двух основных типов молекул –наследственного
материала (РНК –рибонуклеиновая кислота или ДНК –дезоксирибонуклеиновая
кислота) и белковой оболочки. Жизненный цикл вируса состоит в том, что
нуклеиновая кислота проникает в клетку и, используя возможности клетки,
нарабатывает  свою ДНК или РНК, а также
свои белки. Затем вирусные частицы самопроизвольно собираются в инфицированной
клетке, разрушая ее, и  уже батальоны
вирусов продолжают свое черное дело.

—
Действительно ли коронавирус опаснее других, известных человеку? И если да, то
чем?

— Коронавирус
— это РНК-содержащий вирус, передающийся людям и животным. 2019-nCoV — это
новый штамм коронавируса, который произошел от диких животных (предположительно
— от летучих мышей). Пути передачи: воздушно-капельный (вирус выделяется при
разговоре, чихании, кашле) и контактный (например, при касании грязными руками
лица, носа, глаз). 2019-nCoV в 2-3 раза менее заразен, чем корь, и в 2-3 раза
заразнее гриппа. Процент летальности — 2,3%.

38 видов
короновируса известны науке, но только 6 из них передаются человеку. Новый
вирус отличается большей активностью. 
Это пневмотропный вирус, то есть он поражает легкие человека. Все
вирусные инфекции одинаковы и поэтому затруднена точная диагностика. Наши
новосибирские коллеги быстро разработали диагностический метод на короновирус.
Честь им и хвала.

—
Какие вирусы за историю человечества приводили к эпидемиям и какие из них
удалось победить?

— Всем известны ежегодные эпидемии гриппа. В
1918-1920 годах была печально известная «испанка», вызванная вирусом
h2N1, от которой пострадало 20 — 40% населения Земли в Испании, Швейцарии,
Португалии, Сербии, Греции, Англии и других государствах. Можно также вспомнить
пандемию 1957 года («Азиатский грипп») и 1968 года («Гонконгский
грипп»).  В 2001 году в Европе была
большая вспышка ящура, привезенного из Восточной или Юго-Восточной Азии через
продукты животного происхождения.   В
2003-2005 годах вирус H5N1 вызвал сильнейшую в истории вспышку гриппа среди птиц,
которая привела и к гибели людей. Мы еще помним эпидемию атипичной пневмонии. И
все эти эпидемии удалось победить.

Следует еще отметить, что российская
эпидемиологическая служба имеет большой опыт борьбы с инфекциями, который
опирается на опыт эпидемиологов двух прошлых столетий. Сложность настоящей
ситуации состоит в том, что очень сильно увеличилась миграция, и потому одним
из важных средств защиты от заражения является изоляция и карантин. 

— Есть ли
какой-то общий алгоритм борьбы с вирусами?

Конечно. Нужно приостановить размножение вирусов, что можно сделать разными путями, например, с помощью ферментов, разрушающих их генетический материал и не позволяющих копировать РНК и ДНК. Так, для лечения энцефалита, вызванного РНК-овым вирусом, используют препараты рибонуклеазы наряду со специфическим гамма-глобулином. Для защиты от вирусов в России активно используют препараты интерферона. Но надо помнить, что это заместительная терапия. При инфицировании вирусом собственный интерферон появляется на 4-5 день заболевания, потому интерферон применяют для профилактики и лечения в первые 4-5 дней заболевания.
Сейчас продают большое количество иммуномоделирующих препаратов, таких как Кагоцел, которые имитируют проникновение вируса в организм и стимулируют иммунную систему, но они нужны в первую очередь для профилактики заболевания, а не для лечения.
Кстати, вирусы прекрасно истребляются спиртом, на чём основано действие антисептиков,  и перекисью водорода, а также полезна рекомендация почаще мыть руки.
С новым коронавирусом оказалось важным сохранить молодость. Может, стоит подумать об этом?

—
Каков механизм появления новых вирусов и можно ли как-то противостоять их появлению?

Как и все живые организмы,
вирусы эволюционизируют, то есть появляются новые вирусы, за счет мутаций в генетическом
 материале.  РНК–вирусы имеют маленький период
размножения и повышенную частоту мутаций (одна точечная мутация или более на
геном за один раунд репликации РНК вируса). Такая повышенная частота мутаций
позволяет вирусам быстро адаптироваться к изменениям в окружающей среде. Быстрое
мутирование вирусов также вызывает проблемы с разработкой действенных вакцин и
противовирусных препаратов, так как мутации устойчивости к новым лекарственным
препаратам возникают очень быстро. Потому и есть трудности в создании защиты от
ежегодных эпидемий гриппа. Появляется новый мутированный вирус, для истребления
которого может не пригодиться прошлогодняя вакцина. Эволюцию невозможно
остановить. Да и нужно ли истреблять вирусы? Например, свойство вирусов
проникать в клетки используется широко в генетической инженерии и молекулярной
биологии для создания рекомбинантных организмов.

Поэтому вирусы нужно не истреблять,  а изучать.

Оригинал

Идеальные паразиты | Публикации | Вокруг Света

Вирусы табачной мозаики имеют форму удлиненного цилиндра. Внутри белкового чехла находится свернутая спираль РНК

Этого гипотетического возбудителя Ивановский назвал «фильтрующейся бактерией» за способность беспрепятственно проходить через самые тонкие фильтры. Несколько позже голландский ученый Бейеринк, независимо от Ивановского открывший микроорганизмы с такими свойствами, предложил термин «фильтрующийся вирус» (от латинского слова virus, означавшего «яд, вредоносное начало»). Увидеть его непосредственно не удавалось ни под каким увеличением, но Ивановский разглядел в пораженных клетках какие-то странные микроскопические кристаллы. В здоровых клетках они никогда не встречались, и ученый предположил, что это могут быть скопления таинственного возбудителя. Опубликованная в 1892 году работа русского микробиолога была принята мировой наукой с энтузиазмом: к этому времени стали известны многие инфекционные болезни, возбудителей которых не удавалось ни разглядеть, ни вырастить в культуре. Даже великий Пастер не смог выделить возбудителя бешенства (что не помешало ему создать эффективную вакцину против этой болезни). Но вот «кристаллы Ивановского» вызвали откровенный скепсис: представить себе кристаллы, состоящие из живых организмов, ученым конца XIX века было не под силу. Только в 1935 году американский вирусолог Уэнделл Стенли, выделив вирус табачной мозаики в чистом виде, доказал, что тот действительно может складываться в кристаллы и вновь распадаться на отдельные вирусные частицы, не теряя способности к заражению. Двумя же годами раньше был изобретен электронный микроскоп, позволивший наконец воочию увидеть возбудителей-невидимок. Но окончательно разобраться в природе вирусов удалось только во второй половине ХХ века — после понимания роли нуклеиновых кислот в передаче наследственной информации.

