Что такое эти вирусы

Надо ли говорить, что уже долгое время весь мир пребывает в страхе перед коронавирусом, и многие задаются вопросом: что же представляют собой загадочные «полуживые» организмы, поразившие человечество?

Организмы на краю жизни

Возникновение жизни является величайшей тайной Вселенной. При этом появление вирусов на эволюционном древе жизни — такая же жгучая загадка естествознания. Некоторые учёные даже считают вирусы особой формой жизни. Однако у вирусов отсутствуют клеточное строение и обмен веществ, из-за этого их трудно отнести к живому. Поэтому их образно называют «организмы на краю жизни».

Между тем в энциклопедии указано, что на латыни «вирус» означает «яд». Сегодня науке известно более пяти тысяч вирусов, которые заполняют всё вокруг и сильно влияют на флору и фауну. Вирусы есть у каждого вида живых существ, включая грибы, мхи, бактерии и лишайники.

При каких условиях и когда вирусы «решат» нанести удар человеку — не знает ни один вирусолог. Вообще говоря, вирусные атаки никогда не прекращаются, ведь вирус не бактерия и не микроорганизм. Это фрагмент генетической информации, упакованный в белковую оболочку. У него нет клетки, и вне живого организма он ведёт себя, как своеобразный «зомби», застывший в «пограничном» состоянии.

Самостоятельно развиваться вирус не может, для этого ему жизненно необходима чужая клетка.

При этом в отличие от расхожего мнения любой вирус — это вовсе не микроскопический «серийный убийца», и его главная задача — не уничтожить живую клетку, а, используя её ресурсы, создать максимальное количество собственных копий. Между тем человек и не подозревает, что его ежесекундно обстреливают фрагменты генетической информации. Попав в клетку, вирус в скором времени подчиняет её себе. При этом ему крайне необходимо подавить систему противовирусной защиты, а также не допустить, чтобы микроорганизм самоуничтожился, получив сигнал о чужом вторжении.

Или же клетка может дать сигнал другим клеткам, что с ней что-то не так, и начнётся воспаление. Вирусы этот механизм тоже подавляют, но с разной степенью успешности. Попыток захвата клеток вирусами на самом деле намного больше, чем случаев, когда начинается болезнь. Чаще клетка побеждает, и мы даже не узнаем, что в нас проникал вирус. Но как же тогда возникают эпидемии? И почему вдруг разбушевался коронавирус в Китае?

Банальное стечение обстоятельств

Как это ни странно звучит, но эксперты-эпидемиологи в большинстве своём считают, что развитие глобальных эпидемий или пандемий связано с банальным стечением обстоятельств. При этом вирусы действительно становятся смертельно опасными для человека, только если им удаётся перейти от одного вида животных к другому. На самом деле это довольно редкое событие. Например, вирусы от растений к животным переходят не чаще, чем раз в миллионолетие.

Однако для близких видов, скажем, от приматов к человеку, успешный переход может происходить ежегодно и многократно. Реже, раз в десятилетие, это может иметь место для млекопитающих и человека. А вот Эболу человеку могут принести колонии рукокрылых летучих лисиц. Можно вспомнить ещё птичий и свиной грипп.

Вообще говоря, вспышки эпидемий крайне неравномерны и могут возникать и несколько лет подряд, и раз в пару десятилетий. Таким образом, на каждый успешный переход вируса приходится более миллиона безуспешных.

Именно такая редкая ситуация, по мнению китайских вирусологов, возникла в случае с коронавирусом. Сложился исключительно удачный межвидовой переход, в котором при посредничестве болотных змей, мышей и панголинов вирус от летучих мышей попал к человеку. При этом большое значение сыграла общая неблагоприятная эпидемиологическая обстановка: крайняя скученность населения, низкий уровень бытовой гигиены и близкий контакт между людьми и животными. Получается, что из-за специфики китайских пищевых рынков «чужой» вирус «зацепился» за человека, а дальше быстро распространился в массе рыночных покупателей и продавцов.

В других странах нет таких специфических условий, хотя хорошо известно, что заражённые примерно такими же опасными вирусами летучие мыши обитают не только в Юго-Восточной Азии, но и на юге Европы, включая североафриканское Средиземноморье. Кроме того, мало где летучие мыши, змеи и панголины являются деликатесом и где их разделывают на рынках в антисанитарных условиях.

Между тем, к человеку может перейти колоссальное число вирусов. Микробиологи считают, что их количество можно оценить, умножив число всех видов млекопитающих на 1000. Но если не складываются условия, выгодные для распространения вирусной инфекции, бояться в принципе нечего.

Наследие Древнего мира

Учёные ещё в середине прошлого века пришли к выводу, что вирусы представляют собой древнейшее наследие первичной флоры и фауны. Скорее всего, они появились ещё до рождения первых клеток, где-то четыре миллиарда лет назад. Более того, из вирусов или их остатков по большей части состоит геном человека. Это значит, что они были основой развития жизни на Земле. Доказано, что человек как млекопитающее обязан существованием именно им, поскольку благодаря вирусам у наших предков начали формироваться важнейшие органы.

Кроме того, вирусы сильно повысили эффективность эволюции. Они переносили генетическую информацию намного эффективнее, чем это делалось только в ходе естественного размножения. То есть удачные гены они передавали не потомству вида, а сразу в новый организм.
Вирусы мутируют. Учёные говорят, что у многих из них каждый новый геном имеет дополнительную мутацию. Изменяется вирус иногда в течение нескольких часов. Внутри одной клетки, внутри одного цикла размножения одинаковых вирусов нет!

Чтобы иметь возможность приспособиться к новым условиям, вирус меняется, производя в популяции самые разные варианты. Мутация для вирусов Типичный — обязательная часть их жизненного цикла. Собственный геном вирусов в миллион раз меньше человеческого, и чтобы с нами конкурировать, они создают множество вариантов, которые могут «пригодиться» в разных условиях.

Вирусологи считают, что изменчивость — одно из основных качеств вирусов. Они могут становиться более или менее опасными, менять точки приложения, приспосабливаться, искать все новые и новые пути выживания. Об этом говорит и история эпидемий уже настоящего столетия, включая различные агрессивные вирусы. Но постепенно человек все же приспосабливается к ним, хотя это и стоит ему больших жертв. Так течение заболевания становилось менее тяжёлым. То же самое ожидает и эволюцию коронавируса: он будет мутировать, выбирая все новые и новые жертвы, при этом становясь менее опасным.

Биологические основы вирусного заражения

Передача вируса от человека к человеку обычно происходит воздушно-капельным путём, когда мы кашляем и чихаем. Однако тот же коронавирус может попасть в окружающую среду с частичками слюны или мокроты, только если он уже начал воспроизводиться в организме человека в заметных количествах.

Здесь возникает логическое противоречие. Человек болеет от нового вируса потому, что в его лёгких вирус размножается, попутно губя клетки, которые он заставляет непрерывно воспроизводить свои копии. Сам вирус размножаться не может — ему для этого нужно использовать клетки организма хозяина. Возникает вопрос: откуда же тогда у человека без симптомов болезни могут появляться вирусы, переносящиеся воздухом к другому человеку?

Обычно ответ на этот вопрос такой: на ранних стадиях размножения вируса клетки человека могут уже создавать его копии, но ещё не успевать погибнуть от этой работы или от ответного удара иммунитета, реагирующего на такое «печатание» копий вируса в наших клетках. И тогда человек пока не будет иметь симптомов, но уже будет умеренно заразным.

Концепция «опасным может быть и больной без симптомов» появилась во время исследований эпидемий обычного гриппа. Треть лиц, которые заражаются его вирусом, — наиболее здоровые и крепкие — вообще не чувствуют, что болеют. У них нет заметной температуры или иных симптомов.

Длительное время врачи думали, что такие люди обеспечивают распространение вируса гриппа, выделяя его в небольших количествах. Люди, болеющие коронавирусом, в теории тоже могли бы начать выделять вирусные капсиды (белковые оболочки в виде короны, «цепляющиеся» за клетки) с капельками слюны или мокроты — как «бессимптомные» заражённые гриппом.

По мнению учёных, причиной стремительного распространения коронавируса могла стать борьба с другими заболеваниями. За последние 15 лет благодаря мощным прививкам грипп типа А и Б практически исчез. Это «пустое место» занял коронавирус.

Получается, медицина практически уничтожила обычный грипп, и на его месте появились штаммы коронавируса. В смысле — свято место пусто не бывает. Вообще говоря, после преодоления нынешней пандемии может появиться ещё более опасный вирус или даже целое семейство штаммов. Точно так же, как коронавирус оказался более сильным, чем грипп, а вот следующая болезнь может оказаться ещё более массовой и агрессивной…