ماهیت و منشا ویروس ها منشاء و ماهیت ویروس ها بیماری های ویروسی انسان

البته، اشکال مدرن ویروس ها را نمی توان با اشکال اولیه زندگی مقایسه کرد. آنها باید به دلیل پیشرفت تاریخی که متحمل شده اند با دومی متفاوت باشند، اما ویژگی های معمول عمومی سازمان غیر سلولی را حفظ کنند.

با کشف ویروس ها در سال 1892 توسط D.I. Ivanovsky، شکافی در تاریخ توسعه موجودات پر شد. موضع انگلس در مورد یک دوره طولانی از رشد تاریخی موجودات غیر سلولی در دنیای ویروس ها مشخص شد.

ماهیت ویروس هاویروس ها در مقایسه با سایر گروه های میکروارگانیسم ها جایگاه ویژه ای را اشغال می کنند. آنها، همانطور که بود، در مرز بین طبیعت زنده و بی جان هستند. ماهیت آنها موضوع مطالعات و بحث های متعدد در طول تاریخ ویروس شناسی بوده است. آنها چه هستند - موجودات یا جوهرها، موجودی با خواص یک جوهر یا برعکس؟ طرح این سوالات نشان دهنده ماهیت دوگانه ویژگی های آنهاست. در واقع، در محیط خارجی، ویروس ها، از جمله فاژها، تشکیلات کاملاً بی اثر هستند که علائم حیات را نشان نمی دهند - تنفس، تغذیه، تولید مثل. بسیاری از آنها را می توان به کریستال تبدیل کرد. در حالت کریستالی یا خشک شده، می توان آنها را برای سالهای طولانی حفظ کرد. آنها مانند ترکیبات شیمیایی رفتار می کنند. اما به محض ورود به سلول های حساس، تمام نشانه های زندگی در آنها ظاهر می شود - تولید مثل، وراثت، تنوع، توانایی سازگاری، تکامل.

دبلیو ام استنلی، ویروس شناس برجسته آمریکایی، دوگانگی ماهیت آنها را از ویژگی های ویروس ها می داند. در حالت آزاد، یک ویروس به سادگی یک مولکول غول پیکر با تمام ویژگی های ذاتی در همه مولکول های بزرگ است. در یک سلول زنده، خود را به عنوان یک موجود زنده نشان می دهد، تولید مثل می کند و جهش می یابد. بنابراین، TMV یا کوچکترین ارگانیسم یا بزرگترین مولکول است.

برخی از دانشمندان بر اساس توانایی ویروس‌ها برای تبلور و آنزیم‌ها برای کاتالیز خودکار، یعنی کاتالیز تحت تأثیر محصولات آزاد شده در نتیجه خود واکنش، ویروس‌ها را به عنوان آنزیم طبقه‌بندی می‌کنند. اما ترکیب شیمیایی ویروس ها و آنزیم ها ماهیت آنزیمی آن را رد می کند. آنزیم ها مواد پروتئینی هستند و ویروس ها علاوه بر پروتئین، حاوی اسیدهای نوکلئیک نیز هستند که سنتز پروتئین ها را هدایت می کنند. پدیده تبلور به جرم و ساختار ذرات تشکیل دهنده شبکه کریستالی بستگی دارد. جرم باکتری ها، ریکتزیا و ویروس های بزرگ برای تبدیل شدن به واحدهای ساختاری کریستال ها بسیار بزرگ است. ویروس های کوچکی که اندازه کوچکی دارند می توانند به دلیل عمل نیروهای چسبنده بین مولکولی و ساختار فیزیکوشیمیایی ذرات متبلور شوند.

بحث در مورد ماهیت ویروس ها نه تنها از نظر نظری، بلکه از اهمیت عملی زیادی نیز برخوردار است. واضح است که اقدامات برای مبارزه با بیماری های ویروسی انسان، حیوانات و گیاهان بسته به اینکه توسط موجودات زنده ایجاد می شوند یا در نتیجه ورود به بدن یا تشکیل برخی مواد در آن ایجاد می شوند، کاملاً متفاوت خواهند بود. . تمام اقدامات برای مبارزه با عفونت های ویروسی بر اساس شناخت ماهیت زنده ویروس ها است. و عمل اثربخشی این اقدامات را ثابت کرده است.

اعتقاد بر این است که ویروس ها (از لات. ویروس- سم) - چیز بدی که جز دردسر چیزی به ارمغان نمی آورد. اما این یک اشتباه بزرگ است. ویروس ها خالقان اصلی طبیعت زنده و موتورهای تکامل آن هستند.

یکی از استدلال‌های اصلی علیه این فرضیه که ویروس‌ها از سلول‌ها «فرار» می‌کنند، این واقعیت است که سیستم‌های ژنتیکی ویروسی بسیار متنوع‌تر از سیستم‌های سلولی هستند. همانطور که مشخص است، موجودات سلولی فقط ژنوم DNA دو رشته ای - خطی یا دایره ای - دارند. و ژنوم ویروس را می توان با مولکول های RNA یا DNA تک رشته ای و دو رشته ای خطی یا دایره ای نشان داد. همچنین سیستم هایی وجود دارند که از رونویسی معکوس استفاده می کنند. بنابراین، در رتروویروس ها (به عنوان مثال، برخی از انکو ویروس ها، HIV) و پاراتروویروس ها (ویروس های هپاتیت B، موزاییک گل کلم و غیره)، یکی از زنجیره های DNA ژنومی بر روی یک الگوی RNA سنتز می شود. ویروس‌ها، بر خلاف موجودات سلولی، همه راه‌های ممکن را برای ذخیره و بیان اطلاعات ژنتیکی به‌کار می‌برند.

دومین استدلال مهم در مقابل در نظر گرفتن ویروس ها به عنوان منشا سلولی این است که ژن های ویروسی زیادی وجود دارند که در موجودات سلولی وجود ندارند. موجودات سلولی نه تنها از ویروس ها تکامل یافته اند، بلکه بخش قابل توجهی از مواد ژنتیکی خود را نیز از آنها به ارث برده اند (و همچنان به ارث می برند). در این رابطه، ویروس‌های درون‌زا (بخش‌هایی از ژنوم ویروس‌های RNA یا DNA که در ژنوم یک سلول ادغام شده‌اند) از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند، که در میان آنها ژن‌های مشتق‌شده از رتروویروس‌ها غالب هستند. اعتقاد بر این است که پستانداران بیش از نیمی از ژنوم خود را از ویروس ها و نزدیک ترین خویشاوندان خود - عناصر ژنتیکی "خودخواه"، به عنوان مثال، پلاسمیدها و ترانسپوزون ها به ارث برده اند. بنابراین، ویروس ها والد مشترک انسان ها هستند. اغلب توالی‌های ژنی ویروس‌های درون‌زا که به تعداد زیادی در ژنوم انسان یافت می‌شوند، تغییر می‌کنند و دیگر برای پروتئین‌ها کد نمی‌شوند. دلایل خوبی برای این باور وجود دارد که چنین توالی هایی در تنظیم ژن های سلولی نقش دارند، اگرچه عملکردهای بیولوژیکی خاص آنها اغلب ناشناخته است. با این حال، ما چیز مهمی را می دانیم: برای مثال، پروتئین سینسیتین، که توسط ژن پوششی یک رتروویروس درون زا کدگذاری می شود، برای همجوشی سلولی در طول تشکیل جفت ضروری است. این بدان معنی است که نه انسان و نه حیوانات جفتی نمی توانند بدون این ویروس درون زا متولد شوند. مثال مهم دیگری نیز وجود دارد. مشخص شد که یک جزء از ژنوم یکی از ویروس های درون زا بیان پرولین دهیدروژناز را در برخی از مناطق سیستم عصبی مرکزی کنترل می کند. این آنزیم ممکن است نقش مهمی در تکامل مغز انسان داشته باشد. اگر بیان این آنزیم در اثر جهش مختل شود، بیماری های روانی از جمله اسکیزوفرنی رخ می دهد. ویروس ها و خویشاوندان آنها نیز نقش مهمی در انتقال افقی ژن های سلولی - از یک ارگانیسم به موجود دیگر دارند.

با این حال، علیرغم نقش کلیدی آنها در تکامل، ویروس ها بیشتر به عنوان پاتوژن های انسان، حیوانات و گیاهان شناخته می شوند (به هر حال، به همین دلیل برای اولین بار کشف شدند). و سپس در مورد ماهیت بیماری زایی ویروسی صحبت خواهیم کرد. ویروس ها (مخصوصاً ویروس های یوکاریوتی) "میل" خاصی برای آسیب رساندن به میزبان ندارند، حتی کمتر او را بکشند. و در بسیاری از موارد، ویروس ها کاملاً مسالمت آمیز و دوستانه با سلول ها همزیستی می کنند. چرا این همه ویروس اینقدر مضر هستند؟ توضیح معمول این است که آسیب شناسی یک سلول آلوده به دلیل "غارت" منابع آن (مادی و ساختاری) است که ویروس آن را به نیازهای خود برای تولید مثل هدایت می کند. با این حال، بیشترین آسیب می تواند ناشی از اقدامات محافظتی غیرعادی میزبان و فعالیت محافظتی ویروس ها باشد که مستقیماً با تولید مثل آنها ارتباط ندارد.

مکانیسم های حفاظت و دفاع متقابل

مکانیسم های اصلی دفاعی یک سلول آلوده چیست؟ اینها اجزای ایمنی ذاتی هستند: تخریب RNA (ویروسی و همچنین سلولی)، مهار سنتز پروتئین (اعم از ویروسی و سلولی)، خود تخریبی (آپوپتوز و سایر انواع مرگ برنامه ریزی شده) و در نهایت التهاب. در واقع، بسیاری از ویروس ها وجود خود را از این طریق کشف کردند - به دلیل التهابی که ایجاد می کنند (آنسفالیت، پنومونی و غیره). سلول با ایجاد اختلال در متابولیسم و/یا ساختار خود با ویروس مبارزه می‌کند و مکانیسم‌های دفاعی آن معمولاً به خود آسیب می‌زند. می توان گفت که فردی که بر اثر فلج اطفال می میرد (و کمتر از 1٪ این اتفاق می افتد) هنگام مبارزه با عفونت خود را کشته است.

در پاسخ به دفاع سلولی، ویروس‌ها برای توسعه دفاع تکامل می‌یابند و یک مسابقه تسلیحاتی بین ویروس و سلول وجود دارد. این داروها عمدتاً علیه فرآیندهای متابولیکی عمومی که در زمینه واکنش‌های دفاعی سلول هستند، استفاده می‌شوند. این باز هم مهار سنتز RNA و پروتئین های سلولی، اختلال در زیرساخت های درون سلولی و انتقال سلولی، سرکوب یا برعکس، راه اندازی آپوپتوز و سایر مکانیسم هایی است که باعث مرگ برنامه ریزی شده سلولی می شود. بنابراین، استراتژی دفاعی یک ویروس از بسیاری جهات شبیه رفتار دفاعی یک سلول است. به بیان تصویری، کشتی گیران از تکنیک های مشابهی استفاده می کنند و به اهداف یکسانی می رسند. به عنوان مثال، سلولی که سنتز پروتئین های ویروسی را سرکوب می کند، از اینترفرون استفاده می کند و برای جلوگیری از تشکیل آن، ویروس نیز به نوبه خود سنتز پروتئین را در سلول مهار می کند. بسته به شرایط، یک طرف یا طرف دیگر سود می برد. به نظر می رسد که سهم اصلی در آسیب شناسی، تولید مثل ویروس نیست، بلکه رویارویی بین دفاع سلولی و دفاع ویروسی است. در آسیب شناسی گیاهی، مفهوم "تحمل" مدت هاست وجود داشته است: یک ویروس بیماری زا می تواند به طور فعال در گیاه آلوده بدون ایجاد علائم دردناک تکثیر شود.

در زیر به طور عمده در مورد ویروس های RNA صحبت خواهیم کرد (این یک مثال ساده تر است). چگونه یک ویروس RNA پس از ورود به یک سلول، حضور خود را آشکار می کند؟ و چگونه یک سلول متوجه می شود که ویروس وارد آن شده است؟ ویژگی اصلی که به دلیل آن سلول این را "درک" می کند RNA دو رشته ای ویروسی است که در اصل می تواند در یک سلول غیر آلوده تشکیل شود ، اما نه در چنین مقادیر و مکان هایی. در برخی موارد، سلول همچنین RNA تک رشته‌ای ویروسی و گاهی (بسیار کمتر) پروتئین‌های ویروسی را تشخیص می‌دهد. مهم است که تشخیص RNA ویروسی غیراختصاصی باشد: سلول با داشتن RNA دو رشته ای "حساس" ممکن است "فکر کند" که ویروسی وارد آن شده است، اما نمی داند کدام یک. RNA توسط دو نوع حسگر گرفته می شود: شبه تلفات (از انگلیسی. مانند عوارضو از او عوارض- قابل توجه) گیرنده ها و هلیکازهای RNA تخصصی. آنها شامل تعدادی مکانیسم حفاظتی در سطح رونویسی، از جمله تشکیل اینترفرون هستند. علاوه بر این، RNA های ویروسی توسط "مجریان" شناسایی می شوند - پروتئین کیناز دو رشته ای وابسته به RNA PKR، که برخی از فاکتورهای شروع ترجمه را فسفریله می کند و در نتیجه سنتز پروتئین را مهار می کند. الیگوآدنیلات سنتتاز (OAS)، که RNase L را فعال می کند، که RNA را می شکافد. سیستم تداخل RNA، منجر به تخریب RNA و اختلال در ترجمه آن می شود.

از آنجایی که ویروس به عنوان چیزی غیر اختصاصی شناخته می شود، سلول نمی تواند "نیت" خود را بداند. و به طور کلی، ایجاد یک سیستم دفاعی ذاتی فردی برای هر ویروس احتمالی غیرممکن خواهد بود. این بدان معناست که سلول تنها با تکنیک های استاندارد می تواند با ویروس مبارزه کند. و بنابراین، اقدامات دفاعی آن اغلب با تهدید موجود نامتناسب است. با این حال، اگر واکنش‌های دفاعی سلول بسیار غیراختصاصی است، چرا ویروس‌های مختلف همچنان باعث ایجاد بیماری‌های مختلف می‌شوند؟ اولاً، هر ویروس فقط می تواند نوع خاصی از سلول را در یک ارگانیسم خاص آلوده کند. این به دلیل این واقعیت است که برای نفوذ به سلول باید با گیرنده های سلولی "مناسب" برای آن تعامل داشته باشد. علاوه بر این، برای تولید مثل ویروس ها، محیط درون سلولی خاصی مورد نیاز است (پروتئین های سلولی خاص اغلب مورد نیاز است). ثانیاً، در حالی که واکنش‌های دفاعی سلول استاندارد است، دفاع ویروس تا حد زیادی فردی است، اگرچه آنها علیه مکانیسم‌های سلولی استاندارد هستند.

در گیاهان، تداخل RNA به عنوان یک مکانیسم ضد ویروسی نقش بسیار مهمی دارد. RNA دو رشته ای از RNA ویروسی (عامل مهمی که توسط آن سلول وجود یک ویروس را متوجه می شود) تشکیل می شود. با مشارکت اجزای سیستم تداخل RNA - آنزیم Dicer که این RNA دو رشته ای را به قطعات 21-25 جفت نوکلئوتیدی در طول می برد و سپس کمپلکس RNA-پروتئین RISC - در نهایت قطعات RNA کوتاه تک رشته ای ساخته می شوند. شکل گرفت. هیبریداسیون با RNA ویروسی، باعث تخریب یا مهار ترجمه آن می شود. این مکانیسم محافظتی مؤثر است، اما می تواند به خود سلول آسیب برساند، همانطور که در مثال ویروئیدها به وضوح دیده می شود. اینها پاتوژن های گیاهی هستند، مولکول های RNA تک رشته ای دایره ای کوتاه (چند صد نوکلئوتید) که با پوسته پروتئینی پوشیده نشده اند. ويروئيدها براي پروتئين ها كد نمي كنند اما مي توانند علائم شديدي را در گياه آلوده ايجاد كنند. این اتفاق می افتد زیرا سلول از خود محافظت می کند. RNA دو رشته ای ویروئید به دست آمده در معرض تمام اجزای سیستم تداخل RNA قرار می گیرد و در نتیجه قطعات RNA تک رشته ای تشکیل می شود که نه با RNA ویروسی، بلکه با RNA سلولی هیبرید می شوند. این منجر به تخریب آن و ایجاد علائم بیماری می شود. با این حال، بسیاری از ویروس های گیاهی انواع مختلفی از پروتئین ها را رمزگذاری می کنند که با تداخل RNA تداخل دارند. سرکوبگرهای ویروسی خاموش کردن RNA - VSR). آنها یا از شناسایی و برش RNA های ویروسی جلوگیری می کنند یا تشکیل و عملکرد کمپلکس RISC را سرکوب می کنند. بنابراین، این پروتئین‌های VSR می‌توانند مکانیسم‌های تداخل RNA مهم فیزیولوژیکی (غیر ویروسی) را مختل کنند و باعث ایجاد علائم پاتولوژیک شوند.

