През годините на активно развитие на информационното пространство гражданите вече са свикнали с мистериозните имена H1N1 или H5N1, а някои вече дори знаят, че първият е свински грип, а вторият - птичият грип. Но досега малцина от обикновените пациенти - бивши и бъдещи, разбират как работи грипният вирус и как точно работи.
Как действа грипният вирус?
Грипните вируси принадлежат към отделно семейство ортомиксовируси. Техният геном не съдържа двуверижна ДНК верига, както при хората, а едноверижна РНК. Освен това тази верига се състои от 8 отделни фрагмента, кодиращи общо само 11 протеина. Фрагментите на РНК дори се възпроизвеждат, тоест се размножават независимо един от друг. Това е важен момент, който обяснява защо грипните вируси се променят толкова лесно и образуват нови сортове. Ако два различни щама на грипния вирус са проникнали в една и съща клетка, тогава те могат да обменят отделни участъци от генома, като по този начин се раждат нови вируси-реасорти, които не са съществували преди.
Вирусът е сфера във форма. В основата на тази сфера се намират фрагменти от РНК верига, всеки от които е свързан с набор от протеини, отговорни за репликацията на този конкретен фрагмент от генома, тоест те са 8 нуклеопротеина. Всички тези нуклеопротеини са опаковани в нуклеокапсид - протеинова обвивка, грациозно усукана с винт. И отгоре - и това е особеност на така наречените обвити вируси - има още едно покритие, наречено суперкапсид.
Суперкапсидът е критично образувание за грипния вирус. Всъщност това е липидна двуслойна мембрана, която включва няколко вида гликопротеини - комплекси от протеини и въглехидрати. Именно чрез гликопротеините учените определят какъв вид щам на грипния вирус е попаднал в епруветката. Благодарение на тези съединения вирусът навлиза в клетката и се размножава. И накрая, именно при контакт с гликопротеините са насочени някои ефективни лекарства против грип.
Повърхностните протеини от грип са ключови за световната собственост
Промоционално видео:
Какви уникални съединения могат да бъдат намерени на повърхността на суперкапсида на грипния вирус?
Хемаглутинин
Това е съединение, чрез което вирусът, първо, разпознава рецепторите на клетките на организма гостоприемник, и второ, се свързва с тях. Антителата срещу хемаглутинин се образуват, когато човек се разболее от определен щам на грипния вирус и осигурят защита срещу него в бъдеще. Има 16 подтипа хемаглутинин.
Невраминидаза
Това е ензим, който, първо, унищожава компонентите на защитния слуз слой върху лигавиците на дихателните пътища и по този начин улеснява преминаването на вируса към целевата клетка. Второ, невраминидазата участва в сливането на вирусна частица с клетка. И накрая, той осигурява освобождаването на нови вирусни частици от заразената клетка. Ако нямаше невраминидаза, тогава репродуктивният цикъл би бил ограничен само до една клетка и дори без проявата на някакви симптоми на заболяването. Антителата срещу невраминидаза се образуват в тялото ни в резултат на ваксинация - те предотвратяват разпространението на грипния вирус по цялото тяло. Има 9 подтипа невраминидаза при вируси на грип А и по един при грип В и С.
М2 протеин
Това е така нареченият йонен канал, тоест регулируема „дупка“в мембраната на вируса, през която йоните могат да се движат. Тъй като говорим за йони, това означава, че говорим и за зарядите, които те носят, тоест по време на работата на йонния канал, pH вътре във вирусната частица ще се промени. М2 протеинът е предназначен да прехвърля протони, тоест ядра на водородния атом с положителен заряд (Н +).
Репродукция и виремия
И така, с помощта на невраминидаза, грипният вирус проби път през слузния слой в дихателните пътища и стигна до повърхността на епителната клетка, по-точно до ресничкия епител, който ги облицова. Невраминидазата има специален "джоб", чрез който се свързва с малки въглехидратни остатъци (олигозахариди), стърчащи от клетъчната мембрана.
В този случай суперкапсидът на вируса влиза в контакт с клетъчната мембрана и липидните им слоеве се сливат. В резултат на това нуклеокапсидът, който съдържа, както си спомняме, 8 сегмента на РНК, навлиза в клетката, в нейната цитоплазма.
Докато процесът на проникване на вирусния нуклеокапсид в клетката е в ход, протеинът М2 работи активно. Той изпомпва протони вътре в вируса, което означава, че средата вътре в него става все по-кисела. В резултат на тези манипулации съдържанието на нуклеокапсида прониква в клетъчното ядро. В същото време вирусните РНК сегменти се освобождават под формата на комплекси с протеини, които получават всички необходими ресурси на клетката, с която разполагат и започват производството на нови вируси. Това също е много обмислен процес, по време на който се образуват "временни" мРНК, изпратени от ядрото до цитоплазмата, за да се организира синтеза на вирусни протеини там. Тогава тези протеини се транспортират до ядрото, където вирусните частици най-накрая се сглобяват. Някои от новите геномни РНК се използват за допълнителна репликация на вирусен геном.
Човек може само да се възхищава на точността на сглобяването на 8 различни вирусни РНК сегменти в една бъдеща вирусна частица. Невъзможно е два еднакви сегмента да влязат в един и същ нуклеокапсид, а механизмът на този процес все още е неизвестен. В този момент може да се осъществи образуването на реасортиращи вируси, за които говорихме по-горе. Накрая, готовите нуклеокапсиди се преместват в цитоплазмата. При преминаване през клетъчната мембрана прясно сглобеният нуклеокапсид получава суперкапсидна обвивка с целия набор от гликопротеини.
Целият цикъл от проникването на вируса в клетката до освобождаването на нови вирусни частици от него отнема от 6 до 8 часа. Множество вируси излизат и заразяват съседните клетки. По-рядко вирионите навлизат в кръвта и се пренасят по цялото тяло. Разпространението на вируса през тъканите и органите се нарича виремия. Пикът на възпроизвеждането на грипния вирус се наблюдава в интервала от 24 до 72 часа от момента, в който вирусни частици навлязат в епитела на дихателните пътища.
Как вирусът засяга тялото?
Когато се освободят нови вириони, клетките, в които се възпроизвеждат, умират. Възпалителният процес избухва. Следователно при грип се засяга предимно горните дихателни пътища, като постепенно възпалението обхваща трахеята и бронхите. Ако вирусите навлязат в кръвообращението и се разпространят по тялото, инфекцията се генерализира и се развива интоксикация на организма.
Опасността от грип се крие във факта, че засяга кръвоносните съдове и нервната система. На фона на инфекция с грипния вирус се наблюдава масивно образуване на реактивни кислородни видове (ROS), тоест свободни радикали, които са склонни да окисляват всичко, което им попадне по пътя.
Трябва да се разбере, че самият грипен вирус не съдържа токсини. Токсичният ефект се упражнява от съединения, които тялото ни произвежда в опит да се защити от вируса. Тази реакция е толкова бурна и мястото за въвеждане на вируса е избрано толкова „добре“, че човекът страда от собствената си имунна система. Според данните от изследванията, ROS задейства процеси на протеолиза - унищожаване на протеини. Това се случва в дихателните пътища на границата на въздуха, което води до "респираторна" или "метаболитна" експлозия.
Тъй като процесът на въвеждане и възпроизвеждане на вируса се осъществява в дихателните пътища, стените на капилярите, разположени там (малки кръвоносни съдове), са засегнати, на първо място. Те стават по-крехки, пропускливи, което в тежки случаи води до нарушаване на локалното кръвообращение, развитие на хеморагичен синдром и заплаха от белодробен оток. На фона на увреждане на съдовата система кръвоснабдяването на мозъка може да се влоши и в резултат се образува невротоксичен синдром.
Имунната система в този момент активира производството на огромно количество цитокини - вещества, които предизвикват възпалителни реакции и имат цитотоксичен ефект. Обикновено те трябва да се справят с инактивирането и елиминирането на инфекциозни агенти. Но мащабът на процеса е толкова голям, че се развива системна възпалителна реакция.
