вирус

Джейсон Вассерман, доктор медицинских наук, FRCPC
9 марта 2022

Что такое вирус?

Вирус - это невероятно маленький биологический агент, способный заражать животных, растения, бактерии и грибки. Типичный вирус составляет примерно 1/10 размера отдельной бактерии и от 1/100 до 1/1000 размера клетки человека.

Из каких частей состоит типичный вирус?

Хотя существует много разных типов вирусов (см. Ниже), большинство из них состоит из одних и тех же основных частей, в том числе:

• Генетический материал - Это может быть в форме ДНК или РНК. Клетки человека также содержат генетический материал в виде ДНК. РНК - это особый тип генетического материала, который можно использовать для быстрого создания белков.
• Капсула - Генетический материал окружен капсулой, состоящей из специализированных вирусных белков.
• Конверт – Некоторые вирусы имеют дополнительный слой за пределами капсулы, который называется оболочкой. Оболочка состоит из жира (липидов) и специализированных вирусных белков. Другое название оболочки – мембрана.

Комбинация генетического материала, окруженная капсулой, называется вирусной частицей.

Жив ли вирус?

Большинство ученых не считают вирусы живыми. Это потому, что они не способны воспроизводить или поддерживать нормальные жизненные функции (метаболизм) без предварительного заражения другого живого организма (например, бактерий, растений или животных). Однако некоторые люди считают, что, поскольку вирусы имеют свой собственный генетический материал, их следует рассматривать как простую (и очень маленькую) форму жизни. Поскольку вирус технически неживой, его также нельзя убить. Вместо этого они становятся неактивными с помощью таких продуктов, как мыло, спирт и отбеливатель.

Как вирусы попадают в организм?

Существует четыре пути проникновения вируса в организм человека: вдыхание, пероральный прием, прямой перенос и через кожу. То, как вирус попадает в организм, определяет, как он распространяется, как быстро он распространяется и кто, скорее всего, заразится.

Вдыхаемые капли

Капли образуются, когда люди, которые уже заражены вирусом и заразны, кашляют или чихают. Оказавшись в воздухе, наполненные вирусом капли могут попасть в организм другого человека через нос или рот. Капли также могут попасть на поверхность объекта и попасть руками в нос, рот или глаза.

Вирусы, которые распространяются воздушно-капельным путем, часто поражают нос, горло и легкие с такими симптомами, как заложенность носа, боль в горле, кашель и затрудненное дыхание.

Заболевания, вызываемые вирусами, распространяющимися воздушно-капельным путем, включают: COVID-19, ОРВИ, грипп и простуда.

Пероральный прием

Люди могут заразиться вирусом через зараженную пищу или воду. Вирус попадает в организм через желудок или кишечник при проглатывании зараженной пищи или воды. Вирусы, распространяющиеся через пищу или воду, часто поражают желудочно-кишечный тракт и вызывают такие симптомы, как тошнота, рвота и диарея.

Заболевания, вызываемые вирусами в зараженной пище или воде, включают вирусный гастроэнтерит и гепатит.

Прямая передача

Некоторым вирусам необходимо напрямую переходить от одного человека к другому, чтобы распространяться. Эти вирусы обычно передаются через кровь, половым путем или от матери к ребенку во время рождения.

Заболевания, вызываемые вирусами, распространяемыми прямым путем, включают гепатит, ВИЧ и герпес.

Через кожу

Некоторые вирусы распространяются насекомыми. Насекомых называют переносчиками, потому что они переносят вирусы внутри своего тела, но вирус не причиняет им вреда. Люди заражаются, когда их кусает насекомое, являющееся носителем вируса. Большинство вирусов этой группы обитают в теплом климате, где насекомые обитают круглый год.

Заболевания, вызываемые вирусами, распространяемыми через укусы насекомых, включают болезнь Западного Нила и желтую лихорадку.

Что происходит после заражения клетки вирусом?

Как только вирус попадает в организм, ему необходимо проникнуть внутрь клетки, прежде чем он сможет создавать новые копии себя и распространяться. Типы белков на капсуле или оболочке определяют, в какие типы клеток может проникнуть вирус. Например, некоторые вирусы могут проникать только в клетки дыхательных путей, тогда как другие могут проникать только в клетки желудочно-кишечного тракта. Способность вируса прикрепляться и проникать только в определенные типы клеток называется «тропизмом».

• прикрепление - Как только вирус попадает в организм и находит свою клетку-мишень, он прикрепляется к поверхности клетки с помощью специализированных белков, обнаруженных на капсуле или оболочке. Вирусные белки прикрепляются к другому типу белка на внешней поверхности клетки, называемому рецептором. Типы клеток, которые создают рецептор, определяют тропизм вируса.
• Запись - После того, как вирус прилипает к рецептору на поверхности клетки, он попадает внутрь тела клетки и высвобождается из рецептора.
• копирование - Оказавшись внутри клетки, вирус использует механизмы клетки (белки, обычно находящиеся внутри клетки) для создания нового вирусного генетического материала и специализированных вирусных белков. Чтобы создать новый генетический материал или белки, вирус должен находиться внутри клетки.
• сборка - Новые вирусные частицы затем создаются из генетического материала и белков, полученных на этапе репликации. Клетка, инфицированная одним вирусом, может производить тысячи новых вирусных частиц.
• Выпуск - Как только новые вирусные частицы собраны, они должны покинуть клетку, чтобы они могли заразить другие клетки. Некоторые вирусы покидают клетку, вызывая взрыв клетки. Это убивает клетку, одновременно высвобождая все вирусные частицы. Вирусы, которым требуется оболочка, прикрепляются к стенке клетки (мембране) и захватывают с собой часть стенки, покидая клетку. Это называется бутонизация. Некоторые вирусы могут оставаться в клетке месяцами или даже годами, прежде чем произвести новый вирус и покинуть клетку.

Существуют ли разные типы вирусов?

Да, существует много разных типов вирусов, и они организованы в группы, называемые семействами. Члены семейства вирусов имеют общий генетический материал (точно так же, как члены семейства людей имеют общую ДНК)

В таблице ниже перечислены некоторые из наиболее распространенных семейств вирусов и болезней, связанных с этими семействами.

Что означает, когда люди говорят, что кто-то заразен?

Человек, который заразен, заражен вирусом и может передавать вирус другим людям. Для того, чтобы это произошло, организм инфицированного человека должен производить и выделять новые вирусные частицы. Когда это происходит во время болезни, это зависит от типа продуцируемого вируса.

Например, большинство вирусов, поражающих нос, горло и легкие (дыхательные пути), делают человека очень заразным в течение относительно короткого периода времени в начале заболевания. Напротив, многие вирусы, передающиеся через кровь или при прямом контакте, могут оставаться в организме и делать человека заразным в течение многих лет.

Распространенное заблуждение состоит в том, что человек должен проявлять симптомы болезни, чтобы быть заразным. Это неправда. Для многих типов вирусов инфицированный человек заразен задолго до появления симптомов.

Обратное тоже верно. Для многих типов вирусов человек перестает быть заразным до того, как симптомы полностью исчезнут. Это потому, что в организме продолжают проявляться признаки болезни даже после того, как последний вирус был инактивирован.

Другие полезные ресурсы

Центр по контролю и профилактике заболеваний

Всемирная организация здравоохранения

Ресурсный центр по коронавирусу - Harvard Health