Istoria științei virușilor

Boli ale plantelor, animalelor și oamenilor, a căror natură viroasă este în prezent stabilită, au afectat de secole sănătatea agricolă și umană.







Multe dintre ele au fost descrise cu mult timp în urmă, însă încercările de a-și stabili cauza și de a detecta agentul patogen au rămas nereușite. Primul vaccin pentru prevenirea unei infecții virale a variolei a fost propus de doctorul englez E. Jenner în 1796, cu aproape o sută de ani înainte de descoperirea virușilor. El a realizat pentru prima oară visul omenirii: să oprească una dintre cele mai îngrozitoare boli umane - variolă cu ajutorul vaccinării - vaccinarea artificială a agentului cauzal al cowpox-ului. Cel de-al doilea vaccin împotriva rabiei a fost propus de fondatorul microbiologiei L. Pasteur în 1885 timp de șapte ani înainte de descoperirea virușilor.

Descoperirea virușilor aparține botanistului rus, DI Ivanovsky (1864-1920).

Pe exemplul bolii de tutun mozaic, el a dovedit existența unui nou tip de agent patogen. Studiind această boală, DI Ivanovskii ajunge la concluzia că agentul cauzal are un caracter neobișnuit: este filtrat prin filtre bacteriene, păstrează proprietăți infecțioase, este invizibil sub microscop și este incapabil să crească pe medii artificiale. El a numit noul tip de patogen "bacterii filtrabile".

În 1897, F. Leffler și P. Frosch, folosind principiul filterabilității, au aplicat Ivanovsky, au arătat că agentul cauzator al febrei aftoase este un virus. Apoi a urmat descoperirea agenților cauzali ai pestei bovine, ciuma câinilor, sarcomul lui Rous și alte boli ale animalelor. În 1915, F. Toort și în 1917 F. d'Erell au descoperit viruși bacterieni - bacteriofagi. Au existat numeroase rapoarte despre natura virală a rujeolei, poliomielitei, gripei, encefalitei și așa mai departe.

După descoperirea și dezvoltarea ideilor despre filtrarea agenților patogeni, ei au fost numiți "ultravirusuri", mai târziu - "virusuri de filtrare" și, în cele din urmă, de la începutul anilor 1940 - pur și simplu "viruși". Astfel, deja în a doua decadă a secolului XX, virușii de plante, animale, bacterii și oameni au devenit cunoscuți.

Fluxul de stiri despre viruși au fost calme, continua atâta timp cât există noi metode de izolare, cultivare și identificare. În anii 30-40 ai secolului XX. Modelul de bază experimental de animale de laborator au fost sensibile la un număr limitat de viruși. În 40-e în virologie ca un model experimental constă în dezvoltarea embrionilor de pui, care li se permite să deschidă și să cultive multe virusuri noi :. rujeolos, pasari laringotraheită infectioase, variola păsărilor, boala Newcastle, etc. Utilizarea acestui model a fost posibila datorita cercetarii virusolog australian si imunolog FM Burnet și virusolog american A. Hershey.

Un adevărat eveniment revoluționar în virologie este descoperirea posibilității de a cultiva celulele în condiții artificiale. În 1952, D. Enders, T. Weller, F. Robbins au primit premiul Nobel pentru dezvoltarea metodei culturii celulare. Utilizarea culturii celulare este o metodă eficientă pentru izolarea numeroaselor noi virusuri, identificarea lor, clonarea și studiul interacțiunii lor cu celula.

Pe măsură ce atinge succesul în crearea unor noi metode de cercetare de înțelegere a virușilor lumi extinse, natura lor, natura interacțiunii cu celulele sensibile ale corpului, caracteristicile imunității antivirale, ecologie, un număr de viruși și rolul lor în procesele de oncogene și evoluția unui număr de boli virale la om și animale.

De la descoperirea virusilor până în prezent, noțiunea de natură a virușilor a suferit modificări semnificative. Deoarece natura virusilor a fost studiată în primii 50 de ani de la descoperirea lor, ideile despre viruși s-au format ca fiind cele mai mici organisme pe baza prezenței proprietăților lor caracteristice altor organisme: 1) virusurile sunt capabile de reproducere; 2) au ereditate, reproducând propriul lor tip. Semnele ereditare de viruși pot fi luate în considerare în funcție de spectrul de gazde afectate și de simptomele bolilor și specificitatea răspunsurilor imune. Suma acestor caracteristici face posibilă determinarea proprietăților ereditare ale virusului; 3) virușii au o variabilitate; 4) ca alte organisme, ele sunt caracterizate prin adaptabilitate la condițiile mediului - prin organismul gazdei; 5) virusii evoluează, iar forța motrice din spatele evoluției lor este selecția naturală.