پروتئین های امنیتی

دفاع از ویروس ها، به ویژه پیکورناویروس ها، پاتوژن های کوچک حاوی RNA، تا حد زیادی به کار چنین پروتئین هایی بستگی دارد. این گروه بزرگ به ویژه شامل پاتوژن های فلج اطفال، هپاتیت A، بیماری تب برفکی و غیره است. ویژگی این ویروس ها این است که، به استثنای موارد نادر، پروتئین های آنها به شکل یک پلی پروتئین منفرد، از که سپس پروتئین های بالغ منفرد تشکیل می شوند. در میان آنها سه گروه قابل تشخیص است. اولین شامل پروتئین های کلیدی است - حیاتی، با عملکردهای ثابت، که مستقیماً تولید مثل ویروس را تضمین می کند: RNA پلیمرازهای وابسته به RNA، لازم برای تکثیر ژنوم ویروس. پروتئین های کپسید که پوسته پروتئینی ویروس را تشکیل می دهند. پروتئازهایی که در فرآیند تبدیل پلی پروتئین ها به پروتئین های بالغ نقش دارند. پروتئین VPg ( ژنوم پروتئین ویروسی مرتبط است- یک پروتئین ویروسی متصل به ژنوم) که به عنوان آغازگر برای سنتز مولکول های RNA عمل می کند. هلیکاز آنزیمی بسیار ارزشمند است که همه پیکورناویروس ها دارند، اما نقشی ایفا می کند که چندان واضح نیست. گروه دوم همچنین شامل پروتئین های حیاتی است، اما آنهایی که کار "کمکی" را انجام می دهند - پروتئین های "راهنمای" آبگریز 2B و 3A. آنها پروتئین های کلیدی را به مقصد خود هدایت می کنند و به ایجاد یک محیط درون سلولی بهینه برای تولید مثل ویروس کمک می کنند. گروه سوم شامل پروتئین لیدر L، کشف شده در آزمایشگاه ما 30 سال پیش، و پروتئین 2A است. ما آنها را پروتئین های امنیتی نامیدیم ( امنیت- امنیت). این یک "سلاح" ضد دفاعی تخصصی از پیکورناویروس ها است. به طور کلی، هر سه این دسته از پروتئین ها می توانند با مکانیسم های دفاعی سلول مبارزه کنند. اما پروتئین‌های کلیدی و پروتئین‌های راهنما این کار را به‌صورت پاره‌وقت انجام می‌دهند، زیرا مسئولیت‌های مهم دیگری نیز دارند که ساختار و عملکرد آن‌ها باید پاسخگو باشد. در نتیجه، توانایی های دفاعی آنها به دلیل نیاز به انجام کارهای اساسی محدود می شود. اما سنجاب‌های «امنیتی» تمام وقت در تخصص خود کار می‌کنند - تکامل آنها را به طور خاص برای «امنیت» «استخدام» کرد (بعداً برخی از آنها «یاد گرفتند» کار دیگری انجام دهند). آنها می توانند هر ساختار لازم برای انجام وظایف خود را داشته باشند.

یکی از مهم ترین عملکردهای پروتئین های امنیتی این است که در تعیین سرنوشت یک سلول آلوده شرکت می کنند. گزینه های مختلفی برای مرگ آن وجود دارد، اما دو مکانیسم اصلی و شناخته شده نکروز و آپوپتوز هستند که در ویژگی های مورفولوژیکی و بیوشیمیایی متفاوت هستند. در طی نکروز، سلول لیز می شود و محتویات آن به فضای بین سلولی ریخته می شود. در حین آپوپتوز، برجستگی های واضح قابل مشاهده بر روی سطح آن ایجاد می شود، DNA آن به قطعات نوکلئوزومی تجزیه می شود و در نهایت سلول به اجسام آپوپتوز منفرد محدود به غشای پلاسمایی تکه تکه می شود. این بسیار مهم است که سلول دقیقا چگونه می میرد. با نکروز، التهاب محافظ ایجاد می شود، اما ویروس از سلول خارج می شود و گسترش می یابد. با آپوپتوز، گسترش ویروس محدود است و معمولاً هیچ واکنش التهابی وجود ندارد. مرگ یک سلول آلوده، به عنوان یک قاعده، یک عمل از خودگذشتگی است که تولید مثل ویروس را محدود می کند.

ما دریافتیم که عفونت با پیکورناویروس ها، به ویژه ویروس فلج اطفال (ویروس فلج اطفال)، یک برنامه آپوپتوز سلولی را آغاز می کند. این در امتداد یکی از مسیرهای کلاسیک رخ می دهد، زمانی که سیتوکروم از میتوکندری آزاد می شود. جو یک آبشار از آنزیم های پروتئولیتیک، کاسپازها، فعال می شود. اما، از سوی دیگر، مشخص شد که ویروس ها دارای مکانیسم ضد آپوپتوز هستند - توانایی سرکوب واکنش آپوپتوز سلول. بنابراین، سلول های HeLa آلوده به ویروس فلج اطفال یا ویروس آنسفالومیوکاردیت (همچنین پیکورناویروس) با علائم نکروز می میرند. اما اگر "سلاح" ضد آپوپتوز را خاموش کنید (ساخت پروتئین های ویروسی را سرکوب کنید)، سلول در اثر آپوپتوز (از خودگذشتگی) می میرد. در هر دو ویروس، پروتئین های "امنیتی" به عنوان چنین سلاح هایی عمل می کنند. با این حال، در ویروس آنسفالومیوکاردیت این نقش توسط پروتئین L و در ویروس فلج اطفال پروتئین 2A است. پروتئین رهبر هیچ فعالیت آنزیمی ندارد، در حالی که پروتئین 2A یک پروتئاز است. آنها از نظر ساختاری و بیوشیمیایی هیچ وجه مشترکی ندارند، اما هر دو بر اساس مکانیسم های مولکولی مختلف دارای اثرات ضد آپوپتوز هستند.

یکی دیگر از مکانیسم های ضد حفاظتی پروتئین های امنیتی پیکورناویروس، اختلال در حمل و نقل هسته ای-سیتوپلاسمی است [10-12]. ما نشان داده‌ایم که هنگام آلوده شدن به این ویروس‌ها، نفوذپذیری غشای هسته افزایش می‌یابد و تبادل فعال ماکرومولکول‌ها بین سیتوپلاسم و هسته مختل می‌شود. و اگر ساختار سلولی آسیب ببیند، نمی تواند مکانیسم های تنظیمی خود را برای مبارزه با ویروس روشن کند. در ویروس فلج اطفال، پروتئین امنیتی 2A با هیدرولیز کردن نوکلئوپورین ها، اجزای منافذ هسته، حمل و نقل هسته ای-سیتوپلاسمی را مختل می کند. و پروتئین رهبر ویروس آنسفالومیوکاردیت کار می کند - بر آبشار سلولی فسفوریلاسیون نوکلئوپورین ها تأثیر می گذارد [،].

عملکرد ضد محافظتی پروتئین های "امنیت" می تواند خود را به روش های دیگری نشان دهد. بنابراین، پروتئین های L کاردیو ویروس ها (از جمله ویروس آنسفالومیوکاردیت) و پروتئین های 2A انتروویروس ها (از جمله ویروس فلج اطفال) از تشکیل اینترفرون جلوگیری می کنند. و عمل آن توسط L-پروتئین ویروس تب برفکی و پروتئین 2A ویروس فلج اطفال مهار می شود. با این حال، پروتئین های "امنیت" پیکورناویروس ها حیاتی نیستند. هر دو محافظ را می توان حذف کرد یا حذف های زیادی در آنها ایجاد کرد (مانند پروتئین L کاردیو ویروس ها، پروتئین های 2A ویروس هپاتیت A و کاردیو ویروس ها) بدون اینکه ویروس زنده شود.

خلع سلاح متقابل

عواقب غیرفعال شدن پروتئین های "امنیت" ویروسی برای سلول چه خواهد بود؟ از یک طرف، حساسیت ویروس ها به مکانیسم های محافظتی ایمنی سلولی ذاتی افزایش می یابد. اما از سوی دیگر، فعالیت خودآزاری و خودکشی او نیز افزایش خواهد یافت. اگر به طور همزمان مکانیسم های دفاعی سلول و ویروس را خاموش کنید چه اتفاقی می افتد؟ ما این وضعیت را با استفاده از مثال تعامل بین منگوویروس (یک سویه از ویروس آنسفالومیوکاردیت) و سلول‌های HeLa مطالعه کردیم. آلوده به یک ویروس نوع وحشی، آنها به سرعت از نکروز می میرند. و اگر ویروس تا حدی خلع سلاح شود (پروتئین رهبر غیرفعال شود)، سلول های HeLa کمی بیشتر زنده می مانند و نه از نکروز، بلکه از آپوپتوز می میرند. هنگامی که دفاع متقابل کاهش می یابد (آپوپتوز در سلول توسط یک ترکیب شیمیایی که کاسپازها را مهار می کند خاموش می شود و پروتئین رهبر ویروس غیرفعال می شود)، حتی پس از یک دوره زمانی دوبرابر، سلول ها به طور قابل توجهی بهتر از آنهایی که نبودند احساس می کنند. خلع سلاح شد. و تکثیر ویروس (هم دینامیک و هم برداشت) دقیقاً به همین ترتیب انجام می شود، صرف نظر از اینکه آیا فقط سیستم دفاعی آن خاموش شده است یا اینکه دفاع سلولی نیز همزمان حذف شده است. به نظر می رسد که در سلول هایی که هنوز آسیب جدی پاتولوژیک ندارند (به اصطلاح اثر سیتوپاتیک) تعداد زیادی ذرات ویروسی می توانند تشکیل شوند. بنابراین، آسیب سلولی برای تولید مثل ویروس ضروری نیست. بنابراین، یک استراتژی موثر برای درمان ضد ویروسی با هدف کاهش علائم بیماری ممکن است سرکوب همزمان دفاع ویروسی و سلولی باشد.

مرگ برنامه ریزی شده

این سری از آزمایش‌های ما همچنین فرصتی برای نفوذ عمیق‌تر به ماهیت مرگ نکروزه ناشی از ویروس فراهم کرد. این چیست - کشتن یک سلول توسط ویروس یا خودکشی آن (از خود گذشتگی)، وقتی تصمیم می گیرد که به خاطر منافع عمومی، مردن به مصلحت تر است؟ موارد زیر در معرض ضایعات نکروز هستند:

• غشای پلاسمایی (نفوذپذیری آن افزایش می یابد، "تاول" تشکیل می شود.
• سیتوپلاسم (تغییر میکروتوبول ها و ریز رشته ها)
• هسته (انقباض، تغییر شکل، متراکم شدن کروماتین)،
• فعالیت متابولیک (واکنش‌های کاهش وابسته به NADH، تغییر زنده‌مانی).

هنگامی که آپوپتوز خاموش می شود (افزودن یک مهارکننده شیمیایی کاسپاز)، تغییرات نکروزی مختلف به عملکرد یا عدم عملکرد پروتئین رهبر ویروس بستگی دارد. به عنوان مثال، اگر غیرفعال شود، نفوذپذیری غشای سلول تغییر نمی کند، "تاول" مرتبط با عدم تعادل در تعادل اسمزی ظاهر نمی شود، و تعدادی از ضایعات نکروزه دیگر رخ نمی دهد. یک توضیح احتمالی برای این اثر این است که پروتئین L بر روی چندین هدف در بخش های مختلف سلولی عمل می کند. اما از آنجایی که پروتئین کوچک است و فعالیت آنزیمی ندارد، به احتمال زیاد اهداف مستقیم آن بسیار کوچکتر است. ما فرض می‌کنیم که پروتئین رهبر بر روی یک یا چند عنصر سلولی کلیدی که سرنوشت سلول را کنترل می‌کنند، عمل می‌کند و در نتیجه، برنامه نکروزی آن راه‌اندازی می‌شود که مسئول بیشتر تغییرات پاتولوژیک ذکر شده است. در نتیجه، این ویروس نیست که سلول را به صورت نکروتیک می کشد، بلکه خود سلول خودکشی می کند (عملی از خود گذشتگی را انجام می دهد). این دیدگاه با ایده های جدید مطابقت دارد که بر اساس آن، علاوه بر آپوپتوز، تعدادی دیگر از انواع مهم فیزیولوژیکی مرگ سلولی برنامه ریزی شده (که در ژنوم سلولی رمزگذاری شده اند) وجود دارد، از جمله نکروپتوز که شبیه نکروز است.

بنابراین، از خود گذشتگی سلول در طول عفونت ویروسی می تواند خود را به صورت نکروپتوز یا آپوپتوز نشان دهد. نکروپتوز ممکن است واکنش محافظتی یک سلول به عفونت ویروسی باشد و نه تنها در مورد پیکورناویروس ها. اینکه کدام مکانیسم برای ویروس مفیدتر است به شرایط بستگی دارد. ما می بینیم که اثر ضد محافظتی آن می تواند خود را به شکل "مسیریابی مجدد" مکانیسم های کدگذاری شده در ژنوم سلول نشان دهد. این یک روش مهم (هر چند نه تنها) دفاع و یکی از مکانیسم های اصلی بیماری زایی ویروس ها است. برنامه های آپوپتوز و نکروز ناشی از ویروس با یکدیگر رقابت می کنند. ما نشان داده‌ایم که وقتی سلول‌های HeLa با ویروس فلج اطفال آلوده می‌شوند، آپوپتوز ابتدا فعال می‌شود و سپس سرکوب می‌شود و مسیر نکروزه راه‌اندازی می‌شود. بنابراین، عفونت یک سلول با یک ویروس، تعدادی از اقدامات محافظتی را در آن فعال می کند، که در میان آنها دو مکانیسم خودکشی مرگ برنامه ریزی شده وجود دارد - آپوپتوز و نکروز. و سپس رقابت بین این مسیرها رخ می دهد: سرکوب یکی از آنها دیگری را فعال می کند و بالعکس. و همه اینها توسط پروتئین های سلولی، پروتئین های ویروسی (در درجه اول پروتئین های "امنیت") و همچنین عوامل خارجی تنظیم می شود.

مسابقه تسلیحاتی

از آنجایی که سلول‌ها مکانیسم‌های دفاعی دارند و ویروس‌ها مکانیسم‌های دفاعی دارند، طبیعتاً بین آنها مسابقه تسلیحاتی وجود دارد. ماهیت غیر محافظه کارانه پروتئین های امنیتی نشان می دهد که آنها برای مقابله با مکانیسم های دفاعی یک میزبان خاص سازگار هستند. و بنابراین، تغییر آن ممکن است با از دست دادن عملکرد پروتئین "امنیت" و در نتیجه افزایش واکنش های دفاعی میزبان همراه باشد. این می تواند بیماری زایی خاص "جدید" را توضیح دهد ( تازه در حال ظهور- در حال ظهور) ویروس ها. بنابراین، ویروس آنفلوانزا یک ویروس روده ای کم بیماری زا و تقریباً بی ضرر پرندگان وحشی است. هنگامی که فرد را مبتلا می کند، آنفولانزای اسپانیایی، آنفولانزای پرندگان یا آنفولانزای خوکی ممکن است رخ دهد. ویروس سارس برای خفاش ها نسبتاً بی خطر است، اما در انسان باعث سندرم تنفسی حاد شدید، همراه با مرگ و میر بالا می شود. در نهایت، HIV (به طور دقیق تر، اجداد آن) عملا برای میمون ها بی ضرر است، اما در انسان باعث ایدز می شود. بسیار مهم است که این ویروس ها هنگام انتقال به میزبان جدید عوامل بیماری زایی جدیدی ایجاد نکنند (به سادگی، در نتیجه چندین جهش که نفوذ به سلول را تضمین می کند، توانایی آلوده کردن انسان را به دست می آورند). یکی دیگر از مکانیسم های احتمالی برای عدم تعادل بین ویروس و میزبان و ظهور پاتوژن های جدید ممکن است تغییر در سلاح های دفاعی ویروسی باشد، به عنوان مثال، از دست دادن سلاح قدیمی یا به دست آوردن یک پروتئین "امنیت" جدید.

با این حال، تکامل طولانی مدت میزبان و ویروس باید منجر به کاهش بیماری زایی دومی شود (خلع سلاح متقابل سودمند). نمونه کلاسیک ویروس میکسوم/فیبروم است. در اواسط قرن 19. خرگوش های اروپایی به استرالیا آورده شدند، آنها به سرعت تکثیر شدند و به تهدیدی جدی برای کشاورزی تبدیل شدند. 100 سال بعد، ویروس فیبروم/میکسومای بیماری زا (از خانواده ویروس آبله، که شامل ویروس آبله است) برای کنترل جمعیت آنها شروع به استفاده کرد. واکنش خرگوش های مختلف به این ویروس متفاوت است. در خرگوش های برزیلی، سه هفته پس از عفونت، باعث ایجاد تومور خوش خیم - فیبروم (گره موضعی روی پوست) می شود. اما خرگوش های اروپایی حساس به این ویروس در عرض 10 روز پس از عفونت دچار یک بیماری کشنده عمومی می شوند.

این ویروس که به استرالیا معرفی شد باعث اپیدمی های تابستانی ناشی از پشه شد که در آن بیش از 99 درصد خرگوش های آلوده در کمتر از دو هفته مردند. گونه‌های ویروسی کمتر ویروسی احتمال بیشتری برای زنده ماندن در زمستان داشتند و این منجر به انتخاب سویه‌های ضعیف شده (تضعیف شده) شد. و پس از حدود 10 سال، میزان مرگ و میر خرگوش های اروپایی در اثر ویروس تکامل یافته به نصف کاهش یافت. در همان زمان، خرگوش های مقاوم انتخاب شدند: مرگ و میر آنها از ویروس اصلی تقریباً چهار برابر کاهش یافت. تنها در یک دهه (یک دوره ناچیز از نظر تکاملی)، رابطه بین پاتوژن و میزبان تقریباً 10 برابر بهبود یافته است. البته این یک طرح تا حدودی ساده شده است، زیرا مسابقه تسلیحاتی متوقف نمی شود: در پاسخ به افزایش مقاومت در خرگوش ها، حدت ویروس نیز ممکن است افزایش یابد. با این حال، این یک مثال برجسته از نقش تعامل ویروس ها و موجودات سلولی در تکامل هر دو است. ویروس ها و سلول ها به یکدیگر «آموزش» می دهند و «دانش» به دست آمده به ارث می رسد. در سال 2013، دو فارغ التحصیل گروه ویروس شناسی دانشگاه دولتی مسکو، اوگنی کونین و والریان دولیا، مقاله ای در مورد دیدگاه "ویروس محوری" از تکامل منتشر کردند که بر اساس آن مقاومت و همکاری ویروس ها و ارگانیسم های سلولی عامل اصلی در تکامل آنها

داستان من موضوع را تمام نمی کند: چیزهای بیشتری در مورد ماهیت بیماری زایی ویروس ها شناخته شده است. بسیاری از چیزهایی که اکنون می دانیم در سال های اخیر آموخته شده اند و دلایل زیادی برای انتظار شگفتی های جدید وجود دارد. ما می‌توانیم و باید ویروس‌ها را مقصر بیماری‌های جدی بدانیم و مبارزه با آن‌ها ضروری است، اما باید قدردان ویروس‌ها به دلیل وجود و تنوع طبیعت زنده از جمله وجود انسان باشیم.

نویسنده از همکاران خود در همکاری علمی - کارکنان مؤسسه فلج اطفال و آنسفالیت ویروسی به نام آن سپاسگزار است. M. P. Chumakov RAMS، دانشگاه دولتی مسکو. M.V. Lomonosov، موسسه پروتئین RAS (پوشچینو، منطقه مسکو)، دانشگاه بازل (سوئیس)، دانشگاه ویسکانسین (ایالات متحده آمریکا)، دانشگاه نایمگن. رادبودا (هلند).

