Вирусите – бандити в клетката

На 13 март тази година България започна борба със зараза, която обхвана планетата. Болестта се предизвиква от определен вид вируси. Досега всички знаехме за вируса на грипа. Не ни се искаше, но трябваше да си спомним, че вирусите не са един или два вида.

Вирусите са малки
Всичко започва от микроскопа. Той разкрива нов, непознат свят, невидим с просто око. В капка вода Ван Льовенхук открива малки „зверчета“, които плуват, прескачат се и се въртят. Тази рядка гледка радва естествоизпитателите и забавлява елита на Европа. След време обаче се оказва, че обитателите на микроскопичния свят не са безвредни. Луи Пастьор във Франция и Роберт Кох в Германия със своите микроскопи откриват опасни микроби. Някои от тях развалят френското вино и немската бира, други предизвикват холера и туберкулоза при хората, антракс при животните.
Но при една болест микроскопът не е от полза. Това е болестта бяс – най-страшната болест, която се предава от животни на хора. Тя поразява нервната система. Започва с непоносимост към шум и светлина, с характерен страх от вода, преминава в буйство и завършва с парализа. След проявяване на признаците никой не оживява. Хората се заразяват след ухапване от бясно куче или вълк. Смъртността е 100%. Нищо чудно, че при воя на бясно куче кръвта изстива.
Луи Пастьор избира болестта бяс за обект на своите изследвания. Отначало работи с бесни кучета, после със зайци. Заразата поразява мозъка. Извлек от мозъка е заразен. В лабораторията на Пастьор правят трепанация (отвор в черепа) на експерименталното животно и там впръскват смъртоносния извлек. Но имало нещо объркващо. С микроскоп в извлека не се откриват мик-
роби. Причинителят на бяс по размери е твърде малък, заключава Пастьор.
И още нещо, вече съвсем странно. При другите болести винаги се е намирала подходяща течна хранителна среда, в която микробите могат да растат и да се размножават. Когато микробите се намножат, хранителната среда в епруветката помътнява – сигурен признак, че става дума за живот. При болестта бяс това не става. Каквито и течни среди да се изпробват, те винаги остават чисти и прозрачни. Причинителят на бяса не се размножава в приготвена от човека хранителна среда. Пастьор е бил принуден да върви по най-трудния път. В лабораторията непрекъснато „пресяват“ бяс от мозъка на едно експериментално животно на друго. Живият мозък е бил епруветката на Пастьор.

Вирусите са паразити
Днес ние лесно си обясняваме трудностите и разочарованията на Пастьор. Болестта бяс се причинява от вирус. Вирусите са малки, те не могат да се видят с обикновен, оптичен микроскоп. Необходим е електронен микроскоп, който увеличава стотици пъти повече. Вирусите са с различна форма, с размери от 20 до 300 нанометъра (1 нм = 1/1 000 000 мм). Десет хиляди вируса от 100 нм ще образуват нишка от 1 мм.
Най-важното отличие на вирусите е, че те са паразити в клетките. Без клетки, в които да живеят, вирусите са просто малки частици, струпване на молекули. Те са пригодени да влизат в клетките и да ги завладяват. След това клетките са заставени да произвеждат нови вирусни частици. Вирусните частици изпълват клетките и често ги разкъсват, за да излязат от тях. След това те заразяват нови клетки на същия или друг организъм.
Извън клетките вирусите са отделни частици, които са съставени от нуклеинова киселина, заобиколена от белтъчни молекули. Нуклеиновата киселина носи кода на вируса и може да бъде или РНК, или ДНК. Кодът на вируса не е голям, във вируса няма много място. Записаната информация често едва стига за пет-шест гена. Белтъчната опаковка пази вируса да може да „преживее“ известно време извън клетката, от която е излязъл. Много често вирусите имат и допълнителна, втора обвивка от липиди (мазнини). Вирусите на грипа и коронавирусите имат такава обвивка, която се разрушава от сапун (детергент). Ето защо измиването на ръцете със сапун е така важно!

Задача на белтъците на вирусната частица
е да намерят съответната клетка, която вирусът да зарази. За целта един от вирусните белтъци и един от белтъците по повърхността на съответната клетка трябва да се „познаят“, да се свържат. Тогава клетката е „измамена“ и поглъща вирусната частица. Разбойникът вирус е влязъл и жизненият цикъл на вируса започва. Много често се спори дали вирусите са живи, или не. Въпрос на терминология. Докато е в клетката, вирусът е жив. Извън нея нищо не го различава от мъртвата материя.
Всеки вирус има своя жертва. Вирусите са най-многобройните биологически обекти. Числото им е астрономическо. Вирусните частици са много и навсякъде. Но колко видове вируси има? Трудно е да се каже. Известно е, че всеки организъм – едноклетъчен или многоклетъчен, има вируси, които паразитират в него. Всяка бактерия, всяко растение и животно имат своите вируси. Вирусът на тютюневата мозайка е първият открит вирус. Той предизвиква характерни поражения на листата на тютюна, доматите и други близки растения. Това е първият патоген, наречен „вирус“, за да се подчертае неговата небактериална природа.
Вирусът на тютюневата мозайка е добре проучен. Той е кристализиран (Уендъл Стенли, Нобелова награда), разглеждан под електронен микроскоп, облъчван с рентгенови лъчи. По-късно интересът на учените се премества към вирусите на бактериите, така наречените бактериофаги или просто фаги (Макс Делбрюк, Нобелова награда). Днес интересът е основно към вирусите на гръбначните животни.
Как се разпространяват
вирусите
Има много начини, по които вирусите се разпространяват. Един от пътищата е чрез насекоми. Тютюневата мозайка се разпространява от листните въшки, а жълтата треска – от комарите. В случая насекомите се наричат вектори на вируса. Някои вируси се разпространяват от изпражненията от мръсни ръце (хепатит А), други – по въздушно-капков път (грип, коронавируси). Има вируси, които се разпространяват по полов път (ХИВ, причинителят на СПИН) или от пряк контакт през кожата (Ебола).
Вирусите имат определен кръг от видове, които могат да заразяват. Обикновено растителните вируси имат широк кръг от растения, които заразяват. Други вируси заразяват малък брой видове организми, например жълтата треска е болест само при хората и маймуните. Хората не се заразяват от вируси по насекомите, но могат да се заразят от вируси по другите бозайници. Случва се един вирус да измени своя кръг от гостоприемници. Болест при хората, получена от друг вид организми, се нарича зооноза. Много от новите вирусни болести са зоонози. Такива са Ебола и пандемията от новия коронавирус COVID-19, която сега е обхванала всички страни.

Свързани статии:

Разочарованието ATLAS Само на един телескоп разстояние Парите за наука – според резултатите Живот на неочаквани места