Медицина

Вирусология - область науки, которая изучает свойства вирусов человека, животных, растений, бактерий, грибов, и процессы, которые они влекут в организме чувствительных хозяев, разрабатывает методы диагностики, лечения и профилактики вирусных инфекций.

Основные направления исследований:
- Изучение свойств вирусов человека, животных, бактерий, растений и других организмов, особенностей их взаимодействия, с клеткой, молекулярно биологических механизмов организации и экспрессии геному вирусов.
- Изучение патогенеза вирусных инфекций, в частности человека и животных, молекулярных механизмов поражения разных органов и систем.
- Разработка методов индикации вирусов и методов диагностики вызываемых ими инфекционных заболеваний.
- Изучение закономерностей циркуляции вирусов в разных биоценозах.
- Разработка мероприятий борьбы с вирусными инфекциями и их профилактики.
- Разработка новых биотехнологий из создания эффективных диагностических и вакцинных препаратов, их внедрения.
- Экспериментальная разработка методов и средств лечения вирусных инфекций, их внедрения.

Через 25 лет после открытия вирусов, канадский ученый Феликс Дъерел, используя метод фильтрации, обнаружил новую группу вирусов, что поражают бактерии. Их так и назвали - бактериофагами (или просто фагами).

Строение

Состоит из расширенной головки, которая содержит ДНК, чехлообразного отростка с пустым стержнем внутри, который напоминает растянутую пружину, и хвостовых нитей.

1. Фаг приближается к бактерии, и хвостовые нити связываются с рецепторными участками на поверхности бактериальной клетки.
2. Хвостовые нити сгибаются и «заякореваются» шипы и базальную пластинку на поверхность клетки; хвостовой чехол сокращается, принуждая полый стержень входить в клетку; этому способствует фермент - лизоцим, что находится в базальной пластинке; таким способом ДНК вводится внутрь клетки.
3. ДНК фага кодирует синтез ферментов фага, используя для этого аппарат, который синтезирует, (рибосомы и тому подобное) хозяина.
4. Фаг тем или другим средством инактивирует ДНК хозяина, а фермент фага совсем расщепляет ее; ДНК фага подчиняет себе клеточный аппарат.
5. ДНК фага реплицируется и кодирует синтез новых выверяний.
6. Новые частицы фага, что появились в процессе спонтанного самого сборника белковой оболочки вокруг фаговой ДНК; под контролем ДНК фагов синтезируется лизоцим.
7. Лизис клетки, то есть клетка лопается под воздействием лизоцима; высвобождаются около 200-1000 новых фагов; фаги индуктируют другие клетки.

Свойство бактериофагов разрушать бактерии используется для предупреждения и лечения бактериальных заболеваний. Через 10-15 минут после введения бактериофагов в организм возбудителя чумы, брюшного тифа, дизентерии, сальмонеллеза, они обезвредился. Но у этого метода есть серьезный изъян: бактерии более переменчивы (в плане защиты от фагов) чем бактериофаги, потому бактериальные клетки быстро становятся нечувствительными к фагам.

Вакцина (от лат. vacca - корова) обеспечивает формирование антивирусного, антибактериального или антитоксинного иммунитета. В состав большинства вакцин входит:
- Активный компонент;
- Растворитель (солей. раствор, H2O);
- Стабилизаторы, антибиотики;
- Вспомогательные вещества (соли Al, тиомерсал, формальдегид, дрожжевые грибы) По природе активного компонента вакцины;
- Вакцины, что содержат цельные убитые микроорганизмы (коклюш, холера), активные вирусные - полиомелит, грипп.
- Анатоксины (дифтерия столбняк, стафилококк.).
- Вакцины из живых атенуйованих вирусов (кир, грипп, полиомиелит).
- Вакцины из перекрестно-реагирующих живых организмов, иммонологично связанных с возбудителем которые вызывают ослабленную и химически синтезированные субединицы или полученные с помощью генной инженерии (гепатит В, грипп, Вич-инфекция).
- Адсорбируемые вакцины (АКДС).

Стоит отметить что количество стабилизатора или вспомогательного вещества на несколько порядков меньше, чем и, что может вызывать косвенное действие. Так, например, содержание антибиотика канамицина в одной дозе пероральной полиомиелитной вакцины составляет не больше 30 микрограмм, тогда как доза, которая используется с лечебной целью, измеряется в миллиграммах на килограмм массы тела; содержание тиомерсалу (мертиоляту) в одной дозе вакцины для профилактики гепатита В составляет 0.025 миллиграмм, в одной дозе адсорбованой дифтерийной вакцины - 0,005 миллиграмм, тогда как доза, которая может нанести вреда организма-75 миллиграмм на килограмм массы тела; содержание формальдегида в жидкой инактивированной вакцине для профилактики полиомиелита не больше 0.1 миллиграмм в одной дозе тогда как вредная доза-100 миллиграмм на килограмм массы тела.