Приданое в виде вируса

Исследования в природе показали, что практически у всех живых существ есть свои «ручные» вирусы. Мало того: характерные «вирусные» последовательности нашлись и в хромосомах растений и животных, получить от которых соответствующие вирусы не удалось. Судя по всему, жить в геноме и неспешно размножаться — это еще не самое удивительное. Высший класс — это не размножаться совсем. При этом вирусы все равно будут переданы по наследству потомству хозяина, к которому вместе с необходимыми генами перейдут и странные нуклеотидные последовательности, не кодирующие никакие белки…

В свое время ученые были поражены, какая огромная доля генома животных и человека никогда не считывается. Этой части ДНК (получившей прозвище «мусорной») приписывались самые разные функции: регуляторная, резервная, защитная… Сейчас уже известны даже некоторые косвенные подтверждения того, что она в самом деле играет определенную роль в нормальном функционировании клетки. Это не исключает, однако, того, что изрядную ее часть составляют бывшие вирусы, отказавшиеся от всякой собственной жизнедеятельности и пассивно копирующиеся вместе с геномом хозяина.

Выжить любым способом

У тех вирусов, которые не отказались от самостоятельного существования, жизнь не столь легка и беззаботна: между ними и заветной клеткой, где они могут ожить, стоит целый ряд барьеров. Прежде всего вирус должен найти организм-хозяин, что само по себе непростая задача для того, у кого нет ни органов чувств, ни средств передвижения. В этом деле вирусы полагаются на случай и огромную численность: если выбрасывать в пространство бесчисленное множество собственных копий, какой-нибудь из них обязательно повезет.

Следующее препятствие — внешние покровы. Если бактериофаги имеют дело сразу с клеточной мембраной, то, скажем, вирусам наземных позвоночных противостоит плотное покрытие из многих слоев мертвых сухих клеток. Преодолеть этот барьер вирусы не в состоянии, и потому в наши организмы они могут попасть только через слизистые оболочки (дыхательных путей, пищеварительного тракта или половых органов) либо при прямом введении в кровь — скажем, комариным хоботком или нестерильным шприцем. Но и этот путь небезопасен: слизистые оболочки выделяют слизь, смывающую вирусы. Кровь же патрулируется сразу несколькими типами иммунных клеток, задача которых вылавливать любой чужеродный белок. Если вирус появился в организме в первый раз, иммунной системе нужно некоторое время, чтобы наработать нужное количество антител — белковых молекул, связывающихся именно с этим вирусом. Но достаточно одной встречи, чтобы антитела остались в крови, и в следующий раз «знакомый» вирус будет тут же опознан и уничтожен.

Для многих вирусов, например для возбудителей оспы или краснухи, эта трудность непреодолима: человек, однажды переболевший этими болезнями или привитый от них, больше никогда не заражается. Но другие вирусы выработали приемы, позволяющие раз за разом обманывать иммунитет. Например, у знакомого всем нам вируса гриппа оболочка состоит из белков двух типов — гемаглютинина (H) и нейраминидазы (N). Ими вирус берет на абордаж клетки-жертвы и по ним же его опознают антитела. Однако при изменении хотя бы одного из ключевых белков имеющиеся антитела ничего не смогут поделать с таким вирусом, и человек почти гарантированно заболевает. Так начинались пандемии гриппа — «испанка» 1918—1919 годов, «сингапур» 1957 года, «гонконг» 1968-го. Штаммы, которые их вызвали, так и обозначают по типам ключевых белков: H0N1, h3N2, h4N2… Но даже если сами белки не модифицировались, простое изменение их расположения в вирусной оболочке тоже сбивает иммунную систему с толку: интенсивность связывания вирусов антителами резко падает и может оказаться ниже темпов размножения вируса. С 1968 года в мире циркулирует штамм h4N2, давным-давно знакомый нашим антителам, что не мешает ему каждую зиму собирать свою дань со всех стран. А, например, у вируса полиомиелита капсула образована одинаковыми «блоками», но каждый из них сам состоит из четырех белковых цепей. Тасуя их антигенные участки, вирус ускользает от опознания.

Убийцы и снабженцы

Некоторые вирусы пришивают к краям своих белков какие-нибудь необычные группы атомов, тогда эти белки становятся неузнаваемыми для ферментов, которые должны их расщепить. Но самое радикальное решение нашли возбудители иммунодефицитов, в том числе уже упоминавшийся ВИЧ: лучшая защита — это нападение.

Ученые еще не вполне ясно представляют себе ключевые события заражения человека этим смертоносным заболеванием, но то, что уже известно, поражает воображение. Попав в организм, ВИЧ оказывается в лимфатических узлах, где его захватывают специальные клетки, задача которых удержать любого чужака до подхода полномочных «блюстителей». Вслед за тем появляются поднятые по тревоге В-лимфоциты — рядовые иммунной системы. Когда они уже вовсю работают, прибывают Т-лимфоциты. И вот тут происходит невероятное: вирус, уже обнаруженный, зафиксированный и облепленный антителами, ухитряется внедриться в Тлимфоцит и начать в нем размножаться. Пораженная клетка теряет способность выполнять свои обязанности, зато щедро раздает копии вируса своим собратьям. Не получая команд от Т-лимфоцитов, прочие иммунные клетки не могут справиться с вирусами, и в конце концов вся иммунная система рушится. Все это напоминает крутой боевик, где уже пойманный преступник захватывает в заложники полицейского начальника и, отдавая через него свои приказы, дезорганизует все управление.

