Известные вирусы человека. Вирусы животных, опасные для людей. Борьба с вирусными заболеваниями

Так какой же самый смертельно опасный вирус на Земле? Вы думаете, что это достаточно простой вопрос, на который можно ответить, но оказалось, что существует не один способ определить смертельность вирусов. Например, это вирус, который убивает больше всего людей (общий уровень смертности) или это болезнь, которая имеет высокий коэффициент смертности, т.е. убивает наиболее количество инфицированных людей. Для большинства из нас это будет болезнь с самым высоким уровнем смертности, это однозначно смертный приговор, если вы когда-нибудь заразитесь ею.

По иронии судьбы это ряд заболеваний, которые имеют успокоительно низкий уровень смертности, которые на самом деле убивает миллионы людей. Есть причина для этого - это вирусы, которые вызывают самые опасные болезни, как правило, убивающие себя путем умерщвления своих хозяев быстрее, чем они могут распространиться. Двумя особенно хорошими примерами этого явления являются: вирус Эбола, с 90% летальностью от которого на сегодняшний день умерло около 30000 людей и пандемия испанского гриппа, который уничтожил примерно 100 миллионов человек, несмотря на тот факт, что он имеет коэффициент смертности менее 3%.

Кроме двух показателей как общий уровень смертности и коэффициент смертности, упомянутые выше, есть также историческое измерение: какой вирус убил наибольшее количество людей на протяжении всей истории?

Учитывая эти различные критерии, чтобы определить какой вирус является наиболее смертельным, мы будет учитывать все эти показатели, чтобы не только составить ТОП-10 вирусов, но и привести некоторые отдельные статистические данные в конце статьи.

10. Лихорадка денге

Фото. Комар

Лихорадка денге является комариной инфекцией, которая впервые была описана почти 2000 лет назад в Китае. После постепенного распространения в другие страны с жёлтолихорадочными комарами (лат. Aedes aegypti), спектр заболеваний в XVIII веке значительно расширился. Это было обусловлено работорговлей, а также деятельностью людей во Второй мировой войны, когда распространение ускорилось, особенно более опасных форм заболеваний.

В последние годы глобализация оказала свое влияние на показатели лихорадки денге, которые возросли в 30 раз по сравнению с 1960-мы годами.

Как и у многих из этих болезней у подавляющего большинства людей либо не было симптомов или наблюдались довольно слабые симптомы не свойственные лихорадке. Иногда лихорадка денге именуется как «breakbone fever», что характеризует сильную боль, которая может ощущаться в мышцах и суставах.

Тем, кому не повезло, болезнь может развиться в «тяжелую денге» с риском потенциальной смерти в результате геморрагической лихорадки денге и синдрома шока денге. Это происходит менее чем в 5% случаях, основной причиной этого является повышение проницаемости кровеносных сосудов. Это может привести к рвоте кровью, повреждению органов и шоку.

Сегодня ежегодно в 110 странах с эндемической лихорадкой денге заражается до 500 миллионов человек, что приводит примерно к 20000 смертям. Мрачная реальность такова, что эти цифры будут продолжать расти.

9. Оспа

Фото. Больной оспой

Оспа уничтожена, правда? ВОЗ уверяет, что ее не было с 1979 года, однако, США и бывший СССР, проводили над образцами вируса научные исследования. По некоторым слухам после распада Советского Союза, некоторые из этих образцов пропали без вести. Даже если вирус натуральной оспы вымер, предположительно он мог повторно быть спроектирован из цифрового вирусного генома и вставлен в оболочку поксвируса.

Хорошая новость заключается в том, что в настоящее время все цели оспы вымерли в дикой природе. Хотя исторически это привело к разрушительному воздействию. Оспа появилась примерно 10000 до н.э., в те времена она приводила к массовой гибели людей. Оспа заразна и, безусловно, в те далекие времена коэффициент смертности доходил до 90%.

Наиболее страшный период для людей был, когда оспа европейскими исследователями была завезена в Новый Мир в XVIII веке. Случайно это было сделано или нет, но по оценкам около половины населения аборигенов Австралии были убито оспой в первые годы британской колонизации. Болезнь также плохо сказалась на населении коренного народа Северной и Южной Америки.

Несмотря на тот факт, что Эдвард Дженнер в 1796 году разработал вакцину против натуральной оспы, из-за нее в 1800-е годы умерло примерно 300-500 миллионов людей.

С точки зрения появления оспы особенно шокирующим является то, что тело покрывается волдырями заполненными жидкостью. Это может произойти в полости рта и горле и в ряде случаев оспа приводила к таким осложнениям как слепота. Смертность от этого заболевания во многом зависит от курса, которым будет развиваться заболевание, если это будет злокачественная и геморрагическая оспа, то неизменно это приведет к смерти.

8. Корь

Фото. Ребенок с корью

Большинство людей в развитых странах, корь даже отдаленно не считает опасной. Мы привыкли, что около 90% всех детей к тому времени, когда они достигают 12 лет, уже переболеет корью. В настоящее время с плановой вакцинацией, проводимой во многих странах, показатели заболеваемости значительно сократились.

Но что может шокировать вас, так это то, что между 1855 и 2005 годом корь во всем мире унесла 200 миллионов человеческих жизней. Даже в 1990-е годы корь убила свыше 500000 человек. Даже сегодня после появления дешевых и доступных вакцин, корь является одной из основных причин смерти среди детей младшего возраста, унося каждый год более чем 100000 жизней.

Корь привела к наибольшему опустошению в сообществах, которые ранее не подвергались ее воздействию. В XVI веке в Центральную Америку корь была завезена европейцами. В частности Гондурас в 1531 году во время эпидемии кори потерял половину своего населения.

В частых случаях корь приводит к лихорадке, кашлю и сыпи. Однако осложнения являются довольно распространенным явлением и именно здесь скрывается опасность. Примерно в 30% случаях симптомы варьируются от относительно умеренных, например понос, до пневмонии и воспаления головного мозга, все они могут привести к смерти. К другим осложнениям относится слепота.

7. Желтая лихорадка

Фото. Мемориал в Саванне, Джорджия

Другим массовым в истории убийцей является желтая лихорадка. Также известная как «желтая чума» и «vomito negro» (черная рвота), это острое геморрагическое заболевание приводило к ряду серьезных вспышек на протяжении веков.

Большинство людей от желтой лихорадки полностью выздоравливало, но примерно в 15% случаях проявляется вторая, более серьезная стадия заболевания. В этих случаях может быть кровотечение изо рта, носа, глаз или желудка. Около 50% пациентов, которые входят в эту токсичную фазу умирают в течение 7-10 дней. Хотя в целом коэффициент смертности достигает 3%, во время эпидемий он доходил до 50%.

Как и большинство подобных вирусных инфекций, желтая лихорадка зародилась где-то в Африке. В ранние колониальные годы было отмечено, что вспышки в деревне среди туземцев не приводили к серьезным осложнениям, это больше напоминало гриппоподобные симптомы, в то время как большинство европейских колонистов умирало. Считается, что такое различие в тяжести протекания болезни вызвано длительным воздействием малых доз в детстве, что приводит к некоторому иммунитету.

Можно утверждать, что есть определенное злорадство в том, что рабство и эксплуатация Африки привели к эпидемии в Европе и Северной Америке в XVIII и XIX веках. Вероятно, наиболее известными из них была вспышка в 1792 году в Филадельфии, тогдашней столице США. Сообщалось, что президент Джордж Вашингтон бежал из города, в то время как 10% из тех, кто остался, умер.

Желтая лихорадка прокатилась по всей Америке, унеся в XVIII и XIX веках от 100000 до 150000 жизней.

Сегодня, несмотря на существование эффективной вакцины, есть регионы, в которых ежегодно желтой лихорадкой во всем мире заболевает 200000 человек, унося каждый год 30000 человеческих жизней.

6. Лихорадка Ласса

Фото. Электронная микрофотография вируса Ласса

Вы возможно подумали о лихорадке Ласса, как о «легком варианте Эбола», но опять же она каждый год убивает так много людей в Западной Африке как Эбола в разгар эпидемии 2013-15 годов. Кроме того, симптомы легко спутать с Эболой, они обе классифицируются как острые вирусные геморрагические лихорадки. Лихорадка Ласса заражает практически каждую ткань в организме человека и вспышки обычно запускаются через местных крыс мастомисов (Mastomys).

Если вы сомневаетесь в опасности лихорадки Ласса, то ее уровень биобезопасности 4 (BSL-4), что должно убедить большинство из вас. Это самый высокий уровень биобезопасности, предназначенный для работы с патогенами, которые могут вызвать смерть и для которых не существует вакцины или лечения. Чтобы иметь общее представление, MRSA, ВИЧ и вирусы гепатита классифицируются как 2-й уровень биобезопасности.