این مقاله بر اساس سخنرانی ارائه شده در مدرسه "زیست شناسی مدرن و بیوتکنولوژی های آینده" (Zvenigorod، 26 ژانویه - 1 فوریه 2014) است.

در شرایط آزمایشی، سلول‌های سرطانی را می‌توان از یک ارگانیسم به ارگانیسم دیگر پیوند زد، در نتیجه وجود تومور را برای مدت بسیار طولانی‌تری نسبت به ارگانیسمی که در آن منشأ می‌گیرد حفظ کرد.

بنابراین، اگر در کلی‌ترین شکل، تفاوت یک سلول سرطانی با یک سلول طبیعی را تعریف کنیم، تفاوت به شرح زیر است: تغییرات سرطانی یک سلول بدنی معمولی (سوماتیک) با طول عمر محدود را به یک سلول بالقوه جاودانه تبدیل می‌کند. چنین سلولی، همانطور که گفته شد، به موجودی بدون علل داخلی مرگ تبدیل می شود، که طول عمر آن بر اساس وضعیت محیط آن تعیین می شود، همانطور که در برخی از انواع موجودات ساده وجود دارد. در نتیجه، مکانیسم انحطاط سرطان در دستگاه وراثت سلول ثابت می شود، یعنی سرطان در درجه اول یک مشکل سلولی است.

به همین دلیل است که تلاش های اصلی دانشمندان برای کشف راز اصلی سرطان است: روشن کردن مکانیسم تبدیل بدخیم یک سلول. پیشرفت قابل توجهی در این مسیر حاصل شده است. اول از همه، عوامل زیادی که می توانند باعث ایجاد سرطان شوند شناسایی شده اند.

اولاً، چنین عواملی شامل تعدادی از مواد شیمیایی یا به اصطلاح سرطان زا هستند. اگر در اوایل دهه 30 قرن گذشته یک ماده شیمیایی سرطان زا شناخته شده بود، اکنون چند صد مورد از آنها وجود دارد. اهمیت مواد سرطان زا در ایجاد سرطان با مثال سیگار کشیدن به وضوح نشان داده می شود. میزان مرگ و میر ناشی از سرطان ریه در بین افراد سیگاری 10 برابر بیشتر از افراد غیر سیگاری است. اگر روزانه 25 نخ یا بیشتر سیگار می کشید، این رقم 20 برابر افزایش می یابد. ثانیاً، سرطان می تواند در اثر تأثیرات فیزیکی خاصی مانند اشعه ماوراء بنفش ایجاد شود. سوم، برخی از ویروس ها بدون شک باعث سرطان می شوند. چهارم، بیش از حد هورمون های خاص باعث سرطان در اندام های خاص می شود.

با توجه به عواملی که باعث ایجاد سرطان می شوند، ابتدا می بینیم که چقدر مشترک هستند. در همین حال، همه آنها ظاهر سلول های سرطانی را تحریک می کنند که دارای یک ویژگی مشترک هستند - جاودانگی بالقوه. به همین دلیل کاملاً طبیعی است که نتیجه بگیریم که عواملی با طبیعت متفاوت - شیمیایی، تشعشعی، ویروسی، هورمونی - در نهایت بر روی همان عنصر یک سلول طبیعی تأثیر می‌گذارند و این سلول را به یک سلول سرطانی تبدیل می‌کنند. بر این اساس، اعتقاد بر این است که راه برای روشن شدن ماهیت سرطان از طریق میدان وسیع دانش مکانیسم تنظیم سلولی طبیعی است. جستجوی این مکانیسم در حال حاضر یکی از هیجان انگیزترین حوزه های زیست شناسی سلولی و زیست شناسی سرطان را نشان می دهد. با این حال، این مشکلات اساسی راز سرطان را تمام نمی کند. اجازه دهید یک بار دیگر به مواد سرطان زا شیمیایی بپردازیم.

همانطور که مشخص است، بروز سرطان با افزایش سن به طور قابل توجهی افزایش می یابد. به عنوان مثال، بین سنین 20 تا 65 سالگی، بروز سرطان تقریباً 100 برابر می شود. به طور کلی پذیرفته شده است که این افزایش به دلیل افزایش مدت زمان قرار گرفتن انسان در معرض مواد سرطان زا شیمیایی مختلف است. از این گذشته، مشخص است که هر چه دوز یک ماده سرطان‌زا توسط بدن در یک زمان معین بیشتر باشد، احتمال ابتلا به سرطان بیشتر است. با این حال، وضوح فریبنده چنین حقایقی ماهیت موضوع را بسیار ساده می کند - webpolyglot.ru. اجازه دهید نتایج یکی از مشاهدات تجربی مدرن را در نظر بگیریم. در فرآیند پرورش (انتخاب)، به اصطلاح خطوط سرطانی یا نژادهای حیوانات، به ویژه خطوط سرطانی موش، ایجاد شد. در یکی از این خطوط، تا ماه پنجم زندگی، سرطان سینه در 71 درصد موارد رخ می دهد. در همان زمان، زمانی که رژیم غذایی حیوانات به طور مصنوعی از 16 به 10 کالری در روز محدود شد، در همان دوره، حتی یک موش تومور ایجاد نکرد.

این مشاهده منحصر به فرد نیست. از دهه 40 قرن گذشته، نتایج مشابهی در حال انباشته شدن است و نشان می دهد که احتمال ابتلا به سرطان نه تنها با زمان عمل عامل سرطان زا، بلکه با توجه به وضعیت بدن نیز تعیین می شود.

اما شاید همه آنچه در آزمایش به دست آمد هیچ ارتباطی با بروز سرطان در انسان نداشته باشد؟خیر، برعکس، مشاهدات آماری متعدد نشان می دهد که چاقی احتمال ابتلا به انواع تومورها را در انسان افزایش می دهد. در نتیجه، اگر توسعه سرطان به مدت زمان تأثیر عوامل سرطان زا بستگی داشته باشد، در افراد چاق زمان سریعتر می گذرد. حتی رابطه بین سیگار کشیدن و بروز سرطان آنطور که بسیاری از مردم فکر می کنند روشن نیست. به هر حال، از هر 10 سیگاری، سرطان ریه تقریباً در یک نفر رخ می دهد. با این حال، اگر در بین سیگاری‌ها افرادی با سطح کلسترول بالا در خون وجود داشته باشند، احتمال ابتلا به سرطان در مقایسه با افرادی که سطح کلسترول خونشان پایین است، 7 برابر افزایش می‌یابد. و به طور کلی، وقتی منظور این است که اثر سرطان زا متناسب با مدت زمان تأثیر عامل سرطان زا بر روی شخص است، باید به یاد داشته باشیم که عامل زمان نه تنها می تواند دوز سرطان زا دریافتی توسط بدن را افزایش دهد، بلکه بدن خود با گذشت زمان تغییر می کند، منوط به روند پیری. به طور خاص، با افزایش سن، محتوای چربی در بدن به طور طبیعی افزایش می یابد، یعنی چاقی مرتبط با افزایش سن ایجاد می شود.

چگونه می توان کاهش سرعت شروع "سن سرطان" را توضیح داد، زمانی که محتوای کالری رژیم غذایی در آزمایش محدود است و برعکس، تسریع "زمان سرطان زا" با سطح کلسترول اضافی؟

منطقی‌تر به نظر می‌رسد که این توضیح را در همان الگوهایی جستجو کنیم که رشد آترواسکلروز مرتبط با سن و سرکوب سیستم ایمنی متابولیک را تعیین می‌کنند، یا حتی در شکل کلی‌تری از آن قوانینی که بر رشد و رشد بدن حاکم هستند.

بیایید از این سوال انتزاعی بگیریم که دقیقاً چه چیزی در بروز سرطان نقش دارد: یک ویروس، یک ماده سرطان زا شیمیایی یا یک خطای خود به خود در ساختار دستگاه DNA وراثت سلول (جهش خود به خودی). عامل اصلی هر چه باشد، پیش نیاز توسعه سرطان تقسیم سلولی است. این وضعیت به قدری قابل توجه است که سلول هایی که توانایی تقسیم شدن را در بدن بالغ از دست می دهند به هیچ وجه به سلول های سرطانی تبدیل نمی شوند. از سوی دیگر، اگر از تأثیرات خاصی استفاده شود که شدت تقسیم سلولی را افزایش می دهد، این امر به تنهایی منجر به تشکیل تومورها می شود. به عنوان مثال، اگر سلول های تیروئید حیوانی مجبور به تقسیم سریع شوند، به طور طبیعی سرطان ایجاد می شود.

آزمایش زیر جالب است. وقتی ید کمی که جزء لاینفک هورمون تیروئید است همراه با غذا و آب وارد بدن شود، غلظت این هورمون در خون کاهش می یابد. این کاهش، تضعیف مکانیسم بازخورد منفی، منجر به افزایش فعالیت آن قسمت از سیستم هیپوتالاموس-هیپوفیز می شود که عملکرد غده تیروئید را تحریک می کند. در نتیجه افزایش تحریک، سلول های تیروئید به سرعت تقسیم می شوند، که "منطقه کاری" اندام را افزایش می دهد. این افزایش جبرانی با هدف جبران کمبود هورمون تیروئید است. اما از آنجایی که هنوز ید کافی برای ساخت هورمون وجود ندارد (در شرایط آزمایشی، محتوای آن در غذا و آب کاهش می‌یابد)، تعادل برقرار نمی‌شود و غده تیروئید در حالت افزایش مداوم تحریک باقی می‌ماند که هدف آن افزایش شدت تقسیم سلولی آن در چنین غده ای "بیش از حد تحریک شده"، تومورهای خوش خیم به وجود می آیند و اگر تحریک بیش از حد به اندازه کافی ادامه یابد، تومورهای بدخیم. با این حال، اگر هورمون تیروئید به حیوانات در مرحله تومورهای خوش خیم تجویز شود، تعادل در سیستم برقرار می شود و از پیشرفت سرطان جلوگیری می شود.

این مثال نشان می دهد که یکی از شرایطی که باعث پیشرفت سرطان می شود افزایش تقسیم سلولی است. چنین تقسیم‌بندی می‌تواند هم تحت تأثیر عوامل تنظیم‌کننده تخصصی مانند هورمون‌ها و هم به دلیل تغییر متابولیسم به مسیر چربی برای تأمین انرژی رخ دهد، به عنوان مثال، در چاقی مشاهده می‌شود.

دومین شرط مهمی که در ایجاد سرطان نقش دارد، کاهش فعالیت ایمنی ضد تومور است.

ایمونولوژیست برجسته استرالیایی F. Burnet ایده وجود "نظارت ایمنی" را ایجاد کرد که از بدن در برابر سلول های "خارجی" محافظت می کند. این پدیده به خوبی شناخته شده است. این بیماری در طول پیوند اعضا، مانند پیوند قلب یا کلیه و در طول درمان برخی بیماری ها رخ می دهد. اما، البته، چنین وضعیتی در شرایط طبیعی رخ نمی دهد، به استثنای دوره بارداری، زمانی که نظارت ایمنی بدن مادر می تواند باعث طرد جنین شود، زیرا مانند یک پیوند، هر دو "خود" را ترکیب می کند. خود" - آنتی ژن های مادری و "خارجی" - پدری. این دانشمند پیشنهاد کرد که عملکرد نظارت ایمنی علیه سلول های تومور نیز انجام می شود - webpolyglot.ru. در واقع، شواهد کافی برای حمایت از این واقعیت وجود دارد که سلول های بدخیم همیشه در هر بدنی ایجاد می شوند. اما توسعه تومورها از این سلول ها چند برابر کمتر از آنچه انتظار می رود اتفاق می افتد. با این حال، با نارسایی ژنتیکی (مادرزادی) ایمنی پیوند در کودکان و یا با اثرات سمی بر ایمنی برخی از مواد، بروز سرطان به طور قابل توجهی در مقایسه با نرمال افزایش می یابد.

این مشاهدات نشان می دهد که اثربخشی نظارت بر ایمنی به وضعیت سیستم ایمنی سلولی بستگی دارد. در همین حال، اکنون به خوبی شناخته شده است که فعالیت ایمنی سلولی با افزایش سن تقریباً 50 درصد در سن 50 سالگی کاهش می یابد.

برای سال‌ها اعتقاد بر این بود که کاهش مرتبط با افزایش سن در فعالیت ایمنی سلولی با تغییراتی در خود سیستم ایمنی بدن همراه است که در نتیجه انقراض فعالیت تیموس، تنظیم‌کننده ایمنی سلولی ایجاد می‌شود. با این حال، هنگامی که بر اساس مفهوم سرکوب سیستم ایمنی متابولیک، متابولیسم افراد مسن را عادی کردیم، شاخص‌های ایمنی سلولی بهبود یافتند و در برخی موارد ترمیم شدند. علاوه بر این، احتمالاً ترکیبی از اختلالات است که باعث سرکوب سیستم ایمنی متابولیک می شود و به ایجاد آترواسکلروز کمک می کند که همچنین شرایطی را برای افزایش تقسیم سلول های بدنی (بدنی) ایجاد می کند.

بنابراین، هر دو شرایطی که پیشرفت سرطان را تسریع می کنند، دوباره ایجاد می شوند. ترکیبی از این دو حالت، که توسط همان تغییرات هورمونی و متابولیک تعیین می شود، توسط من با کلمه "کانکروفیلیا" - به معنای واقعی کلمه "عشق به سرطان" تعیین شد.

در مکانیسم کانکروفیلی، که در فرآیند پیری طبیعی رخ می دهد، چیزی فراتر از محدودیت های آن تغییرات فیزیولوژیکی که در مثال بارداری به وضوح قابل مشاهده بود وجود ندارد. در واقع، تغییرات متابولیک مشابه باعث سرکوب ایمنی پیوند (و در نتیجه، ضد سرطان) شد و افزایش سریع توده سلولی جنین را تضمین کرد (و بنابراین می‌تواند احتمال توسعه سرطان را در هر سیستم سلولی که به شدت تقسیم می‌شود افزایش دهد). با این حال، هر چیزی که در خارج از سلول اتفاق می افتد، یعنی در محیط داخلی بدن، از جایی که منابع انرژی و مواد ساختمانی وارد سلول می شود، می تواند بر رفتار سلول تأثیر بگذارد، به عنوان مثال، توانایی آن در تولید مثل (تکثیر)، اما نمی تواند یک سلول طبیعی را به یک سلول سرطانی تبدیل کند. برای چنین تبدیل بدخیم، باید تغییراتی در دستگاه وراثت سلول، ژن‌های آن رخ دهد: از این گذشته، خاصیت بدخیمی در سلول سرطانی ثابت است و نه در ویژگی‌های ارگانیسم.

دیدگاه های مختلفی در مورد ماهیت تبدیل سرطانی یک سلول وجود دارد. شاید کامل ترین توصیف از این پدیده مدل ویروسی- ژنتیکی باشد. طبق این مدل، ویروس‌های خاصی که باعث سارکوم یا سرطان می‌شوند با ماده ژنتیکی هسته سلول یعنی DNA هسته ترکیب می‌شوند. پس از این، خود ویروس دیگر در سلول قابل تشخیص نیست: بخشی از ژن های سلول میزبان شده است. تغییر در دستگاه وراثت تولید شده توسط DNA ویروسی به سلول خاصیت بدخیمی می دهد. اما از آنجایی که اندازه DNA ویروسی بسیار کوچکتر از DNA سلول است، برای مدت طولانی امکان شناسایی "ویروس گم شده" وجود نداشت و تنها رفتار غیرمعمول سلول سرطانی نشان داد که یک تبدیل بدخیم رخ داده بود. با وجود تلاش‌های متعدد برای حل این معما، مکانیسم تبدیل بدخیم حتی مرموزتر باقی ماند.

بیایید فعلاً از این مشکل پیچیده فاصله بگیریم و بر اساس تغییرات در رفتار سلول سرطانی، سعی خواهیم کرد ایده ای از آنچه در ژن ها اتفاق افتاده است به دست آوریم، همانطور که یک پزشک اغلب یک بیماری عفونی را قضاوت نمی کند. میکروب هایی که باعث بیماری شده اند، اما با توجه به ویژگی های منحنی دمای بدن. ما قبلاً می دانیم که غیرمعمول ترین رفتار یک سلول سرطانی توانایی نامحدود آن برای تولید مثل یا تقسیم است. اما تولید مثل نیاز به استفاده از انرژی و مواد ساختاری اضافی برای ساخت سلول های جدید (دختری) دارد.

هم سلول های طبیعی و هم سلول های سرطانی عمدتاً گلوکز را به عنوان سوخت مصرف می کنند. مشخص است که گلوکز می تواند به صورت پرانرژی یا در چرخه تخمیر استفاده شود، یعنی برای تأمین انرژی بدون مشارکت اکسیژن، و سپس محصول نهایی چرخه اسید لاکتیک است، یا در چرخه تنفس (با مصرف اکسیژن)، که محصول نهایی آن دی اکسید کربن و آب است. اما با همان مقدار گلوکز مصرفی، انرژی خروجی در طی تخمیر از نظر تئوری 18 برابر کمتر از هنگام تنفس است. سلول هایی که در ابتدا فقط از طریق تخمیر انرژی دریافت می کردند، در روند تکامل توانایی تنفس را به دست آوردند که به شدت منبع انرژی آنها را افزایش داد. بنابراین، طبیعی است که انتظار داشته باشیم سلول های سرطانی که به طور خاص انرژی مصرف می کنند، تنفس شدیدتری داشته باشند.