Защита и противостояние

Впрочем, ВИЧ — это все-таки исключение. Прочие вирусы, как уже говорилось, преодолевают иммунный барьер с помощью всякого рода маскировки. Чтобы с неудовольствием обнаружить, что препятствия еще не кончились: атакованная клетка вырабатывает особый белок интерферон. Под его действием и она сама, и соседние клетки вырабатывают специальные белки, подавляющие синтез вирусных белков.

Столь сложная и эшелонированная защита показывает, что многоклеточные организмы и вирусы прошли долгий путь совместной эволюции. Был период, когда вирусы считали самой древней, доклеточной формой жизни. Однако эта теория плохо состыковалась с тем, что вирус, находящийся вне клетки, неспособен к самостоятельной жизнедеятельности.

Сейчас большинство ученых придерживаются обратного взгляда: вирус — это компания беглых генов. К такому пониманию их склонило открытие в 80-х годах прошлого века «прыгающих генов» — транспозонов. Если обычный ген пребывает на своем месте в определенной хромосоме и может только меняться местами со своим коллегой из другой такой же хромосомы, то транспозоны живут по принципу «нынче здесь — завтра там». Они способны вырезать себя из общей ленты ДНК и вставлять совсем в другой участок, возможно, в другой хромосоме. Если учесть, что вирусы, встроившиеся в геном клетки, тоже могут в любой момент покинуть хозяина, то граница между вирусами и транспозонами становится довольно условной.

Кстати, переезжая на новое место жительства, вирусы нередко прихватывают с собой один или несколько хозяйских генов, перенося их в геном нового хозяина. Последствия такого «подарка» для организма-получателя могут быть очень разными: от злокачественной опухоли до новых эволюционных возможностей. Совсем недавно, например, появились данные о том, что один из ключевых генов, ответственных за формирование плаценты, возможно, был принесен в геном древних млекопитающих как часть внедрившегося вируса. Не заразись им кто-то из наших предков, мы бы могли проводить раннее детство в сумках на животах матерей.

Некоторые ученые предполагают даже, что вирусы поддерживают генетическое единство жизни: с их помощью разные, часто даже неродственные виды регулярно обмениваются генами, а заодно — и эволюционными новинками. Во всяком случае, для бактерий подобная роль вирусов доказана. Видимо, нам еще предстоит в полной мере оценить роль этих странных образований в функционировании и развитии биосферы.

Что касается борьбы с вирусами как возбудителями заболеваний, то совершенно ясно, что каждый из них требует индивидуального подхода. Их патогенность никак не связана с формой, размером или способом размножения, что осложняет лечение пациентов. Ведь даже вирусы, сходные между собой, могут стать причиной различных заболеваний. Так, пикорновирус является причиной столь непохожих заболеваний, как миокардит, конъюнктивит, гепатит или ящур. И единственно эффективным методом борьбы с ними можно считать лишь профилактические меры — вакцинацию.

Понимая всю серьезность данной проблемы, ЕС приступил к реализации Пятой рамочной программы, значительная часть исследований которой отводится вопросам, связанным с медициной. На разработку усовершенствованных или новых вакцин, в частности против вирусных заболеваний, включая некоторые виды рака, а также на совершенствование методов борьбы с инфекционными заболеваниями выделено 300 миллионов евро.

Читайте также на сайте «Вокруг Света»:
Азбука вирусного гепатита Приходящий внезапно
Бессмертная инфлюэнца
Отступившая эпидемия
Привычка прививать

ЕМИСС

Единая межведомственная информационно-статистическая система
(ЕМИСС) разрабатывалась в рамках реализации федеральной целевой
программы «Развитие государственной статистики России в 2007-2011
годах».

Целью создания Системы является обеспечение доступа
с использованием сети Интернет государственных органов,
органов местного самоуправления, юридических и физических
лиц к официальной статистической информации, включая
метаданные, формируемой в соответствии с федеральным
планом статистических работ.

ЕМИСС представляет собой государственный информационный ресурс,
объединяющий официальные государственные информационные
статистические ресурсы, формируемые субъектами официального
статистического учета в рамках реализации федерального плана
статистических работ.

Доступ к официальной статистической информации, включенной в
состав статистических ресурсов, входящих в межведомственную
систему, осуществляется на безвозмездной и недискриминационной
основе.

Система введена в эксплуатацию совместным приказом
Минкомсвязи России и Росстата от 16 ноября 2011 года
№318/461.

Координатором ЕМИСС является Федеральная служба государственной
статистики.

Оператором ЕМИСС является Министерство связи и массовых
коммуникаций РФ».

Контактная информация

В случае возникновения проблем при работе с системой пишите нам:
[email protected]
или звоните:

Классификация вирусов, защита от вирусов

%PDF-1.5
%
2 0 obj
>
/Metadata 5 0 R
/StructTreeRoot 6 0 R
>>
endobj
5 0 obj
>
stream
2015-03-03T11:16:23+03:002015-03-03T11:15:07+03:00Microsoft® Word 2010Microsoft® Word 2010application/pdf

endstream
endobj
22 0 obj
>
stream
x=ۮ$q?̣l6o&\0 aAd=Xr}߇lͪ»ɞsVq^LV?O?|ݗǏ|~|ǟ~O|^/޿».A .֩,qz,*YZ{z=yVW1|)4e

yzW-r1I1qq}

s|JL

вирусов простейших паразитов и вирусная терапия: пришло время? | Журнал вирусологии

35.

Артикул
PubMed Central

Google Scholar

Вирусы обостряют заболевание, вызываемое паразитом Leishmania — Медицинская школа Вашингтонского университета в Сент-Луисе

Посетите новостной центр

Эволюция паразитарных вирусов намекает на то, как Leishmania впервые заразила позвоночных.

Getty Images

Стивен Беверли, доктор философии, обнаружил, что вирусы, скрытые внутри паразита Leishmania (вверху), усугубляют болезнь, вызванную паразитом.Теперь, эволюционный обзор вирусов у родственных паразитов показывает, что вирусы Leishmania, возможно, помогли ему перейти от заражения насекомых к заражению позвоночных.

Более миллиона человек в тропических странах заражаются паразитом Leishmania каждый год через укусы инфицированных москитов. У большинства людей в местах укусов появляются обезображивающие, но не опасные для жизни поражения кожи. Но если паразит распространяется на внутренние органы, он вызывает заболевание, известное как висцеральный лейшманиоз, от которого ежегодно умирает около 30 000 человек.

