Роль вірусів у природі та житті людини

1. Вплив вірусів на організм хазяїна. Проникнення вірусу в клі­тину спричинює в ній інфекційні процеси.

Інфекцією називають комплекс процесів, які відбуваються під час взаємодії інфекційного агента (бактерії, гриби, віруси) з організмом хазяїна. Подібні яви­ща, спричинені паразитичними тваринами (найпростішими, чер­вами тощо), називають інвазією.

Розрізняють гострі та хронічні вірусні інфекції. Внаслідок гострої інфекції після утворення нового покоління вірусів клітина, як правило, гине. За хронічної інфекції нові покоління вірусних частинок утворюються в клітині протягом трива­лого часу. Періоди продукування вірусних частинок можуть чергуватися з періо­дами гальмування цих процесів. Інколи материнська клітина може передавати вірусну інфекцію дочірнім.

При латентній (прихованій) інфекції вірусні частинки не виділяються в нав­колишнє середовище і збудника не завжди можна виявити в клітині (віруси гер­песу, ВІЛу тощо), але під впливом активуючих факторів латентна інфекція може перейти або в гостру, або в хронічну.

Трапляється і змішана вірусна інфекція, коли клітину вражають два або більша кількість видів вірусів. При цьому можлива взаємодія різних видів вірусів, унаслі­док якої один із них пригнічує або, навпаки, підсилює розмноження іншого.

Проникнення вірусу в клітину може призвести до структурних та функціональних змін у ній унаслідок механічного пошкодження клітинних структур. Наприклад, якщо зруйновано лізосоми, фер­менти, які звільнилися, можуть почати перетравлювати вміст самої клітини. В деяких випадках віруси можуть спричинити неконтрольований поділ клітин і перетворення їх на ракові (онкогенні віруси, віруси герпесу, папілом тощо).

2. Шляхи проникнення вірусів в організм хазяїна бувають різ­ними. Віруси передаються від хворого організму до здорового повітряно-краплинним шляхом, тобто через органи дихання (віруси грипу, віспи, кору тощо). В інших випадках віруси проникають в ор­ганізм хазяїна з їжею (наприклад, вірус ентериту собак або збудник ящуру, який може передаватись із сирим молоком ураженої корови), через пошкоджену чи непошкоджену шкіру (віруси сказу, віспи, герпесу, папіломи тощо), під час переливання крові, хірургічних або стоматологічних операцій (збудники СНІДу, гепатиту В тощо), статевим шляхом (віруси герпесу, папіломи ВІЛу тощо).

Проникнення вірусу в організм хазяїна можливе і за участю пе­реносників, якими можуть бути різноманітні членистоногі (комахи та кліщі). Через укус зі слиною кровосисних членистоногих у тіло лю­дини потрапляють віруси кліщового енцефаліту (передають іксодові кліщі), жовтої пропасниці (немалярійні комарі) тощо. Віруси, які пе­редаються людині та хребетним тваринам за участю членистоногих, називаються арбовірусами. За участю комах (попелиць, цикад), круг­лих червів (нематод) можуть передаватись і різноманітні віруси рослин.

Віруси, які проникли в організм хазяїна, поширюються по крово­носній, лімфатичній (віруси кору, віспи, кліщового енцефаліту, ВІЛу тощо) чи по нервовій (віруси сказу та поліомієліту) системах. Віруси рослин - по провідних тканинах хазяїв.

3. Захисні реакції організму проти вірусних інфекцій. Орга­нізм людини, тварин і рослин має захисні механізми, здатні про­тистояти вірусним інфекціям. Так, у відповідь на проникнення ві­русів, які розпізнаються як антигени, в організмі людини і тварин виробляються антитіла білкової природи (імуноглобуліни). Вони здатні зв'язувати антигени у комплекс антиген-антитіло, який знешкоджується імунною системою. У результаті такої взаємодії змінюється структура вірусної оболонки або антитіла блокують її прикріпні білки, унаслідок чого вони не можуть зв'язуватись з ре­цепторними ділянками плазматичної мембрани клітин.

