Фото вируса гепатита с в электронный микроскоп
Назад к списку
Вирусы составляют особую группу микроскопических организмов и представляют собой внеклеточную форму жизни. Они настолько малы, что в обычный микроскоп их увидеть невозможно. Размеры вирусов составляют от 20 до 300 нанометров. Для их рассмотрения используют только электронные микроскопы. Это приборы нового класса, впервые появившиеся в начале 80-х годов прошлого века. Благодаря им удалось изучить и увидеть не только «портрет» вируса, но и исследовать процессы, происходящие внутри зараженной клетки.
Как выглядят вирусы под микроскопом?
Сегодня описано больше 5 тысяч вирусов, и каждый из них питается и размножается за счет других клеток, то есть паразитирует внутри организма. По мнению ученых, вирус способен выживать в экстремальных условиях, обладает разумом и хитростью. Сам по себе вирус не представляет никакой опасности, но, попадая в организм, начинает активно размножаться. Выбрав нужные клетки, он словно ввинчивает в них свой код ДНК. Это происходит настолько быстро, что с момента вторжения до первых признаков заболевания проходит менее суток.
Многие вирусы считаются смертельными. При этом даже самые безобидные могут при определенных обстоятельствах настолько мутировать, что, попав в организм, вызовут тяжелые заболевания.
Смотрите, как выглядят под микроскопом маленькие «монстры», которые правят нашим миром, медленно убивая нас внутри или образуя невероятные эпидемии! Первые два из них самые опасные.
Эбола — вирус, вызывающий геморрагическую лихорадку, сопровождающуюся резким повышением проницаемости сосудов. Болезнь развивается очень быстро. Человек погибает за несколько дней от массивных кровотечений.
Бешенство — болезнь, вызываемая смертельным для человека вирусом. Передается от больных животных контактным путем или через укус. Вирус в организме продвигается со скоростью 3 мм/ч и поражает, в первую очередь, нервную систему.
ВИЧ — медленное и прогрессирующее заболевание, вызванное вирусом, поражающим иммунные клетки. За несколько лет заболевание перерастает в СПИД.
Вирус полиомиелита вызывает детский спинномозговой паралич, который может развиться за 2 дня. В группу высокого риска входят дети до 7 лет. Вакцинация — лучший способ избежать заболевания.
Вирус папилломы размножается в верхних слоях кожи и является очень заразным заболеванием, вызывающим рак. Особенно опасен для людей со сниженным иммунитетом.
Вирус гепатита С поражает печень, при этом заболевание проходит бессимптомно. Этот вирус считается «ласковым убийцей». В организме начинает мутировать, поэтому можно обнаружить до 40 модификаций. Человек понимает, что заболел, когда болезнь переходит в тяжелую форму, и уже ничем нельзя помочь.
Оспа — высокозаразное и опасное заболевание, которое также вызывает вирус. Поражает в основном детей, вызывая различные осложнения.
Герпес — разновидность оспы, проявляется высыпанием пузырьков на коже (это безобидная простуда на губе). У взрослых старше 60 лет вирус герпеса может вызвать обширные высыпания. В этом случае вирус «съедает» миелиновую оболочку нервов. Болезнь протекает с сильными болями, она не смертельная, но очень мучительная.
Вирусы гриппа вызывают острое инфекционное респираторное заболевание верхних дыхательных путей, которое без отсутствия лечения может протекать в тяжелой форме и вызывать осложнения. Сегодня описано более 2000 видов данного вируса.
Ротавирус вызывает кишечные инфекции. Попадая в пищеварительный тракт, начинает активно размножаться в тонком кишечнике. Главная опасность — обезвоживание организма, которое может привести к печальным последствиям.
По мнению ученых, вирусы являются самым загадочным явлением на Земле. Только современные электронные микроскопы способны максимально увеличивать такие микроскопические объекты и позволяют человеку изучать их разновидности, правильно ставить диагнозы, лечить, а, самое главное, находить способы профилактики и защиты.