Стивен Беверли, доктор философии, профессор Марвина А. Бреннеке и глава отделения молекулярной микробиологии Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, является мировым экспертом по смертоносным паразитам. Он изучал базовую биологию Leishmania , когда по счастливой случайности обновил область вирусологии паразитов. Вместе с давним сотрудником Николя Фазелем, доктором философии из Лозаннского университета в Швейцарии, и другими коллегами, Беверли обнаружил, что паразитов Leishmania, паразитов, инфицированных вирусом, получивших название Leishmaniavirus , вызывают значительно более тяжелые заболевания, чем паразиты без вируса.Позже другие исследователи показали, что вирусы родственных паразитов, такие как Trichomonas , вызывающие вагинальные инфекции, и потенциально Cryptosporidium , вызывающие диарею, также могут обострять болезнь.

Беверли рассказал о зарождающейся области паразитарной вирусологии и своей новейшей статье, эволюционном исследовании, которое предполагает, что вирусы Leishmania могли помочь паразитам инфицировать позвоночных. Статья была опубликована 25 декабря в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Что такое вирусы-паразиты?

Давно известно, что паразиты, как и любое другое существо, имеют свою долю вирусов. Но долгое время они никого не интересовали. Очень немногие из них были заразными, они никогда не были связаны с какими-либо заболеваниями, и их более или менее считали диковинками. Но шесть или семь лет назад в процессе сбора доказательств, чтобы ответить на другой вопрос, мы — вместе с лабораторией Фазеля — обнаружили несколько действительно хороших доказательств, которые показали, что вирус лейшмании играет роль в развитии болезни.Если паразит Leishmania является переносчиком этого вируса, это означает более тяжелое заболевание, большее количество паразитов и вероятность метастазирования инфекции. Это не то, что мы стремились изучить, но вы следите за тем, куда идут данные. Данные привели нас сюда, и мы поехали.

Как паразитарные вирусы ухудшают паразитарные заболевания?

Важно помнить, что люди не заражаются паразитами и вирусами. Скорее люди заражаются паразитом, внутри которого спрятан вирус.Мы думаем, что иммунные клетки убивают некоторых вторгшихся паразитов, высвобождая вирус. Затем организм генерирует иммунный ответ для борьбы с вирусом. Но когда вы заражены паразитом, это неправильный иммунный ответ. Он не убивает паразитов; кажется, это помогает паразиту усугубить болезнь.

Можно ли уменьшить количество паразитарных заболеваний, избавившись от вируса?

Мы так думаем и пытаемся сделать это двумя способами. Во-первых, мы знаем, что медикаментозное лечение с большей вероятностью потерпит неудачу у людей, инфицированных Leishmania , которые являются переносчиками вируса.Поскольку вирус увеличивает количество паразитов, мы думаем, что такой сценарий потребовал бы более высокой дозы, чтобы убить их всех. Итак, мы ведем переговоры с рабочими в странах, где паразиты являются эндемичными, для разработки программы скрининга для выявления людей, инфицированных паразитами Leishmania , которые переносят Leishmaniavirus . Затем их можно было лечить более высокой дозой лекарства. Еще мы пытаемся вылечить паразита от вируса. Мы обнаружили некоторые противовирусные соединения, которые отлично работают в посуде для культивирования, и оцениваем, могут ли они избавиться от вируса, который находится внутри паразитов, находящихся внутри животных, и, возможно, внутри людей.

Что вы узнали из изучения истории эволюции паразитарных вирусов?

Leishmania произошел от паразитов, заражающих насекомых, и только на поздних этапах эволюции он научился заражать позвоночных, а затем людей, и стал для нас проблемой. Это исследование началось с обследования семейства насекомых-паразитов, связанных с Leishmania , которое мы провели в сотрудничестве с командой под руководством Вячеслава Юрченко в Чешской Республике.Но затем мы задались вопросом, могут ли эти насекомые-паразиты переносить вирусы. Многие исследователи проделывают потрясающую работу по обнаружению вирусов, но очень немногие из них охотились за этими чудаковатыми паразитами. Когда мы это сделали, мы обнаружили много новых вирусов, некоторые из которых были совершенно уникальными. Но не менее интересно то, что мы не обнаружили — в частности, родственников Leishmaniavirus в других родословных. Это говорит о том, что Leishmania приобрело Leishmaniavirus примерно в то же время, когда он научился паразитировать на позвоночных.

Мы были рады обнаружить, что одна вирусная группа, распространенная среди паразитов насекомых, включала вирусы, отдаленно связанные с буньявирусами, которые часто являются патогенами животных. Мы назвали новый вирус паразита, который поразил паразитов насекомых, « Leishbunyavirus, » или LBV. В то время как LBV, инфицировавшие паразитов внутри насекомых, были очень похожи на другие буньявирусы, в ходе текущей работы мы обнаружили, что LBV в Leishmania претерпели большие изменения, которые снова кажутся связанными с повышенной вирулентностью, посредством механизма, совершенно отличного от механизма исходный Leishmaniavirus .

Итак, у нас есть две линии доказательств, которые предполагают, что что-то произошло с вирусами в то же самое время, когда паразит совершил прыжок с насекомых на позвоночных. Очень сложно доказать роль вирусов в развитии болезней путем изучения эволюции, но два вирусных «скачка», которые мы обнаружили, служат прекрасным подтверждением нашей экспериментальной работы, которая показывает, что эти вирусы способствовали увеличению выживаемости паразитов и патологии болезней. у позвоночных. Возможно, если бы эти вирусы не действовали глубоко в эволюции, эти болезни стали бы гораздо менее серьезными и ужасными, чем сейчас.

Грибчук Д., Акопянц Н.С., Костыгов А.Ю., Коноваловас А., Лай Л.Ф., Добсон Д.Е., Цангер Х., Фазель Н., Бутенко А., Фролов А.О., Вотипка Ю., д’Авила-Леви С.М., Кулич П., Моравцова Ю., Плевка П. Рогозин И.Б., Серва С., Лукеш Дж., Беверли С.М., Юрченко В. Открытие вирусов и разнообразие простейших трипаносоматид с акцентом на родственников паразита человека Leishmania. Труды Национальной академии наук. Неделя от 25 декабря 2017 г.

