Реферат: Исторические аспекты открытия вирусов

Таким образом, именно Луи Пастер создал основу для вакцинного вируса, который, в отличие от возбудителя дикого типа, характеризовался постоянным инкубационным периодом.

Натертый и высушенный спинной мозг привитых кроликов больше не был инфекционным, но вызывал (первоначально у собак) защиту против бешенства. Впервые, в 1885 году, Пастер привил этот материал 9-летнему мальчику. Мальчик был укушен бешеной собакой 2 дня назад и в конце концов выжил благодаря защитному эффекту, вызванному вакциной.

8. История технических достижений в области вирусологии

Из-за своих небольших размеров вирусы долгое время оставались для людей неизведанными.

Разрешение светового микроскопа, который был построен немецким физиком-оптиком Эрнстом Аббе около 1900 года, было недостаточно высоким для визуализации этих патогенов. Это стало возможным только с помощью электронного микроскопа, который был разработан немцем Эрнстом Руской в 1940 году. С его помощью впервые была решена структура вируса табачной мозаики.

Даже получение доказательств существования таких мельчайших агентов, которые не культивируются на искусственных средах, было невозможно до появления бактериоустойчивых ультрафильтров. Американский бактериолог Уолтер Рид описал вирус желтой лихорадки как первый патогенный вирус человека в 1900 году, а затем миксомы кролика и бешенства в 1903 году.

Вирус птичьего лейкоза был открыт в 1908 году, полиовирус в 1909 году, а вирус саркомы Руса в 1911 году, который назван в честь открывшего его ученого и представляет собой первый вирус, связанный с индукцией раковых заболеваний (в данном случае в соединительной ткани домашней птицы).

Даже бактерии могут быть заражены ультрафильтруемыми и трансмиссивными агентами, как это было открыто французским микробиологом Феликсом д'Эрелем в 1916 и 1917 годах. Он особенно обратил внимание на поразительную способность этих агентов лизировать бактерии и поэтому назвал их бактериофагами - по греческому слову phagein, что означает «есть».

Изучение природы бактериофагов дало вирусологии важные открытия и импульсы как в методологическом, так и в концептуальном плане.

Многие из стадий, характеризующих вирусную инфекцию, были впервые обнаружены в экспериментах с бактериальными вирусами: такие процессы включают прикрепление и проникновение, репродуктивно-циклическую зависимую регуляцию экспрессии генов, которая приводит к раннему и позднему синтезу белков, и лизогенез, который связан с существованием профагов.

После культивирования вируса, ответственного за эмбриональные куриные яйца в 1933 году была заложена основа для разработки тестов для обнаружения вирусов.

Еще одним важным шагом в истории открытия вирусов стала разработка первых ультрацентрифуг. Они сделали возможным осаждение и концентрацию мельчайших вирусных частиц.

Однако прорыв в выяснении патогенетического механизма вирусов гриппа был возможен только благодаря развитию молекулярно-биологических методов, позволивших исследовать генетический материал возбудителя, существующий в виде одноцепочечной РНК.

Его секвенирование выявило генетические причины ранее не изученной способности вирусов гриппа периодически изменять свои антигенные свойства.

9. Эксперименты на животных

Эксперименты на животных позволили получить важные сведения о патогенезе вирусных заболеваний.

Изучение вирусов и их свойств было особенно сложным, поскольку они, в отличие от бактерий, не могут размножаться в искусственных средах.

Однако можно было установить, что некоторые из патогенов, выделенных от больных людей, передавались животным, в которых они могли размножаться.

Например, вирус простого герпеса человека был передан из волдырей человеческой кожи в роговицу кроликов. Это исследовал немецкий химик Вильгельм Гретер в Марбурге в 1911 году.

Необычайная восприимчивость хорьков позволила британскому вирусологу Кристоферу Эндрюсу впервые выделить вирус гриппа А из жидкости больного человека в 1933 году. Эксперименты на животных также дали много информации о патогенезе вирусных инфекций с другой точки зрения.

Американский вирусолог Ричард Э. Шоуп открыл кроличий папилломавирус в 1935 году и, таким образом, первый опухолевый вирус, который, как было доказано позже, содержит ДНК - геном. Он подозревал, что такой вирус может существовать в скрытой форме в виде провируса в организме. Кроме того, ему приписывают открытие, что рак кожи может развиться из доброкачественных папиллом кожи.

Таким образом, злокачественные опухоли развиваются в два или более этапа - сегодня это общепринятое понятие. Далее Шоуп заметил, что заболеваемость раком различна у разных пород кроликов, и поэтому генетические особенности хозяина также влияют на развитие рака.

В рамках экспериментов на животных немецкий ветеринар Эрих Трауб сделал важное наблюдение при изучении вируса лимфоцитарного хориоменингита в Принстоне в 1935 году. Когда беременные мыши были заражены вирусом, вирус передавался эмбрионам. Матери животных заболевали менингитом и вырабатывали защитные антитела при дальнейшем течении болезни. Напротив, новорожденные мыши оставались здоровыми, но выделяли большое количество вируса в течение всей жизни, не развивая специфического иммунного ответа против патогена.

Это открытие было первым примером иммунной толерантности, индуцированной вирусом.

10. История изучения вирусов

Пандемия испанского гриппа

Между 1918 и 1920 годами возникла пандемия вирусного заболевания Испанский грипп - испанка.

Назван по названию страны публично объявившей пандемию. Особенность испанки была в гиперреакции иммунной системы человека. Именно иммунная система вызывала воспаление тканей.

Испанский грипп унёс более 20 миллионов жизней, то есть больше, чем в Первую Мировую войну.

Исследование полиомиелита

Полиомелит -- вирусная болезнь приводящая к параличу вызывается пикорнавирусами.

Исследование полиомиелита позволило получить принципиально новые сведения. Ретроспективно исследование представляет собой фактический переход к молекулярно-биологическим анализам вирусных инфекций. Сильный рост заболеваемости полиомиелитом и числа смертей привел к созданию в некоторых странах фонда борьбы с полиомиелитом.

Полиовирусы полиемелита из семейства пикорновирусов культивировались в эмбриональных клетках человека из фиксированных фрагментов ткани почек, и, таким образом, клеточные изменения были легко идентифицируемы. Этот диагностически ценный эффект подтолкнул развитие вирусологии вперед. Это стало основой для теста на бляшки, разработанного американцем Ренато Дульбекко в 1952 году, который впервые позволил количественно определить количество инфекционных частиц в клеточной культуре.

Способность культивировать полиемелит в контролируемых условиях была положена в основу разработки двух полиовакцин: инактивированной вакцины и живой вакцины с ослабленными полиовирусами. Обе вакцины все еще используются сегодня.

Позднее вакцины против кори, краснухи и эпидемического паротита также производились по этому принципу. Используя метод клеточной культуры, можно было культивировать даже вирус желтой лихорадки, вирус оспы и вирус бешенства.

Герпес

Самое большое распространение получил вирус герпеса.

Существование вируса простого герпеса было подтверждено в инфицированных корневых нервных узлах (ганглиях) человека в 1971 году, тогда как его прямое обнаружение в то время было невозможно. До этого момента обычно предполагалось, что в ходе вирусных инфекций возбудитель будет полностью выведен из организма полученными антителами. После того как герпес был обнаружен путем совместного культивирования, было признано, что существует ряд инфекций которые независимо от симптомов заболевания выделяются либо периодически (например, вирус простого герпеса), либо постоянно (например, вирус Эпштейна - Барра).

Первичное определение вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) также была осуществлено путем совместного культивирования материала лимфатических узлов у больного СПИДом.

Таким образом, история открытия вирусов имеет длинный путь, и еще далеко не закрыта философия вируса.

11. Виды вирусных заболеваний

В настоящее время известно около 400 видов вирусов растений и около 500 видов вирусов животных.Вирусы растений вызывают поражение листьев и других органов, вызывая появление разноцветных или бесцветных пятен и полосок. Вирусы вызывают замедление роста растений, изменяет их форму и снижает урожайность.

Наиболее опасными для человека являются вирусы гепатита - А, В, С. Вирус способен сильно повреждать ткани печени, вызвав необратимые последствия.

ВИЧ. СПИД

Более опасную для человечества форму представляет вирус иммунодефицита человека или сокращенно ВИЧ (HIV). Попав в кровь, ВИЧ, поражает иммунную систему человека, приводя к развитию болезни под названием СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита человека). РНК-содержащий ВИЧ атакует белые кровяные клетки - лимфоциты, отвечающие за иммунитет, делая человека уязвимым для других болезней.

Внедренный в лимфоциты РНК вирус начинает синтезировать фермент - ревертазу. Этот фермент служит матрицей для последующего синтеза молекулы ДНК. Синтезированная вирусная ДНК встраивается в хромосому лимфоцита. После чего вирус долгое время может не проявлять себя. Это может длиться от 1 до 2 лет, а иногда и более. Спустя время вирусная ДНК начинает проявлять себя, синтезируя сотни тысяч вирусов, что в итоге приводит к разрушению лимфоцита.

Вероятность заражения ВИЧ увеличивается при прямом контакте с кровью больного человека. Распространенные пути передачи вируса; незащищенный половой контакт с инфицированным человеком, инъекции шприцом, переливание крови. ВИЧ не передается воздушно-капельным путем, через укусы насекомых, посуду, при рукопожатиях и пользовании общественными местами (туалеты, бассейны, бани и т.п.).

В настоящее время вакцины против СПИДа нет, но существуют медицинские препараты на основе азотимидина и ингибиторов протеаз, способные подавить синтез вирусной ДНК. Это облегчает течение болезни и значительно удлиняет жизнь человека.

Хочется отметить, что ВИЧ инфицированный человек, вовремя обратившийся в центр СПИДа, может контролировать развитие этой тяжелой болезни и в принципе жить полноценной жизнью с соблюдением определенных мер. При отсутствии строгого контроля и лечения, стадия инфицирования переходит в стадию СПИДа, которая неминуемо ведет к гибели. Человек на стадии СПИДа, из-за «иммунной беспомощности», может погибнуть от ряда инфекционных болезней.

Симптомами СПИДа является температура, постоянный озноб, легкая простужаемость, резкое похудение.

Чтобы предупредить СПИД необходимо соблюдать следующие правила:

-- избегать прямого контакта с кровью неизвестного человека (зараженными так же могут быть лимфа, сперма, влагалищные выделения, грудное молоко и др.);

-- избегать случайные половые связи;

-- использовать презервативы;

-- пользоваться одноразовыми шприцами;

-- пользоваться личными бритвенными приборами, при этом не разрешать пользоваться своими.

Природным очагом СПИДа по мнению ученых считается Центральная Африка, а носителем вируса являются зеленые мартышки.

Грипп

Всем известный вирус гриппа не менее опасный, наряду с корью, гепатитом и полиомиелитом.

Грипп - болезнь, угрожающая человеческой жизни. В 1918-1919 годах весь земной шар трижды был охвачен волнами гриппа, во время которых погибли 20 млн. человек. В США в зиму 1968-1969 годов 50 млн. человек перенесли грипп, 70 тыс. из них скончались.

Наиболее распространенные вирусные инфекции, пути заражения и меры профилактики