В резултат на това, поради увреждане на лигавицата на дихателните пътища и кръвоносните съдове, способността на имунната система да се противопоставя на външни заплахи намалява, активността на защитните кръвни клетки от неутрофили намалява. По принцип това води до активиране на съществуващи хронични заболявания и увеличава заплахата от бактериална инфекция. Най-тежкото и често усложнение на грипа е пневмонията.
Различните щамове на грип се различават един от друг, по-специално, по способността да се активира масово производство на ROS. Следователно, някои видове грип са по-тежки, докато други са по-лесни. До голяма степен играят роля състоянието на тялото на пациента, неговият имунен статус, опитът за запознаване с други щамове. Някои видове грип са по-опасни за възрастните хора и децата, докато други по-често засягат населението в разцвета си.
Уязвимости на грипния вирус
За да се спре процесът на размножаване на вируса в клетките и разпространението му по тялото, са необходими вещества, които могат да прекъснат еволюционния му репродуктивен цикъл.
През 1961 г. учените предлагат борба с грипните вируси с амантадин. Това съединение е одобрено за употреба през 1966 г., а през 1993 г. се появява негов аналог римантадин. Амантадин (и римантадин) са в състояние да блокират йонните канали на М2 протеина. Това спира репликацията на вируса в началните етапи.
Лекарството е много ефективно срещу вируси от група А, но няма ефект върху вируси от група В и С. През 2006 г. Центровете за контрол и превенция на заболяванията в САЩ (CDC) пуснаха данни за изключително високата резистентност (резистентност) на някои вирусни щамове към адамантани, достигащи до 90%. Причината бяха точкови мутации в генома на вируса, възникнали по време на лечение с адамантани. Затова днес римантадинът и другите му аналози се считат за неефективни лекарства. Освен това първоначално те са били безполезни срещу вируси от групи В и С.
През 1983 г. са разработени инхибитори на невраминидаза - вещества, които блокират способността на ензим да започне процеса на напускане на заразена клетка за нови вириони. Това спира вируса да се размножава и разпространява.
Инхибиторите на невраминидазата включват озелтамивир (Tamiflu) и занамивир (Relenza). От 2009 г. друго лекарство от тази група, прилагано интравенозно, парамивир, е одобрено за употреба в САЩ. Тези лекарства всъщност са единствените лекарства, създадени специално за борба с грипния вирус. Но те трябва да се приемат в рамките на 24-48 часа от момента на първите прояви на болестта. По-късно те ще бъдат неефективни - множество нови вируси вече са се разпространили по тялото.
Всички други т. Нар. Антивирусни агенти не действат върху самия грипен вирус или на определени етапи от проникването му в организма, размножаването и разпространението му.
заключения
- Вирусът на грипа е конструкция, създадена от природата, за да влезе в тялото през дихателните пътища и оборудвана за това с всички необходими "главни ключове".
- Има само няколко вида лекарства, които действат конкретно на грипния вирус, като се вземат предвид характеристиките на неговия жизнен цикъл и структура. Но едно от тези лекарства вече е неефективно, тъй като вирусът се е адаптирал към него. Други видове лекарства са ефективни само за много кратък период от момента на появата на първите симптоми. Не е доказано противогрипният ефект на други лекарства.
- Затова симптоматичната терапия и мониторинг на състоянието на пациента се използват за лечение на грип. В повечето случаи с грипа е достатъчно просто да си легнете вкъщи, да приемате лекарства за намаляване на треската, ако тя е нараснала до 39 ° C, и други средства за облекчаване на състоянието на пациента. Важно е да не допуснете развитието на усложнения - за това просто трябва да създадете всички условия за организма да се бори с вируса.
- Ваксинацията остава най-добрият начин за борба с вируса. Дори човек да е ваксиниран срещу един щам и да вземе друг, наличните антитела могат да осигурят поне минимална защита и да улеснят хода на заболяването.
Автор: Нестерова Юлия