Эта работа была поддержана Национальными институтами здравоохранения (NIH), номера грантов R01-AI029646 и R56-AI099364; Программа очных исследований Национальной медицинской библиотеки NIH; Грантовое агентство Чешской Республики, номера наград 17-10656S и 16-18699S; Моравскослезский край, № ДТ01-021358; РФФИ, ​​проект № 15-29-02734; Государственное задание Зоологического института № АААА-А17-117030310322-3; СТОИМОСТЬ действия CM1307; и Министерство образования, молодежи и спорта Чешской Республики в Национальной программе технико-экономических обоснований I, проект LO1208 TEWEP.

Медицинский факультет Вашингтонского университета насчитывает 2100 штатных и добровольных врачей-преподавателей, которые также входят в медицинский персонал детских больниц Барнс-Еврей и Сент-Луис. Медицинский факультет — одно из ведущих медицинских исследовательских, учебных и лечебных учреждений в стране, которое в настоящее время занимает седьмое место в стране по версии U.S. News & World Report. Медицинская школа связана с больницей Barnes-Jewish и детскими больницами Сент-Луиса и связана с BJC HealthCare.

Знакомство с бактериями, вирусами, грибами и паразитами

Вирусы

За исключением недавно открытых прионов, вирусы — самые маленькие возбудители инфекционных заболеваний. Большинство вирусов чрезвычайно малы (около 20-200 нанометров в диаметре) и имеют практически круглую форму. Они состоят из небольшого кусочка генетического материала, окруженного тонкой белковой оболочкой. Некоторые вирусы также окружены тонкой жировой оболочкой.

Вирусы отличаются от всех других инфекционных микроорганизмов, потому что они являются единственной группой микроорганизмов, которые не могут размножаться за пределами клетки-хозяина. Поскольку вирусы не едят пищу — вместо этого они захватывают материалы и энергию из клеток-хозяев, захватывая клеточные механизмы, — некоторые ученые утверждают, что они больше похожи на сложные молекулы, чем на живые существа. Известно, что вирусы заражают почти все виды организмов на Земле. Некоторые вирусы, называемые бактериофагами, заражают даже бактерии.

В лаборатории Microchem мы использовали физическое сходство между вирусами животных и определенными бактериофагами, чтобы проводить более быстрые и экономически эффективные вирулицидные тесты. Проще говоря, определенные бактериофаги являются отличными заменителями вирусов млекопитающих, когда дело доходит до тестирования дезинфицирующих средств.

Бактерии

Бактерии в 10–100 раз крупнее вирусов. Обычно они имеют длину от 1 до 3 микрон и имеют форму сферы или стержня. Большинство бактерий состоят из кольца ДНК, окруженного клеточными механизмами, и все они находятся внутри жировой мембраны.

Они получают энергию из тех же основных источников, что и люди, включая сахар, белки и жиры. Некоторые бактерии живут и размножаются в окружающей среде, тогда как другие адаптированы к жизни в организме человека или животного-хозяина. Количество некоторых бактерий может удваиваться каждые пятнадцать минут, в то время как другим нужны недели или месяцы для размножения.

Бактерии вызывают множество заболеваний, от легкого раздражения кожи до смертельной пневмонии.

Паразиты

Паразиты являются частью большой группы организмов, называемых эукариотами.Паразиты отличаются от бактерий или вирусов, потому что их клетки имеют много общих черт с клетками человека, включая определенное ядро.

Паразиты обычно крупнее бактерий, хотя некоторые экологически устойчивые формы почти такие же мелкие. Некоторые паразиты размножаются только в организме хозяина, но некоторые могут свободно размножаться в окружающей среде. Паразиты могут состоять из одной клетки, как в случае Giardia , или из множества клеток, как в случае с паразитическими червями.

В развивающихся странах одноклеточные паразиты, такие как Plasomdium , вызывающие малярию, являются основными источниками заболеваний.Паразиты, передающиеся через воду, такие как Giardia и Cryptosporidium , являются наиболее частыми причинами паразитарных заболеваний в США.

Грибы

Грибы разнообразны по форме, размеру и способам заражения людей. Грибы являются эукариотами, а это означает, что, как и у паразитов, их клетки имеют истинное ядро ​​и сложные внутренние структуры.

Чаще всего они встречаются в виде экологически устойчивых спор и плесени, но могут вызывать заболевания у людей в виде дрожжей.Чаще всего грибки вызывают кожные инфекции и пневмонию. Грибковые заболевания особенно опасны для людей с ослабленным иммунитетом, например, больных СПИДом.

Вирус паразита у человека

Простейший паразит Leishmania, , передающийся человеку через укус москита, может вызывать уродливые поражения кожи. Вирус внутри паразита, по-видимому, увеличивает риск неудачи лечения препаратами против лейшмании.

Двунитевой РНК-вирус был обнаружен более 20 лет назад, чтобы инфицировать различные виды Leishmania , при этом было инфицировано до 50% клинических изолятов. Вирус лейшмании (LRV) вызывает хроническую инфекцию, практически не влияя на паразита. В моделях мышей инфицирование Leishmania LRV ассоциировано с повышенной репликацией паразитов и тяжестью заболевания. Геном двухцепочечной РНК LRV, по-видимому, воспринимается врожденной иммунной системой млекопитающих, что приводит к гиперпродукции цитокинов и гипервоспалительному ответу. Точно так же дцРНК вируса Trichomonas vaginalis также воспринимается врожденной иммунной системой, что приводит к воспалительным осложнениям.

Два независимых исследования были проведены для оценки последствий LRV-инфекции в случаях лейшманиоза у людей. В одном исследовании присутствие LRV было определено у Leishmania braziliensis , выделенных от 97 пациентов в Перу и Боливии. Пациентов лечили пятивалентными препаратами сурьмы или амфотерицином B, и результат был определен как «излечение» или «неудача». Было обнаружено, что тридцать два (33%) изолята Leishmania содержат LRV. Лечение не удалось у 33% пациентов (18 из 54).У LRV-отрицательных изолятов было меньше неэффективности лекарственного средства (9 из 37, 24%), чем у LRV-положительных изолятов 9 из 17, 53%). Эти наблюдения демонстрируют, что наличие LRV связано со значительным увеличением риска неудачи лечения.

Во втором исследовании, проведенном во Французской Гвиане, 58% из 75 пациентов с инфекцией Leishmania guyanensis имели LRV в паразите. Все пациенты с LRV-отрицательными Leishmania были излечены после одного или двух курсов лечения пентамидином, в то время как 12 из 44 LRV-положительных пациентов (27%) имели стойкие инфекции, требующие лечения другими препаратами.Кроме того, присутствие LRV было связано с высокими уровнями воспалительных цитокинов в очагах поражения.

Результаты обоих исследований показывают, что инфицирование Leishmania LRV связано с неэффективностью медикаментозного лечения и хронической инфекцией. Таким образом, определение наличия LRV у инфицированных пациентов может помочь в разработке лучших стратегий лечения. Как присутствие вируса приводит к таким последствиям, неизвестно. Эффект может быть следствием более высокого числа паразитов, связанных с инфекцией LRV, которая просто побеждает и без того маргинальные препараты.Воспалительный ответ хозяина, вызванный дцРНК LRV, также может играть роль. Понимание точного механизма может позволить разработать лекарства, которые преодолевают эффекты LRV. Также может быть полезно разработать лекарственные средства, нацеленные на LRV, тем самым повышая эффективность лекарств против Leishmania .

Узнай свои ошибки — поближе познакомься с вирусами, бактериями и паразитами

«Остановить распространение супербактерий», «15 супербактерий и других страшных болезней» и «Супербактерии, обнаруженные в проверенных гостиничных номерах» — заголовки, которые мы часто читаем или слышим.Но что мы имеем в виду, когда говорим «ошибки»?

Этот термин используется для описания вирусов, бактерий и паразитов. Хотя все они могут вызвать у нас тошноту, они делают это по-разному. Так в чем же разница между этими патогенами и насколько они опасны?

Начнем с вирусов, самого маленького из трех.

Электронно-микроскопическое изображение вируса бешенства (Rabdoviridae).
Санофи Пастер / Flickr, CC BY-NC-ND

Вирусы — от простуды до лихорадки Эбола

Вирусы существуют очень-очень давно.Они предшествуют нам и могут быть даже нашими древнейшими предками.

Вирусов помогли построить геномы всех видов, включая человека. Наш геном на 50 процентов состоит из ретроэлементов — ДНК ретровирусов. А вирусы могли проложить путь для нескольких ферментов репликации ДНК, которые необходимы для деления и роста клетки.

Вирусы способны вызывать инфекции у людей и животных, а некоторые вирусы могут даже переходить от одного к другому.

Вирусы имеют две фазы жизни.Вне клетки они неживые и называются частицами вириона. Оказавшись внутри клетки, они используют клеточные механизмы в своих интересах для репликации и размножения. Некоторые ученые могут утверждать, что вирусы живы, находясь внутри клетки.

Некоторые вирусы, такие как простуда, могут вызвать заболевание, но не причиняют длительного вреда. Но известно, что другие вызывают смертельные заболевания у людей и животных. Пандемический штамм гриппа может за очень короткое время серьезно заразить большое количество людей. Во время пандемии гриппа (h2N1) в 2009 году во всем мире было зарегистрировано 201 200 случаев смерти от респираторных заболеваний и еще 83 300 случаев смерти от сердечно-сосудистых заболеваний.

Хотя мы ежедневно подвергаемся воздействию вирусных частиц, мы не всегда заболеваем, потому что иммунная система может справиться с большинством из них. Мы заболеваем, когда встречаем новый вирус впервые или в достаточном количестве. Вот почему рекомендуется делать прививку от гриппа каждый год. Циркулирующий штамм гриппа может меняться каждый год, и иммунитет от предыдущей инфекции или вакцины может не защитить нас в случае контакта с другим штаммом.

Способность к быстрому распространению и быстрой репликации делает некоторые из этих вирусов опасными для записей в списке патогенов до такой степени, что некоторые даже считаются потенциальным оружием массового уничтожения.Есть также вирусы, которые со временем убивают медленно. Классический пример — вирус бешенства. Он имеет длительный инкубационный период (1-3 месяца) и его можно предотвратить с помощью вакцин, но как только проявляются симптомы, человек почти наверняка умрет.

Вакцины — лучший способ защитить себя от вирусов. Вакцины стимулируют иммунный ответ, позволяя нашему организму более эффективно реагировать на настоящую инфекцию. Вакцины снизили бремя болезней, вызванных некоторыми смертельными вирусами, такими как корь, краснуха, грипп и оспа.Кроме того, мытье рук и прикрытие носа во время чихания — это методы, которые могут сдерживать некоторые из этих вирусов.

Иммуногистохимическое определение гистопатологии Helicobacter.
KGH через Wikimedia Commons, CC BY-SA

Бактерии — возбудители токсинов

Некоторые бактерии полезны для вас, защищая от патогенов и способствуя пищеварению в кишечнике. Но некоторые из них не столь полезны или безобидны.

Некоторые из них специализируются на заболеваниях, таких как стафилококковая инфекция ( Staphylococcus aureus ), ботулизм ( Clostridium botulinum ), гонорея ( Neisseria gonorrhoene ), дифтериальная язва желудка ( Helicobacter ) и бубонная чума ( Yersinia pestis ).

Они могут вырабатывать токсины, вторгаться в клетки или кровоток или конкурировать с хозяином за общие питательные вещества — все это может привести к болезни. Правильный курс лечения может зависеть от того, как бактерии вызывают болезнь.

Возьмем, к примеру, ботулизм. Люди получают его, когда едят пищу, загрязненную токсинами или бактериальными спорами из C. botulinum . Если человек проглотит токсин, симптомы могут развиться в течение 6–36 часов. Если спора проглотит, это может занять до недели.

Поддерживающая терапия — это основной терапевтический метод для предотвращения или облегчения других возможных осложнений, а также для поддержания здоровья и дыхания пациента. Антибиотики лечат инфекции, уничтожая бактерии, но при ботулизме уничтожение бактерии может привести к высвобождению большего количества токсинов, вызывая тяжелое заболевание. Врачи лечат токсины, вводя антитоксины или вызывая рвоту.