Вироид (от “вирусы” и греч. eidos - форма, вид) - инфекционные агенты, которые являют собой низкомолекулярную, высококомплементарную ожноцепную молекулу РНК, какая замкнутая в кольцо, и в отличие от вирусов не имеют белковой оболочки. Вызывают болезни растений. Последовательность нуклеотидов вироидов не кодируют собственных белков.

Вироиды попадают в клетку растения-хозяина при вегетативном размножении, насекомыми или механическим путем при повреждении тканей. Размножение (репликация) проходе с помощью ферментов Рнк-полимераз хозяина. При этом репликаия нуклеиновых кислот самой клетки-хозяина подавляется. Остается неизвестным, каким образом РНК вироида не кодируя никаких белков, может подавлять биохимические процессы растения, и каким образом при репликации работает Рнк-полимераза, которой при обычных условиях в качестве матрицы нужная ДНК.

Происхождение вироидов неизвестно. Некоторые исследователи считают их представителями доклеточного “мира РНК”, эволюционными реликтами. Но большинство сходятся в мнении что они происходят от вырезанных и замкнутых в кольцо интронов или мобильных генетических элементов - транспозонов, которые потеряли кодирующие последовательности. Доказано, что новые вироиды могут образовываться при рекомбинации.

Вироиды могут наносить значительные убытки растениеводству. Так за последние 50 лет на Филлипинах погибли миллионы кокосовых пальм от болезни каданг-каданг, что вызывается вироидом.

Вирулентность (от лат. Virulentus - «ядовитый»), степень болезнетворности (патогенности) данного инфекционного агента (обычно вируса, возможно, бактерии или другого микроба). Вирулентность зависит как от свойств инфекционного агента, так и от чувствительности инфицированного организма. О величине вирулентности судят по тяжести заболеваний, которые вызываются вирусом или микробом заболеваний, в экспериментах на животных - по смертельной дозе инфекционного агента. Вирулентность определяется не только способностью микроорганизма внедряться в организм восприимчивого животного, размножаться и распространяться в нем, но и тем, что вирус (или микроб) производит ядовитые продукты жизнедеятельности - токсины. Вирулентность - не видовой признак вируса (микробу) и может колебаться в широких пределах у разных штаммов. Изменение вирулентности может быть вызвано искусственными действиями, например нагреваниям, облучениям, химическим и другим, которые применяются для получения живых вакцин. С этой же целью многократно пересевают инфекционный агент (например, вирус уличного бешенства - через мозг кроликов, в результате чего вирулентность вируса для человека снижается и он может быть использован для прививок против бешенства).

Способность бактерий вызывать болезнь описывается в терминах числа инфицирующих бактерий, маршрута входа, в тело, эффекта механизмов защиты, и свойственных характеристик бактерий, что называются факторами ядовитости. Патогенез с хозяйским посредником также часто важен, потому что хозяин может агрессивно ответить инфекции, приводя к результата, что механизмы защиты может повредить ткани самого хозяина во время противостояния инфекции. Факторы ядовитости бактерий - обычно протеины или другие молекулы, которые синтезируются ферментами, которые кодируются ДНК патогена.

Прилипание. Многим бактериям нужно сначала прикрепится к поверхности тела хозяина. В настоящий момент дентифицирования многих бактериальных молекул и молекул хозяина, которые вовлекаются в этот процесс. Часто, трансмембранные рецепторы клетки хозяина - существенные белки для прикрепления бактерий.
Факторы колонизации. Некоторые ядовитые бактерии производят специальные белки, которые позволяют им колонизировать части тела хозяина. Helicobacter pylori может выжить в кислом окружении человеческого желудка, производя фермент уреазу. Колонизация желудка этой бактерией может приводить к язве желудка и рака. Вирулентность разных штаммов Helicobacter pylori конечно зависит от уровня производства уреазы.
Факторы вторжения. Некоторые патогенные бактерии производят белки, которые или разрушают мембраны клеток хозяина, или стимулируют эндоцитоз в его клетках. Эти факторы вирулентности позволяют бактериям входить в клетки хозяина и облегчать вход в тело через эпителиальные ткани на поверхности тела.
Блокада иммунного ответа. Много бактерий производят факторы вирулентности, которые препятствуют защите иммунной системы хозяина. Например, общая стратегия среди бактерий - производить белки, которые связывают антитела.
Токсины. Много факторов вирулентности - белки, визтезованые бактериями, что ядовитые к клеткам хозяина. Например, там - много токсинов, которые вызывают пищевые отравления, производятся бактериями, которые могут загрязнить пищевые продукты человека. Некоторые из них могут остаться в продовольствии, которое «портится», даже после термической обработки, и вызывать отравление при потреблении зараженных продуктов. Некоторые бактериальные токсины химически изменяется и будут дезактивироваться при приготовлении еды.