Место вирусов в окружающей среде

ПЛАН  КУРСОВОЙ РАБОТЫ 

Введение

Клинические аспекты  вирусных заболеваний

Строение и  классификация вирусов

Взаимодействие  вируса с клеткой

Противовирусный иммунитет

Роль вирусов в возникновении невирусных заболеваний

Значение вирусов

Особенности эволюции вирусов на современном этапе

Место вирусов  в биосфере

Заключение

Список используемой литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

      Вирусы  – представляют собой мельчайшие формы жизни, которые состоят  из молекулы нуклеиновой кислоты, носителя генетической информации, окруженной защитной оболочкой из белков. Честь открытия вируса принадлежит русско-украинскому ученому Дмитрию Иосифовичу Ивановскому. В 1892 г. Он обнаружил удивительное явление: возбудитель мозаичной болезни табака проходил сквозь фарфоровый фильтр, задерживавший бактерии. Стало понятно, что речь идет о совершенно новом типе болезнетворных существ. Сам термин «вирус», однако, появился лишь в 1899 году.

      Основной  чертой вирусов является то, что  они могут размножаться только паразитируя  в клетках зараженного организма. Вирусы не обладают собственным аппаратом для синтеза органических молекул, поэтому для самовоспроизведения они используют ресурсы клетки хозяина. В живой природе существует огромное число разнообразных вирусов, которые паразитируют в клетках бактерий, растений, животных, в том числе и человека.

      Чаще  всего размножение вирусов в  клетках приводит к гибели последних, таким образом, паразитируя в  более высших живых организмах, вирусы вызывают различные заболевания, которые  могут закончиться гибелью организма. Однако, роль вирусов в живой природе этим не исчерпывается. Вирусы являются важным фактором эволюции мира живых организмов. Это стало возможным благодаря тому, что вирусы способны изменять генетическую информация пораженного организма. Попадая в клетку, вирус высвобождает свою генетическую информацию, которая включается в генетический код хозяина, тем самым изменяя его. Также, вирусы способны переносить гены или группы генов между организмами, перекрест которых в природе невозможен. Циркулируя в природе вирусы постоянно претерпевают различные изменения и мутации, в результате которых появляются новые виды вирусов. Под давлением естественного отбора закрепляются только самые стойкие формы вирусов.

      КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВИРУСНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 

      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. 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 инфекций свойственен длительный инкубационный период, а иммунитет остающийся после перенесенного заболевания, как правило, длительное время защищает организм от повторного заражения этим же вирусом.

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

СТРОЕНИЕ  И КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ

      Размеры вирусов колеблются от 20 до 300 нм. В  среднем они в 50 раз меньше бактерий. Их нельзя увидеть в световой микроскоп, так как их длины меньше длины  световой волны. Разглядеть их можно лишь с помощью электронного микроскопа.

      Вирусы  состоят из следующих основных компонентов:

      1. Сердцевина - генетический материал (ДНК либо РНК), который несет информацию о нескольких типах белков, необходимых для образования нового вируса.

      2. Белковая оболочка, которую называют капсидом (от латинского слова капса - ящик). Она часто построена из идентичных повторяющихся субъединиц - капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии.

      3. Дополнительная липопротеидная оболочка. Она образована из плазматической мембраны клетки-хозяина и встречается только у сравнительно больших вирусов (грипп, герпес).

      Капсиды и дополнительная оболочка несут  защитные функции, как бы оберегая нуклеиновую  кислоту. Кроме того, они способствуют проникновению вируса в клетку. Полностью сформированный вирус называется вирионом.

      Схематичное строение РНК- содержащего  вируса со спиральным типом симметрии  и дополнительной липопротеидной оболочкой  приведено слева  на рисунке 2, справа показан его увеличенный  поперечный разрез.

        

      Рис. 1. Схематичное строение вируса: 1 - сердцевина (однонитчатая РНК); 2 - белковая оболочка (Капсид); 3 - дополнительная липопротеидная оболочка; 4 - Капсомеры (структурные части Капсида).

                   Количество капсомер и способ  их укладки строго постоянны  для каждого вида вируса. Например, вирус полиомиелита содержит 32 капсомера,  а аденовирус - 252.

                   Поскольку основу всего живого составляют генетические структуры, то и вирусы классифицируют сейчас по характеристике их наследственного вещества - нуклеиновых кислот. Все вирусы подразделяют на две большие группы: ДНК-содержащие вирусы (дезоксивирусы) и РНК-содержащие вирусы (рибовирусы). Затем каждую из этих групп подразделяют на вирусы с двухнитчатой и однонитчатой нуклеиновыми кислотами. Следующий критерий - тип симметрии вирионов (зависит от способа укладки капсомеров), наличие или отсутствие внешних оболочек , по клеткам -  хозяинам. Кроме этих классификаций есть еще много других. Например, по типу переноса инфекции от одного организма к другому. 

      Рис. 2. Схематичное изображение расположения капсомеров в капсиде вирусов. Спиральный тип симметрии имеет вирус гриппа - а. Кубический тип симметрии у вирусов: герпеса - б, аденовируса - в, полиомиелита - г  

      Классификация

      а)Вирусы классифицируются по сердцевине:

         ДНК-содержащие и РНК-содержащие (ретро) вирусы.

      б)По структуре капсомеров.

         Изометрические (кубические), спиральные, смешанные.

      в)По наличию или отсутсвию дополнительной липопротеидной оболочки

      г)По клеткам-хозяинам

         Кроме этих классификаций есть  еще много других. На пример, по  типу переноса инфекции от  одного организма к другому. 

      ОБОЛОЧЕЧНЫЕ

      Двунитчатая Генетический материал вируса (ДНК или РНК) окружен белковой оболочкой.

      ДНК-Строение вирусов  
виру соспы 
герпес - вирусы 
Однонитчатая РНК 
вирусы кори, свинки 
вирусы бешенства 
вирусы лейкоза, СПИДа 

      БЕЗОБОЛОЧЕЧНЫЕ   

      Двунитчатая ДНК 
иридо - вирусы 
адено – вирусы 

      ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ  ВИРУСА С КЛЕТКОЙ 

      Вирусы  способны жить и размножаться только в клетках других организмов. Вне  клеток организмов они не проявляют  никаких признаков жизни. В связи  с этим вирусы представляют собой  либо внеклеточную покоящуюся форму (вирион), либо внутриклеточную реплицирующуюся – вегетативную. Вирионы демонстрируют отменную жизнеспособность. В частности, они выдерживают давление до 6000атм и переносят высокие дозы радиации, однако погибают при высоких температуре, облучении УФ - лучами, а также воздействие  кислот и дезинфицирующих средств. 

      Взаимодействие вируса с клеткой последовательно проходят несколько стадий:

      1. Первая стадия представляет собой адсорбцию вирионов на поверхности клетки – мишени, которая для этого должна обладать соответствующими поверхностными рецепторами. Именно с ними специфически взаимодействует вирусная частица, после чего происходит их прочное связывание, по этой причине клетки восприимчивы не ко всем вирусам. Именно этим объясняется строгая определенность путей проникновения вирусов. Например, рецепторы к вирусу гриппа имеются у клеток слизистой оболочки дыхательных путей, а у клеток кожи их нет. Поэтому через кожу гриппом заболеть нельзя - вирусные частицы для этого нужно вдохнуть с воздухом, вирус гепатита А. или В. проникает и размножается только в клетках печени, а вирус эпидемического паротита (свинка)- в клетках околоушных слюнных желез и т.д.