Сегодня, благодаря неправильному и чрезмерному использованию антибиотиков, число устойчивых бактерий растет, и по состоянию на 2013 год было зарегистрировано около 480 000 новых случаев туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ).

Чередование различных антибиотиков может снизить риск резистентности. В настоящее время разрабатываются альтернативы, такие как бактериофаги (вирусы, убивающие бактерии) или ферменты, разрушающие геном устойчивых бактерий. Фактически, бактериофаги широко используются в Восточной Европе, но не получили одобрения в Северной Америке.

Существуют вакцины против некоторых бактерий, например, вакцина АКДС против дифтерии, Bordetella pertussis и Clostridium tetani .И существует множество простых решений, чтобы предотвратить заражение нас бактериями, например, правильное мытье рук, дезинфекция поверхностей, использование чистой воды и приготовление пищи при соответствующей температуре для уничтожения бактерий.

Паразиты Leishmania mexicana.
Wellcome Images, CC BY-NC-ND

Паразиты — извлекают выгоду за наш счет

Третья группа в нашем трио патогенов — паразиты — породила множество ужасных историй, и многие из нас считают их отвратительными.

Паразиты — это разнообразная группа организмов, которые живут внутри или на хозяине (например, мы) и получают выгоду за счет хозяина. Паразиты могут быть микроскопическими одноклеточными организмами, называемыми простейшими, или более крупными организмами, такими как черви или клещи. На самом деле простейшие паразиты более тесно связаны с клетками нашего тела, чем с бактериями.

Паразиты есть повсюду, и они могут играть сложную и важную роль в экосистемах.

Но паразиты также могут вызывать ужасные болезни, особенно в развивающихся странах.Во многих случаях заражение паразитами идет рука об руку с плохими санитарными условиями и бедностью. Несмотря на значительный прогресс, малярия, от которой каждые 30 секунд умирает один ребенок, что составляет 90 процентов случаев в Африке, по-прежнему остается самым смертоносным заболеванием, вызываемым паразитами. Но далеко не единственный.

Другими паразитарными болезнями, распространенными во многих — в основном тропических — частях света, являются лейшманиоз, речная слепота и слоновость.

Многие паразиты передаются комарами и другими насекомыми, и с усилением последствий изменения климата многие паразитарные болезни, вероятно, распространятся дальше на север.

Паразитарные заболевания растут в развитых странах, в том числе болезнь Шагаса в США, например, вызывается одним клеточным паразитом, и случаи заболевания растут в Северной Америке, возможно, из-за изменения климата.

Пока нет вакцин против каких-либо серьезных паразитарных болезней человека, но есть много исследований на этом фронте. К счастью, существует множество лекарств для борьбы с паразитами.

Например, Нобелевская премия по медицине 2015 года была присуждена ученым, которые разработали противопаразитарные препараты (одно лекарство, ивермектин, лечит глистов, другое, артемизинин, лечит малярию).

Эти два препарата помогли целым странам справиться с бедствиями, вызываемыми паразитическими червями и малярией.

Последний успех был достигнут в сентябре 2015 года, когда Мексика устранила речную слепоту, вызываемую Onchocerca volvulus , с помощью ивермектина, предоставленного Merck.

Оставайтесь чистыми

Заражение вредоносным вирусом, бактериальной инфекцией или паразитарным заболеванием — плохие новости. К счастью, у нас есть эффективные методы лечения некоторых из них, а также вакцины, которые могут защитить нас от болезней, даже если некоторые из этих насекомых могут ускользнуть от лучших лекарств, которые у нас есть.

И имейте в виду, что даже если эти ошибки могут вызвать у нас серьезное заболевание, вам все равно нужно подвергнуться их воздействию, чтобы заразиться. В то время как более масштабные стратегии, такие как санитария и инфекционный контроль, могут обеспечить безопасность нас и других, могут быть использованы и простые стратегии, такие как мытье рук, оставаться дома, когда мы больны, и прикрывать рот, когда мы кашляем или чихаем.

Вирус паразита наносит удар, вызывающий болезнь

Вирусы обычно плохи для тех, кого они заражают. Но не в отношении одного паразита, который получает конкурентную поддержку от переноса вируса, показывают новые исследования.

Вирус, получивший название Leishmania RNA virus-1 (или LRV-1), поражает паразитических простейших или одноклеточные организмы рода Leishmania , вызывая кожные язвы. Когда люди заражаются вирусом-носителем Leishmania , вирус активирует систему воспаления, вызывая гораздо более опасное заболевание с большими разрушительными язвами, из-за которых становится трудно есть и дышать.

«Для паразита наличие вируса является преимуществом», — сказал ведущий автор исследования Николас Фазель из Лозаннского университета в Швейцарии, чтобы вызвать поражение меньшим количеством зараженных вирусом паразитов.«Это первое описание, в котором вирус увеличивал вирулентность патогенности паразита».

Этот опасный тип заболевания, называемый кожно-слизистым лейшманией, наиболее распространен в Южной Америке. Есть два других типа заболевания, которым могут заразиться люди, включая более легкую форму кожных язв (кожных) или опасную инфекцию всего тела, которая включает лихорадку, анемию и отек органов (висцеральный).

Заболевание происходит из подрода Leishmania viannia , который может вызывать все три типа лейшмании.Инфекция начинается с укуса третьего паразита, песчаной мухи, которая вводит незрелого паразита своему хозяину-человеку. Эти паразиты инфицируют лейкоциты хозяина и созревают, убивают макрофаги (лейкоциты) и могут быть засосаны из кровотока другой песчаной мухой, где они размножаются и могут инфицировать других.

Инфекция Leishmania, называемая лейшманиозом, поражает около 12 миллионов человек во всем мире и является серьезной проблемой для здоровья в Средиземноморье, Азии, Африке, на Ближнем Востоке, а также в Центральной и Южной Америке.