Pe exemplul virusului gripal poate urmări evoluția, rata de care nu se măsoară în milioane sau chiar mii de ani, și câțiva ani. Schimbări minore ale structurii sale antigenice se produc anual, iar modificările ascuțite în antigeni apar o dată la fiecare 10-15 ani. Nici un grup de alte organisme nu cunosc astfel de rate ale evoluției naturale.

Principalul factor de selecție naturală în acest proces este selecția artificială, utilizată pentru reproducerea raselor utile de animale și soiuri de plante. Un exemplu clasic de selecție artificială este lucrarea lui J1. Pasteur pentru producerea unei tulpini de vaccin - virus fix al rabiei, precum și dezvoltarea de vaccinuri vii împotriva ciumei bovine, a pestei porcine, a poliomielitei și a altor boli.

La începutul secolului al XX-lea. producția științelor naturale la nivel molecular a stimulat dezvoltarea ulterioară a virologiei, imunologiei și geneticii. Crearea unui microscop electronic a făcut vizibilă lumea virușilor și a compușilor macromoleculari. Folosind tehnici moleculare în virologie posibilă stabilirea structurii (arhitecturii) a indivizilor virale - virionii (termen introdus francez microbiolog A. Lvov), virusuri în celulă și metodele de reproducere a acestora. Studiile au arătat că materialul genetic al virusurilor este ADN sau ARN. Acizii nucleici ai virusurilor sunt incluși într-un caz de capsidă din moleculele de proteine, iar virusurile complexe pot avea învelișuri exterioare (supercapsid), constând din proteine, carbohidrați și lipide.







Odată cu dezvoltarea studiilor de biologie moleculară a virușilor, au început să se acumuleze fapte care contrazic ideea de viruși ca microorganisme pentru următoarele proprietăți unice:

  1. Prezența în virionii ca material genetic al unuia dintre cei doi acizi nucleici (ADN sau ARN) care pot fi de diferite forme (drepte, în spirală, circulare, simple - și dublu catenară, fragmentată, fragmentată);
  2. virușii nu dispun de propriile sisteme de sinteză a proteinelor (ribozomi) și de energie;
  3. nivelul de parazitism în viruși este diferit de cel al bacteriilor sau protozoarelor. Spre deosebire de parazitismul intracelular, ultimul parazitism al virusurilor este genetic (competiția genomilor virali și celulari). Un exemplu viu de parazitism genetic este capacitatea unui număr de viruși de a se integra (se integreze) cu genomul celular. In acest caz, genele virale sunt denumite provirusului (fagii ADN moderat, virusurile ADN tumorigen, virusul hepatitei B, retrovirusuri). efect de gen de diferiți factori (.. UV, tratament hormonal, etc.), ADN-ul viral poate fi „tăiat“ și există în mod independent, dând descendență virale;
  4. virușii se înmulțesc numai în celulele vii (în celulele unui animal, un om, în embrioni de pui, culturi celulare);
  5. o proprietate unică a virusului oferă metoda de reproducere, care diferă semnificativ de toate celelalte propagarea celulelor și a organismelor (fisiune binară și devenire al.). Metoda de propagare a virușilor este disjunctivă (deconectată). Acest lucru evidențiază distanța în spațiu (în teritoriul celulei) și momentul sintezei componentelor virale (acizi nucleici și proteine) urmată de asamblarea și formarea virionilor. Virușii nu au un metabolism.

Prin viruși agenți viroizi adiacente, deschide restaurant TS în 1972, provocând o boală a unor plante și sunt capabile să transmită virusuri infecțioase normale. Viroizii sunt molecule relativ mici de ARN (300-400 nucleotide), lipsite de coajă de proteine. Mecanismul de replicare a viroidelor nu este complet clar.

Timp de mulți ani, a crezut ca unele infectii lente la oameni (Kourou, boala Kreyttsfellta-Jakob, sindromul Gerstmann-Shtreyusslera-Scheinker și colab.) Și animale (encefalopatie la bovine, nurca, și altele.) Sunt cauzate de viruși. Cu toate acestea, sa dovedit că cauza acestor boli este un nou agent patogen - un prionice, care a deschis la începutul anilor '80 ai secolului XX. Biochimistul american Stanley Prusiner.

În ciuda dezvoltării pe termen lung a doctrinei virușilor, nu există încă o definiție general acceptată a acestora. Definiția "virușilor" este oarecum arbitrară și de multe ori i-au fost propuse multe variante.

Virușii sunt forme non-celulare de viață. Aparent, virușii pot fi considerați ca entități biologice care transportă informații genetice, pe care le realizează numai în celulele vii ale oamenilor, animalelor și plantelor.

Conform celei de-a doua ipoteze, virușii sunt descendenți ai unor forme vechi, pre-celulare de viață. Această ipoteză nu este, de asemenea, împărtășită de majoritatea cercetătorilor.