با این حال، در دهه 30 قرن گذشته، در مطالعات کلاسیک دانشمند آلمانی اتو واربورگ، نشان داده شد که برعکس، در سلول های سرطانی، شدت تخمیر بسیار افزایش یافته است. بنابراین، دانشمند پیشنهاد کرد که فرآیند انحطاط یک سلول به یک سلول سرطانی ناشی از آسیب به میتوکندری - دستگاه تنفسی سلول است. انتقال به یک روش انرژی باستانی و بدون اکسیژن منجر به وجود مستقل و کنترل نشده سلول می شود: آن سلول به عنوان یک ارگانیسم مستقل که در تلاش برای تولید مثل است (مانند مخمرها و میکروب ها) شروع به رفتار می کند. بعدها مشخص شد که در سلول های سرطانی همراه با تخمیر شدید، تنفس نیز رخ می دهد، یعنی این سلول ها از دو منبع انرژی می گیرند که معمولاً متقابل هستند. این امر اساس نظریه سرطان واربورگ را تضعیف کرد. با این حال، این واقعیت را تغییر نمی‌دهد که سلول‌های سرطانی چندین برابر بیشتر از سلول‌های عادی گلوکز را از محیط خود جذب می‌کنند و به همین دلیل مقدار زیادی اسید لاکتیک را انباشته می‌کنند. پدیده واربورگ چگونه به وجود می آید؟

اجازه دهید یک بار دیگر به قیاس بین میکروارگانیسم ها و سلول های سرطانی بپردازیم. میکروب‌ها می‌توانند در حالت استراحت «خفته» زمانی که غذای کافی وجود ندارد، یا زمانی که غذای کافی در زیستگاهشان وجود دارد، به شدت تقسیم شوند. وضعیت کاملاً متفاوتی در موجودات چند سلولی مشاهده می شود که در آن یک سلول مستقیماً در مجاورت دیگری است و یک بافت پیوسته را تشکیل می دهد. در چنین سیستم منظمی، تقسیم مداوم فقط ساختار و فعالیت بافت را مختل می کند - webpolyglot.ru. علاوه بر این، در موجودات چند سلولی، محتوای گلوکز در خون و لنف بسیار بیشتر از زیستگاه طبیعی موجودات تک سلولی است. اگر این دومی ها اساساً همیشه توسط گرسنگی تهدید می شوند و بنابراین برای گرفتن حداقل مقادیر مواد مغذی از محیط خود سازگار هستند، سلول های موجودات بالاتر همیشه "زندگی شیرین" دارند: 1 میلی لیتر خون معمولاً حاوی تقریباً 1 میلی گرم گلوکز است.

اما اگر در ارگانیسم‌های بالاتر، گلوکز آزادانه وارد سلول شود، این امر باعث می‌شود که سلول‌ها بیش از حد مجاز تکثیر شوند، همانطور که میکروارگانیسم‌ها در یک محیط غذایی غنی‌شده تکثیر می‌شوند. بنابراین، غشای سلولی در موجودات بالاتر، غشایی تقریباً غیرقابل نفوذ برای گلوکز است. ورود گلوکز به چنین سلولی به دلیل عمل مواد خاص، عمدتا انسولین اتفاق می افتد. در این شکی نیست: هنگامی که پانکراس آسیب می بیند، هنگامی که سطح انسولین در خون کاهش می یابد و دیابت رخ می دهد، سلول ها با وجود افزایش قابل توجه سطح گلوکز در خون شروع به گرسنگی می کنند. برای بسیاری از بافت ها، فاکتورهای رشد اضافی وجود دارد، اما همه آنها دارای فعالیت انسولین مانند هستند، یعنی جریان گلوکز را به داخل سلول تضمین می کنند.

حالا بیایید دوباره به سلول سرطانی بپردازیم. چنین سلولی توانایی افزایش یافته ای برای تقسیم دارد؛ فرآیند تخمیر گلوکز در آن به طور قابل توجهی نسبت به حالت عادی افزایش می یابد. همچنین مشاهده شد که سلول سرطانی به تقسیم خود ادامه می دهد، حتی اگر محتوای انسولین و سایر عوامل رشد در محیط 10 برابر کاهش یابد.

یک سوال طبیعی این است: چه چیزی باعث افزایش حساسیت سلول سرطانی به انسولین و عوامل مرتبط می شود؟ اهمیت پاسخ به این سوال اخیراً بیشتر شده است، زمانی که تعدادی از دانشمندان دریافتند که تبدیل یک سلول طبیعی به یک سلول بدخیم تنها توسط یکی از چندین ژن ویروسی مرتبط با ژن های هسته سلول ایجاد می شود. مشخص است که یک ژن می تواند تولید یک پروتئین را تضمین کند. بنابراین عمل پروتئین به تنهایی رفتار سلول را از حالت طبیعی به بدخیم تغییر می دهد. این پروتئین قبلاً از تومور جدا شده است و p 60 (وزن مولکولی 60000) یا پروتئین تبدیل کننده نامگذاری شده است. با توجه به عملکرد آن، معلوم شد که پروتئین فسفوکیناز است - آنزیمی که قادر به اتصال یک گروه فسفات به پروتئین های مختلف است. این پروتئین چه کاری باید انجام دهد تا یک سلول مانند یک سلول بدخیم رفتار کند و به ویژه مسیر تقسیم مداوم را در پیش بگیرد؟

در این راستا، می توان فرض کرد که پروتئین تبدیل کننده p 60 (یا پروتئین دیگر مرتبط با آن) حساسیت سلول را به عمل انسولین و عوامل شبه انسولین افزایش می دهد. به همین دلیل، جریان گلوکز به داخل سلول افزایش می یابد، مشابه آنچه در میکروب ها در یک محیط غنی شده با گلوکز اتفاق می افتد. در عین حال، ما معتقدیم که p60 از طریق فسفوریلاسیون، فعالیت دو آنزیم - هگزوکیناز و فسفوکیناز را افزایش می دهد که تجزیه گلوکز را در ناحیه کلی احتراق آن در طی تخمیر و تنفس کنترل می کنند. اما از آنجایی که p60 بر چرخه تنفس (اکسیداسیون گلوکز) تأثیر نمی گذارد، چرخه تخمیر به ناچار تشدید می شود. این منجر به تجمع اسید لاکتیک، محصول نهایی تخمیر می شود (اثر واربورگ به این ترتیب رخ می دهد). در نتیجه، اثر واربورگ مستقیماً با روند تخریب سلول‌های بدخیم مرتبط نیست. این ذاتی در تمام سلول‌هایی که به سرعت تقسیم می‌شوند (به عنوان مثال، سلول‌های خونی) وجود دارد، زیرا سرعت تقسیم و شدت جذب گلوکز به یکدیگر مرتبط هستند. یعنی ورود گلوکز به سلول آغاز سیگنالی است که باعث تقسیم سلولی می شود.

به طور خاص، افزایش جریان گلوکز غلظت یک ماده خاص را در سلول کاهش می دهد - AMP حلقوی، که، همانطور که بسیاری از محققان معتقدند، مکانیسم تقسیم سلولی را فعال می کند. یکی از عناصر این مکانیسم افزایش سنتز کلسترول است که ناشی از کاهش غلظت AMP حلقوی در سلول است.

البته تقسیم سلولی قبل از هر چیز باید از انتقال وراثت موجود در ژن های هسته اطمینان حاصل کند. با این حال، اینکه آیا یک سلول وارد فرآیند تقسیم می شود یا خیر، با میزان تامین کلسترول سلول (به عنوان چارچوب غشای سلولی) تعیین می شود. به عنوان مثال، اگر سنتز کلسترول در لنفوسیت هایی که با آنتی ژن دشمن مواجه شده اند، مهار شود، مکانیسم تکثیر DNA در هسته روشن نمی شود و سلول وارد فرآیند تقسیم نمی شود. در کمال تعجب بسیاری، معلوم شد که رفتار یک سلول، یعنی آمادگی آن برای تولید مثل، نه توسط هسته، بلکه توسط غشای سلولی تعیین می شود. اما اگر از عقل سلیم پیروی کنید، آیا برای یک سلول «معقول» است که فرآیند تقسیم را بدون فراهم کردن حصار غشایی آغاز کند. علاوه بر این، اخیراً مشخص شده است که یکی از محصولات واسطه سنتز کلسترول، اسید موالونیک، به طور مستقیم مکانیسم سنتز DNA را در هسته تحریک می کند و در نتیجه هسته را برای انتقال مواد ژنتیکی آماده می کند.

بنابراین، هنگامی که، تحت تأثیر یک پروتئین تبدیل کننده، گلوکز به طور مداوم وارد سلول می شود، یک سیگنال آبشاری تولید می کند که در نهایت باعث تقسیم سلولی مداوم می شود. به عبارت دیگر، تحت تأثیر پروتئین تبدیل کننده، جریان گلوکز به داخل سلول افزایش می یابد، سلول سرطانی مانند یک ارگانیسم تک سلولی رفتار می کند که "می خورد و تقسیم می شود" و در نتیجه توانایی خود را برای جاودانگی بالقوه نشان می دهد. بنابراین، اگر در شرایط آزمایشی امکان عادی سازی استفاده از گلوکز وجود داشته باشد، تمام علائم دیگر یک سلول بدخیم ناپدید می شوند (این پدیده در تومورهایی که در نتیجه عمل ویروس های به اصطلاح وابسته به دما ایجاد می شوند مشاهده می شود).

حالا بیایید خلاصه کنیم. قبلاً تأکید کرده‌ایم که یک تومور بدخیم می‌تواند توسط تأثیرات مختلفی مانند ویروس‌ها، مواد سرطان‌زای شیمیایی، نور ماوراء بنفش و هورمون‌ها ایجاد شود. اما همه این عوامل منجر به ظهور سلول های بدخیم می شوند که دارای خواص بیولوژیکی یکسانی هستند (در درجه اول ویژگی جاودانگی بالقوه - webpolyglot.ru). بنابراین، برای درک بهتر ماهیت سرطان، باید پاسخی برای این سوال پیدا کنیم که چگونه چنین عوامل مختلف باعث ایجاد یک اثر بیولوژیکی یکسان می شوند؟ فقدان پاسخ قابل قبول برای این سوال نه تنها به دلیل پیچیدگی خود مشکل است، بلکه به این دلیل است که تلاش برای حل آن یا منحصراً در سطح مکانیسم های سلولی یا در سطح ارگانیسم انجام می شود. در پرتو ایده هایی در مورد کانکروفیلی، هر دوی این شرایط را می توان در نظر گرفت.

در مورد سرطان زایی ویروسی، به طور کلی پذیرفته شده است که ویروسی که باعث سرطان می شود، ژنی را به هسته سلول وارد می کند که تولید بالای پروتئین تبدیل کننده را تعیین می کند. این برای تبدیل یک سلول طبیعی به یک سلول سرطانی کافی است. تولید این پروتئین توسط یک سلول احتمالاً می تواند تحت تأثیر سایر عوامل غیر ویروسی افزایش یابد، زیرا وجود یک ژن مشابه اکنون در سلول های طبیعی همه حیوانات - از پرندگان گرفته تا پستانداران بالاتر - کشف شده است. در یک سلول طبیعی، این ژن غیر فعال است. ممکن است مواد سرطان‌زای شیمیایی که به ژن‌ها آسیب می‌رسانند، با تغییرات ناشی از این آسیب‌ها، تولید پروتئین تبدیل‌کننده را فعال کرده و در نتیجه باعث تبدیل یک سلول طبیعی به سلول سرطانی شوند.

لازم به ذکر است که پروتئین تبدیل کننده تاکنون تنها در نوع خاصی از سلول های بدخیم - سارکوم کشف شده است. اما این واقعیت که نه تنها سلول های سارکوم، بلکه سلول های سرطانی نیز به شدت گلوکز را جذب می کنند، نشان می دهد که افزایش تولید پروتئین تبدیل کننده در هر سلول بدخیم ذاتی است. اخیراً این فرض تأیید شد.

در مورد پرتوهای فرابنفش (و همچنین برخی از انواع دیگر قرار گرفتن در معرض تابش)، آنها نیز جهش ایجاد می کنند و از این نظر تأثیر آنها از بسیاری جهات مشابه تأثیر مواد سرطان زا شیمیایی است. تأثیر بیشتر هورمون‌ها در بروز سرطان را می‌توان با افزایش شدت تقسیم سلولی توضیح داد، که احتمال ورود ویروس به دستگاه ژنتیکی آن یا آسیب رساندن به ژن‌ها توسط یک ماده سرطان‌زای شیمیایی را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، در طول فرآیند تقسیم سلولی فشرده، جهش های "خود به خودی" رخ می دهد که می تواند به دلیل افزایش تولید پروتئین تبدیل کننده باعث سرطان شود.

برخی از هورمون‌ها، مانند هورمون‌های استرس کورتیزول و آدرنالین، ایمنی ضد توموری را کاهش می‌دهند و این احتمال را افزایش می‌دهد که یک سلول تومور تصادفی فرصت تبدیل شدن به تومور را داشته باشد.

در نهایت، تعدادی از هورمون ها به اختلالات متابولیک کمک می کنند که منجر به تشکیل کانکروفیلی می شود. به عنوان مثال، انسولین اضافی به روشی مشابه عمل می کند، زیرا این هورمون باعث چاقی با تمام عواقب بعدی می شود. به طور خاص، اکنون مشخص شده است که افزایش سطح کلسترول در لنفوسیت‌ها احتمالاً توانایی ژن‌های هسته‌ای را برای بازیابی از آسیب، به عنوان مثال، توسط نور فرابنفش، مختل می‌کند. اگر چنین باشد، تغییرات متابولیک مشخصه کانکروفیلی نه تنها باعث سرکوب سیستم ایمنی متابولیک و تحریک تقسیم سلولی می شود، بلکه توانایی "ترمیم" DIC برای از بین بردن جهش سرطانی را نیز مختل می کند. بنابراین، اختلال در ترمیم DNA ناشی از اختلالات متابولیک، سومین عامل در کانکروفیلی است.

این شرایط را برای بروز سرطان یا کانکروفیلی ایجاد می کند. اما کانکروفیلی - "عشق به سرطان"، مانند عشق به طور کلی، می تواند گذرا (اگر کانکروفیلی تحت تأثیر استرس یا تغذیه بیش از حد رخ دهد) یا دائمی (زمانی که کانکروفیلی بر اساس روند پیری طبیعی یا تسریع شده است) باشد. در این رابطه نمی توان به دو پدیده کاملاً مشابه توجه نکرد که یکی از بیرون سلول و دیگری از درون ظاهر می شود. در مورد اول، ما در مورد افزایش وابسته به سن انسولین در خون در طول پیری طبیعی یا، همان چیزی، در صورت وجود چاقی صحبت می کنیم. همه عوامل شبه انسولین در خارج از غشای سلولی عمل می کنند. بنابراین نمی توانند یک سلول طبیعی را به سلول سرطانی تبدیل کنند. اما آنها می توانند به طور موقت خواصی را به یک سلول طبیعی بدهند که احتمال انحطاط آن را افزایش می دهد. در عین حال، قابل توجه است که شرایط متابولیک یکسان برای تجلی خواص خود سلول سرطانی ضروری است: افزایش تغذیه و افزایش سنتز کلسترول. این شرایط فقط توسط عواملی که از درون سلول عمل می کنند ایجاد می شوند.

در پرتو ایده‌هایی در مورد کانکروفیلی، می‌توان نقش تعدادی از عواملی را که تأثیر تسریع‌کننده یا کندکننده‌ای بر پیشرفت سرطان دارند، توضیح داد. احساسات منفی ذهنی و افسردگی روانی که امروزه به طور منطقی اعتقاد بر این است که در شروع (یا پیشرفت سریعتر) فرآیند تومور نقش دارند، در این رابطه مانند استرس مزمن عمل می کنند. به همین ترتیب، همه آن عوامل (یا شرایط) که حساسیت هیپوتالاموس به سیگنال‌های تنظیمی را مختل می‌کنند یا استفاده از چربی را به عنوان سوخت افزایش می‌دهند، در ایجاد سرطان نقش دارند. بنابراین، نور بیش از حد (علاوه بر این که قسمت فرابنفش طیف باعث جهش های خاصی در ژن ها می شود) آستانه حساسیت هیپوتالاموس به سیگنال های تنظیمی را افزایش می دهد. گواه این است که در آزمایشات روی حیوانات، برخی از انواع تومورها با استفاده از این رژیم نوری تکثیر می شوند.

افزایش تحرک چربی ناشی از نیکوتین یا کافئین اضافی از چای و قهوه نیز نشان داده شده است که باعث افزایش رشد سرطان در محیط‌های تجربی می‌شود. و بسیاری از مواد سرطان زا شیمیایی، ظاهراً نه تنها به دلیل آسیب به ژن ها، بلکه به دلیل اختلالات متابولیکی که ایجاد می کنند، در ظهور تومورها نقش دارند.

در نهایت، خود تومور به گونه ای بر بدن تأثیر می گذارد که مانند کانکروفیلی معمولی، اختلالات متابولیک در آن رخ می دهد.

برعکس، هر چیزی که فعالیت هیپوتالاموس را عادی می کند و استفاده از چربی را به عنوان سوخت کاهش می دهد، از سرطان جلوگیری می کند. دقیقاً اینگونه است که یک رژیم غذایی منطقی، فعالیت بدنی بالا و داروی ضد دیابت فنفورمین اثرات مفید خود را اعمال می کنند.

هنگام مطالعه هر بیماری، محققان تلاش می کنند تا علت وقوع یا علت شناسی (اتیو - علت) و مکانیسم توسعه آن، یعنی پاتوژنز (پاتوس - رنج) را بیابند. بر اساس این واقعیت که سرطان می تواند تحت تأثیر عوامل مختلف (ویروس ها، سرطان زاهای شیمیایی، عوامل فیزیکی و هورمون ها) ایجاد شود، انکولوژیست برجسته N. Petrov سرطان را یک بیماری چند علتی (چند علتی) نامید. اما اگر در نظر بگیریم که همه این دلایل باعث ایجاد تغییرات یکسان در فعالیت سلولی می شوند، می توان گفت که سرطان یک بیماری چند اتیولوژیک، اما تک بیماریزا است. این بدان معنی است که همه علل وقوع آن مکانیسم یکسانی از تبدیل بدخیم سلول - webpolyglot.ru را "محرک" می کند. عمل پروتئین تبدیل کننده نقش مهمی در این مکانیسم دارد. همانطور که اکنون نشان داده شده است، با افزایش تعداد گیرنده های آنها، حساسیت سلول را به عمل انسولین و فاکتورهای رشد شبه انسولین افزایش می دهد. این یک جریان مداوم گلوکز به داخل سلول ایجاد می کند که رفتار آن را به عنوان یک سلول سرطانی تعیین می کند.