Назад к списку
Источник
Болезнетворные микроорганизмы (вирусы, бактерии и многие другие) могут вызывать тяжелые инфекционные заболевания, преодолевая естественную сопротивляемость организма человека.
Инфекционные заболевания вызываются живыми организмами, способными видоизменяться и эволюционировать. Этот процесс у микроорганизмов происходит значительно быстрее, чем у людей, позволяя вирусам и бактериям находить новые способы противостоять лекарственным препаратам.
Бактерия туберкулёза, увеличенная в 10 тысяч раз. Туберкулёз — широко распространённое в мире инфекционное заболевание человека и животных, вызываемое различными видами микобактерий, как правило, видами Mycobacterium tuberculosis complex.
Микроскопические частицы Коронавирусов. Коронавирусы — семейство, включающее около одиннадцати видов вирусов, поражающих человека, кошек, птиц, собак, крупный рогатый скот и свиней.
Бактерия Neisseria meningitidis, которая вызывает тяжёлое заболевание — менингококковый менингит. На снимке бактерия увеличена в 33 тысячи раз.
Стержень бактерии (Bacillus) сибирской язвы, увеличенный в 18 тысяч 300 раз. Сибирская язва (карбункул злокачественный, антракс) — особо опасная инфекционная болезнь сельскохозяйственных и диких животных всех видов, а также человека.
Эта красочная картина на самом деле — вирус Эбола. Вызывает геморрагическую лихорадку Эбола. Размножается так быстро, что пораженные клетки организма превращаются в кристаллоподобные блоки уплотненных частиц вируса.
Вирус гриппа, состоящий из рибонуклеиновой кислоты, окруженной нуклеокапсидой (красный) и липидной оболочкой (зеленый). Снимок увеличен в 230 тысяч раз. Вирусы гриппа А поражают человека и некоторые виды животных (лошади, свиньи) и птиц. Вирусы гриппа типов В и С патогенны только для людей.
Оспа— одно из древнейших заболеваний. В прошлом она была самой распространенной и самой опасной болезнью.
Вирусы оспы— самые крупные вирусы, содержащие ДНК, молекулярная масса которой больше, чем у любого другого вируса животных.
Цветное изображение вируса папилломы, который является причиной появления бородавок у человека. Снимок увеличен в 60 тысяч раз.
Вирус Полиомиелита: генетический материал РНК происходит в ядре каждого вируса, окруженного белковой оболочкой (синий). Полиомиели́т — детский спинномозговой паралич, острое инфекционное заболевание, обусловленное поражением серого вещества спинного мозга полиовирусом.
Цветная, сканированная микрофотография бактерии спирохеты Borrelia Burgdorferi, способной вызвать болезнь Лайма у человека, пострадавшего от укуса клеща. Болезнь Лайма — заболевание с преимущественным поражением кожи, нервной и сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, склонное к длительному течению.
Бактерия бубонной чумы, известной также, как «Чёрная смерть», эпидемия которой бушевала в Европе в середине XIV века. Чума — острое природно-очаговое бактериальное заболевание, переносимое блохами, паразитирующими на крысах.
Бактерия кишечной палочки, которая при определенных условиях может вызвать гастроэнтерит и инфекции мочевыводящих путей. Кишечная палочка является палочковидной бактерией, принадлежащей к группе факультативных анаэробов (живет и размножается только в условиях отсутствия прямого кислорода). Кишечная палочка имеет множество штаммов, большинство из которых принадлежит к естественной микрофлоре кишечника людей и помогает предотвращать развитие вредоносных микроорганизмов и синтезировать витамин К. Но некоторые ее разновидности способны вызвать серьезные отравления, кишечный дисбактериоз и колибактериоз.
Бактерия пневмококк, способная вызвать пневмонию верхних дыхательных путей у человека с иммунодефицитом. Пневмококк является лидером среди всех возбудителей тех или иных респираторных заболеваний.