От лихорадки Ласса в среднем ежегодно умирает 5000 человек. По оценкам каждый год эндемично во всей Западной Африке заражается более 300 тысяч людей. Хотя у большинства не наблюдается никаких симптомов, но у тех, у кого они проявляются, смертность составляет 15-20%. Во время эпидемий смертность лихорадки Ласса доходит до 50%. Это не совсем похоже на вирус Эбола или Марбургский вирус, но все же показатели опасные.

5. Гепатиты

Фото. Вирус гепатита С

Гепатит - это название дано серии вирусных болезней, которые атакуют печень. Существует 5 видов инфекционных гепатитов, которые обозначаются буквами от A до E (A, B, C, D, E). Из всех них наиболее серьезными являются гепатит В и гепатит С, которые вместе за год забирают почти миллион жизней. Они часто передается от матери к ребенку, но также могут передаваться через переливание крови, татуировку, грязные шприцы и сексуальную деятельность.

Гепатит B пожинает наибольшее количество смертей за год (около 700000). Это довольно неприметная болезнь протекающая бессимптомно. Большинство смертей - результат болезни, которая медленно атакует печень человека в течении нескольких лет, что в конечном итоге приводит к раку или циррозу печени. Хотя заражение гепатитом B взрослого человека обычно приводит к острому эпизоду болезни, но он заканчивается полным восстановлением. Заражаются, как правило дети, которые более предрасположены к развитию болезни в долгосрочной перспективе.

Хотя общий уровень смертности от гепатита C ниже, чем у гепатита B, он все еще ежегодно убивает примерно 350000 человек, главным образом в развивающихся странах. Цифры показывают, что около 200 миллионов человек (или 3% от общей численности населения) живет с гепатитом С.

4. Бешенство

Фото. Пациент на последней стадии бешенства

Бешенство является одним из смертельных заболеваний, принадлежащих к роду Лиссавирусов (Lyssavirus). Это имя является производным от Лиса (Lyssa), греческой богини ярости, безумия и гнева, само слово происходит от латинского «безумие». Это одна из самых страшных болезней человечества, которая известна с древних времен и для этого есть все основания.

Наиболее известная форма бешенства упоминается как «разъяренное бешенство» и затрагивает 80% инфицированных. Этот этап включает в себя классические симптомы путаницы, психомоторного возбуждения, паранойи и террора. Инфицированный человек также может проявлять водобоязнь (страх воды). В этом, казалось бы, странном состоянии пациент паникует, когда ему дают выпить. Бешенство заражает слюнные железы задней части рта, поэтому оно может быть передано при простом укусе. Эта инфекция также заставляет мышцы горла впадать в мучительные спазмы, приводя к повышенному слюноотделению.

Заражение бешенством происходит тогда, когда кусает или царапает зараженное животное, обычно собаки или летучие мыши, напавшие на человека. Хотя после укуса могут проявиться некоторые гриппоподобные симптомы, болезнь, как правило, в инкубационном периоде протекает без симптомов. Это обычно длится 1-3 месяца, но могут потребоваться годы пока инфекция по нервной системе доберется до мозга.

Бешенство трудно диагностировать и если подозрительный укус оставить незамеченным, то могут развиться неврологические симптомы. На этом этапе это определенно слишком поздно для пациента, у бешенства почти 100% летальность, наступающая в течении нескольких дней. В действительности только 6-ть человек выжили после бешенства и первым была Джинна Гис (Jeanna Giese) в 2005 году. Она была новым подходом (Милуокский протокол) в борьбе с этой болезнью, ее ввели в искусственную кому и она выжила, почти полностью выздоровела. Несмотря на успех в этом случае, у этого метода все еще примерно 8% шанс на успех.

К счастью укус животного зараженного бешенством больше не является смертным приговором. Если вы получите лечение в виде постконтактной профилактики (ПКП) в течении 10 дней, то у вас почти 100% шанс выжить. Также существует такая же эффективная вакцина.

Тем не менее, каждый год от бешенства умирает почти 60000 человек, главным образом в Африке и Южной Азии. Более одной трети этих смертельных случаев происходит в Индии, где собаки до сих пор являются главными виновниками. Более подробно об этом заболевании и , можно ознакомиться в другой нашей статье.

3. Вирусные геморрагические лихорадки (Филовирусы)

Фото. Вспышка Эболы в 2015 году

Если какое-либо заболевание может вызвать страх в XXI веке так это вирусные геморрагические лихорадки из семейства филовирусов. К ним относится вирус Эбола и Марбургский вирус, от обоих нет эффективного лечения, нет вакцины и летальность доходит до 90%. Имея очень неприятные симптомы - это потенциально смертельные вирусы на Земле.

С точки зрения диагностики Марбург и Эбола клинически неразличимы. Название этой группы вирусов служит подсказкой некоторых симптомов, очевидно, что эти лихорадки сопровождаются болью во всем теле, суставах, мышцах, болями в животе, головными болями. Геморрагический аспект связан с тем, что филовирусы вмешиваются с механизм свертывания крови, тем самым вызывая кровотечение из любого отверстия человеческого организма. Более чем вероятно, смерть, как правило, объясняется полиорганной недостаточностью, некрозом внутренних тканей.

Эбола и Марбург обычно появлялись в изолированных деревнях в Центральной Африке в результате небольших вспышек, которые быстро уничтожали себя. Однако в 2013 году вирус Эбола прибыл в западноафриканскую страну Гвинею, где он не был признан как таковой до тех пор, пока он не начал быстро распространяться. В течении последующих 2 лет эпидемия Эбола свирепствовала в шести странах, заразив 25000 человек, среди которых примерно половина умерла.

Самая крупная вспышка вируса Марбурга была в 2004 году в Анголе. Из 252 инфицированных умерло 227, т.е. 90%. Во время ранних эпидемий, в Конго показатель смертности достигал 83%.

Полагают, что вирусы Марбург и Эбола передались людям от диких животных. Хотя первые случаи заражения вирусом Марбург произошли с исследователями, работающие с африканскими зелеными мартышками, считается, что естественным хозяином этого вируса являются летучие мыши. Это также относится и к вирусу Эболы, именно поэтому летучие мыши считаются главными переносчиками некоторых наиболее страшных заболеваний на Земле.

2. ВИЧ / СПИД

Фото. Вирионы ВИЧ заражают клетки

За последние три десятилетия СПИД стал главной новостью, он является разрушительным заболеванием. Огромный прогресс в области антиретровирусных препаратов означает, что правильный прием лекарств от инфекции ВИЧ - это не смертный приговор как было раньше.

Эта болезнь является еще одной, которая зародилась в Центральной Африке, где она миллионы лет скрывалась в популяциях обезьян до того момента пока она не пересеклась с людьми в середине XX века. Точно неизвестно как это произошло, но считается, что обезьяна ВИО (вирус иммунодефицита обезьян) передала людям вирус через поедание мяса, позже вирус мутировал и в настоящее время мы его знаем как ВИЧ.

Есть подозрения того, что ВИЧ существовал некоторое время, прежде чем он стал главной новостью, первый зарегистрированный случай произошел в Конго в 1959 году.

Основной причиной не нахождения прямого лечения ВИЧ является тот факт, что он постоянно и быстро меняется. Он быстро воспроизводит (около 10 миллиардов новых индивидуальных вирионов в день) и степень мутации очень высока. Даже в одном человеке генетическое разнообразие вируса может напоминать филогенетическое дерево с различными органами, инфицированными практически различными видами.

Сегодня около 40 миллионов человек живет с ВИЧ и главным образом в Африке к югу от Сахары. К сожалению, только половина инфицированных людей имеет доступ к необходимым лекарствам, из-за чего так высок мировой уровень смертности от СПИДа. По оценкам СПИД ежегодно забирает около 2 миллионов человеческих жизней, за последние 30 лет вирус унес жизни более 25 миллионов человек.

1. Грипп

Фото. Больные испанским гриппом

Грипп - это наиболее широко известный вирус и его вряд ли можно назвать самым захватывающим среди нашего списка смертельных вирусов. Каждый болел гриппом и для большинства это закончилось не особенно хорошо. Однако каждый год грипп приводит до большого количество смертей и самой уязвимой группой населения являются старики, очень молодые и больные. Несмотря на то, что более 60 лет назад была получена безопасная и эффективная вакцина, грипп по-прежнему ежегодно приводит к смерти до полумиллиона людей.

Но это лишь базовый показатель, помимо этого происходят случайные опустошительные эпидемии, когда развиваются вирулентные штаммы вируса. «Испанский грипп» 1918 года является ярким примером этого. Как полагают, он заразил почти треть мирового населения и забрал до 100 миллионов жизней. Во время эпидемии показатель смертности составил 20% по сравнению с обычным сезонным гриппом 0,1%. Одной из причин того, почему испанский грипп был так смертелен, было то, что он убивал здоровых людей, конкретный штамм стал причиной чрезмерной реакции иммунной системы, которая известна как цитокиновый шторм. Поэтому люди с сильной иммунной системой были подвержены наибольшему риску.