با در نظر گرفتن همه اینها، می توان استدلال کرد که یکی از راه های واقعی برای کاهش سرعت افزایش ناشی از افزایش سن در بروز سرطان، حتی بدون درک کامل ماهیت آن، عادی سازی فرآیندهای متابولیک است. با این حال، مشکلات در این مسیر هنوز بسیار زیاد است. این تا حد زیادی به دلیل این واقعیت است که حتی تحت مساعدترین شرایط محیطی، با افزایش سن، اختلال در هموستاز به طور طبیعی رخ می دهد، هرچند با نرخ های متفاوت. این امر پیری را به جهانی ترین بیماری تبدیل می کند، نه تنها به این دلیل که برای همه مشترک است، بلکه به این دلیل که علائم اساسی همه بیماری های عادی را با خود به همراه دارد.

نگهداری با کیفیت و قابل اعتماد (نگهداری، مدیریت) وب سایت ها،

فروشگاه های آنلاین، ویترین فروشگاه ها، وبلاگ ها، انجمن ها و سایر پروژه های وب با ارزان قیمت.

مدیریت کامل وب سایت، از جمله پر کردن محتوا و ارتقاء.

مشکلات روش شناختی، روش شناختی و شاخص های عملی توسعه انسانی

هنگام نقل قول مطالب فردی از سایت، یک بک لینک آزادانه ایندکس شده به شدت مورد نیاز است

ماهیت ویروسی سرطان

طب پیشگیری هزاران سال پیش در زمان موسی متولد شد. کتاب مقدس می گوید که این موسی با الهام از خدا بود که اولین کد بهداشتی در تاریخ را ایجاد کرد. موسی نه تنها قرنطینه را برای بیماری های عفونی معرفی کرد، بلکه طیف وسیعی از اقدامات بهداشتی و اپیدمیولوژیک ویژه از جمله حذف فاضلاب را توسعه داد. موسی در درک و درمان بیماری قرن ها از زمان خود جلوتر بود.

علل سرطان چیست؟

در حال حاضر بیش از 50 ویروس (هر دو نوع RNA و DNA) وجود دارد که باعث ایجاد سرطان در حیوانات می شوند.

شما ممکن است علاقه مند باشید:

ثبت نام: (3,6689,

ماهیت سلول های سرطانی

دانشمندان این راز را کشف کرده اند

رشد آیا می توان یک داروی جهانی برای درمان موفقیت آمیز حداقل اکثر انواع تومورهای بدخیم ایجاد کرد؟

با توجه به وجود یک مکانیسم رشد واحد مشترک برای همه آنها، این امر کاملاً ممکن است.

آیا علم مدرن وجود چنین مکانیسمی را در طبیعت تشخیص می دهد؟

دکتر علوم زیستی A. N. Luchnik (موسسه بیولوژی RAS) در مقالات اخیر خود بیان می کند و ثابت می کند: بله، چنین مکانیسمی در همه تومورهای بدخیم وجود دارد و جوهر عمل مخرب آن را به تفصیل شرح می دهد. به طور خلاصه اینگونه به نظر می رسد:

موتور جهانی خود شتاب دهنده رشد سرطان به طرز شگفت آوری ساده است.

معلوم است: هر چه یک وسیله ساده تر باشد، شکستن آن دشوارتر است. به خصوص دشوار است که موتور متصل به راننده (بدن بیمار) را در یک کل متوقف کنید.

چنین راننده قنطورسی چگونه موتور معیوب واقع در داخل خود را تعمیر می کند؟ آیا او به جای نفت و سوخت شروع به ریختن اسید سولفوریک به درون خود خواهد کرد؟ آیا او شروع به قطع و دور انداختن قطعات و قطعات خراب بدون تعویض خواهد کرد؟

برای یک فرد منطقی، پاسخ واضح است. بدن ما با چنین سوء استفاده ای، اندام ها و سیستم های آسیب دیده خود را "ترمیم" نمی کند. کنترل‌ناپذیری و آسیب‌ناپذیری سرطان با این واقعیت توضیح داده می‌شود که میل سالم بدن را برای «رفع خود» در سریع‌ترین زمان ممکن برای خدمت به منافع خودخواهانه‌اش تطبیق داده است.

مکانیسم رشد سرطان شروع می شود. خود ارگانیسم، بلافاصله پس از انحطاط تعداد معینی از سلول های طبیعی خود به سلول های سرطانی (از نظر علمی، دومی "بدخیمی" نامیده می شود). و این مکانیسم به دلایلی که باعث بدخیمی سلول ها شده است بستگی ندارد و برای هر تومور بدخیم جهانی است.

دلیل اصلی ظهور یک تومور سرطانی، شکست در دفاع ژنتیکی بدن در برابر سلول های بدخیم ("اشتباه") است.

اگر برخی از ژن های مهم "تضعیف" شوند و اجازه ظهور یک تومور سرطانی را بدهند، هیچ چیز دیگری در بدن رشد آن را بدون درمان متوقف نمی کند. تنها تفاوت می تواند در زمان پایان تراژیک باشد.

همانطور که به طور مجازی در بالا گفته شد، بدن بیمار به هیچ وجه برای کشتن تومور سرطانی تلاش نمی کند. برعکس، او به هر طریق ممکن به او کمک می کند تا هر چه سریعتر رشد کند و تقسیم شود: او را تغذیه می کند، به او آب می دهد و او را با اکسیژن اشباع می کند. یعنی انگار درگیر خودتخریبی واقعی است! از چی؟!

این به این دلیل است که بدن یک تومور در حال رشد را به عنوان یک زخم التیام نیافته درک می کند و سعی می کند آن را طبق معمول درمان کند - با تحریک رشد سلول هایش. دانشمندان مدت‌هاست تلاش کرده‌اند تا بفهمند که تومورها چگونه سیستم ترمیم زخم بدن را مجبور می‌کنند تا به خود خدمت کند.

ثابت شده است که در هر تومور سرطانی، برخی از سلول ها همیشه بدون هیچ دلیل آشکاری می میرند، گویی "به خودی خود".

سلول های طبیعی می توانند از آلوپتوز (خود تخریبی که در DNA آنها برنامه ریزی شده است) یا در اثر نکروز (مرگ به دلایل خارجی) بمیرند.

نظریه مدرن سرطان زایی (رشد سرطان) غیرفعال شدن برخی از ژن ها در سرطان را آشکار کرده است.

مهمترین ژن p53 و محصول کار آن پروتئینی به همین نام است. آپوپتوز فوق الذکر، چرخه و تقسیم سلولی و پایداری ژنوم را کنترل می کند. اگر اختلالاتی در p53 رخ دهد، سلول به سرطان تبدیل می شود.

به خوبی ثابت شده است که در سلول های سرطانی ژن p53 کار نمی کند و آپوپتوز رخ نمی دهد. آنها را می توان از نظر تئوری به تعداد بی نهایت بار تقسیم کرد.

اگر سلول ها نه از آپوپتوز، بلکه به دلیل آسیب ناشی از اختلالات گردش خون، سموم، بریدگی، ضربه، تشعشع و غیره بمیرند، به این حالت نکروز می گویند.

تنها در طی نکروز، سلول‌ها به اصطلاح "عوامل رشد" را در محیط آزاد می‌کنند - موادی که بدن را مجبور می‌کنند تا عرضه مواد مغذی و اکسیژن را به محل مرگ خود به شدت افزایش دهد و در عین حال شبکه‌ای از رگ‌های خونی جدید ایجاد کند. آنجا.

دکترای علوم A.R Luchnik موفق شد اصل "مراقبت از خود" سرطان را بیابد و به طور قانع کننده ای اثبات کند. او آن را اینگونه فرموله کرد:

"اصل کلی جهانی بی ثباتی ژنتیکی در هر تومور بدخیم.

یک سلول سرطانی دارای مناطق ارثی با یک رشته DNA در یک یا چند کروموزوم (در لوسمی، اغلب در کل ژنوم) به جای سیستم معمول دو رشته مولکول DNA برای یک سلول سالم است. در هر نسل از چنین سلول هایی، شکست تصادفی کروموزوم با فرکانس تقریباً 1-30٪ رخ می دهد.

اگر یک سلول با کروموزوم شکسته تقسیم شود، دو سلول دختر آن به احتمال زیاد در اثر نکروز می میرند. اگر این سلول‌های در حال مرگ تقریباً 10 درصد از تعداد کل سلول‌های تومور را تشکیل می‌دهند، سیستم ترمیم زخم بدن به طور فعال شروع به ترویج رشد سریع و تقسیم سلول‌های سرطانی می‌کند.

بنابراین، هر چه بیشتر افراد تومورهای سرطانی را با سموم مختلف مسموم کنند، آنها را با اشعه بسوزانند، با چاقوی جراح برش دهند و در حین بیوپسی و سوراخ کردن آنها را سوراخ کنند، این تومورها عصبانی تر می شوند، سریعتر رشد می کنند و متاستاز می دهند.

این یک یافته بسیار مهم است

مشکل همچنین این است که هرچه پزشکان با سموم قوی تر تومور را درمان کنند، احتمال مرگ بیمار در اثر چنین درمانی بیشتر و سریعتر از سرطان است. «راننده سنتوری» ابتدای این مقاله را به خاطر دارید؟!

اشتیاق بیش از حد دانشمندان و پزشکان به روش های تفتیش عقاید تا کنون ایجاد یک عامل ضد تومور جهانی را دشوار کرده است.

آنها مشکل را یک طرفه و بدون توجه به کل بدن حل می کنند. آنها به دلیل واقعی ایجاد این تومورها فکر نمی کنند. بدن طبیعتاً یک سیستم متعادل است که از کار انداختن آن بسیار دشوار است. اما شیوه زندگی مدرن ما، محیط زیست، محصولات غذایی - که بیشتر و بیشتر از مواد شیمیایی تشکیل شده است - به طور کلی، شما خودتان این را درک می کنید. اما در مورد آن چه باید کرد؟

اول از همه، خود را دوست داشته باشید، نه به عنوان یک فرد جداگانه، بلکه خود را به عنوان بخشی از یک ارگانیسم عظیم - یک سلول کوچک در بدن خدا درک کنید. بالاخره ما او هستیم. ما نمی توانیم زندگی خودخواهانه خود را در این بدن داشته باشیم - با این کار تعادل سیستم را به طور کلی از بین می بریم و در نتیجه نه تنها خود، بلکه کل ارگانیسم را نیز به خطر می اندازیم، زیرا همه چیز در آن به هم مرتبط است. با گذاشتن چیزهای بیشتری برای خودمان، خود را با سموم مسدود می کنیم، در عین حال، فرد دیگری به اندازه کافی آن را دریافت نمی کند و از آن رنج می برد و بنابراین کل بدن در طول زنجیره آسیب می بیند.

همه کسانی را که باعث دردسر شما شده اند ببخشید، زیرا همه مرتکب اشتباه می شوند - و خشم و عصبانیت شما نه تنها به آنها، بلکه برای شما نیز آسیب بزرگی وارد می کند - بالاخره ما همه یکی هستیم.

شاید باور نکنید، اما با تغییر تنها خود و نگرش خود نسبت به دیگران، بخشیدن صمیمانه آنها و آرزوی سلامتی برای آنها، از شر این بیماری "شیطان" خلاص خواهید شد. مواردی وجود داشته است که فردی با تجدید نظر در زندگی خود، ظرف یک تا دو هفته از شر سرطان خلاص می شود.

و همچنین بخوانید:

ارز دیجیتال جدید

جستجو کردن

همه چیز درباره سلامتی شما | طب جایگزین | دستور پخت | درمان | بیماری

همه چیز درباره سلامتی شما | داروهای جایگزین | دستور العمل ها | درمان | بیماری

کلیه حقوق متعلق به قوانین فعلی اوکراین و توافق نامه های بین المللی است.

گسترش مطالب در سایت فقط برای ارسال شده به این سایت مجاز است.

در غیر این صورت، طیف وسیع تری از مواد به طور کامل مسدود شده است.

کلیه حقوق متعلق به قوانین فعلی اوکراین و کشورهای بین المللی می باشد.

ماهیت سلول های سرطانی

از زمانی که ریچارد نیکسون با امضای قانون کنترل سرطان آمریکا رسماً علیه سرطان اعلان جنگ کرد، بیش از یکصد میلیارد دلار از پول مالیات دهندگان صرف تحقیق و توسعه دارویی در تلاش برای ریشه کن کردن این بیماری شده است و تریلیون ها بیشتر از آن هزینه شده است. خود بیماران، اما نتایج ناامید کننده باقی می ماند.

حتی پس از چهل سال جنگ پیچیده «سنتی» (جراحی و شیمی‌درمانی) و «هسته‌ای» (پرتودرمانی) علیه سرطان، از هر چهار نفر یک نفر به این بیماری مبتلا می‌شود - و طبق پیش‌بینی‌ها، تعداد موارد ابتلا به این بیماری ادامه خواهد داشت. به طور پیوسته رشد کنند.

شاید این شکست بزرگ نشان دهنده این واقعیت است که ماهیت سرطان اساساً اشتباه گرفته شده است و در عین حال تلاش ما برای پیشگیری یا درمان آن اشتباه بوده است؟

بنابراین، سوالی که باید دوباره به آن پاسخ داده شود این است: سرطان چیست؟

شاید بهتر باشد به این سوال اساسی بازگردیم: سرطان چیست؟ به هر حال، تا زمانی که پاسخی قطعی پیدا نکنیم، تمام تلاش‌ها برای «پیشگیری» یا «درمان» بیماری‌ای که نمی‌دانیم محکوم به شکست است.

در طول نیم قرن گذشته، "نظریه جهش" توضیح ثابتی را برای علت سرطان ارائه کرده است که بر اساس آن جهش های انباشته در سلول های ما برخی از آسیب پذیرترین افراد را به سمت "دیوانگی" سوق می دهد. رفتار "دیوانه" و "تحریف" آنها نتیجه بسیاری از پدیده های مخرب در DNA است که به طور معمول فعالیت های "متمدن" آنها را در رابطه با جامعه وسیع چند سلولی به عنوان یک کل - ارگانیسم حفظ می کند. از این منظر، این سلول های سرکش به طور مداوم تکثیر می شوند و تومور را تشکیل می دهند و به طرق مختلف از ویژگی های فرآیندهای عفونی در بدن میزبان تقلید می کنند تا زمانی که تومور با فرآیندهای حیاتی تداخل پیدا کند که در نهایت منجر به مرگ می شود.

با توجه به این فرضیه، که به شدت تحت تاثیر نظریه تکامل داروین است (که گاهی اوقات "داروینیسم درونی" نامیده می شود، که تکامل سلول های سالم را به سلول های بدخیم هدایت می کند)، این فرآیند بسیار شبیه به انتخاب طبیعی است. جهش های تصادفی برای بقا و تکثیر سلول های سرطانی در تومور مفید هستند. آسیب DNA می تواند هم از طریق به ارث بردن توالی های DNA معیوب ("ژن های بد")، و هم تحت تاثیر مواد شیمیایی مخرب (به عنوان مثال، تنباکو) یا تشعشعات رادیویی رخ دهد.

در حالی که این دیدگاه توضیحی ارائه می دهد، ممکن است گمراه کننده نیز باشد. به عنوان مثال، یکی از اصول اولیه تکامل این است که جهش های تصادفی تقریبا همیشه خطرناک هستند و منجر به مرگ سلولی می شوند. با این حال، در این مورد، به نظر می رسد سلول های سرطانی "خوش شانس" واقعی هستند. به جای اینکه مانند سلول‌های طبیعی بمیرند در صورت مواجهه با جهش‌های تصادفی، دقیقاً عکس‌العملی از خود نشان می‌دهند: جاودانه می‌شوند و نمی‌توانند تحت مرگ برنامه‌ریزی شده قرار گیرند، همانطور که در مورد سلول‌های سالم اتفاق می‌افتد.

آیا واقعاً تبدیل یک سلول سالم به یک سلول سرطانی بر اساس تصادفی و هرج و مرج است؟ سلول‌های تومور، به هر حال، رفتار بسیار سازمان‌یافته‌ای از خود نشان می‌دهند، بنابراین غیرممکن به نظر می‌رسد که آنها بتوانند توسط نیروهای کاملاً تصادفی مانند جهش تحریک شوند.

به عنوان مثال، سلول های سرطانی (تومورها یا نئوپلاسم ها)، قادر به ساختن سیستم تامین خون خود (رگ زایی)، می توانند با خاموش کردن ژن های سرکوب کننده سرطان و فعال کردن ژن های شروع کننده تومور، از خود محافظت کنند و آنزیم های تهاجمی را آزاد کنند تا آزادانه در سراسر بدن حرکت کنند. آنها می توانند متابولیسم خود را تغییر دهند، در محیط هایی با اکسیژن کم، قند بالا و اسیدیته بالا زندگی کنند و همچنین می دانند که چگونه گیرنده های سطحی خود را حذف کنند تا توسط گلبول های سفید شناسایی نشوند.

آیا این الگوهای رفتاری پیچیده می تواند نتیجه جهش تصادفی باشد؟ و آیا ممکن است جهش‌های تصادفی منجر به تشکیل همان مجموعه‌های «خوش‌شانس» از ویژگی‌های ژنتیکی هر بار که اشکال جدیدی از سرطان در بدن انسان شکل می‌گیرد، شود؟

جهش های تصادفی بدون شک نقش مهمی در شروع و ترویج سرطان دارند، اما به تنهایی برای ارائه توضیح کامل کافی نیستند.

سرطان به عنوان یک برنامه بقای باستانی

یک نظریه پیشرفت که توسط دانشمند دانشگاه ایالتی آریزونا، پل دیویس و دانشمند دانشگاه ملی استرالیا، چارلز لاینویور ارائه شده است، به روشن کردن ماهیت واقعی سرطان کمک می کند.

سرطان مجموعه‌ای تصادفی از سلول‌های سرکش خودخواه و بدرفتار نیست، بلکه یک واکنش بسیار کارآمد و برنامه‌ریزی‌شده به استرس است که در طی یک دوره طولانی تکامل انجام شده است.»

دیویس و لاین‌ویور در مقاله اصلی خود، تومورهای سرطانی به‌عنوان چند سلولی 1.0: ژن‌های اجدادی دور، پیشنهاد کردند که سرطان یک آتاویسم است که از یک زرادخانه ژنتیکی که حداقل یک میلیارد سال قدمت دارد و هنوز باقی مانده است، گرفته شده است. از سلول های ما دیویس این لایه ژنتیکی پنهان را چند سلولی 1.0 می نامد. این شامل مسیرها و برنامه هایی است که زمانی برای پیشینیان سلولی باستانی ما و جوامع اولیه اولیه آنها برای بقا در محیطی کاملاً متفاوت ضروری بود.