ВИЧ (СПИД)под микроскопом. ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий ВИЧ-инфекцию — заболевание, последняя стадия которого известна как синдром приобретённого иммунодефицита (СПИД).
Источник
В 1970-х годах, когда были выделены возбудители гепатитов А и В, было замечено, что существуют другие вирусные поражения печени, которые стали называть гепатитами «ни А, ни В». В 1989 году в крови таких больных были обнаружены вирусные РНК, характерные для флававирусов. Возбудитель получил название «вирус гепатита С».
Вирус гепатита С (НСV) является самым коварным и опасным среди всех вирусов, поражающих печень. Ведущим фактором передачи инфекции является кровь. В 85% случаев заболевание принимает хроническое течение, что через 15 — 20 лет приводит к циррозу печени и развитию первичного рака печени. Длительное скрытое (бессимптомное) течение заболевания приводит к запоздалой диагностике. Лечение гепатита С дорогостоящее. Вакцина не разработана.
В мире насчитывается около 170 млн. инфицированных НСV лиц, что в 10 раз превышает количество таковых ВИЧ-больных. Ежегодно заражается от 3 до 4 млн. человек, 350 тыс. умирает от болезней печени. В РФ насчитывается около 3,2 млн. больных с хроническим гепатитом С, более половины из которых инфицированы первым генотипом НСV.
Рис. 1. Распространенность заболевания.
Микробиология возбудителя
Вирус гепатита С принадлежит к группе персистирующих патогенов, генетически неоднороден, является слабым антигеном, обладает средней степенью устойчивости и выраженной канцерогенностью, способен ускользать от иммунного надзора. HCV обнаруживается в крови и секретах. Продолжительность вирусемии длительная. Возбудитель, в основном, поражает клетки печени (гепатоциты), но доказано, что он также может размножаться в клетках крови — мононуклеарах.
Таксономия вируса HCV
Вирус гепатита С принадлежит к семейству флавовирусов (Flaviviridae), роду гепатовирусов (Hepacivirus).
Строение
HCV является оболочечным вирусом. Ом имеет сферическую форму. Диаметр вириона составляет от 30 до 75- нм. Поверх капсида располагается суперкапсид — внешняя оболочка, состоящая из липидов и белков. Оболочечный комплекс белков Е1 и Е2 обеспечивает связывание вируса с клеткой-мишенью и проникновение в нее. Усилия ученых сегодня направлены на изучение этих механизмов, так как создание лекарственных препаратов, нарушающих эти процессы, привели бы к полной победе над возбудителем.
Рис. 2. Строение HCV.
РНК вируса
Геном вириона маленький (содержит один ген), представлен однонитевой РНК, состоящей из 9400 — 9600 нуклеотидов, окружен капсидом. Области РНК, кодирующие белки Е1 и Е2, обладают большой изменчивостью, что определяет длительное сохранение (персистенцию) вируса в активном состоянии в клетках инфицируемого организма.
В процессе репликации HCV быстро меняют свою антигенную структуру и начинают воспроизводить себя в несколько измененном антигеном варианте, что позволяет им ускользать от воздействия иммунной системы больного.
Для всех типов вируса общим является участок РНК, состоящий из 321 — 341 нуклеотидов, который используется при постановке ПЦР.
Генотипы вируса
HCV присуща генетическая неоднородность. Он имеет большое число гено- и фенотипов. Сегодня известно 11 генетических групп, подразделяющихся на 100 подтипов. 6 из них считаются самыми распространенными. Каждый из генотипов имеет привязанность к той или иной стране или региону. Так генотип 1а распространен в США («американский»), 1b распространен в Японии («японский»), 3а — в Азии («азиатский»). В РФ чаще всего встречаются генотипы1b и 3a. Генотип 1 вируса гепатита С составляет 46,2% среди всех генотипов.
1 генотип вируса гепатита С составляет 46,2% среди всех генотипов. Его отличительными признаками являются:
- Обнаруживается у пациентов, которым переливалась кровь или ее компоненты.
- Тяжелое течение заболевания.
- В клинической картине преобладает астеновегетативный синдром. Не всегда развивается желтуха.
- Большая частота рецидивов. Хронизация инфекции достигает 90%.
- Лечение длительное. При использовании противовирусных препаратов прямого действия длительность лечения составляет не менее 48 недель.
- Стойкий эффект при монотерапии наблюдается только у 18% (у 55% при инфицировании другими генотипами вируса). Стойкий эффект при комбинированной терапии наблюдается только у 28% больных (66% при инфицировании другими генотипами вируса).
- Является основным фактором риска при развитии первичного рака и цирроза печени.
Рис. 2. Жизненный цикл HCV. У больных с хронической формой заболевания вирионы образуются со скоростью 1012 частиц в сутки.
Антигены
Преобладающими (мажорными) являются антигены — структурные оболочечные белки вируса Е1 и Е2 и белок нуклеокапсида С, а также 7 неструктурных белков-ферментов (NS1, NS2 и NS3, NS4a и NS4b, NS5a и NS5b), РНК-полимераза и протеаза. Присутствуют также минорные полипептиды — р7 и белок F.
Культивирование
Вне живого организма (в «пробирке) культивировать HCV не удается. Возможность репликации достигается путем заражения высших приматов — шимпанзе.
Рис. 4. Фото HCV. Электронная микрофотография.
Устойчивость возбудителя
Во внешней среде при комнатной температуре HCV сохраняют свои свойства от 16 часов до 4-х дней, годами сохраняет патогенность при отрицательной температуре, устойчив к воздействию УФО. При кипячении вирус погибает в течение 5 минут, при 600С — в течение 30 минут.
к содержанию ↑
Как передается гепатит С
HCV необычайно широко распространен среди населения многих стран мира. В РФ общее число заболевших составляет от 2,5 до 3,2 млн. Около 46,2% из них инфицировано 1 генотипом вируса. Мужчины болеют гепатитом С в 4 раза чаще женщин. В группу высокого риска входят подростки (15 до 19 лет) и взрослые (20 -39 лет). В этих группах регистрируется максимальная доля наркоманов.
Источник и резервуар инфекции
Источником инфекции являются больные активной и латентной формами гепатита С. Наиболее насыщенными вирусными РНК являются клетки печени. У больных с хронической формой заболевания их концентрация в 37 раз выше, чем в сыворотке крови. Возбудители также находятся в крови и секретах больных.
Механизм передачи гепатита С
Гепатит С передается парентеральным (является основным), контактным (половым, через слюну) и вертикальным (от матери плоду) путями. Механизм передачи заболевания реализуется естественными и искусственными путями.
Искусственные пути передачи гепатита С
- При искусственном пути передачи инфекции в организм доставляются огромные дозы вирусов. Это происходит при переливании инфицированной цельной крови и ее продуктов, при проведении инвазивных медицинских и немедицинских процедур. Частота развития посттрансфузионных гепатитов зависит от уровня носительства возбудителей в донорской популяции, количества перелитой крови или ее продуктов. В группе риска находятся больные гемофилией. Наибольшую опасность для них представляют концентраты крови и факторы свертывания. Маркеры вируса С у них обнаруживаются в 70% случаев.
- Опасности заражения подвергаются больные, получающие лечение гемодиализом.
- Одно из первых мест в структуре инфицированных HCV занимают парентеральные наркоманы. В разных странах мира их доля составляет от 30 до 70%.
- Вирус гепатита С передается при оперативных вмешательствах, парентеральных манипуляциях в медицинских учреждениях (от 9 до 22% случаев заражений).
- В группе риска находятся медицинские работники, осуществляющие гемодиализ и другие медицинские процедуры. Профессиональное заражение среди них составляет 5 — 30%.
- Передается гепатит С при проведении немедицинских манипуляций: татуировок, пирсинга, проколов мочек ушей, обрезании, проводимом в домашних условиях нестерильными инструментами, стоматологических и парикмахерских услугах.