Другие болезни даже не приблизились к этим показателям, что и делает грипп таким опасным. Вирус гриппа имеет способность часто объединяться и мутировать в форме новых штаммов. К счастью в настоящее время наиболее смертельные штаммы отличаются от самых заразных штаммов. Одним из страхов является то, что потенциально смертельному штамму птичьего гриппа H5N1, который не может передаваться от человека к человеку, например, потребуется небольшое генетическое «событие» для создания возможной эпидемии. Хотя на сегодняшний день было лишь чуть более 600 случаев заражения птичьим гриппом, почти 60% из них закончились смертельным исходом, что делает его один из самых опасных заболеваний для человека.

>> вирусные заболевания человека

Вирусы – представляют собой мельчайшие формы жизни, которые состоят из молекулы нуклеиновой кислоты, носителя генетической информации, окруженной защитной оболочкой из белков.

Важно заметить, что живой организм может быть заражен сразу несколькими вирусами. В таких случаях возможно генетическое взаимодействие между вирусами и появление новой рекомбинантной формы вируса. Так, например, объясняют возникновение пандемических штаммов вируса гриппа, которые образуются в организме свиней, зараженных одновременно человеческой и птичьей формой вируса гриппа .

Клинические аспекты вирусных заболеваний человека
Вирусы играют важную роль в жизни человека, так как могут вызывать заболевания различной степени тяжести.

По эпидемиологическим характеристикам, вирусные заболевания делят на антропонозные, то есть те, которыми болеет только человек (например полиомиелит) и зооантропонозные – которые передаются от животных человеку (например бешенство).

Основными путями передачи вирусной инфекции являются:

Пищевой путь, при котором вирус попадает в организм человека с загрязненными продуктами питания и водой (вирусный гепатит А, Е и др.)
Парентеральный (или через кровь), при котором вирус попадает непосредственно в кровь или внутреннюю среду человека. Главным образом это происходит при манипуляции зараженными хирургическими инструментами или шприцами, при незащищенном половом контакте, а также трансплацентарно от матери к ребенку. Таким путем передаются хрупкие вирусы, быстро разрушающиеся в окружающей среде (вирус гепатита В, ВИЧ, вирус бешенства и др.).
Дыхательный путь, для которого свойственен воздушно-капельный механизм передачи, при котором вирус попадает в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом, который содержит частицы мокроты и слизи выброшенных больным человеком или животным. Это наиболее опасный путь передачи, так как с воздухом вирус может переноситься на значительные расстояния и вызывать целые эпидемии. Так передаются вирусы гриппа, парагриппа, свинки, ветряной оспы и др.

Большинство вирусов обладают определенным сродством к тому или иному органу. Например, вирусы гепатита размножаются преимущественно в клетках печени. По типу органов-мишеней которые поражаются в ходе той или иной болезни различаем следующие виды вирусных заболеваний: кишечные, респираторные (дыхательные), поражающие центральную и периферическую нервную систему, внутренние органы, кожу и слизистые оболочки, сосуды, иммунную систему и пр.

По типу клинического развития различаем острые и хронические вирусные инфекции. Наиболее часто встречаются острые вирусные заболевания, которые протекают с выраженными симптомами локального (поражение слизистой оболочки дыхательных путей, поражение тканей печени, поражение различных зон головного мозга) и общего характера – повышение температуры тела, слабость, боли в суставах и мышцах, изменение состава крови и пр. Острая вирусная инфекция, как правило, заканчивается полным выздоровлением организма. В некоторых случаях острая форма болезни переходит в хроническую. Хронические вирусные инфекции протекают со стертой клинической картиной и порой могут быть не замечены самими больными. Хронические инфекции трудно поддаются лечению и могут протекать длительное время, приводя к значительным морфологическим и функциональным изменениям внутренних органов (например хронический гепатит В может привести к циррозу печени).

Отдельным типом вирусной инфекции является латентная инфекция, для которой характерно длительное присутствие вируса в организме и полное отсутствие симптомов заболевания. Под воздействием внутренних и внешних факторов (переохлаждение, снижение иммунитета) латентная инфекция может активироваться и перейти в острую.

По месту локализации вирусной инфекции различаем локальные и генерализированные (общие) вирусные инфекции. При локальных вирусных инфекциях вирус размножается в месте его проникновения в организм (например слизистая оболочка дыхательных путей) и не проникает во внутреннюю среду организма. Такая форма заболевания характеризуется коротким инкубационным периодом (время с момента проникновения вируса в организм до появления симптомов болезни) и слабым постинфекционным иммунитетом.

При генерализированных вирусных инфекциях первичное размножение вируса на месте его проникновения в организм сменяется стадией проникновения вируса в кровь (стадия вирусемии), с током которой он разносится в различные органы, где вызывает вторичные повреждения. Для таких инфекции свойственен длительный инкубационный период, а иммунитет остающийся после перенесенного заболевания, как правило, длительное время защищает организм от повторного заражения этим же вирусом.

Противовирусный иммунитет
Проникновение и размножение в организме человека вирусов вызывает ответ со стороны иммунной системы. Противовирусный иммунный ответ состоит из двух составляющих: гуморальной и клеточной.

Гуморальный иммунитет опосредован специфическими антителами, которые вырабатываются клетками иммунной системы в ответ на присутствие в организме вируса. В первые дни вирусной инфекции вырабатываются иммуноглобулины (антитела) класса IgM. В последующие дни секреция IgM прекращается и им на смену приходят антитела типа IgG, обладающие большей специфичностью и активностью. Также вырабатываются антитела типа IgА, которые выделяются на поверхность слизистых оболочек и осуществляют локальную защиту от вирусов. Определение специфических антител является важным диагностическим тестом, позволяющим с большой точностью определить наличие той или иной вирусной инфекции и оценить состояние постинфекционного иммунитета.

Клеточный иммунитет осуществляется Т-лимфоцитами и макрофагами, которые регулируют выделение антител и разрушают клетки зараженные вирусом, тем самым препятствуя его размножению. После перенесенной вирусной инфекции, в крови человека остаются клетки иммунной системы, «помнящие» вирус. При повторном проникновении в организм того же вируса эти клетки быстро распознают его и запускают мощный иммунный ответ – в этом и состоит суть длительного постинфекционного иммунитета.

Однако далеко не всегда иммунный ответ организма приносит только положительный эффект. Так, при вирусном гепатите В, избыточное разрушение клеток печени происходит как раз под воздействием активированных Т-лимфоцитов, в то время как размножение самого вируса не разрушает клеток печени.

Для ВИЧ инфекции свойственно глубокое подавление иммунной системы организма. Это происходит потому, что одной из целью вируса являются лимфоциты Т-помошники, разрушение которых приводит к полному подавлению сопротивляемости организма.

Роль вирусов в возникновении невирусных заболеваний
Как уже упоминалось выше, размножение вируса в организме приводит к развитию того или иного вирусного заболевания. Однако негативное воздействие вирусов на организм человека этим не исчерпывается. В ряде случаев вирусы становятся причиной возникновения заболеваний совершенно другой природы.

На данный момент достоверно известно что вирус папиломы человека вызывает рак шейки матки. Это происходит из-за того, что проникая в эпителий шейки матки вирус активирует гены ответственные за раковое перерождение нормальных клеток.

В патогенезе диабета 1 типа важная роль отводится вирусной инфекции, как возможного фактора повреждающего эндокринные клетки поджелудочной железы.

Целый ряд патологий беременности и пороков развития плода связан с различными вирусными инфекциями в период беременности.

Вирусные заболевания поражают клетки, в которых уже имеются нарушения, чем пользуется возбудитель. Современные исследования доказали, что происходит это только при сильном ослаблении иммунитета, уже не могущего на должном уровне бороться с угрозой.

Особенности вирусных инфекций

Виды вирусных заболеваний

Этих возбудителей принято различать по генетическому признаку:

ДНК – простудные вирусные заболевания человека, гепатит В, герпес, папилломатоз, ветряная оспа, лишай;
РНК – грипп, гепатит С, ВИЧ, полиомиелит, СПИД.

Вирусные заболевания можно классифицировать и по механизму влияния на клетку:

цитопатическое – накопившиеся частицы разрывают и убивают ее;
иммуноопосредованное – встроившийся в геном вирус спит, а на поверхность выходят его антигены, ставя клетку под удар иммунной системы, которая считает ее агрессором;
мирное – антиген не вырабатывается, латентное состояние сохраняется долго, репликация стартует при создании благоприятных условий;
перерождение – клетка мутирует в опухолевую.

Как передается вирус?

Свое распространение вирусная инфекция осуществляет:

Воздушно-капельно. Респираторные вирусные инфекции передаются за счет втягивания частичек слизи, разбрызганных во время чихания.
Парентерально. В этом случае болезнь попадает от матери к ребенку, во время медицинских манипуляций, секса.
Через еду. Вирусные заболевания попадают с водой или пищей. Иногда они долго находятся в спящем режиме, проявляясь только под внешним влиянием.