بدون سلول‌های بسیار متمایز شده و اندام‌های تخصصی متازوئن‌های بالاتر (متازوئن 2.0)، سلول‌های دارای ژنتیک متازوئن 1.0 خواص مفیدی خواهند داشت که به آنها اجازه می‌دهد در تماس مستقیم با محیطی کاملاً متفاوت و خشن‌تر (برای ما) زنده بمانند.

به عنوان مثال، یک میلیارد سال پیش، سطح اکسیژن در جو بسیار پایین بود، زیرا فتوسنتز هنوز تکامل نیافته بود تا ذخایر فراوانی از آن تولید کند. این بدان معناست که زندگی سلولی در آن زمان باید یاد می گرفت که در یک محیط کم اکسیژن یا بدون اکسیژن رشد کند - این دقیقاً همان کاری است که سلول های سرطانی انجام می دهند و از گلیکولیز هوازی برای تولید انرژی به جای فسفوریلاسیون اکسیداتیو استفاده می کنند.

دیویس و لاینویور نظرات خود را به شرح زیر خلاصه کردند:

ما پیشنهاد می‌کنیم که سرطان یک آتاویسم است که زمانی اتفاق می‌افتد که گسل‌های ژنتیکی یا اپی ژنتیکی زرادخانه باستانی سازگاری‌های از پیش موجود را باز می‌کند که سلطه را به لایه قبلی ژن‌ها باز می‌گرداند که مستعمرات آزاد سلول‌های تومور مانند تا حدی تمایز یافته را کنترل می‌کردند. وجود چنین ابزارهایی نشان می دهد که پیشرفت نئوپلاسم (سرطان) در ارگانیسم میزبان به وضوح با تکامل طبیعی داروین متفاوت است.

به جای اینکه مشخصه سرطان در تولید مثل مداوم را به عنوان یک ویژگی تازه تکامل یافته که توسط جهش تصادفی نادیده گرفته شده است، در نظر بگیریم، باید آن را حالت "پیش‌فرض" سلول در نظر گرفت که میلیارد سال پیش زمانی که "جاودانگی" اولویت اول بود، ایجاد شد.

به یاد داشته باشید، این مجموعه باستانی از سلول ها، تمایز نوع سلولی و تخصص بافتی مشابه حیوانات عالی (مانند پوست، مو، ناخن و غیره) برای محافظت در برابر اثرات مضر محیط را نداشت.

اگر سرطان یک برنامه بقای باستانی است که افشا شده است، این بدان معنا نیست که «نظریه جهش» هنوز حاوی حقیقتی نیست. ضایعات و جهش‌های ژنتیکی اساساً به ایجاد سرطان کمک می‌کنند، اما به جای اینکه آنها را به‌عنوان یک سیستم پیچیده از رفتارهای مرتبط با سرطان در نظر بگیریم، دقیق‌تر است که آنها را به‌عنوان نمایانگر مجموعه‌ای از برنامه‌های ژنتیکی از قبل موجود در نظر بگیریم. برای مثال، بیش از صد انکوژن شناخته شده در DNA ما وجود دارد و در طیف گسترده ای از گونه های مختلف، از جمله مگس میوه مشترک است، که نشان می دهد چقدر باستانی (حداقل 600 میلیون سال قدمت) و جهانی است ( در اکثر موجودات چند سلولی یافت می شود) آنها هستند.

در این طرز تفکر جدید، سرطان را دیگر نمی توان به عنوان یک ژن بمب ساعتی از پیش تعیین شده که در ما جاسازی شده، یا صرفاً به عنوان یک محصول جانبی قرار گرفتن در معرض تجمعی مواد ژنوتوکسیک در نظر گرفت.

به احتمال زیاد، سرطان یک واکنش باستانی به زنده ماندن در یک محیط به طور فزاینده سمی، با تغذیه غیر طبیعی و ایمنی ضعیف است. این سلول‌ها یاد گرفته‌اند که تحت استرس بیش از حد مداوم زنده بمانند، خوددرمانی دائمی انجام دهند (تکثیر) و از این اصل پیروی کنند: هر چیزی که شما را نکشد، شما را قوی‌تر می‌کند.

دیگر نمی توان سرطان را به عنوان یک چیز بدی که در داخل بدن سالم رخ می دهد تلقی کرد. سرطان چیزی است که بدن به طور فعال در پاسخ به یک محیط سلولی، فیزیکی و سیاره ای ناسالم انجام می دهد. به جای بیان یک ناهنجاری فیزیکی، ممکن است بیان هوش فیزیکی و توانایی سلول های ما برای زنده ماندن در شرایطی باشد که آنها را تهدید می کند تا جایی که بقای آن غیرممکن است.

همچنین ماهیت مخرب شیمی درمانی و پرتودرمانی را روشن می کند. تومورها شامل طیف وسیعی از سلول ها هستند که بسیاری از آنها اساساً خوش خیم هستند (هرگز به بدن آسیب نمی رساند) و برخی از آنها نیز حاوی سلول های مضر بیشتری هستند.

سلول های مهاجم در پیکربندی ژنتیکی خود (چند سلولی 1.0) به دلیل آسیب زیادی که در طول چرخه زندگی خود متحمل می شوند، اولیه تر هستند. این سلول ها هستند که بیشترین مقاومت را در برابر شیمی درمانی دارند و در مواجهه با آنها احتمال مرگ کمتری دارند. بنابراین، شیمی درمانی و پرتودرمانی سلول هایی را که در واقع تهدیدی نیستند، از بین می برند.

منطقی تر است که سرطان را نه به عنوان یک "بیماری یکپارچه" بلکه به عنوان نشانه ای از بدتر شدن شرایط سلولی و محیطی بدانیم. به عبارت دیگر، محیط سلول برای عملکرد طبیعی آن نامناسب شده است و برای کمک به بقای آن، سلول دستخوش تغییرات ژنتیکی عمیقی می شود که مسیرهای ژنتیکی باستانی را که ما با فنوتیپ سرطان مرتبط می کنیم، مرور می کند. این رویکرد «اکولوژیک» به جای مفهوم مبهم و قدیمی «ژن‌های معیوب» که کنترلی بر آن نداریم، توجه ما را به علل قابل پیشگیری و درمان «بیماری» برمی‌گرداند.

اساساً، ما باید تفکر خود را از این دیدگاه تغییر دهیم که سرطان چیزی غیرطبیعی است که برای ما اتفاق می‌افتد، به جایی که سرطان را واکنشی کاملاً طبیعی بدن خود برای زنده ماندن در شرایط غیرطبیعی می‌دانیم. این شرایط را برای بهتر شدن تغییر دهید و از آن سود بسیار بیشتری خواهید برد تا از مبارزه با سرطان به عنوان یک دشمن.

* مفهوم سرطان به عنوان آتاویسم را می توان اینگونه توضیح داد: آتاویسم یک ویژگی ژنتیکی قدیمی تر است، صفتی که دیگر استفاده نمی شود و بنابراین توسط ژن های تازه تکامل یافته سرکوب می شود. به عنوان مثال می توان به تار بین انگشتان اشاره کرد. در حالی که ما در رحم هستیم، همه آنها را دارند، اما در طول رشد جنینی ناپدید می شوند. این امر از طریق فرآیند "مرگ برنامه ریزی شده سلولی" که به عنوان آپوپتوز نیز شناخته می شود، انجام می شود. بدن به سادگی ژن های آپوپتوز را در بافت های مرتبط با بافت تار روشن می کند و این سلول ها به آرامی خود را از هم جدا می کنند و در نتیجه دست ها و پاهای عادی و بدون تار ایجاد می شوند. نکته جالب این است که سلول های سرطانی سرطانی هستند زیرا نمی میرند.

آنها یا فراموش کردند که چگونه تحت مرگ برنامه ریزی شده قرار بگیرند (آپوپتوز) یا به دلیل ضربه (اختلال ژنتیکی) یا استرس محیطی (تغییر اپی ژنتیک) مجبور شدند ژن هایی را که به آنها اجازه می دهد بمیرند سرکوب کنند.

سلول‌های سرطانی اساساً از جعبه ابزار ژنتیکی باستانی کپی شده‌اند که پیشینیان آن‌ها بیش از یک میلیارد سال پیش برای زنده ماندن در محیط‌های بسیار خشن استفاده می‌کردند، و جایی که تکثیر یک ویژگی بسیار ارجح بر مرگ بود.

ماهیت و منشا ویروس ها

تنوع آنتی ژنی ویروس آنفولانزا و جنبه های مطالعه آن.
راه حل دستیابی به انواع ضعیف شده موثر ویروس آنفولانزا به دلیل انعطاف پذیری منحصر به فرد و تنوع خواص آنتی ژنی آن با مشکل مواجه می شود. اپیدمی های تقریبا سالانه آنفولانزا در فواصل مختلف جهانی می شوند. در سال‌های اخیر، عفونت ایجاد کننده همه‌گیری ویروس آنفولانزا A است. تجزیه و تحلیل تغییرات آنتی ژنی در هر یک از سه نوع آن نشان می‌دهد که تغییر در ترکیب آنتی ژنی سویه‌های ویروس از نوع AO به نوع A به تدریج رخ داده و انتقال از نوع A1 رخ داده است. به A2 تیز بود.
پس از اینکه در سال 1957 ثبت شد که یک نوع سرولوژیکی جدید A2 در طبیعت ظاهر شده است، برای مدتی ثابت به نظر می رسید، اگرچه تغییرات جزئی وجود داشت. اما قبلاً در سال 1964 آنها قابل توجه بودند و پس از اپیدمی در هنگ کنگ، ویروس ها به قدری متفاوت بودند که فرض می شد یک آنتی ژنی جدید نوع A ظهور کرده است. در طول تکامل ویروس، نه تنها خواص آنتی ژنی پروتئین های سطحی تغییر کرد. ، بلکه ویژگی های دیگر. سویه ویروس آنفولانزا جدا شده در طول اپیدمی 1971-1972، برخلاف سویه‌های در گردش قبلی، فعالیت تولیدمثلی و نورآمینیداز خود را به طور قابل توجهی افزایش داد، پایداری حرارتی ویروس‌ها را به شدت افزایش داد و توانایی ایجاد منظم ویرمی در موش‌ها را به دست آورد (Zakstelskaya و همکاران، 1969). ؛ سوکولوف، پودچرنیایوا، 1975).
اگر قبلاً ویروس‌های نوع B نسبتاً پایدار بودند، از سال 1967 تغییرات مداومی وجود داشته است (Seihachiro، Mitsuo، 1974). در آوریل تا مه 1974، سویه‌های جدیدی از ویروس آنفولانزا جدا شد، که از آن‌ها B/Hong Kong 15/72 به‌عنوان یک نوع جدید در نظر گرفته شد، و سایرین به‌عنوان واسطه‌ای بین سویه‌های قدیمی و جدید در نظر گرفته شد، که به ما اجازه می‌دهد داده‌های مربوط به آن را بازنگری کنیم. پایداری آنتی ژنی ویروس آنفولانزا B و ظهور یک سروتیپ جدید را پیشنهاد می کند.
بنابراین، تصویری از تغییرات آنتی ژنی قابل توجه در انواع A و B پدیدار می شود. این، به طور طبیعی، توجه دقیق دانشمندانی را که روی مشکل آنفولانزا کار می کنند، به خود جلب می کند. از آنجایی که حتی وجود ایمنی شدید در جمعیت نمی تواند چنین تغییرات آنتی ژنی بزرگی در ویروس آنفولانزا ایجاد کند، فرضیه ای در مورد تناوب نوترکیبی هایی که بین ویروس های آنفلوانزای انسانی و حیوانی و همچنین بین ویروس های انسانی و پرندگان رخ می دهد مطرح شد. هنگام توسعه این فرضیه، مشخص شد که آنفولانزا به طور طبیعی خوک ها، اسب ها، بوقلمون ها، مرغ ها، اردک ها، درناها را تحت تاثیر قرار می دهد و این لیست همچنان در حال رشد است. آنها در سرم خون خود آنتی بادی علیه ویروس های آنفلوانزای انسانی دارند. این تعجب آور نیست، زیرا تکه تکه شدن ژنوم ویروس آنفولانزا امکان بازترکیب نه تنها درون گونه ای، بلکه بین گونه ای را تعیین می کند.
جداسازی مقدماتی نورآمینیداز و هماگلوتینین چشم اندازهایی را برای تجزیه و تحلیل عمیق رابطه بین ویژگی های فردی باز می کند. برخی از محققان (Webster a. o., 1973; Gorev et al., 1974) خاطرنشان می کنند که ویروس نوترکیب همزمان با هماگلوتینین قدرت بیماریزایی پیدا می کند. مجموعه ای از نوترکیب ها با هماگلوتینین و نورآمینیداز مشخص وجود دارد.
در حال حاضر، بسیاری از آزمایشگاه‌های ویروس‌شناسی در سراسر جهان در حال مطالعه اپیزوتیک آنفولانزا و تجزیه و تحلیل روابط آنتی ژنی با آنفلوانزای انسانی هستند. کار در این جهت توسط WHO هماهنگ و تحریک می شود. پیچیدگی این مشکل نیاز به رویکردی مبهم برای حل آن را دیکته می کند. جستجوی موازی برای رویکردهای دیگر به این موضوع نباید به عنوان جایگزین در نظر گرفته شود.
در دهه 40-50، ظهور انواع آنتی ژنی در طی عبور ویروس در بدن حیوانات ایمن شده به طور تجربی ثابت شد (Archetti, Horsfoll, 1960). این تغییرات کاملاً پایدار بودند، ویروس‌ها ویژگی آنتی ژنی جدید خود را در پاساژهای سریالی در تخم مرغ و در غیاب ایمونوسروم حفظ کردند. علاوه بر این، عبور طولانی مدت ویروس آنفولانزا از بدن حیوانات سالم غیر ایمن شده، ویژگی های بیولوژیکی آن را تغییر می دهد. به عنوان مثال، K. Paucker (1960)، در طی عبور از سویه PR8، ویروسی را برای مدت طولانی دریافت کرد که از نظر آنتی ژنی متفاوت از اصلی بود و مشابه سایر انواع ویروس آنفلوانزا نبود. نویسنده معتقد است که بین پاساژهای 103 و 107 یک جهش یافته تشکیل شد که متعاقباً جایگزین ویروس اصلی شد. داده های مشابهی توسط K. Zgozelska و همکاران (1973) ارائه شده است.
در اینجا ما جلوه ای از قانون اساسی توسعه هر جمعیت، از جمله یک جمعیت ویروسی را می بینیم - مخزن ژنی یک جمعیت در طول زمان تغییر می کند: از یک طرف، در نتیجه انقراض ارگانیسم های حاوی ژن های فردی، تخلیه می شود. و از طرف دیگر به دلیل جهش هایی که باعث ایجاد ژن های جدید می شود غنی می شود.
کار S. Fazekas de Sent Groth، C. Hannoun (1973) در مورد انتخاب جهش یافته های آنتی ژنی خود به خودی ویروس آنفولانزای A تحت "ایمونوپرس" (یعنی در حضور ایمونوسروم) امکان بازتولید ترتیب سلسله مراتبی را فراهم کرد. ویروس ها در هر نوع علاوه بر این، در تمام نتیجه گیری های خود بر اساس شاخص های مقطعی RZGA بود. در آزمایش‌هایی که بر روی انتخاب جهش‌یافته‌های دیررس به‌دست آمد با کمک آنتی‌بادی‌ها، او توانست روند طبیعی انتخاب سویه‌های اپیدمی را بازتولید کند. او همچنین یک مدل ساده از برهمکنش یک آنتی بادی با یک آنتی ژن را پیشنهاد کرد. نویسنده منطقه آنتی ژنی پوسته پروتئینی ویروس را به شکل تعداد کمی زنجیره پروتئین اسید آمینه که از سطح ویروس بیرون زده است، ارائه کرد. از نظر شماتیک، مانند یک چنگال با دندان هایی با طول و عرض متفاوت به نظر می رسد و آنتی بادی های مربوطه حفره های مکمل برخی یا همه دندان ها هستند. بنابراین، تماس آنتی سرم با یک آنتی ژن مرتبط منجر به حذف آنتی ژن های همولوگ می شود و آنتی ژن های دارای مناطق غیر مکمل، یعنی جهش یافته ها، در جمعیت باقی می مانند.
این نمودار بیانگر توسعه منطقی اصول اساسی ایمونولوژی است که در دهه 40 در مورد تعامل آنتی ژن و آنتی بادی و نظریه بیوسنتز آنتی بادی ظاهر شد. با توجه به این آثار، گروه فعال آنتی بادی ها دارای یک پیکربندی اضافی به پیکربندی گروه تعیین کننده آنتی ژن است. فرض بر این بود که این گروه ها همانطور که یک شی با تصویر آینه ای خود ارتباط دارد با یکدیگر ارتباط دارند. K. Landsteiner (1946) آزمایشاتی را با یک آنتی ژن مصنوعی به دست آمده از کمپلکس کردن مولکول های پروتئین با ترکیبات مختلف کم مولکولی انجام داد که نشان داد ویژگی این آنتی ژن تنها توسط گروه کوچک متصل به پروتئین قابل تعیین است. اگر آنتی ژن فقط در موقعیت گروه متیل در حلقه آروماتیک با گروهی که تشکیل این آنتی بادی ها را تحریک می کند یا در موقعیت مکانی هیدروکسیل متفاوت باشد، آنتی بادی ها را "شناسایی" نمی کنند (بوید 1969).
بنابراین، با بازگشت به موضوع تنوع آنتی ژنی ویروس، می توان نقش انتخاب آنتی بادی ها را در این فرآیند بیان کرد. چگونگی ایجاد ذرات جهش یافته در جمعیت ویروسی یکی از سوالاتی است که برای درک تکامل ویروس های آنفولانزا باید به آن پاسخ داده شود.
هر جمعیت ویروسی حاوی جهش یافته های خود به خودی است که در نتیجه عمل عوامل خارجی یا داخلی به وجود می آیند. بسته به ویژگی های به دست آمده، یک جهش یافته ممکن است در تولید مثل مزیت داشته باشد و در جمعیت غالب باشد. در برخی موارد می توان عاملی را که نقش تعیین کننده ای در پیدایش جهش داشته است شناسایی کرد. همه‌گیری 1918 برای محققانی که با مشکل آنفولانزا سروکار دارند، بیشترین علاقه را دارد، زیرا ویروس آن برای انسان بسیار بیماری‌زا بود. تجزیه و تحلیل گذشته نگر این ویروس باعث شده است که برخی از محققان بر این باورند که این بیماری همه گیر توسط یک ویروس آنفلوانزای خوکی جدا شده در سال 1930 ایجاد شده است، زیرا سویه ها دارای آنتی ژن های مرتبط با ویروس های خوکی هستند. بر اساس دیدگاه دیگری، افزایش فعالیت ویروس ناشی از ظهور ذرات جهش یافته تحت تأثیر گاز خردل است که در طول جنگ جهانی اول، یعنی قبل از موج همه گیر آنفلوآنزا مورد استفاده قرار می گرفت (Blashkovich 1966). در واقع، گاز خردل یک عامل شیمیایی فعال بیولوژیکی بسیار قوی است. فعالیت جهش زایی آن برای اولین بار توسط C. Auerbach و T. M. Robson (1946) نشان داده شد. در همان زمان مشخص شد که گاز خردل یک اثر جهش زایی مستقیم بر روی کروموزوم ها دارد. بعداً مشخص شد که گاز خردل می تواند باعث جهش در ویروس ها و باکتری ها شود. در نتیجه، نقش احتمالی آن به عنوان یک عامل جهش زا را نمی توان نادیده گرفت، اگر در نظر بگیریم که عوامل شیمیایی و فیزیکی می توانند باعث تغییرات ژنتیکی در اشیاء بیولوژیکی در تمام مراحل رشد شوند و ویروس ها نیز ظاهراً از این قاعده مستثنی نیستند.
عواملی که می توانند تحت شرایط طبیعی به عنوان جهش زا عمل کنند شامل داروهای دارویی هستند. آثاری وجود دارد که رابطه بین فعالیت تراتوژنیک و ساختار شیمیایی مولکول های دارو را تجزیه و تحلیل می کند. در میکروارگانیسم ها، پدیده مشابهی از ظهور گسترده اشکال جهش یافته مقاوم به دارو مشاهده می شود. در اوج آنفولانزا، زمانی که ویروس در بدن تکثیر می‌شود، بیماران از داروهایی استفاده می‌کنند که ترکیبات شیمیایی مصنوعی هستند.
مشخص است که عوامل ضد ویروسی فقط در صورتی کاملاً مؤثر هستند که بتوانند به طور انتخابی سنتز اسیدهای نوکلئیک را سرکوب کنند ، یعنی در تماس مستقیم با دستگاه ژنتیکی قرار گیرند. ظاهراً به دلیل ویژگی های ژنوم ویروس آنفولانزا، مرز بین اثرات صرفاً ضد ویروسی و جهش زا ترکیبات شیمیایی به راحتی عبور می کند.
آزمایش‌های ما با مطالعه تأثیر ترکیبات شیمیایی بر ویژگی آنتی ژنی ویروس‌های آنفولانزا متعلق به سروتیپ AO نشان داد که برخی از ترکیبات از کلاس سوپرجهش‌زاها می‌توانند تغییراتی ایجاد کنند که فراتر از سروتیپ همولوگ نباشد. به ویژه، دو نماینده اول اوره های نیتروزوآلکیل جهش هایی را برای این صفت ایجاد کردند (چولانوا، 1968؛ آخماولینا و همکاران، 1974). ما از اصلاح پیشنهادی خود در RZGA استفاده کردیم که امکان ایجاد ضریب Ap و بر اساس آن تعیین درجه تفاوت در ویژگی آنتی ژنی ویروس‌های وحشی و جهش یافته را فراهم کرد.
آزمایشات با مجموعه بزرگی از ترکیبات شیمیایی عامل دیگری را در میان آنها نشان داد - 1،4-bis-diazoacetylbutane، که در جهش بر اساس ویژگی آنتی ژن فعال است. همچنین از روش ایمونوپرس استفاده کردیم؛ پس از قرار گرفتن در معرض جهش‌زا، ویروس در حضور سرم همولوگ عبور داده شد. ذرات ویروسی اصلاح نشده با آنتی‌بادی‌های مکمل خنثی شدند و شرایط انتخابی برای جهش‌های القایی ایجاد شد. جهش های آنتی ژنی حاصل در آزمایش واکنش متقاطع با سرم به ویروس های وحشی و جهش یافته و در یک واکنش رسوبی مورد مطالعه قرار گرفتند و تغییرات آنتی ژنی قابل توجهی را نشان دادند.
بنابراین، مطالعه تجربی بیشتر جهش‌یافته‌های القا شده با استفاده از مجموعه بزرگی از ترکیبات شیمیایی، اطلاعاتی را در مورد مشکل مورد مطالعه ارائه می‌دهد.

آنفولانزا درمان و پیشگیری.
آنفولانزا یک بیماری عفونی حاد دستگاه تنفسی فوقانی است. آنفولانزا که به خودی خود خطرناک است، سیر بیماری های مزمن دیگر را تشدید می کند و عوارض جدی در سیستم قلبی عروقی و عصبی مرکزی، اندام های گوارشی، کلیه ها و غیره ایجاد می کند. آنفولانزا برای کودکان و سالمندان خطرناک ترین است. سرعت گسترش آنفولانزا، شدت بیماری، فراوانی عوارض و گاهی اوقات مرگ - همه اینها پیشگیری از آن را به ویژه مهم می کند. افرادی که در ورزش و ژیمناستیک فعالیت می کنند بسیار کمتر در معرض ویروس آنفولانزا قرار می گیرند. انواع مختلفی از ویروس آنفولانزا شناخته شده است - A، B، C، و غیره. تحت تأثیر عوامل محیطی، تعداد آنها ممکن است افزایش یابد. با توجه به اینکه مصونیت نسبت به آنفولانزا کوتاه مدت و خاص است، امکان تکرار بیماری در یک فصل وجود دارد. طبق آمار، سالانه به طور متوسط ​​20 تا 35 درصد از مردم به آنفولانزا مبتلا می شوند.
منبع عفونت یک فرد بیمار است. بیماران مبتلا به نوع خفیف ویروس به عنوان ناقل ویروس خطرناک ترین هستند، زیرا آنها به موقع خود را ایزوله نمی کنند - سر کار می روند، از وسایل حمل و نقل عمومی استفاده می کنند و از مکان های تفریحی بازدید می کنند.
این عفونت از طریق قطرات معلق در هوا هنگام صحبت کردن، عطسه کردن، سرفه کردن یا از طریق وسایل خانه از بیمار به سالم منتقل می شود.
دوره نهفته آنفولانزا از 1 تا 12 ساعت تا 3 روز طول می کشد. بیماری به طور حاد شروع می شود: افزایش شدید دما به 38-400، لرز، سردرد، درد در استخوان ها و عضلات، ضعف عمومی. درد و گلودرد، اختلال در چشایی و بویایی رخ می دهد. پس از 12-24 ساعت، ترشحات بینی ظاهر می شود.
دما 1-3 روز و گاهی تا 6-7 روز طول می کشد. به عنوان یک قاعده، تا پایان هفته اول دما به حالت عادی باز می گردد. با درمان و مراقبت مناسب، بهبودی در 7-9 روز رخ می دهد.
در صورت مشکوک شدن به آنفولانزا، بیمار باید جدا شده و در رختخواب قرار گیرد. این کار باید قبل از آمدن پزشک انجام شود. با توجه به اینکه عوامل بیماری زای آنفولانزا در محیط خارجی بسیار ناپایدار هستند و به راحتی تحت تأثیر اکسیژن و مواد ضدعفونی کننده از بین می روند، اتاق باید به طور مرتب تهویه شود. حداقل یک بار در روز، اتاق را با استفاده از سفید کننده، فرمالدئید، سودا، کلرامین و صابون لباسشویی مرطوب کنید.
بیمار باید ظروف جداگانه داشته باشد. ظروف غذاخوری و چای خوری بیمار باید با آب جوش و جوش شیرین شسته شود یا با محلول 5 درصد کلرامین درمان شود. ضدعفونی سیستماتیک لباس زیر و ملحفه بیمار با جوشاندن در محلول صابون الزامی است.
تمام داروهای تجویز شده توسط پزشک باید در مکانی مخصوص نگهداری شود. علاوه بر داروها، نوشیدن مایعات فراوان در تمام دوره های بیماری توصیه می شود: چای با عسل یا لیمو، آب زغال اخته، شیر گرم، آب میوه و سبزیجات. غذا باید پر کالری باشد. دستورات پزشک باید به شدت رعایت شود. خوددرمانی غیر قابل قبول است. بدون تجویز پزشک نمی توان داروها را مصرف کرد. احتیاط خاصی باید به آنتی بیوتیک ها و سولفونامیدها داده شود - آنها روی ویروس آنفولانزا اثر نمی کنند و اگر بدون اجازه و دوزهای نادرست مصرف شوند می توانند باعث واکنش های آلرژیک شوند. اما چیزی که می توانید بدون درد استفاده کنید حمام پا، گچ خردل، پیاز، سیر است. اسانس‌های موجود در پیاز و سیر که از طریق ریه‌ها آزاد می‌شوند، ترشح مخاط را افزایش می‌دهند و در نتیجه خلط راحت‌تر در صورت ابتلا به بیماری‌های تنفسی را تسهیل می‌کنند.
بهداشت و درمان همچنین دارای تعدادی از عوامل ضد آنفولانزای خاص است که عمدتاً شامل یک واکسن زنده و یک سرم ویژه حاوی پروتئین های محافظ است. داروهای معرفی شده در عمل اینترفرون و پماد oxolinic هستند.
سفت شدن، رژیم غذایی متعادل، هوای تازه و درمان به موقع بیماری های مزمن به شما در پیشگیری از سرماخوردگی، به ویژه آنفولانزا کمک می کند.

ایده های مدرن در مورد ویروس ها به تدریج توسعه یافت. پس از کشف ویروس ها توسط D.I. Ivanovsky (1892)، آنها به سادگی میکروارگانیسم های بسیار کوچکی در نظر گرفته شدند که قادر به رشد در محیط های غذایی مصنوعی نیستند. به زودی پس از کشف ویروس موزاییک تنباکو، ماهیت ویروسی بیماری تب برفکی ثابت شد و چند سال بعد باکتریوفاژها کشف شدند. بنابراین، سه گروه اصلی از ویروس‌ها کشف شد که گیاهان، حیوانات و باکتری‌ها را آلوده می‌کنند.

با این حال، برای مدت طولانی، این شاخه‌های مستقل ویروس‌شناسی به صورت مجزا توسعه یافتند و پیچیده‌ترین ویروس‌ها - باکتریوفاژها - برای مدت طولانی به عنوان ماده زنده در نظر گرفته نمی‌شدند، بلکه چیزی شبیه آنزیم‌ها بودند. با این حال، در اواخر دهه 20 و اوایل دهه 30 مشخص شد که ویروس ها ماده زنده هستند و تقریباً در همان زمان نام ویروس های قابل فیلتر یا اولتراویروس ها به آنها اختصاص داده شد. این در یکی از اولین تک نگاری ها در مورد آنها منعکس شد. بعداً پیشوندها ناپدید شدند و نام فعلی - ویروس ها - ریشه گرفت که تحت آن ویروس های گیاهی و حیوانی و باکتریوفاژها - ویروس های باکتریایی - متحد شدند.

در اواخر دهه 30 و اوایل دهه 40، مطالعه ویروس ها به حدی پیشرفت کرد که تردیدها در مورد ماهیت زنده آنها از بین رفت و مفهوم ویروس ها به عنوان موجودات فرموله شد. مبنای شناخت ویروس ها به عنوان موجودات، حقایقی بود که در طول مطالعه آنها به دست آمد که نشان می داد ویروس ها مانند سایر موجودات (حیوانات، گیاهان، تک یاخته ها، قارچ ها، باکتری ها) قابلیت تولید مثل، وراثت و تنوع، سازگاری با تغییر شرایط محیطی آنها و در نهایت حساسیت به تکامل بیولوژیکی ناشی از انتخاب طبیعی یا مصنوعی.

مفهوم ویروس ها به عنوان موجودات زنده در اوایل دهه 1960 به اوج خود رسید، زمانی که مفهوم "ویریون" به عنوان یک فرد ویروسی معرفی شد. اما در همین سال‌ها که اولین موفقیت‌ها در زیست‌شناسی مولکولی ویروس‌ها بود، افول مفهوم ویروس‌ها به عنوان موجودات نیز آغاز شد و این فرآیندهای متناقض (پیروزی و زوال) در اولین سمپوزیوم بین‌المللی منعکس شد. حتی در آن زمان، همزمان با معرفی مفهوم "ویریون"، از یک طرف تفاوت ساختار آنها با ساختار سلول ها نشان داده شد و حتی اصطلاح "معماری" ویریون ها معرفی شد. از سوی دیگر، حقایقی خلاصه شد که به نوع کاملاً متفاوتی از تولیدمثل از سلول ها اشاره کرد که برای مدتی تولید مثل منفصل نامیده می شد و بر عدم وحدت - زمانی و سرزمینی - سنتز مواد ژنتیکی (RNA، DNA) و ویروسی تأکید می کرد. پروتئین ها در گزارش سمپوزیوم فوق، معیار اصلی برای تشخیص ویروس ها از سایر موجودات نیز تدوین شد: ماده ژنتیکی ویروس ها یکی از دو نوع اسید نوکلئیک (RNA یا DNA) است، در حالی که موجودات دارای هر دو نوع اسید نوکلئیک هستند.

بعداً معلوم شد که این معیار غیرمطلق است، زیرا اولاً، ویروس‌های حاوی DNA، RNA پیام‌رسان (یا الگو) را در حین تولید مثل سنتز می‌کنند، و ثانیاً، رتروویروس‌های حاوی RNA، DNA را در حین تولید مثل سنتز می‌کنند، و علاوه بر این، RNA حاوی RNA بزرگ را نیز سنتز می‌کنند. ویروس‌ها (آبله، تبخال) همچنین ممکن است حاوی مقادیر کمی RNA در ویریون‌ها باشند و مقادیر کمی DNA (هنوز احتمالاً سلولی) در ویریون‌های ویروس‌های آنفلوانزا یافت می‌شود. معیار اصلی و مطلقی که ویروس ها را از سایر اشکال حیات متمایز می کند، عدم وجود سیستم های سنتز پروتئین خود (سیستم های ریبوزومی) است.

داده‌های جمع‌آوری‌شده تا به امروز به ما امکان می‌دهد به این نتیجه برسیم که ویروس‌ها موجودات زنده نیستند، حتی کوچک‌ترین آنها، زیرا هر موجود، حتی حداقل موجودی مانند مایکوپلاسما، ریکتزیا یا کلامیدیا، سیستم‌های سنتز پروتئین خود را دارند.

روش تولید مثل ویروس ها نیز با تقسیم، جوانه زدن، هاگ زایی یا فرآیند جنسی که در موجودات تک سلولی، در سلول های موجودات چند سلولی و به طور کلی در دومی رخ می دهد، متفاوت است. بازتولید یا تکثیر، همانطور که معمولاً به تولید مثل ویروس ها اشاره می شود، به صورت منفک اتفاق می افتد (اصطلاح اخیر در حال حاضر بیشتر به طور ضمنی از آن استفاده می شود). تشکیل ویریون ها یا از طریق خودآرایی (بسته بندی اسید نوکلئیک ویروسی به یک کپسید پروتئینی و در نتیجه تشکیل یک نوکلئوکپسید) یا با مشارکت سلول (برخی فاژهای مایکوپلاسما حاوی لیپید) یا هر دو روش (ویروس های پوششی) انجام می شود. . البته تقابل بین تقسیم سلولی میتوزی و همانندسازی مطلق نیست، زیرا روش‌های تکثیر ماده ژنتیکی یک سلول و ویروس‌های حاوی DNA تفاوت اساسی با هم ندارند و اگر در نظر بگیریم که سنتز مواد ژنتیکی در ویروس های حاوی RNA نیز با توجه به نوع قالب انجام می شود، سپس تضاد نسبی بین میتوز و تکثیر همه ویروس ها است. و با این وجود، تفاوت در روش های تولید مثل سلول ها و ویروس ها آنقدر قابل توجه است که منطقی است که کل دنیای زنده را به ویروس ها و غیر ویروس ها تقسیم کنیم.

بسیاری از مفاهیم دیگر که "ویژگی" ارگانیسم ها هستند برای ویروس ها قابل استفاده نیستند. اول از همه، مفاهیم اساسی مانند "فرد"، "جمعیت"، "گونه".

مرسوم است که مفهوم "ویریون" را به عنوان یک فرد ویروسی تفسیر کنیم، اگرچه ویریون تنها مرحله خاصی از زندگی ویروس است و دقیقاً مرحله ای است که در آن ویروس فعالیت حیاتی از خود نشان نمی دهد. بنابراین حتی پیشنهاد شد که این مرحله از وجود ویروس را ویروسپور بنامیم. در این میان، چندین گروه از ویروس ها وجود دارند که در آنها ژنوم نه تنها تکه تکه شده است (این امر در سلول های یوکاریوتی نیز رخ می دهد که ژنوم آنها مجزا است و به صورت مجموع کروموزوم ها وجود دارد)، بلکه قطعات مختلف آن جدا شده و در ذرات مختلف این ویروس تنها زمانی خاصیت عفونی نشان می دهد که مجموعه کاملی از ذرات بر خلاف آن را دریافت کند که تعداد آنها در ویروس های گیاهی 2 تا 4 عدد و در برخی ویروس های حشرات تا 28 عدد است. از "virion" را نمی توان اعمال کرد؟

با حرکت به تجزیه و تحلیل زندگی فعال ویروس، که به طور کامل به تولید مثل آن کاهش می یابد، متوجه می شویم که محل ویریونی که به سلول نفوذ کرده است یا توسط اسید نوکلئیک برهنه آن (به عنوان مثال، در ویروس فلج اطفال) گرفته شده است. یا توسط یک کمپلکس نوکلئوپروتئین (مثلاً در ویروس آنفولانزا)، یا ساختارهای پیچیده‌تر زیرشاخه (مثلاً در reovirus). سپس سنتز مولکول های دختر ژنوم ویروسی اتفاق می افتد. در بسیاری از ویروس های حاوی DNA، این فرآیند نه تنها شبیه سنتز کروموزوم های DNA سلولی است، بلکه تا حد زیادی و گاهی تقریباً به طور کامل توسط آنزیم های سلولی تامین می شود. علاوه بر این، این نه تنها در هنگام تشکیل ویروس‌های ساده و کوچک (پاپوواویروس‌ها، پاروویروس‌ها)، بلکه در هنگام سنتز ویروس‌های پیچیده با ژنوم بزرگ (ویروس‌های هرپس، ایریدوویروس‌ها) رخ می‌دهد، که در آن نسبت خاصی از سنتز DNA توسط کاتالیز می‌شود. آنزیم های خودشان واسطه های تکثیر شونده تشکیل شده در این مورد به سختی می توانند به عنوان افراد ویروسی شناخته شوند: اینها ماتریس هایی هستند که روی آنها نسخه های متعددی از ژنوم های دختر ویروس سنتز می شود. برای ویروس‌هایی که دارای ژنوم RNA تک رشته‌ای هستند، یا از نظر اطلاعاتی بی‌معنا هستند، یعنی پروتئین‌های ویژه ویروس مربوطه (ویروس‌هایی با قطبیت ژنوم مثبت) را رمزگذاری نمی‌کنند، یا برعکس، حاوی ژن‌هایی برای پروتئین‌های ویروسی هستند، زیرا virion RNA خاصیت کدگذاری ندارد.