Последние два при передаче гепатита С играют второстепенную роль.
Рис. 5. Гепатит С передается при гемодиализе (фото слева) и переливании крови (фото справа).
Естественные пути передачи гепатита С
Половой, вертикальный и бытовой пути передачи гепатита С являются естественными.
- Вертикальный путь передачи инфекции (мать — дитя) фиксируется в пределах 1,6 — 19% случаев. Чаще всего инфекция передается детям от ВИЧ-инфицированных матерей.
- Вирусы гепатита С находятся в вагинальном секрете и сперме мужчин. Половой путь передачи чаще регистрируется у проституток, гомосексуалистов и супругов-носителей антител к вирусу (HCV-серопозитивных). Удельный вес полового пути передачи гепатита С составляет от 4 до 8%. Частота заражения зависит от числа сексуальных партнеров и длительности контакта.
Способ передачи гепатита С невозможно установить в 20% случаев.
Рис. 6. Одно из первых мест в структуре инфицированных HCV занимают парентеральные наркоманы. В разных странах Мира их доля составляет от 30 до 70%.
к содержанию ↑
Иммунитет
HCV обладает слабой иммуногенностью. В процессе репликации вирусы быстро меняют свою антигенную структуру и начинают воспроизводить себя в несколько измененном антигеном варианте, что позволяет им ускользать от воздействия иммунной системы больного.
После перенесенного заболевания специфическая невосприимчивость при повторных заражениях не проявляется, так больной получает вирусы с мутациями в антигенной структуре.
Рис. 7. Вирус гепатита С поражает клетки печени. В 85% случаев заболевание принимает хроническое течение. На фото цирроз печени.
Вирус гепатита С — чем опасен?
Статьи раздела «Гепатит С»
Самое популярное
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ?
Подпишитесь на нашу рассылку!
Источник
Гепатит С — это вирусное воспаление печени, очень плохо поддающееся лечению. Теперь датские ученые предложили совершенно новый подход к терапии этого тяжелого инфекционного заболевания.
Долгое время генетики уделяли практически все свое внимание изучению ДНК, то есть дезоксирибонуклеиновой кислоты, вещества, молекулы которого могут кодировать наследственную информации в клетках живых организмов. Однако в последние годы ученые все более пристально всматриваются в родственное ДНК вещество — РНК, то есть рибонуклеиновую кислоту.
Собственно, само по себе это вещество известно очень давно, но долгое время считалось, что оно служит всего лишь матрицей для синтеза белков, посредником в передаче информации от генов, то есть кодирующих участков молекулы ДНК, к белкам. Однако затем выяснилось, что этим функции РНК в клетке отнюдь не исчерпываются. Так, оказалось, что наряду с РНК-посредниками, или матричными РНК, существуют и рибосомные РНК, и РНК-переносчики, или транспортные РНК.
Помимо этих основных видов РНК, были открыты и другие разновидности рибонуклеиновых кислот, прежде всего, так называемые малые РНК. Одно из исследований в этой области даже удостоилось в 2006 году Нобелевской премии по медицине. Эти молекулы РНК, состоящие не более чем из 300 нуклеотидов, выполняют в клетке множество специфических регулирующих функций, многие из которых еще и сегодня остаются неизвестными науке. Но зато те, что известны, уже начинают использоваться фармацевтическими фирмами.
Привередливый вирус
В частности, датская компания Santaris разработала субстанцию, эффективно подавляющую вирус гепатита С. Вирусам, как правило, свойственна большая избирательность в том, что касается клеток-хозяев. Не является исключением и вирус гепатита С — он может размножаться только в клетках печеночной ткани. «Вирусу гепатита С необходима для размножения одна вполне определенная молекула, синтезируемая только клетками печени, — говорит Хенрик Эрум (Henrik Ørum), научный руководитель компании Santaris. — Эта молекула — микроРНК-122. Без нее вирус гепатита С размножаться не может, поэтому он и поражает исключительно клетки печени, поскольку только они вырабатывают эту молекулу».
Правда, детали механизма, посредством которого микроРНК-122 способствует размножению вируса (или, возможно, защищает его от иммунной системы человека), пока неясны. Однако уже известно, что эта микромолекула непосредственно встраивается в наследственный материал вируса, состоящий также из РНК. «В молекуле вирусной РНК есть два участка, к которым всегда «причаливает» микроРНК-122, — поясняет Хенрик Эрум. — Без этой связи вирус не может запустить синтез жизненно важных белков». Эти белки необходимы ему как стройматериал для оболочек, их отсутствие лишает вирус способности к размножению.
В здоровой печени микроРНК-122 выполняет важную роль, следя за тем, чтобы белки синтезировались в клетке в должном количестве. «МикроРНК-122 участвует в регуляции активности очень многих генов, — говорит Хенрик Эрум. — Прежде всего, речь идет о генах, связанных с обменом жиров, с поддержанием оптимального уровня холестерина в крови. Если, например, в здоровой печени заблокировать микроРНК-122, уровень холестерина снижается».
От мышей — к обезьянам
Но это в здоровой печени. Если же печень поражена вирусом гепатита С, тут уж не до поддержания оптимального уровня холестерина, гораздо важнее прервать размножение патогена. Это соображение и побудило датских исследователей разработать вещество, блокирующее микроРНК-122. Пока эта субстанция не получила торгового названия и фигурирует под рабочим обозначением SPC3649. Она представляет собой короткий фрагмент искусственной ДНК и выполняет функцию своего рода «заглушки»: связывается с микроРНК-122 и тем самым препятствует ее встраиванию в геном вируса.
Вещество разрабатывалось в опытах на мышах, но грызуны, как известно, не болеют гепатитом С, поэтому теперь препарат был испытан на четырех шимпанзе, инфицированных вирусом и страдавших хроническим гепатитом С. Три месяца инъекций привели к тому, что уровень содержания вирусов в организме животных снизился в 1000 раз. «Но и после завершения испытаний мы не зарегистрировали сколько-нибудь значительного повышения этого показателя, — говорит Хенрик Эрум. — Даже два месяца спустя вирус едва обнаруживался в крови животных. И серьезных побочных реакций мы не отметили. А главное — за все время терапии не возникло резистентных вирусов. Вот это действительно сенсация».
Радужные перспективы
Сегодня стандартное лечение гепатита С состоит в комбинированном приеме двух медикаментов — иммунного гормона интерферона и противовирусного препарата рибавирина. Однако такая терапия оказывается эффективной лишь в 50 процентах случаев. Кроме того, эти медикаменты (особенно интерферон) часто вызывают тяжелые побочные реакции. А ведь полный курс терапии занимает от полугода до года.
Есть, правда, препараты новейшего поколения, блокирующие те ферменты, которые необходимы вирусу для размножения, но к этим медикаментам вирус гепатита С быстро становится резистентным. Именно поэтому результаты испытаний новой субстанции вселяют в ученых оптимизм. Не исключено, что SPC3649 сможет заменить интерферон в стандартной комбинированной терапии. «Мы находимся в самом начале пути, — говорит Хенрик Эрум. — До допуска в качестве медикамента может произойти все что угодно. В фармацевтике не бывает гарантированного успеха. Но пока дело представляется весьма перспективным».
Клинические испытания нового препарата на людях, страдающих гепатитом С в хронической форме, уже начались. Но судить об их результатах можно будет не раньше чем через год.
Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман
- Дата
13.01.2010 - Темы
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), Вирус Зика, Птичий грипп, Карантин, Коронавирусы - Ключевые слова
вирус,
гепатит,
ДНК,
РНК,
матричная РНК,
рибосомная РНК,
транспортная РНК,
микроРНК,
белок,
фермент,
холестерин,
резистентность,
шимпанзе,
SPC3649,
Santaris - Напечатать
Напечатать эту страницу - Постоянная ссылка
https://p.dw.com/p/LV5N
Источник