Почему вирусные заболевания имеют характер эпидемий?

Многие вирусы распространяться быстро и массово, что провоцирует возникновение эпидемий. Причины тому следующие:

Простота распространения. Многие серьезные вирусы и вирусные заболевания легко передаются через капельки слюны, попавшие внутрь с дыханием. В таком виде возбудитель может продолжительное время поддерживать активность, поэтому способен найти нескольких новых носителей.
Скорость размножения. После попадания в организм клетки поражаются одна за другой, предоставляя необходимую питательную среду.
Сложность устранения. Не всегда известно, как лечить вирусную инфекцию, связано это с малоизученностью, возможностью мутаций и сложностями диагностирования – на начальной стадии легко спутать в другими проблемами.

Симптомы вирусной инфекции

Течение вирусных заболеваний может отличаться в зависимости от их типа, но есть общие моменты.

Лихорадка. Сопровождается подъемом температуры до 38 градусов, без нее проходят только легкие формы ОРВИ. Если температура более высокая, то это говорит о тяжелом течении. Сохраняется она не дольше 2 недель.
Сыпь. Вирусные заболевания кожи сопровождаются этими проявлениями. Они могут выглядеть как пятна, розеолы и везикулы. Характерно для детского возраста, во взрослом высыпания встречаются реже.
Менингит. Возникает при энтеровирусе и , чаще сталкиваются дети.
Интоксикация – потеря аппетита, тошнота, головная боль, слабость и заторможенность. Эти признаки вирусного заболевания обусловлены токсинами, выделяемыми возбудителем в процессе деятельности. Сила воздействия зависит от серьезности болезни, тяжелее приходится детям, взрослые могут и не заметить его.
Диарея. Характерна для ротавирусов, стул водянистый, не содержит крови.

Вирусные заболевания человека – список

Невозможно назвать точное число вирусов – они постоянно видоизменяются, пополняя обширный перечень. Вирусные заболевания, список которых представлен ниже, являются самыми известными.

Грипп и простуда. Их признаками являются: слабость, повышенная температура, боль в горле. Используются противовирусные препараты, при присоединении бактерий дополнительно назначают антибиотики.
Краснуха. Под удар попадают глаза, дыхательные пути, шейные лимфоузлы и кожа. Распространяется воздушно-капельным способом, сопровождается высокой температурой и кожными высыпаниями.
Свинка. Поражаются дыхательные пути, в редких случаях у мужчин поражаются семенники.
Желтая лихорадка. Вредит печени и кровеносным сосудам.
Корь. Опасна детям, затрагивает кишечник, дыхательные пути и кожу.
. Нередко возникает на фоне других проблем.
Полиомиелит. Проникает в кровь через кишечник и дыхание, при поражении головного мозга наступает паралич.
Ангина. Существует несколько видов, характерны головная боль, высокая температура, сильная боль в горле и озноб.
Гепатит. Любая разновидность вызывает желтизну кожи, потемнение мочи и бесцветность кала, что говорит о нарушении нескольких функций организма.
Тиф. Редок в современном мире, поражает кровеносную систему, может привести к тромбозу.
Сифилис. После поражения половых органов возбудитель попадает в суставы и глаза, распространяется дальше. Долго не имеет симптомов, поэтому важны периодические обследования.
Энцефалит. Поражается головной мозг, гарантировать излечение нельзя, высок риск смерти.

Самые опасные вирусы в мире для человека

Перечень вирусов, которые представляют самую большую опасность для нашего организма:

Хантавирус. Возбудитель передается от грызунов, вызывает различные лихорадки, смертность при которых колеблется от 12 до 36%.
Грипп. Сюда относятся самые опасные вирусы, известные из новостей, разные штаммы могут стать причиной пандемии, тяжелое течение больше затрагивает пожилых и маленьких детей.
Марбург. Открыт во второй половине 20 века, является причиной геморрагической лихорадки. Передается от животных и зараженных людей.
. Становится причиной диареи, лечение простое, но в малоразвитых странах от него умирает каждый год 450 тысяч детей.
Эбола. По данным на 2015 год смертность составляет 42%, передается при контакте с жидкостями зараженного человека. Признаками являются: резкое повышение температуры, слабость, боль в мышцах и горле, сыпь, диарея, рвота, возможны кровотечения.
. Смертность оценивается в 50%, характерна интоксикация, сыпь, лихорадка, поражение лимфоузлов. Распространена в Азии, Океании и Африке.
Оспа. Известна давно, опасна только людям. Характерны сыпь, высокая температура, рвота и головная боль. Последний случай заражения произошел в 1977 году.
Бешенство. Передается от теплокровных животных, поражает нервную систему. После появления признаков успех лечения почти невозможен.
Ласса. Возбудителя переносят крысы, впервые открыт в 1969 году в Нигерии. Поражаются почки, нервная система, начинается миокардит и геморрагический синдром. Лечение тяжелое, лихорадка уносит до 5 тысяч жизней ежегодно.
ВИЧ. Передается через контакт с жидкостями зараженного человека. Без лечения есть шанс прожить 9-11 лет, его сложность заключается в постоянном мутировании штаммов, убивающих клетки.

Борьба с вирусными заболеваниями

Сложность борьбы заключается в постоянном изменении известных возбудителей, делающих привычное лечение вирусных заболеваний малоэффективным. Это делает необходимым поиск новых лекарств, но на современном этапе развития медицины большинство мер разрабатывается быстро, до перехода эпидемического порога. Приняты следующие подходы:

этиотропный – предотвращение воспроизводства возбудителя;
хирургический;
иммуномодулирующий.

Антибиотики при вирусной инфекции

В ходе болезни всегда идет угнетение иммунитета, иногда требуется его усилить для уничтожения возбудителя. В ряде случаев при вирусном заболевании дополнительно назначаются антибиотики. Необходимо это, когда присоединяется бактериальное заражение, которое убивается только таким путем. При чистом вирусном заболевании прием этих средств не принесет только ухудшит состояние.

Профилактика вирусных заболеваний

Вакцинация – эффективна против конкретного возбудителя.
Усиление иммунитета – профилактика вирусных инфекций этим путем подразумевает закаливание, правильное питание, поддержку при помощи растительных экстрактов.
Меры предосторожности – исключение контактов с больными людьми, исключение незащищенных случайных половых связей.

За всю жизнь человек способен переболеть таким количеством разных болезней и вирусов, что к старости может всех и не вспомнить. Одни заболевания протекают быстро и незаметно, а вот другие могут покалечить. И на вопрос о том, какой вирус самый опасный, можно назвать несколько десятков.

Что такое вирус?

В переводе с латинского «вирус» означает «яд». Он представляет собой бесклеточный организм, который размножается и живёт только в клетках живых существ. Любой вирус состоит из белковой оболочки, в которую заключены молекулы ДНК и РНК.

Учёным известно более сотни вирусов, различающихся по форме и месту обитания. Они без проблем мутируют и приспосабливаются к особенностям организмов, в которые внедрились. Для вирусов жизнь вне клетки не существует. Микроорганизмы могут вызывать множество разных заболеваний: корь, ветрянку, гепатит, герпес, бешенство, онкоболезни, СПИД.

Как распространяются вирусы?

Все вирусы, которые существуют в природе, можно разделить на антропозные (живут в человеческом организме) и зооантропозные (живут в организме животных). Подцепить тот или другой вирус можно несколькими путями.

Через пищу (загрязнённые продукты питания, воду).
Через кровь (хирургическое вмешательство, переливание, от матери к плоду, половым путем, через укусы инфицированных насекомых или животных).
Воздушно-капельным путём (через дыхательные пути).
Контактно-бытовым (через предметы гигиены).

Почти все вирусы имеют свои определённые места локации. Так, гепатит В и С попадает в печень; ветрянка распространяется по коже; вирус стафилококка может «на свой вкус» поразить кишечник, горло, сердце и другие жизненно важные органы. Все вирусные инфекции сопровождаются отдельными симптомами, могут по-разному влиять на организм. У каждого своя специфика терапии.

Самые опасные вирусы в мире

Наша жизнь весьма непредсказуема. Успешный, здоровый и сильный человек уже завтра может стать практически инвалидом, достаточно быть инфицированным самой страшной и неизлечимой болезнью - СПИДом. У многих людей само только слово вызывает ужас и дрожь.

Итак, 10 самых опасных вирусов:

Синдром приобретённого иммунодефицита человека. Был открыт в начале 80-х годов ХХ века. Вирус иммунодефицита поражает иммунную систему человека, полностью лишая его защитных функций. Так, люди могут умереть от простого насморка или царапины на руке. Болезнь неизлечима.
На втором месте в номинации «Самые опасные вирусы» стоит сравнительно новая болезнь - губчатая энцефалопатия, в результате которой поражается мозг человека и наступает слабоумие. Заболевание неизлечимо. Смерть наступает в течение двух лет.
Бешенство. Летальный исход может наступить уже через пять дней после инфицирования. Вирус бешенства лежит в основе сотен фильмов про зомби.
Африканская лихорадка. Тропическая инфекция, которая сопровождается высокой температурой, болью в мышцах и кровоизлияниями. Некоторые виды этой лихорадки неизлечимы и заканчиваются смертью.
Чума - инфекция, которая в XIV веке косила всех, кого ни попадя. Третья часть Европы вымерла от этого заболевания. В наше время терапией чумы является вакцина Хавкина, открытая в начале прошлого века.
Сибирская язва. Встречается как у людей, так и у животных. Споры инфекции могут сохраняться в почве много лет, они очень живучие, выдерживают даже кипячение. Без лечения в 90% болезнь заканчивается летальным исходом.
Холера. Заболевание, смертность которого составляет 85%. Передаётся бытовым путём. Вызывает рвоту, обезвоживание, понос и судороги. В наше время активно используют вакцину против этого недуга.
Менингококковая инфекция. Поражает верхние дыхательные пути, носоглотку. Воспаления заканчиваются кровоизлияниями. Инфекция способна проникать в мозг. Может закончиться летально.
Туляремия. Лихорадка похожа на брюшной тиф.
Малярия, африканский трипаносомоз, туберкулёз, пневмония и некоторые другие.

Этот перечень - далеко не все самые опасные вирусы в мире. Это только малая часть, известная человечеству.

Вирусы животных, опасные для людей

Немалую опасность для человека представляют также вирусы, которые поражают животных. Инфекции попадают в людской организм вместе с продуктами питания - молоком, мясом, яйцами. Они способны развить тяжкие, порой неизлечимые болезни, и протекают у людей с осложнениями.

Топ самых опасных вирусов, которые передаются от животных.

Бруцеллёз.
Туляремия.
Токсоплазмоз.
Бешенство.
Стригущий лишай.
Гельминты.
Трихинеллёз.
Анкроцелиоз.

Основные меры предосторожности способны уберечь от заболеваний.

Личная гигиена.
Качественная обработка пищи.
Вакцинация животных.
Правильное поведение с домашними и дикими зверями.

Самые опасные вирусы человека, передающиеся половым путём

О наличии в своём организме инфекций и заболеваний человек может не догадываться достаточно долгое время. Так, инфекции, которые передаются половым путём, часто могут протекать без каких-либо симптомов. В результате при отсутствии постоянного партнёра количество заражённых людей может возрасти.

СПИД - первая в списке смертельно опасных инфекций. Вирус может годами сохраняться в организме и дать о себе знать через 7-10 лет.
Гонорея.
Трихомоноз.
Хламидиоз.
Сифилис.
Генитальный герпес.
Вирус папилломы человека.

Все перечисленные инфекции, кроме СПИДа, излечимы, однако оставляют «свой след», поражая внутренние органы и органы малого таза. Одно из самых страшных последствий - бесплодие.

Защитить себя от подобных недугов можно при помощи качественного презерватива, который имеет действительный срок годности. От некоторых болячек помогают противовенерические средства, применённые в первые часы после полового акта. Ими обрабатывают слизистые оболочки половых органов, и шанс заразиться снижается в несколько раз.

Ну и, конечно, лучшая профилактика - постоянный сексуальный партнёр. Следует помнить, что самые опасные вирусы человека не только те, которые заканчиваются летальным исходом, но и все известные вирусы, ведь любое лечение может оказаться и дорогостоящим, и длительным.

Влияние вирусов на здоровье человека

Попадая в организм, вирусная инфекция может протекать в двух формах - острой и хронической. Часто болезнь развивается скрытно, когда человек о ней не подозревает и становится носителем (герпес, СПИД).

Пути передачи вирусов самые разные, поэтому нужно быть всегда начеку. Один раз переболев тем или другим недугом, организм может выработать иммунитет (ветрянка, болезнь Боткина). Часто заболевания рецидивируют и возвращаются в паре с серьёзными осложнениями. Иногда облегчить инфекцию или вовсе её избежать помогает вакцинация.

Самым страшным последствием вирусов является поражение внутренних органов, нервной системы и мозга, слизистых оболочек. Некоторые инфекции способны провоцировать онкозаболевания, а самые опасные вирусы в мире нередко заканчиваются летально.

Профилактика вирусных заболеваний

Безусловно, куда безопасней и дешевле для человека провести своевременную профилактику вирусов. Так можно избежать не только дорогостоящего лечения и осложнений со здоровьем, но и спасти жизнь.

Итак, наилучшей профилактикой является личная гигиена. Перед едой и после улицы всегда нужно мыть руки.
Следует употреблять только хорошо обработанную пищу, овощи и фрукты обязательно мыть. Продукты нужно покупать в специализированных магазинах.
Укрепление иммунитета должно стать правилом для каждого человека.
Побольше позитива - поменьше стресса!
Инфицированным людям показан карантин и госпитализация.
Не стоит забывать о вакцинации. От многих заболеваний делают прививки ещё в детстве, не нужно от них отказываться.
Здоровый образ жизни, правильное питание и витамины.
Безопасный секс - некоторые самые опасные вирусы передаются именно половым путём.

Вирусы, которыми лучше переболеть в детстве

Вирусы - одна из древних форм жизни на планете. Их известно более тысячи. Некоторые спокойно существуют рядом с нами, но некоторые могут нанести серьёзный урон здоровью человека. Среди всех инфекций есть и такие, которыми лучше переболеть в детстве. Детские болезни - это самые опасные вирусы для взрослых, особенно для беременных.

То, что дети переносят с лёгкостью, для взрослого человека может стать причиной осложнений. Беременные женщины представляют особую группу риска, ведь инфекция может отразиться не только на организме матери, но и на внутриутробной жизни. Перенесённые во время беременности инфекции вызывают тяжкие пороки и аномалии плода.

Топ болезней, которыми лучше болеть в детстве:

Корь (последствия для взрослого - энцефалит, менингит).
Свинка (может стать причиной паротита, бесплодия, болезней мозга).
Ветрянка, краснуха (особо опасны для будущих мам. Вызывают у плода катаракты, пороки сердца, увеличение мозга).
Полиомиелит. Прививку от этого недуга обязательно нужно сделать ребёнку. Когда болезнь появляется у взрослого, она практически всегда заканчивается инвалидным креслом или смертью.

Техника тоже болеет вирусами

Вирус - это микроорганизм со своим ДНК, который способен жить и размножаться только в другом организме. Компьютерный вирус ничем не отличается от обычного. Он представляет собой специально написанную программу, внедряющуюся в другие программы и файлы и поражающую их.

Компьютерный вирус может сам стереть абсолютно любой файл. Существует несколько признаков заражения:

Программа не работает.
Программа работает неправильно.
На экране появляется посторонняя информация.
Файлы не открываются, не читаются.
Не загружается операционная система.
Файлов на диске стало больше, а памяти меньше.

Нельзя однозначно сказать, какой самый опасный вирус в компьютере, ведь каждый из них наносит вред файлам и программам.

Распространённая пятёрка компьютерных вирусов:

«Пятница 13» (Иерусалим) - удаляет все программы.
«Каскад падающих букв».
«Мелисса» - на почту приходит электронное письмо «Документ, который запрашивали…».
«Письмо-признание» или «письмо счастья». Электронное письмо с признанием в любви.
Nimda - создаёт себе права администратора на компьютере.

Все вирусы создаются опытными программистами с целью взлома и получения личной выгоды. Однако на каждый яд есть своё противоядие. Самые опасные компьютерные вирусы подлежат «лечению» антивирусными программами или форматированием жёсткого диска.

С целью профилактики следует использовать только лицензионные программы, посещать только проверенные сайты и использовать «чистые» носители.

Заключение

За свою жизнь человек переносит огромное количество всяких недугов и вирусов. К некоторым у него вырабатывается пожизненный иммунитет, а некоторые могут возвращаться повторно. Уберечь себя от разных болячек поможет правильное питание, личная гигиена и хороший иммунитет. Некоторые самые опасные вирусы попадают к человеку от животных (бешенство, сибирская язва, сальмонеллез), поэтому стоит позаботиться и о них. К примеру, вакцинация зверей снижает риск заболеть инфекцией в несколько раз.

Вирусы человека
или "Почему мы продолжаем болеть вирусными инфекциями?"

У вас поднялась температура, першит в горле, начинается насморк - вы заболели. Ваш врач, скорее всего, поставит диагноз «ОРВИ» - острая респираторная вирусная инфекция. Что же представляют собой вирусы, и каким образом они вызывают заболевания?

Вирусы поражают практически все живые организмы: от бактерий до растений, животных и человека.

Вирусы человека вызывают огромное количество опасных заболеваний, среди которых СПИД, птичий грипп, натуральная (так называемая «черная») оспа, атипичная пневмония (SARS - severe acute respiratory syndrome, тяжелый острый респираторный синдром) и такие «рядовые» заболевания, как грипп, простуда, краснуха. Известно также несколько вирусов животных, способных инфицировать человека. Некоторые вирусы могут приобрести такую способность при определенных обстоятельствах, - например, ставший широко известным в последнее время вирус птичьего гриппа H5N1.

Рисунок 1. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий СПИД.

Рисунок 2. Вирус гриппа.

Впервые вирусы (от латинского virus – яд) были описаны русским ботаником Д.И. Ивановским в 1892 году. Ученый обнаружил, что возбудитель табачной мозаики проходит сквозь фильтр, задерживающий бактерии. Он показал, что профильтрованный через фарфоровый фильтр экстракт растений табака, зараженных табачной мозаикой, сохраняет способность вызывать заболевание у здоровых растений. Фильтрующийся возбудитель ящура крупного рогатого скота был обнаружен в 1897 году немецким бактериологом Ф. Леффлером. До открытия природы вирусов в конце XIX века, термином «вирус» обозначали любые инфекционные агенты, вызывающие заболевания. Только начиная с 1898 года, когда голландский ботаник М. Бейеринк дал название возбудителю табачной мозаики «фильтрующегося вируса», понятие «вирус» приобрело тот смысл, который вкладывают в него сейчас. Первым обнаруженным вирусом человека стал вирус желтой лихорадки Viscerophilus tropicus (проявляющийся лихорадкой и желтухой), обнаруженный американским хирургом У. Ридом в 1901 году.

Вирусы очень малы – их размеры колеблются в пределах от десятков до тысяч нанометров.

Строение вирусов

Типичный вирус состоит из генетического материала, представленного в виде молекулы ДНК или РНК (ДНК и РНК вирусов при этом крайне разнообразны по строению – однонитевые и двунитевые, замкнутые в кольцо и т.д.) и упакованного в капсид - белковую оболочку, часто содержащую включения молекул липидов и углеводов. В отличие от клеток, вирусы не могут содержать одновременно и ДНК, и РНК. Внутри капсида могут находится необходимые для репликации вируса белки, такие как фермент обратная транскриптаза (RT, от reverse transcriptase), характерная для РНК-ретровирусов и необходимая для образования молекулы ДНК по матрице вирусной РНК в зараженной клетке-хозяине. У простейших нитевидных или палочковидных вирусов белковые компоненты капсида связаны с нуклеиновой кислотой нековалентными связями, образуя спиральную нуклеопротеиновую структуру, называемую нуклеокапсидом. У многих вирусов капсид покрыт дополнительной оболочкой, называемой суперкапсидом или пеплосом, которая состоит из липидной мембраны зараженной клетки и вирусных белков. В пространстве между суперкапсидом и капсидом располагается белковый матрикс. Суперкапсид может иметь поверхностные выступы, называемые шипами или пепломерами. По наличию или отсутствию суперкапсида вирусы разделяют на два типа: оболочечные или покрытые вирионы (подавляющее большинство вирусов животных и человека) и безоболочечные или непокрытые вирионы.

Рисунок 4. Вирус чумы крупного рогатого скота Rinderpest virus имеет спиральную форму.

Среди вирусов, лишенных оболочки, по форме капсидов различают три основных типа: палочковидные (нитевидные), сферические (икосаэдрические) и булавовидные (комбинированные). Палочковидные вирусы, такие как хорошо изученный вирус табачной мозаики, обладают спиральным типом симметрии: внутри белковой оболочки находится спиральная молекула РНК. В капсидах сферических вирусов генетический материал не связан или слабо связан с белками оболочки. Капсиды вирусов этого типа нередко обладают икосаэдрическим типом симметрии. К вирусам сферического типа относятся, например, аденовирусы, вызывающие ОРВИ. Структура капсида аденовирусов имеет сложное строение: в вершинах икосаэдеров находятся кластеры белков - пентоны, содержащие в основании так называемые фибры - стержни с утолщениями на концах. Вирусы, состоящие из структур различного типа (спиральных, икосаэдрических и дополнительных образований), относятся к булавовидному типу. К вирусам этого типа принадлежат некоторые вирусы бактерий, имеющие специальное название - бактериофаги или просто фаги (от греч. «фагос» - пожирающий). Бактериофаги этого типа состоят из икосаэдрической головки с молекулой ДНК или РНК внутри, примыкающей к спиральному хвосту, на конце которого имеется гексагональное плоское образование с хвостовыми отростками.

Рисунок 5. Вирус табачной мозаики.

Рисунок 6. Бактериофаг phiX174 имеет икосаэдрический капсид.

Рисунок 7. Схема строения аденовируса. 1 - фибры, 2 -икосаэдрический капсид, 3 – геном.

Рисунок 8. Электронная микрофотография двух аденовирусов.

Рисунок 9. Схема строения булавовидного бактериофага.

Рисунок 10. Электронная микрофотография бактериальной клетки, атакованной бактериофагами.

Оболочка покрытых вирусов, или суперкапсид, образована липидным бислоем из мембран зараженных клеток со встроенными в нее вирусными и клеточными белками. Покрытые вирионы обладают определенными преимуществами перед непокрытыми. Оболочка придает им большую устойчивость к воздействию клеточных ферментов и лекарственных средств. Суперкапсиды покрытых вирусов часто содержат поверхностные выступы, называемые шипами или пепломерами. Пепломеры состоят из вирусных гликопротеинов и служат для узнавания и последующего инфицирования клеток-хозяев. Покрытые вирусы могут иметь палочковидную, сферическую и булавовидную форму наподобие непокрытых вирусов, а могут обладать более сложным строением, как, например, поксвирусы (возбудители оспы). Геном поксвирусов упакован с помощью белков в компактную структуру - так называемый нуклеоид, который окружен мембраной и трубчатыми образованиями. Вирус имеет внешнюю оболочку с большим количеством встроенных в нее белков.

Рисунок 11. Поксвирус.

Классификация и размножение вирусов

В природе существует великое множество самых разнообразных вирусов. Для удобства их изучения были предложены несколько систем классификации. В настоящее время для классификации вирусов используется комбинация двух систем: ICTV и классификации Балтимора.

Классификация ICTV

Система классификации вирусов ICTV была принята в 1966 году Международным Комитетом по Таксономии Вирусов (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV), поддерживающего также таксономическую базу данных The Universal Virus Database ICTVdB . Классификация осуществляется по трем основным составляющим: по типу генетического материала вириона (РНК или ДНК), количеству цепочек нуклеиновых кислот (одно- или двунитевые молекулы), и по наличию или отсутствию внешней оболочки. Учитываются также второстепенные признаки, такие как тип клетки-хозяина, форма капсида, иммунологические свойства и тип вызываемого данным вирусом заболевания. Классификация представляет собой серию иерархичных таксонов:

I. Отряд (-virales )
II. Семейство (-viridae )
III. Подсемейство (-virinae )
IV Род (-virus )
V. Вид (-virus )

Система классификации вирусов ICTV является относительно новой. На сегодняшний день известно только 3 таксономических порядка, среди которых 56 семейств, 9 подсемейств и 233 рода. В рамках системы классифицировано более 1550 видов вирусов, однако более 30000 вирусных штаммов остаются неклассифицированными.

Классификация Балтимора

Классификация Балтимора является наиболее исчерпывающей, поскольку другие системы, основанные на симптоматических различиях болезней, вызываемых вирусами, или на разнице морфологии вирионов, не позволяют четко разделить вирусы из-за схожести симптомов заболеваний, вызываемых вирусами совершенно разного строения и использующих разные механизмы воспроизводства.

Система классификации вирусов Балтимора, предложенная в 1971 году Нобелевским лауреатом Дэвидом Балтимором, подразделяет вирусы на 7 групп в зависимости от механизма образования вирусной мРНК (молекулы матричной РНК, по которой производится синтез белка) в клетке-хозяине. Для производства вирусных белков и репликации, вирусу необходимо образовать в первую очередь мРНК в зараженной клетке. Однако разными типами вирусов используются различные способы образования мРНК в зависимости от типа носителя генетической информации (РНК или ДНК), количества цепочек нуклеиновой кислоты (одно- или двунитевой) и необходимости использования обратной транскриптазы RT (reverse transcriptase) - фермента, осуществляющего синтез днДНК (двунитевой ДНК) по матрице онРНК (однонитевой РНК). Применительно к вирусам удобно обозначать молекулы мРНК как (+)онРНК (т.е. та нить, по которой идет образование белков, кодирующая цепочка РНК). Соответственно, цепочку РНК, комплементарную (+)онРНК, удобно назвать (-)онРНК (или некодирующая цепочка РНК).

Рисунок 12. Дэвид Балтимор.

Рисунок 13. Классификация вирусов по Балтимору.