همراه با چرخه تولیدی، برخی از ویروس‌های حاوی DNA (فاژهای معتدل، پاپوواویروس‌ها، ویروس هپاتیت B و غیره) می‌توانند با ژنوم سلولی تعامل یکپارچه‌ای داشته باشند و به صورت کووالانسی در آن ادغام شده و به گروهی از ژن‌های سلولی منتقل شوند. طبق قوانین مندلیف به سلول های نسل (در یوکاریوت ها). در این حالت، ژنوم ویروسی یکپارچه که به آن پروویروس گفته می شود، در واقع گروهی از ژن های سلولی است. اگر جهشی در یک پروویروس رخ دهد که «بریدن» ژنوم ویروسی را از ژنوم سلولی غیرممکن کند، چنین پروویروسی معیوب می تواند برای همیشه به بخشی جدایی ناپذیر از ژنوم تبدیل شود. بسیاری از داده ها به ما امکان می دهد نتیجه بگیریم که ژنوم پرو و ​​یوکاریوت ها حاوی ژن های یکپارچه یا ژنوم ویروس های مستقل سابق است.

گروه بزرگی از رتروویروس های حاوی RNA وجود دارد که در آنها DNA مکمل روی ماتریکس ژنوم آنها سنتز می شود. این به شکل DNA دو رشته‌ای در ژنوم سلولی ادغام می‌شود (کووالانسی درج می‌شود) و در این شکل ماتریکسی برای سنتز مولکول‌های دختر RNA ویریون و mRNA برای سنتز پروتئین‌های ویروسی است. در هر دو مورد (ویروس‌های DNA قابل ادغام، رتروویروس‌ها)، پروویروسی که از این راه‌ها تشکیل می‌شود، به گروهی از ژن‌های سلولی تبدیل می‌شود.

این حقایق و مثال ها به وضوح این نکته را نشان می دهد که مفهوم یک فرد برای ویروس ها قابل استفاده نیست.

مفهوم جمعیت به همان اندازه برای ویروس ها غیرقابل استفاده است، زیرا مرحله درون سلولی تولید مثل، و حتی بیشتر از آن فرآیندهای یکپارچه سازی، تفسیر یک ویروس در حال تولید مثل را به عنوان یک جمعیت کاملاً بی معنی می کند. به این باید داده های مربوط به ذرات مزاحم معیوب را اضافه کرد که تقریباً با هر عفونت ویروسی "همراه" هستند. این ذرات ویریون هایی با ژنوم ناقص هستند، بنابراین قادر به تولید مثل نیستند. با این حال، آنها نقش بیولوژیکی مهمی را با اطمینان از ماندگاری ویروس ها در ارگانیسم های آلوده یا در کشت بافت ایفا می کنند. بنابراین، "جمعیت" ویروسی اغلب نشان دهنده مجموع ویریون های کامل و تشکیلات معیوب، یعنی مواد تقریبا مرده است. تصور این نوع "جمعیت" متشکل از افراد زنده و مرده در دنیای موجودات غیرممکن است. در برخی موارد، مجموع ذرات معیوب با نقص در بخش‌های مختلف ژنوم می‌تواند ایجاد عفونت ویروسی (پدیده فعال‌سازی مجدد چندگانه) را تضمین کند.

طبیعتاً اگر افراد و جمعیتی وجود نداشته باشند، معرفی مفهوم گونه مشکل است. این نتیجه گیری بیشتر با ملاحظاتی در مورد منشاء و تکامل ویروس ها پشتیبانی می شود. و با این وجود، این مفاهیم در ویروس شناسی کاربرد پیدا کرده اند. ما در مورد جمعیت‌های واقعی موجود ویروس‌ها در سطح ارگانیسم‌های آلوده و جمعیت میزبان‌های ویروس صحبت می‌کنیم، و طبقه‌بندی جدید بین‌المللی شناخته‌شده ویروس‌ها بر اساس شناسایی گونه‌ها، جنس‌ها و حتی خانواده‌ها و استفاده از نام‌گذاری دوجمله‌ای است. که برای سایر نمایندگان جهان ارگانیک پذیرفته شده است. و اینها سرگرمی خالص نیستند، بلکه رویکردهای روش شناختی مبتنی بر نظری و عملا مفید هستند. در ادامه به توضیح این پارادوکس ها خواهیم پرداخت.

اگر ویروس ها ارگانیسم نیستند، پس چه هستند؟ برای پاسخ به این سوال، لازم است طیف وسیعی از ساختارهای بیولوژیکی را که می توان به عنوان ویروس معرفی کرد، ترسیم کرد. هنگامی که ما در مورد ویروس های معمولی و به طور کلی شناخته شده صحبت می کنیم، به عنوان مثال، ویروس های آبله یا فاژ MS2، با وجود این واقعیت که اولین آنها دارای ژنوم هستند - DNA با وزن مولکولی تا 240 10 6، و دوم - RNA با وزن مولکولی حدود 1.2 x 10 6. تفاوت بین این ویروس ها احتمالاً کمتر از مثلاً بین E. coli و یک فیل یا حداقل هر سلولی از این حیوان نیست. با این حال، اگر ما آنها را به ویروس های عفونی شناخته شده محدود نکنیم، دنیای ویروس ها حتی غنی تر می شود.

البته تعداد ویروس ها شامل ویروس های معیوب می شود. بسیاری از رتروویروس‌های انکوژن معیوب هستند، زیرا اکتساب ژن‌هایی که انکوژن‌ها را کد می‌کنند اغلب با تقسیم‌بندی ژن‌های دیگر همراه است. در حضور ویروس‌های کمکی کامل، معمولاً نزدیک به ویروس‌های معیوب بیولوژیکی، ویروس معیوب می‌تواند تکثیر شود (اگر نقصی در ژن پلیمراز نداشته باشد) یا از پروتئین‌های ویروس کمکی (در صورت داشتن نقص در آن) استفاده کند. ژن های پروتئین های داخلی یا پوششی). می توان از پروتئین های ویروس های بیولوژیکی دور استفاده کرد: اگر یک رتروویروس معیوب در پروتئین های پاکت در حضور ویروس استوماتیت تاولی تکثیر شود، ویریون ها پوسته خارجی دومی را خواهند داشت. با این حال، برای این امر حتی ضروری نیست که یکی از ویروس ها معیوب باشد: در طول عفونت مخلوط با بسیاری از ویروس ها، ویریون ها تشکیل می شوند که ژنوم آنها در پوسته ویروس دیگری محصور شده است.

پلاسمیدها، یا همانطور که قبلاً نامیده می شد، اپیزوم ها، عوامل خارج کروموزومی وراثت، "نزدیک تر" با ماهواره ها هستند. مولکول‌های DNA نسبتاً کوچک، معمولاً با وزن مولکولی کمتر از 107، دایره‌ای و کمتر خطی هستند که اغلب در سلول‌های باکتریایی یافت می‌شوند. آنها عملکردهای متفاوتی را با توجه به ژن هایی که دارند انجام می دهند: سمومی که حشرات را می کشند. ژن های ایجاد کننده رشد تومور در گیاهان؛ آنزیم هایی که آنتی بیوتیک ها را از بین می برند یا تغییر می دهند. عامل باروری - در واقع تحریک کننده فرآیند جنسی در باکتری ها - تبادل ژن بین کروموزوم های دو باکتری. در مخمر، سلول‌های کشنده (RNA دو رشته‌ای) کشف شده‌اند که روی آن‌ها سموم «کدگذاری» شده‌اند که سلول‌های مخمری را که حامل سلول‌های کشنده نیستند، از بین می‌برند. پلاسمیدها دو تفاوت عمده با ویروس‌ها، از جمله ویروس‌های معیوب، و ماهواره‌ها دارند: ژن‌های آن‌ها سنتز پروتئین‌هایی را که اسیدهای نوکلئیک در آن بسته‌بندی شده‌اند رمزگذاری نمی‌کنند و تکثیر آنها توسط سلول تضمین می‌شود. پلاسمیدها معمولاً به صورت آزاد در سیتوپلاسم یافت می شوند، اما می توانند در ژنوم یک سلول حامل ادغام شوند و دومی می تواند از آنها آزاد شود. هیچ مرز مشخصی بین پلاسمیدها و ویروس های معمولی وجود ندارد. بنابراین، برخی از پلاسمیدها به وضوح مشتقات فاژها هستند، که بیشتر ژن های خود را از دست داده و تنها تعداد کمی از آنها را حفظ کرده اند. تعدادی از ویروس ها، به عنوان مثال، ویروس پاپیلومای گاوی، می توانند برای مدت طولانی به شکل پلاسمیدها - مولکول های DNA برهنه - باقی بمانند. ویروس های تبخال می توانند به شکل پلاسمیدهایی با ژنوم کامل یا تا حدی حذف شده باقی بمانند. با توسعه مهندسی ژنتیک، بدست آوردن مصنوعی پلاسمید از DNA ویروسی، وارد کردن ژن های خارجی در پلاسمیدها و حتی ساخت مصنوعی پلاسمیدها از قطعات DNA سلولی امکان پذیر شد.

ویروس ها ارتباط نزدیکی با ویروئیدها، عوامل ایجاد کننده بیماری های عفونی گیاهی دارند. آنها تفاوت قابل توجهی با بیماری های ویروسی معمولی ندارند، اما توسط ساختارهای عجیب و غریب ایجاد می شوند - مولکول های RNA ابرپیچ خورده دایره ای کوچک (وزن مولکولی 120000 - 160000). از همه جهات دیگر، اینها بیماریهای ویروسی معمولی با تظاهرات خاص، عفونی بودن از طریق انتقال مکانیکی و تکثیر ویروئیدها در سلولهای آلوده هستند.

در نهایت، بیماری های حیوانات (گوسفند، بز) و انسان (بیماری کورو، بیماری کروتسفلد-جاکوب)، که در ایجاد آنسفالوپاتی های اسفنجی شکل بیان می شود، شبیه به عفونت های ویروسی است. فرض بر این است که این بیماری‌ها در نتیجه ژن‌های خارج از کنترل کدکننده پروتئین‌ها هستند که هم محصول آن‌ها و هم محرک‌های آن هستند و هم عامل ضایعات مشخصه سلول‌های عصبی هستند.

امکان تکامل دژنراتیو بارها ثابت و اثبات شده است و شاید بارزترین نمونه آن منشأ برخی از اندامک‌های سلولی یوکاریوت‌ها از باکتری‌های همزیست باشد. در حال حاضر، بر اساس مطالعه همسانی اسید نوکلئیک، می توان ثابت کرد که کلروپلاست های تک یاخته ها و گیاهان از اجداد باکتری های سبز آبی امروزی و میتوکندری ها از اجداد باکتری های بنفش منشاء می گیرند. امکان منشأ سانتریول ها از همزیستی های پروکاریوتی نیز مورد بحث قرار گرفته است. بنابراین، چنین احتمالی را نمی توان برای منشأ ویروس ها، به ویژه ویروس های بزرگ، پیچیده و خودمختار مانند ویروس آبله منتفی دانست.

با این حال، دنیای ویروس‌ها آنقدر متنوع است که نمی‌توان احتمال چنین تکامل دژنراتیو عمیقی را برای اکثر نمایندگان آن تشخیص داد، از ویروس‌های آبله، هرپس و ایریدویروس‌ها گرفته تا آدنوزاتلایت‌ها، از ریو ویروس‌ها تا ماهواره‌های ویروس نکروز تنباکو یا ویروس دلتای حاوی RNA. - ماهواره ای از ویروس هپاتیت B، بدون ذکر ساختارهای ژنتیکی مستقل مانند پلاسمیدها یا ویروئیدها. تنوع مواد ژنتیکی در ویروس ها یکی از دلایلی است که به نفع منشاء ویروس ها از اشکال پیش سلولی است. در واقع، ماده ژنتیکی ویروس‌ها تمام اشکال احتمالی خود را از بین می‌برد: RNA و DNA تک و دو رشته‌ای، انواع خطی، دایره‌ای و تکه تکه آن‌ها. طبیعت، همانطور که بود، قبل از انتخاب اشکال متعارف آن - DNA دو رشته ای به عنوان نگهدارنده اطلاعات ژنتیکی و RNA تک رشته ای به عنوان فرستنده آن، همه گونه های ممکن مواد ژنتیکی را روی ویروس ها امتحان کرد. با این حال، تنوع مواد ژنتیکی در ویروس‌ها بیشتر نشان‌دهنده منشأ چند‌رشته‌ای ویروس‌ها است تا حفظ اشکال پیش سلولی اجدادی، که ژنوم آن‌ها در مسیری نامحتمل از RNA به DNA، از اشکال تک رشته‌ای به دوتایی تکامل یافته است. - رشته ای و غیره

فرضیه سوم 20 تا 30 سال بعید به نظر می رسید و حتی نام کنایه آمیز فرضیه ژن های دیوانه را دریافت کرد. با این حال، حقایق انباشته شده، استدلال های جدید بیشتری را به نفع این فرضیه ارائه می دهند. تعدادی از این حقایق در بخش ویژه ای از کتاب مورد بحث قرار خواهد گرفت. در اینجا متذکر می شویم که این فرضیه است که نه تنها منشاء کاملاً آشکار چند فیلتیک ویروس ها، بلکه اشتراک ساختارهای متنوعی مانند ویروس های کامل و معیوب، ماهواره ها و پلاسمیدها و حتی پریون ها را نیز به راحتی توضیح می دهد. این مفهوم همچنین حاکی از آن است که تشکیل ویروس ها یک رویداد یکباره نبوده است، بلکه بارها رخ داده است و در حال حاضر نیز ادامه دارد. قبلاً در زمان‌های دور، زمانی که اشکال سلولی شروع به شکل‌گیری کردند، همراه و همراه با آنها، اشکال غیر سلولی، که توسط ویروس‌ها - ساختارهای ژنتیکی مستقل اما وابسته به سلول - نشان داده می‌شد، حفظ و توسعه یافتند. ویروس‌های موجود در حال حاضر محصول تکامل، هر دو قدیمی‌ترین اجدادشان و ساختارهای ژنتیکی خودمختار اخیر هستند. این احتمال وجود دارد که فاژهای دنباله دار نمونه ای از اولی باشند، در حالی که پلاسمیدهای R نمونه ای از دومی هستند.

اصل اصلی نظریه تکاملی چارلز داروین، به رسمیت شناختن مبارزه برای هستی و انتخاب طبیعی به عنوان نیروهای محرک فرآیند تکامل است. اکتشافات جی. مندل و توسعه ژنتیک متعاقب آن، مفاد اساسی نظریه تکامل را با دکترین تنوع ارثی تکمیل کرد، که ماهیتی تصادفی و تصادفی دارد، به ویژه در مورد جهش ها و نوترکیبی ها، که "ماده" برای انتخاب طبیعی هستند. . توسعه بعدی ژنتیک مولکولی مفهوم ژن و اساس شیمیایی جهش‌ها و نوترکیبی‌ها، از جمله جهش‌های نقطه‌ای، درج‌ها، حذف‌ها، بازآرایی‌ها و غیره را به واقعیت تبدیل کرد. در جهان و فرآیندهای تکامل کلان را به خوبی توضیح نمی دهد - تشکیل گروه های طبقه بندی بزرگی که اساس تکامل مترقی هستند.

برای توضیح اساس مولکولی این فرآیندها و همچنین سرعت واقعی تکامل، تئوری تکثیر ژن و ژنوم ارائه شده است. این مفهوم با حقایق مشاهده شده مطابقت دارد و به خوبی تکامل جهان ارگانیک روی زمین، به ویژه، ظهور مهره داران (آکوردها) و تکامل بیشتر آنها را از حیوانات بی شکل بدوی به انسان توضیح می دهد. بنابراین، این مفهوم به سرعت در میان زیست شناسانی که اساس مولکولی تکامل را مطالعه می کردند، مورد پذیرش قرار گرفت.

همراه با این، تعداد قابل توجهی از حقایق انباشته شده است که نشان دهنده وجود یک مبادله در مقیاس بزرگ از بلوک های آماده اطلاعات ژنتیکی، از جمله در میان نمایندگان ویروس های مختلف، از نظر تکاملی دور است. در نتیجه چنین تبادلی، خواص ارثی می تواند به سرعت و به طور ناگهانی از طریق ادغام ژن های خارجی (قرض گرفتن یک عملکرد ژن) تغییر کند. ویژگی‌های ژنتیکی جدید نیز می‌توانند به دلیل ترکیب غیرمنتظره ژن‌های خود و یکپارچه (ظهور عملکرد جدید) ایجاد شوند. در نهایت، یک افزایش ساده در ژنوم به دلیل عدم عملکرد ژن‌ها، امکان تکامل دومی (تشکیل ژن‌های جدید) را باز می‌کند.

نقش ویژه ای در حصول اطمینان از این فرآیندها متعلق به ویروس ها است - ساختارهای ژنتیکی خودمختار، از جمله ویروس های معمولی و پلاسمیدها. این ایده به صورت کلی بیان شد و سپس با جزئیات بیشتر توسعه یافت [Zhdanov V.M., Tikhonenko T.I., 1974].