Особый интерес исследователей вызвал кожно-слизистый лейшманиоз, особенно опасная форма заболевания, при котором разрушаются мягкие ткани носа и рта. Этот тип инфекции обычно вызывается паразитом Leishmania Viannia . Они хотели выяснить, почему кожно-слизистые инфекции намного более опасны и локализуются в Южной Америке. Только от 5 до 10 процентов из 12 миллионов человек, инфицированных Leishmania, заболевают кожно-слизистыми формами болезни.

«Мы знали, что у этих видов есть вирус, но никто не понимал роли этого вируса», — сказал Фазель LiveScience. «Люди смотрели, но никто не нашел; у них не было инструментов, чтобы сделать это, как сейчас».

Управление макрофагами

Попав внутрь человека, инфицированные простейшие проникают в макрофаги иммунной системы, которые обычно поглощают захватчиков, как вирусы. Внутри маленьких отсеков лейкоцитов простейшие перемещаются к теплым, влажным и уютным слизистым оболочкам, выстилающим части нашего тела.

Исследователи провели тесты на хомяках и мышах со штаммами L . viannia , показывая, что только некоторые штаммы viannia быстро распространяются и вызывают высокий уровень повреждений, аналогичный тому, который наблюдается при кожно-слизистом лейшманиозе.

В последующих экспериментах команда обнаружила, что быстрая, очень опасная форма инфекции была связана с белком TLR3, обнаруженным в крошечном отделении макрофагов, где живут простейшие (паразиты).

Когда Fasel инфицировал мышей, у которых нет этого рецептора TLR3, вирусными паразитами, у них не развивалась кожно-слизистая версия болезни. По его словам, взаимодействие рецептор-вирус является ключом к вирулентности патогена, но как это взаимодействие увеличивает патогенность, они не уверены.

«TLR3 обычно помогает иммунной системе бороться с инфекциями, но когда мы удалили его на мышах и повторили эксперимент, заражение вирусом Leishmania было менее опасным», — сказал Фазель.

Новые методы лечения

Результаты имеют прямое значение для общественного здравоохранения, говорят исследователи.

«До сих пор различные клинические исходы у инфицированных людей в основном были связаны с различным генетическим прошлым», — сказал Кристиан Богден, исследователь из Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге в Германии, который не принимал участия в исследовании. по электронной почте.

Богден отмечает, что предстоит еще много работы над взаимоотношениями между вирусом, паразитом и хозяином, но считает, что объяснение хорошее.«Это захватывающее исследование, которое впервые дает четкое объяснение того, почему различные штаммы вида Leishmania ( Viannia ) могут приводить к различным путям заражения людей», — сказал он LiveScience.

Есть несколько препаратов для лечения Leishmania , хотя исследователи не уверены, как они работают, а иммунная система людей уже становится устойчивой к лекарствам, особенно в Южной Америке. Вакцины также находятся в разработке, но в настоящее время ни одна из них не проходит испытания.

Знание того, как этот вирус регулирует вирулентность паразита, может помочь исследователям разработать новые методы лечения, позволяющие регулировать тяжесть этого заболевания. Замедление воспалительной реакции организма может замедлить развитие болезни и повысить эффективность существующих лекарств.

Фазель говорит, что скрининг этого вируса в полевых условиях может помочь определить правильные пути лечения инфекций Leishmania, особенно если они подвержены высокому риску развития этой кожно-слизистой версии болезни.Он находится в процессе начала клинических испытаний в Колумбии, чтобы определить, полезен ли этот скрининг.

«Может существовать связь между воспалением и сопротивляемостью», — сказал Фазель. «Нам нужно проверить в полевых условиях, лучше ли, контролируя воспаление, люди реагируют на лечение».

Исследование опубликовано сегодня (11 февраля) в журнале Science.

инфекций (вирусы, бактерии и паразиты): Novus Biologicals

Иммунология инфекционных болезней

Исследования в области иммунологии инфекционных заболеваний направлены на понимание того, как клетки иммунной системы обнаруживают, взаимодействуют и реагируют на вторжение патогенов.Инфекционные заболевания могут быть вызваны множеством организмов, включая одноклеточные прокариоты (бактерии), одноклеточные эукариоты (дрожжи, простейшие), многоклеточные эукариоты (гельминты) и вирусы. Иммунологический ответ на инфекционные патогены включает как врожденные, так и адаптивные механизмы. Первоначальный врожденный иммунный ответ на инфекционные патогены часто рассматривается как общий, в основном опосредованный распознаванием молекулярных паттернов, связанных с патогенами (PAMPS). Напротив, длительный адаптивный иммунный ответ очень специфичен и включает клеточные и антителозависимые механизмы.

Текущее состояние мировых инфекционных болезней

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) назвала инфекционные болезни второй ведущей причиной смертности в мире. Среди инфекционных болезней болезни, вызываемые передачей от животных человеку или зоонозные инфекции, составляют 60% новых инфекций во всем мире. Возникающие зоонозные инфекции связаны с появлением новых патогенов и представлены вирусом Западного Нила, гриппом h2N1, птичьим гриппом H5N1, SARS-CoV, MERS-CoV и самым последним идентифицированным штаммом коронавируса SARS-CoV-2.Коронавирусы — это вирусы с положительной РНК-оболочкой, связанные с инфекциями верхних дыхательных путей и смертельной пневмонией. SARS-CoV-2 является идентифицированным возбудителем острого респираторного заболевания, связанного с коронавирусом, которое называется коронавирусной болезнью 19 (COVID-19), которое возникло в Ухань , столице провинции Хубэй , Народной Республики Китай в конец 2019 года. Подобно SARS-CoV, SARS-CoV-2 полагается на свой белок Spike для проникновения в клетки и заражения.

Инструменты для исследования COVID-19

Выбрать ссылки

Исследовательская группа Coronaviridae Международного комитета по таксономии вирусов.(2020). Виды Коронавирус, связанный с тяжелым острым респираторным синдромом: классификация 2019-nCoV и присвоение ему названия SARS-CoV-2. Природная микробиология .

Фер, А. Р., & Перлман, С. (2015). Коронавирусы: обзор их репликации и патогенеза. В Коронавирусы: методы и протоколы .

Такур А., Миккельсен Х. и Юнгерсен Г. (2019). Внутриклеточные патогены: иммунитет хозяина и стратегии устойчивости микробов. Журнал иммунологических исследований .

.