У відповідь на проникнення вірусу в клітину можуть виробля­тись захисні білки - інтерферони, що пригнічують розмноження вірусів. На відміну від антитіл, інтерферони не мають специфічності по відношенню до певних видів вірусів. їх застосовують у лікуванні та профілактиці багатьох вірусних захворювань.

Крім гуморального імунітету, який здійснюється завдяки виробленню антитіл, є й клітинний, що ґрунтується на здатності певних видів лейкоцитів розпізнавати інфіковані вірусами кліти­ни й знищувати їх. У гемолімфі членистоногих знайдено особливі ферменти, які розкладають вірусні частинки.

В одних випадках організм, який переніс вірусну інфекцію, в по­дальшому зберігає несприйнятність до її збудника (віспа, кір, ентерит і чумка собак тощо). В інших випадках (грип) можливі й повторні за­хворювання. Вірус імунодефіциту людини (ВІЛ) пригнічує імунну сис­тему хазяїна, знищуючи лімфоцити, і тому людина через певний час гине від того, що її організм не може протистояти іншим інфекційним захворюванням. На жаль, ефективних засобів лікування цієї смертель­но небезпечної хвороби досі не винайдено. Іноді вірус може зберіга­тись в організмі, не спричинюючи захворювання. Такі організми на­зивають носіями, вони беруть участь у поширенні вірусних інфекцій.

4. Значення вірусів у природі та житті людини. Віруси спричи­нюють різноманітні, часто масові (епідемічні) та дуже небезпечні захворювання людини, тварин і рослин, чим завдають їм значної шко­ди. У людини, наприклад, віруси вражають органи дихання (грип, аденоінфекції тощо), травну (гастроентерити, гепатити) чи нервову (поліомієліт, енцефаліти) системи, шкіру та слизові оболонки (кір, гер­пес, папіломи, вітряна віспа), пригнічують імунні реакції організму (СНІД), призводять до ракових захворювань. У свійських тварин ві­руси спричинюють ящур, чумку собак, чуму курей та багато інших захворювань. Віруси спричинюють і різноманітні захворювання куль­турних рослин: мозаїчність, плямистість, некрози, пухлини тощо.

Для того, щоб уникнути вірусних захворювань, необхідно дотри­муватись певних правил. Хворих людей та свійських тварин слід ізолювати від здорових до їхнього одужання (карантин); їх по­трібно лікувати за допомогою антивірусних препаратів; варто зни­щувати кровосисних та паразитичних членистоногих - переносни­ків вірусних захворювань.

Особливе значення в боротьбі з вірусними захворюваннями має профілактичне щеплення, у результаті якого в організмі вироб­ляється імунітет до певного виду захворювань. Завдяки профілак­тичним щепленням вдалося перемогти такі небезпечні захворюван­ня людини, як віспу, поліомієліт. Прищеплюють і свійських тварин: наприклад, собак двічі (до зміни зубів і після неї) — проти чумки, парвовірусного ентериту тощо.

Роль вірусів у природі полягає у регуляції чисельності своїх хазя­їв. Людина використовує віруси у біологічному методі боротьби зі шкідливими видами (личинками кровосисних комарів, шовкопряда-недопарки тощо). Наприклад, проблему масового розмноження кролів в Австралії, що загрожувало виснаженню пасовищ, вдалося розв'язати за допомогою вірусу, який ефективно знизив чисельність цих тварин. Застосовуючи вірус проти шкідливого виду, треба попе­редньо переконатися, чи не вражатиме він й інші організми.

Віруси використовують і в генетичній інженерії: за їхньою до­помогою певний ген, виділений з іншого організму або синтезований штучно, можна переносити в клітини бактерій. Так забезпечується синтез речовин, необхідних людині (наприклад, гормону інсуліну для лікування цукрового діабету, захисних білків-інтерферонів).

Учені вважають, що віруси відіграють певну роль і в еволюції прокаріот, оскільки можуть передавати спадкову інформацію від одних особин цих організмів до інших, як у межах одного виду, так і між різними, вбудовуючись у спадковий матеріал клітини-хазяїна.

Тема: Особливості організації і життєдіяльності прокаріотів

Прокаріоти - окреме надцарство організмів, до якого належать бакте­рії та ціанобактерії (синьо-зелені водорості).