В классификации Балтимора вирусы подразделяются на следующие группы:

I. днДНК вирусы - вирусы, содержащие днДНК (например, вирусы герпеса, оспы и аденовирусы). Репликация вируса происходит следующим образом: с генома этих вирусов ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой зараженной клетки считываются (транскрибируются) молекулы мРНК ((+)онРНК), на основе которых осуществляется синтез вирусных белков. А копирование вирусного ДНК-генома происходит с помощью эксплуатации фермента ДНК-зависимой ДНК-полимеразы клетки-хозяина. Инфекционный цикл заканчивается упаковкой вирусных геномов во вновь синтезированные белковые капсиды и выходом вирионов из клетки.

II. онДНК вирусы - вирусы, содержащие онДНК (например, парвовирусы). При попадании вирусов в клетку, вирусный геном сначала достраивается до двунитевой формы с помощью клеточной ДНК-полимеразы, а далее - по механизму вирусов из группы I.

III. днРНК вирусы - вирусы, содержащие днРНК (например, ротавирусы, вызывающие кишечные инфекции). Вместе с вирусной РНК в инфицированную клетку попадает вирусная РНК-зависимая РНК-полимераза, обеспечивающая синтез молекул (+)онРНК. В свою очередь, (+)онРНК обеспечивает производство вирусных белков в клетке-хозяине и служит матрицей для синтеза новых цепочек (-)онРНК вирусной РНК-полимеразой. Комплементарные цепочки (+) и (-)РНК затем образуют двунитевой (+-)РНК-геном, который упаковывается в белковую оболочку, формируя новое поколение вирионов.

IV. (+)онРНК вирусы - вирусы, содержащие (+)онРНК или мРНК (например, вирусы полиомиелита и клещевого энцефалита, вирус гепатита А, вирус табачной мозаики растений). По вирусной мРНК, попавшей в клетку, сразу начинается синтез вирусных белков, включая фермент РНК-зависимую РНК-полимеразу, который способен синтезировать молекулы РНК без участия ДНК. С помощью этого фермента в клетке начинается размножение молекул вирусной мРНК, а из накопившихся вирусных белков и РНК собираются готовые вирионы.

V. (-)онРНК вирусы - вирусы, содержащие (-)онРНК (например, вирусы гриппа, кори, бешенства). Вирусы этой группы, в дополнение к (-)онРНК, «носят» с собой фермент - РНК-зависимую РНК-полимеразу, необходимый для образования комплементарной нити РНК ((+)онРНК) в зараженной клетке на первом этапе инфекционного процесса. Далее образуются вирусные белки, а том числе и РНК-зависимая РНК-полимераза, которая обеспечивает размножение вирусного генома в данной клетке и упаковывается во вновь образующиеся вирионы.

VI. онРНК-RT вирусы, или ретровирусы - вирусы, содержащие (+)онРНК и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК по матрице РНК. К этой группе принадлежат некоторые онковирусы (вирусы, способные вызывать злокачественные заболевания) и такие вирусы, как ВИЧ (хотя его геном представлен днРНК, стадия синтеза ДНК является неотъемлемой в жизненном цикле вируса). В вирусном геноме закодирован фермент обратная транскриптаза, обладающий свойствами как РНК-зависимой, так и ДНК-зависимой ДНК-полимеразы. Попадая вместе с вирусной РНК в инфицированную клетку, обратная транскриптаза обеспечивает синтез ДНК-копии по матрице (+)онРНК сначала в форме (-)онДНК, а затем в форме днДНК. Затем синтезируются вирусные (+)онРНК, вирусные белки и формируются готовые вирионы, которые покидают клетку для нового этапа заражения.

VII. днДНК-RT вирусы - вирусы, содержащие днДНК и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК по матрице РНК (ретроидные вирусы, такие как вирус гепатита B). ДнДНК, входящая в состав этих вирусов, копируется иначе, чем у вирусов I группы (у которых вирусную ДНК копирует ДНК-зависимая ДНК-полимераза). В этом случае сначала по вирусной ДНК клеточной ДНК-зависимой РНК-полимеразой синтезируется (+)онРНК, по которой затем образуются вирусные белки и ДНК. Синтез ДНК осуществляет фермент обратная транскриптаза RT, закодированная в вирусной ДНК.

В систему классификации вирусов не вполне укладывается группа микроскопических инфекционных агентов, называемых вироидами (т.е. вирусоподобными частицами) и вызывающими многие болезни растений. Они представляют собой кольцевые онРНК и не обладают даже простейшими белковыми оболочками, имеющимися у всех вирусов.

Взаимодействие вирусов с клетками

Жизненные циклы вирусов могут сильно различаться у разных видов.

Наиболее типичный процесс попадания вируса в клетку начинается с присоединения вирусного капсида к специфичному для данного вируса рецептору (обычно гликопротеиновой природы), находящемуся на поверхности мембраны клетки-мишени. Проникновение в клетку присоединенного к мембране вируса происходит за счет эндоцитоза (захвата клеткой внешнего материала путем образования мембранных везикул, или пузырьков), или слияния клеточной мембраны и оболочки вируса. Внутри клетки-хозяина вирусный капсид разрушается под действием клеточных ферментов, высвобождая вирусный генетический материал, на основе которого синтезируется мРНК (за исключением (+)онРНК вирусов) и запускается образование вирусных белков и репликация вирусного генома. Затем следует сборка вирусных частиц с последующим этапом модификации вирусных белков, характерным для многих вирусов. Например, для ВИЧ этот этап, называемый также созреванием, происходит после высвобождения зараженной клеткой вирусной частицы. Выход готовых вирионов из зараженной клетки часто сопровождается ее лизисом (разрушением). Оболочечные вирусы, как правило, высвобождаются из клетки посредством почкования, во время которого вирус обретает свою мембранную оболочку со встроенными в нее вирусными гликопротеинами.

Некоторые вирусы могут переходить в латентное состояние, называемое персистенцией для вирусов эукариот и лизогенией для бактериофагов. Геном таких вирусов включается в состав хромосомы клетки-хозяина. Затем возможны два варианта развития заболевания. В одних случаях клетки, содержащие вирусные геномы в составе своих хромосом, делятся, образуя дочерние клетки с вирусными генами. При определенных обстоятельствах вирусные гены начинают активно работать, что приводит к образованию новых вирионов и к гибели инфицированной клетки (применительно к бактериофагам этот процесс называется литической стадией). Возможен другой вариант, при котором вирусные гены в зараженной клетке постоянно работают, производя новые и новые поколения вирионов. Инфицированная клетка при этом со временем погибает. Такая схема характерна, например, для ретровирусов.

Как упоминалось выше, ретровирусы (к которым относится и ВИЧ) принадлежат к вирусам VI группы - это (+)онРНК-содержащие вирусы, использующие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК по матрице РНК. В инфицированной клетке РНК этих вирусов преобразуется ферментом обратной транскриптазой в форму ДНК, которая и встраивается в клеточную хромосому. Теперь вирусные гены активно считываются наряду с клеточными. Образующаяся мРНК обеспечивает синтез вирусных белков, из которых затем формируются вирионы, включающие вирусный РНК-геном и обратную транскриптазу. Однако вирионы, покидая клетку, не убивают ее, а оставляют в поврежденном состоянии. Возникает особая форма хронической инфекции, при которой работающий вирусный геном, включенный в состав клеточной хромосомы, передается дочерним клеткам. При инфицировании онковирусами зараженная клетка может претерпевать злокачественную трансформацию.

Защита организма от вирусной инфекции, ВИЧ

На пути к клеткам-мишеням вирусы сталкиваются с физическими препятствиями, такими как кожные покровы. Преодолеть их вирусы не в состоянии, поэтому они могут попасть в организм только через слизистые оболочки (дыхательных путей, пищеварительного тракта, половых органов) или кровь. Проникшие в организм вирусы подвергаются атаке иммунокомпетентных клеток. При первом попадании вируса в организм иммунная система начинает выработку антител против вирусных белков, экспрессирующихся на мембранах инфицированных клеток. Антитела специфично связываются с вирусными белками и таким образом «метят» зараженные клетки, предопределяя их уничтожение цитотоксическими Т-лимфоцитами. На образование антител уходит некоторое время. Произведенные антитела остаются в крови, как правило, обеспечивая узнавание и уничтожение этого вируса при его следующем попадании в организм. Некоторые вирусы, такие как вирусы оспы и краснухи, способны вызывать заболевание только один раз, а переболевший этими болезнями или привитый от них человек больше никогда не заболевает. Следует заметить, что не во всех случаях вирусного заражения в организме хозяина вырабатываются специфические антитела.

На внутриклеточном уровне бороться с вирусом помогают особые белки - интерфероны, которые активируют системы иммунитета и подавляют синтез вирусных белков, таким образом препятствуя размножению вируса. Кроме этого, зараженная вирусом клетка-хозяин экскретирует интерферон в межклеточное пространство, где он воздействует на соседние клетки, делая их невосприимчивыми к вирусу. Повреждения, нанесенные клетке вирусом, могут активировать молекулярную систему внутреннего клеточного контроля, направляющую клетку на путь апоптоза (физиологической гибели). Многие вирусы, такие как пикорнавирусы и флавивирусы, обладают системами, подавляющими синтез интерферона и позволяющими избежать запуска апоптоза клетки-хозяина.

На способности организма вырабатывать специфические антитела в ответ на проникновение в него возбудителя основан метод защиты населения от массовых инфекций - вакцинация, искусственно стимулирующая выработку антител против конкретного возбудителя. Так, путем массовой вакцинации, во всем мире было практически ликвидировано заболевание натуральной «черной» оспой.

Многие вирусы изменяют белки своей оболочки, что делает невозможным их узнавание клетками иммунной системы и приводит к развитию заболевания при повторных попаданиях вируса в организм. Например, оболочка вируса гриппа содержит два характерных белка - гемагглютинин (H) и нейраминидазу (N). За счет этих белков происходит связывание вируса с клеткой-мишенью и по этим же белкам его узнают антитела. Изменения гемагглютинина и нейраминидазы делают вирусы неузнаваемыми для антител, и вирусы беспрепятственно инфицируют клетки-мишени, в результате чего развивается заболевание. Постоянная изменчивость вируса гриппа неоднократно приводила к пандемиям (эпидемиям мирового масштаба) гриппа: «испанке» начала XX века, пандемиям 1957 и 1968 годов. Штаммы, вызывающие пандемии, называют по типам ключевых белков вирусной оболочки: H0N1, H2N2, H3N2 и представляющий в настоящее время опасность для человека штамм птичьего гриппа H5N1. Изменчивость вирусов является основным препятствием на пути к созданию эффективных противовирусных вакцин и лекарств.

Инфекция ВИЧ протекает уникальным способом, позволяющим вирусу избежать атаки иммунной системы. Вирус использует стратегию «лучшая защита - нападение», поражая клетки самой иммунной системы. Прогрессия инфекционного процесса при заражении ВИЧ происходит последовательно. Проникнув в организм через слизистую оболочку половых путей или непосредственно через кровоток, ВИЧ узнает клетки, имеющие на своей поверхности определенные рецепторы - белки CD4 (CD4+ клетки), и внедряется в них. К CD4-клеткам относятся клетки иммунной системы, такие как CD4+ Т-лимфоциты, моноциты, макрофаги, а также клетки других органов и систем организма, включая промиелоциты, мегакариоциты, дендритные клетки лимфоузлов, глиальные клетки мозга, эндотелиальные клетки капилляров мозга и шейки матки и некоторые другие.

Взаимодействие ВИЧ с рецептором CD4 клетки-мишени обеспечивает гликопротеин GP120, находящийся на поверхности вируса. После слияния мембран клетки и закрепившегося на ней вириона происходит попадание вирусного содержимого внутрь клетки. По матрице вирусной днРНК ферментом обратной транскриптазой синтезируется днДНК копия, которая проникает в ядро клетки-хозяина и встраивается в клеточный геном. Затем может следовать латентная фаза и фаза активации, когда происходит активная репликация вируса, сборка новых вирусных частиц и высвобождение их из клетки. Попав в кровеносное русло, вирусы инфицируют другие CD4+ клетки. Этот процесс продолжается до тех пор, пока число CD4+ клеток в организме больного не снизится до критического уровня. Снижение количества CD4+ клеток сопровождается прогрессированием клинических симптомов заболевания. Через несколько лет после заражения у больного снижается сопротивляемость к некоторым инфекциям, повышается вероятность возникновения злокачественных опухолей, - постепенно развивается СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита). СПИД наносит удар по клеткам нервной системы, клеткам крови, сердечно-сосудистой, костно-мышечной, эндокринной и других систем. Без лечения СПИД приводит к летальному исходу меньше, чем за год, а при применении противоретровирусной терапии больные живут более 5 лет.

Рисунок 16. Модель ВИЧ

Болезни, вызываемые вирусами

Среди наиболее распространенных вирусных заболеваний всем печально известны респираторные инфекции или ОРВИ. Нет ни одного человека, хоть раз не переболевшего ОРВИ. В настоящее время известно более 300 различных подтипов вирусов, принадлежащих к 5 основным группам и вызывающих ОРВИ: это вирусы парагриппа, гриппа, аденовирусы, риновирусы и реовирусы. Все они очень заразны, так как передаются воздушно-капельным путем и контагиозно (например, через рукопожатие), и устойчивы к антибиотикам. Восприимчивость к ОРВИ очень высока, особенно у маленьких детей. Основными симптомами ОРВИ являются насморк, кашель, чихание, головная боль, боль в горле, усталость, высокая температура. Хотя в клиническом течении разных респираторных инфекций есть много общего, болезни, вызванные определенными типами вирусов, имеют свои особенности. Для гриппа характерно острое начало, высокая температура, возможность развития тяжелых форм болезни и осложнений, при парагриппе течение более легкое, чем у гриппа, однако развивается воспаление гортани с риском удушения у детей. Для аденовирусной инфекции характерно менее выраженное, чем у гриппа, начало, но есть риск развития ангины и поражения лимфатических узлов, конъюнктивы глаз, развивается сильный насморк, возможно поражение печени. Инфекция респираторно-синцитиальным вирусом характеризуется более легким и длительным, чем у гриппа, течением. Заражение этим вирусом приводит к поражению бронхов и бронхиол, что чревато развитием бронхопневмонии.

Вирусы животных могут становиться опасными для человека в случае их мутаций и рекомбинации. Так, птичий грипп приводит к быстрой гибели домашней птицы, а у диких птиц он может и не вызывать заболевания, несмотря на его носительство. Вызвавший несколько лет назад сенсацию вирус атипичной пневмонии оказался мутировавшим вариантом вируса китайских виверр. Не говоря уже о ВИЧ, первичная форма которого является вирусом иммунодефицита обезьян (ВИО).

Вирусы совершенно разных типов могут вызывать болезни с практически одинаковыми симптомами. Например, причиной гепатита (воспаления печени) могут быть вирусы гепатита А, С и Е типов, принадлежащие к трем разным семействам (+)онРНК-содержащих вирусов, причем вирус гепатита С покрыт липопротеидной оболочкой, а у вирусов гепатита А и гепатита Е она отсутствует. Вирус гепатита В - ретроидный вирус, принадлежащий к группе VII по классификации Балтимора. Этот пример иллюстрирует тот факт, что ничего общего между собой не имеющие вирусы могут вызывать схожие заболевания.

С другой стороны, похожие вирусы могут быть причиной самых различных болезней. Например, пикорнавирусы, входящие в семейство (+)онРНК-содержащих вирусов и имеющие очень похожие вирионы с практически идентичными геномами, вызывают полиомиелит, миокардит, диабет, конъюнктивит, простудные заболевания, ящур, гепатит и другие болезни.

Вирусы из семейства вирусов герпеса также вызывают весьма разнообразные заболевания. Вирус простого герпеса 1 типа (ВПГ1) существует в инфицированных клетках, как правило, в латентной форме, при изменении иммунного статуса хозяина вызывая характерные высыпания на коже (вирус); вирус варицеллы (Varicella zoster virus - VZV) является возбудителем ветряной оспы, а вирус Эпштейн-Барр приводит к инфекционному мононуклеозу, сопровождающегося воспалением лимфоузлов. Носительство вируса VZV может смениться его реактивацией, что приводит к возникновению другого заболевания - опоясывающего лишая, сопровождающегося появлением на коже локализованных участков воспаления с пузырьками, наполненными прозрачной жидкостью.

В приведенной ниже таблице перечислены 13 основных групп вирусов, патогенных для человека.

Рисунок 17. Вирус герпеса 8 типа.

Патогенные вирусы человека, классификация и вызываемые ими заболевания

Огромное разнообразие вирусов и их уникальная изменчивость ставит серьезную задачу перед разработчиками противовирусных средств. К каждой группе вирусов необходим индивидуальный подход. Отсутствие взаимосвязи между болезнетворным действием вирусов и такими их отличительными особенностями, как строение генома, форма, размеры и механизм размножения, делает особенно необходимым изучение тех свойств вирусов, которые непосредственно связаны с патогенностью.

В последующих публикациях будут детально освещены вопросы, связанные с разработкой противовирусных средств.

Использованная литература:

1. Вирусология: В 3 т. / Под ред. Б. Филдса, Д. Найпа. М.: Мир, 1989.

2. Агол В.И. Как вирусы вызывают болезни // Соросовский образовательный журнал, 1997, №9, с. 27-31.

3. Агол В.И. «Помехоустойчивость» вирусов // Молекулярная биология. 1998. Т. 32, вып. 1. С. 54–61.

4. Агол В.И. Разнообразие вирусов // Соросовский образовательный журнал, 1997, №4, с. 11-16.