Ipoteza originii endogene a virusurilor este susținută de cel mai mare număr de virologi. Se presupune că virușii au provenit din elementele genetice ale celulelor ("gene nebune") care au devenit autonome. Probabil, virusurile au provenit și au evoluat odată cu apariția și evoluția formelor de viață celulare.

Semnificația virușilor în viața noastră este foarte mare. Pe de o parte, aceștia sunt agenții etiologici ai majorității bolilor infecțioase ale oamenilor, animalelor și plantelor; pe de altă parte, virușii, datorită simplității relative a structurii lor, reprezintă un model biologic excelent pentru rezolvarea problemelor fundamentale ale biologiei, geneticii, biochimiei, imunologiei și ingineriei genetice. "Virușii ne dau singurul indiciu pentru a înțelege funcția acizilor nucleici și, probabil, pentru a înțelege natura vieții în sine".

În 1974, VM ​​Zhdanov a sugerat o ipoteză că virușii sunt un factor important în evoluția lumii organice. Depășind barierele din specii, virușii pot purta gene individuale sau grupurile lor, iar integrarea ADN-ului viral cu cromozomii celulari poate duce la faptul că genele virale devin gene celulare care îndeplinesc funcții importante.

De ce virusologie, care își are originea în măruntaiele microbiologie, în ultimii ani, a realizat astfel de succes rapid, devenind unul dintre cei mai importanti specializeaza stiinte biomedicale si de uz veterinar? Acest lucru a fost facilitat de o serie de circumstanțe.

În primul rând, ca și reducerea rolului bacteriilor, protozoarelor și ciupercilor în boli infecțioase ale oamenilor și a animalelor pentru tratarea și prevenirea care există agenți biologici și chimioterapice fiabile, rolul virușilor a crescut. Impotriva multor boli virale sau știința medicală sau veterinară nu a stabilit astfel de medicamente. Deci, încă nu a rezolvat problema de boli, cum ar fi gripa, rabia, febra aftoasă, și altele.

În al doilea rând, posibilitatea de a folosi viruși ca model biologic. Astfel, au fost făcute multe descoperiri fundamentale în domeniul biologiei datorate virușilor (mecanismul de replicare a ADN-ului, mecanismul de sinteză a proteinelor etc.).

În al treilea rând, se stabilește că comună bolile respiratorii și intestinale ale animalelor tinere, provocând pagube economice enorme, joacă un rol major virusi din diferite grupuri taxonomice (adeno, rota, corona, paramixovirusuri, diaree virus, etc ..). Sa constatat că apariția focarelor de boli interactioneaza strans diferite virusuri, bacterii, si factori de stres Chlamydia.

În al patrulea rând, anumite tipuri de patologie (malformații congenitale, malformații etc.), în care rolul virusurilor nu a fost nici măcar suspectat, s-au dovedit a fi virologice. În medicină, se știe că virușii reprezintă una din cauzele patologiei intrauterine a unei persoane (virusul rubeolei, gripa, adenovirusul etc.). Din păcate, în virologia veterinară, această problemă nu a atras atenția cuvenită. Deși efecte teratogene observate în virusurile de boli infecțioase ale animalelor: virusul pestei porcine cauzează adesea și mumificarea fat mort fructului; virusul diareei de bovine - hipoplazia cerebelului de viței nou-născuți; virusul bronșitei infecțioase a găinilor este o formă patologică a ouălor; virusul rinotraheitei infecțioase - malformații, orbire la viței.

Rolul virusurilor în apariția unor boli cronice. Acumula informații cu privire la rolul virusurilor in bolile cardiovasculare acute, boli ale rinichilor, pancreasului, ochilor și așa mai departe. D. Numai studii multidisciplinare pot servi ca bază pentru judecăți cu privire la rolul virusurilor în bolile cu etiologie neclară, care sunt încă studiază, medici neinfektsionisty.

Este foarte important, atât din punct de vedere epidemiologic, cât și din punct de vedere epizootologic, migrarea tulpinilor umane ale virusului gripal în lumea animală. Virușii gripali scapă din sistemul imunitar datorită schimbărilor rapide ale factorilor lor determinanți antigenici. Acest lucru face dificilă desfășurarea în timp util a unor metode de prevenire specifice eficiente. Din păcate, problema gripei rămâne foarte relevantă.

În cele din urmă, există dovezi incontestabile că multe boli tumorale provoacă viruși (leucemie a păsărilor, bovine, boala lui Marek etc.). Elucidarea cauzelor bolilor umane maligne, din care milioane de oameni mor în fiecare zi în lume, rămâne una dintre cele mai importante probleme ale biologiei și medicinii moderne.

Distribuiți un link cu prietenii







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: