Povaha a pôvod vírusov. Pôvod a povaha vírusov Vírusové ochorenia človeka

Samozrejme, moderné formy vírusov nemožno porovnávať s primárnymi formami života. Musia sa líšiť od tých druhých v dôsledku historického vývoja, ktorým prešli, ale zachovávajú si všeobecné typické znaky nebunkovej organizácie.

Objavom vírusov v roku 1892 D.I. Ivanovským bola vyplnená medzera v histórii vývoja organizmov. Engelsov postoj o dlhom období historického vývoja nebunkových bytostí sa konkretizoval vo svete vírusov.

Povaha vírusov. Vírusy zaujímajú osobitné postavenie v porovnaní s inými skupinami mikroorganizmov. Sú akoby na hranici medzi živou a neživou prírodou. Ich povaha bola predmetom mnohých štúdií a diskusií v celej histórii virológie. Čo sú to - bytosti alebo látky, bytosť s vlastnosťami látky alebo naopak? Položenie týchto otázok naznačuje dvojaký charakter ich vlastností. Vo vonkajšom prostredí sú vírusy, vrátane fágov, úplne inertné formácie, ktoré nevykazujú známky života - dýchanie, kŕmenie, rozmnožovanie. Mnohé z nich sa dajú premeniť na kryštály. V kryštalickom alebo sušenom stave sa dajú konzervovať dlhé roky. Správajú sa ako chemické zlúčeniny. No len čo sa dostanú do citlivých buniek, začnú sa v nich prejavovať všetky znaky života – rozmnožovanie, dedičnosť, premenlivosť, schopnosť adaptácie, evolúcia.

Významný americký virológ W. M. Stanley považuje za charakteristický znak vírusov dualitu ich povahy. Vo svojom voľnom stave je vírus jednoducho obrovská molekula so všetkými vlastnosťami, ktoré sú vlastné všetkým veľkým molekulám. V živej bunke sa prejavuje ako organizmus, rozmnožuje sa a mutuje. TMV je teda buď najmenší organizmus alebo najväčšia molekula.

Niektorí vedci na základe schopnosti vírusov kryštalizovať a enzýmov autokatalýzy, teda katalýzy pod vplyvom produktov uvoľnených v dôsledku samotnej reakcie, klasifikujú vírusy ako enzýmy. Ale chemické zloženie vírusov a enzýmov odmieta jeho enzymatickú povahu. Enzýmy sú bielkovinové látky a vírusy okrem bielkovín obsahujú aj nukleové kyseliny, ktoré riadia syntézu bielkovín. Fenomén kryštalizácie závisí od hmotnosti a štruktúry častíc tvoriacich kryštálovú mriežku. Množstvo baktérií, rickettsie a veľkých vírusov je príliš veľké na to, aby sa stali štruktúrnymi jednotkami kryštálov. Malé vírusy, ktoré majú malú veľkosť, môžu kryštalizovať v dôsledku pôsobenia intermolekulárnych adhezívnych síl a fyzikálno-chemickej štruktúry častíc.

Debata o povahe vírusov je nielen teoreticky zaujímavá, ale má aj veľký praktický význam. Je zrejmé, že opatrenia na boj proti vírusovým ochoreniam ľudí, zvierat a rastlín budú úplne odlišné v závislosti od toho, či sú spôsobené živými organizmami, alebo či vznikajú v dôsledku vstupu do tela alebo tvorby niektorých látok v ňom. . Všetky opatrenia na boj proti vírusovým infekciám sú založené na rozpoznaní živej povahy vírusov. A prax preukázala účinnosť týchto opatrení.

Predpokladá sa, že vírusy (z lat. vírus- jed) - niečo škaredé, čo neprináša nič iné ako problémy. Ale toto je vážna chyba. Vírusy sú kľúčovými tvorcami živej prírody a motormi jej vývoja.

Jedným z hlavných argumentov proti hypotéze, že vírusy „unikli“ z buniek, je skutočnosť, že vírusové genetické systémy sú oveľa rozmanitejšie ako bunkové. Ako je známe, bunkové organizmy majú len dvojvláknové - lineárne alebo kruhové - DNA genómy. A genóm vírusu môže byť reprezentovaný jednovláknovými aj dvojvláknovými molekulami RNA alebo DNA, lineárnymi alebo kruhovými. Existujú aj systémy, ktoré využívajú reverznú transkripciu. V retrovírusoch (napríklad niektoré onkovírusy, HIV) a pararetrovírusoch (vírusy hepatitídy B, karfiolová mozaika a pod.) sa teda na templáte RNA syntetizuje jeden z reťazcov genómovej DNA. Vírusy, na rozdiel od bunkových organizmov, implementujú všetky teoreticky možné spôsoby uchovávania a vyjadrovania genetickej informácie.

Druhým dôležitým argumentom proti tomu, aby sa vírusy považovali za pochádzajúce z buniek, je, že existuje veľa vírusových génov, ktoré v bunkových organizmoch neexistujú. Bunkové organizmy sa nielen vyvinuli z vírusov, ale od nich zdedili (a naďalej dedia) významnú časť svojho genetického materiálu. V tomto smere sú obzvlášť zaujímavé endogénne vírusy (časti genómu RNA alebo DNA vírusov integrované do genómu bunky), medzi ktorými prevládajú gény odvodené od retrovírusov. Predpokladá sa, že cicavce zdedili viac ako polovicu svojho genómu od vírusov a ich najbližších príbuzných - „sebeckých“ genetických prvkov, napríklad plazmidov a transpozónov. Vírusy sú teda spolurodičmi ľudí. Často sú génové sekvencie endogénnych vírusov, ktoré sa nachádzajú vo veľkom počte v ľudskom genóme, zmenené a už nekódujú proteíny. Existuje dobrý dôvod domnievať sa, že takéto sekvencie sa podieľajú na regulácii bunkových génov, hoci ich špecifické biologické funkcie sú často neznáme. Niečo dôležité však vieme: napríklad proteín syncytín, ktorý je kódovaný obalovým génom jedného endogénneho retrovírusu, je nevyhnutný pre bunkovú fúziu pri tvorbe placenty. To znamená, že ani ľudia, ani placentárne zvieratá by sa nemohli narodiť bez tohto endogénneho vírusu. Existuje ďalší dôležitý príklad. Ukázalo sa, že zložka genómu jedného z endogénnych vírusov riadi expresiu prolíndehydrogenázy v niektorých oblastiach centrálneho nervového systému. Tento enzým mohol zohrať dôležitú úlohu vo vývoji ľudského mozgu. Ak je expresia tohto enzýmu v dôsledku mutácií narušená, dochádza k duševným chorobám vrátane schizofrénie. Vírusy a ich príbuzní zohrávajú dôležitú úlohu aj pri horizontálnom prenose bunkových génov – z jedného organizmu do druhého.

Napriek svojej kľúčovej úlohe v evolúcii sú však vírusy najznámejšie ako patogény ľudí, zvierat a rastlín (mimochodom, práve preto boli prvýkrát objavené). A potom budeme hovoriť o povahe vírusovej patogenity. Vírusy (najmä eukaryotické vírusy) nemajú žiadnu špeciálnu „túžbu“ hostiteľovi ublížiť, tým menej ho zabiť. A v mnohých prípadoch vírusy koexistujú celkom pokojne a priateľsky s bunkami. Prečo je toľko vírusov tak škodlivých? Zvyčajným vysvetlením je, že patológiu infikovanej bunky spôsobuje „plienenie“ jej zdrojov (materiálových a štrukturálnych), ktoré vírus smeruje k vlastným potrebám reprodukcie. Najväčšie škody však môžu nastať pri neuvážených ochranných činnostiach hostiteľov a ochrannej činnosti vírusov, ktorá priamo nesúvisí s ich rozmnožovaním.

Mechanizmy ochrany a protiobrany

Aké sú hlavné obranné mechanizmy infikovanej bunky? Sú to zložky vrodenej imunity: degradácia RNA (vírusovej aj bunkovej), inhibícia syntézy proteínov (vírusovej aj bunkovej), autodeštrukcia (apoptóza a iné typy programovanej smrti) a napokon zápal. V skutočnosti mnoho vírusov zistilo svoju existenciu týmto spôsobom - kvôli zápalu, ktorý spôsobujú (encefalitída, zápal pľúc atď.). Bunka bojuje s vírusom narušením vlastného metabolizmu a/alebo štruktúry a jej obranné mechanizmy sa zvyčajne poškodzujú. Dalo by sa povedať, že osoba, ktorá zomrela na detskú obrnu (a to je menej ako 1 %), sa zabila pri boji s infekciou.

V reakcii na bunkovú obranu sa vírusy vyvíjajú tak, aby vyvinuli obranu, a medzi vírusom a bunkou sú preteky v zbrojení. Tieto lieky sú namierené predovšetkým proti všeobecným metabolickým procesom, ktoré sú základom obranných reakcií bunky. Ide opäť o inhibíciu syntézy bunkovej RNA a proteínov, narušenie vnútrobunkovej infraštruktúry a bunkového transportu, potlačenie alebo naopak spustenie apoptózy a iných mechanizmov, ktoré spôsobujú programovanú bunkovú smrť. Obranná stratégia vírusu je teda v mnohom podobná obrannému správaniu bunky. Obrazne povedané, zápasníci používajú rovnaké techniky a dosahujú rovnaké ciele. Napríklad bunka, ktorá potláča syntézu vírusových proteínov, používa interferón a na inhibíciu jeho tvorby vírus naopak inhibuje syntézu proteínov v bunke. V závislosti od okolností z toho profituje jedna alebo druhá strana. Ukazuje sa, že hlavným príspevkom k patológii nie je rozmnožovanie vírusu ako takého, ale konfrontácia medzi bunkovou obranou a vírusovou obranou. V patológii rastlín už dlho existuje pojem „tolerancia“: patogénny vírus sa môže aktívne množiť v infikovanej rastline bez toho, aby spôsoboval bolestivé príznaky.

Nižšie si povieme hlavne o RNA vírusoch (toto je jednoduchší príklad). Ako RNA vírus, keď vstúpi do bunky, odhalí svoju prítomnosť? A ako bunka vie, že sa do nej dostal vírus? Hlavnou črtou, vďaka ktorej to bunka „rozumie“, je vírusová dvojvláknová RNA, ktorá sa v zásade môže tvoriť v neinfikovanej bunke, ale nie v takom množstve a na takých miestach. V niektorých prípadoch bunka rozpoznáva aj vírusovú jednovláknovú RNA a niekedy (oveľa menej často) vírusové proteíny. Je dôležité, aby rozpoznanie vírusovej RNA bolo nešpecifické: keď bunka „sníma“ dvojvláknovú RNA, môže si „myslieť“, že do nej vstúpil vírus, ale nevie, ktorý z nich. RNA zachytávajú dva typy senzorov: toll-like (z angl. ako mýtne a od neho. mýto- pozoruhodné) receptory a špecializované helikázy RNA. Zahŕňajú množstvo ochranných mechanizmov na transkripčnej úrovni, vrátane tvorby interferónu. Okrem toho sú vírusové RNA rozpoznávané „vykonateľmi“ – dvojvláknovou RNA-dependentnou proteínkinázou PKR, ktorá fosforyluje niektoré translačné iniciačné faktory, čím inhibuje syntézu proteínov; oligoadenylátsyntetáza (OAS), ktorá aktivuje RNázu L, ktorá štiepi RNA; RNA interferenčný systém, čo vedie k degradácii RNA a narušeniu jej translácie.

Pretože vírus je rozpoznaný ako niečo nešpecifické, bunka nemôže poznať svoje „zámery“. A vo všeobecnosti by bolo nemožné prísť s individuálnym vrodeným obranným systémom pre akýkoľvek možný vírus. To znamená, že bunka môže bojovať proti vírusu iba štandardnými technikami. A preto sú jeho obranné akcie často neprimerané existujúcej hrozbe. Ak sú však obranné reakcie bunky také nešpecifické, prečo rôzne vírusy stále spôsobujú rôzne ochorenia? Po prvé, každý vírus môže infikovať iba určitý typ buniek v konkrétnom organizme. Je to spôsobené tým, že na to, aby prenikla do bunky, musí interagovať s bunkovými receptormi, ktoré sú pre ňu „vhodné“. Okrem toho je pre reprodukciu vírusov potrebné určité vnútrobunkové prostredie (často sú potrebné špecifické bunkové proteíny). Po druhé, zatiaľ čo obranné reakcie bunky sú štandardné, obrana vírusu je prevažne individuálna, hoci je namierená proti štandardným bunkovým mechanizmom.

V rastlinách hrá RNA interferencia veľmi dôležitú úlohu ako antivírusový mechanizmus. Dvojvláknová RNA sa tvorí z vírusovej RNA (dôležitý faktor, ktorým sa bunka dozvie o prítomnosti vírusu). Za účasti komponentov RNA interferenčného systému - enzýmu Dicer, ktorý túto dvojvláknovú RNA štiepi na fragmenty s dĺžkou 21-25 nukleotidových párov, a následne RNA-proteínový komplex RISC - prípadne jednovláknové krátke RNA fragmenty sú tvorené. Hybridizujúce sa s vírusovou RNA spôsobujú buď jej degradáciu, alebo inhibíciu jej translácie. Tento ochranný mechanizmus je účinný, ale môže poškodiť samotnú bunku, ako je jasne vidieť na príklade viroidov. Ide o rastlinné patogény, krátke (niekoľko stoviek nukleotidov) kruhové jednovláknové molekuly RNA nepokryté proteínovým obalom. Viroidy nekódujú proteíny, ale môžu spôsobiť vážne príznaky v infikovanej rastline. Stáva sa to preto, že bunka sa chráni. Výsledná viroidná dvojvláknová RNA je vystavená všetkým zložkám RNA interferenčného systému, čo vedie k vytvoreniu jednovláknových fragmentov RNA, ktoré nehybridizujú s vírusovou RNA, ale s bunkovou RNA. To vedie k jeho degradácii a rozvoju symptómov ochorenia. Mnohé rastlinné vírusy však kódujú rôzne proteíny, ktoré interferujú s interferenciou RNA ( vírusové supresory umlčania RNA - VSR). Buď inhibujú rozpoznávanie a štiepenie vírusových RNA, alebo potláčajú tvorbu a fungovanie komplexu RISC. Preto tieto VSR proteíny môžu narušiť fyziologicky dôležité (nevírusové) RNA interferenčné mechanizmy, čo spôsobuje patologické symptómy.

Bezpečnostné proteíny

Obrana vírusov, najmä pikornavírusov, malých patogénov obsahujúcich RNA, do značnej miery závisí od práce takýchto proteínov. Do tejto veľkej skupiny patria najmä patogény poliomyelitídy, hepatitídy A, slintačky a krívačky atď.. Zvláštnosťou týchto vírusov je, že až na zriedkavé výnimky sú ich proteíny syntetizované vo forme jedného polyproteínu, z ktoré potom vznikajú jednotlivé zrelé bielkoviny. Medzi nimi možno rozlíšiť tri skupiny. Prvú tvoria kľúčové proteíny – vitálne, s fixnými funkciami, priamo zabezpečujúce reprodukciu vírusu: RNA-dependentné RNA polymerázy, potrebné na replikáciu vírusového genómu; kapsidové proteíny, ktoré tvoria proteínový obal vírusu; proteázy zapojené do procesu premeny polyproteínov na zrelé proteíny; VPg proteín ( vírusový proteínový genóm spojený- vírusový proteín spojený s genómom), ktorý slúži ako primér pre syntézu molekúl RNA; Helikáza je veľmi cenný enzým, ktorý majú všetky pikornavírusy, ale hrá úlohu, ktorá nie je príliš jasná. Do druhej skupiny patria aj životne dôležité proteíny, ale tie, ktoré vykonávajú „pomocnú“ prácu – hydrofóbne „vodiace“ proteíny 2B a 3A. Smerujú kľúčové proteíny do svojich cieľov a pomáhajú vytvárať optimálne vnútrobunkové prostredie pre reprodukciu vírusu. Do tretej skupiny patrí vedúci proteín L, objavený v našom laboratóriu pred 30 rokmi, a proteín 2A; nazývali sme ich „bezpečnostné“ proteíny ( bezpečnosť- bezpečnosť). Ide o špecializovanú protiobrannú „zbraň“ pikornavírusov. Vo všeobecnosti všetky tri tieto triedy proteínov dokážu bojovať s obrannými mechanizmami bunky. Ale kľúčové bielkoviny a vodiace bielkoviny vykonávajú túto prácu na čiastočný úväzok, pretože majú iné dôležité povinnosti, ktorým sa ich štruktúra a funkcia musí prispôsobiť. Následne sú ich obranné schopnosti obmedzené potrebou vykonávať základné práce. Ale „bezpečnostné“ veveričky pracujú na plný úväzok vo svojej špecializácii – evolúcia ich „najala“ špeciálne pre „bezpečnosť“ (neskôr sa niektoré z nich „naučili“ robiť niečo iné). Môžu mať akúkoľvek potrebnú štruktúru na vykonávanie svojich povinností.

Jednou z najdôležitejších funkcií bezpečnostných proteínov je, že sa podieľajú na určovaní osudu infikovanej bunky. Existuje mnoho rôznych možností jeho smrti, ale dva hlavné, najznámejšie mechanizmy sú nekróza a apoptóza, ktoré sa líšia morfologickými a biochemickými charakteristikami. Počas nekrózy sa bunka lýzuje a jej obsah sa vyleje do medzibunkového priestoru. Pri apoptóze sa na jej povrchu vytvoria jasne viditeľné výbežky, jej DNA sa degraduje na nukleozomálne fragmenty a v konečnom dôsledku sa bunka fragmentuje na jednotlivé apoptotické telieska obmedzené na plazmatickú membránu. Je veľmi dôležité, ako presne bunka odumiera. Pri nekróze vzniká ochranný zápal, ale vírus opúšťa bunku a šíri sa. Pri apoptóze je šírenie vírusu obmedzené a väčšinou nedochádza k zápalovej reakcii. Smrť infikovanej bunky je spravidla aktom sebaobetovania, ktorý obmedzuje reprodukciu vírusu.

Zistili sme, že infekcia pikornavírusmi, najmä poliovírusom (poliovírus), spúšťa bunkový apoptotický program. K tomu dochádza pozdĺž jednej z klasických dráh, keď sa cytochróm uvoľňuje z mitochondrií c a aktivuje sa kaskáda proteolytických enzýmov, kaspáz. No na druhej strane sa ukázalo, že vírusy majú antiapoptotický mechanizmus – schopnosť potlačiť apoptotickú reakciu bunky. HeLa bunky infikované poliovírusom alebo vírusom encefalomyokarditídy (tiež pikornavírusom) odumierajú s príznakmi nekrózy. Ak však vypnete antiapoptickú „zbraň“ (potlačíte syntézu vírusových proteínov), bunka zomrie na apoptózu (sebaobetovanie). V oboch vírusoch slúžia ako zbrane „bezpečnostné“ proteíny. Vo víruse encefalomyokarditídy však túto úlohu zohráva proteín L a pri poliovíruse je to proteín 2A. Vedúci proteín nemá žiadnu enzymatickú aktivitu, zatiaľ čo proteín 2A je proteáza. Nemajú nič spoločné ani štruktúrne, ani biochemicky, ale obe majú antiapoptotické účinky založené na rôznych molekulárnych mechanizmoch.

Ďalším antiprotektívnym mechanizmom pikornavírusových bezpečnostných proteínov je narušenie jadrovo-cytoplazmatického transportu [10–12]. Ukázali sme, že pri infekcii týmito vírusmi sa zvyšuje priepustnosť jadrovej membrány a dochádza k narušeniu aktívnej výmeny makromolekúl medzi cytoplazmou a jadrom. A ak je bunková štruktúra poškodená, potom nemôže zapnúť svoje regulačné mechanizmy na boj s vírusom. V poliovíruse bezpečnostný proteín 2A narúša jadrový-cytoplazmatický transport hydrolýzou nukleoporínov, zložiek jadrových pórov. A vedúci proteín vírusu encefalomyokarditídy funguje - ovplyvňuje bunkovú kaskádu fosforylácie nukleoporínov [,].

Anti-ochranná funkcia „bezpečnostných“ proteínov sa môže prejaviť aj inak. L-proteíny kardiovírusov (vrátane vírusu encefalomyokarditídy) a 2A-proteíny enterovírusov (vrátane poliovírusu) teda inhibujú tvorbu interferónu. A jeho pôsobenie je inhibované L-proteínom vírusu slintačky a krívačky a 2A proteínom poliovírusu. Avšak „bezpečnostné“ proteíny pikornavírusov nie sú životne dôležité. Obaja strážcovia môžu byť odstránení alebo v nich môžu byť spôsobené veľké delécie (ako v prípade L proteínu kardiovírusov, 2A proteínov vírusu hepatitídy A a kardiovírusov) bez toho, aby sa vírus stal životaschopným.

Vzájomné odzbrojenie

Aké budú dôsledky inaktivácie vírusových „bezpečnostných“ proteínov pre bunku? Na jednej strane sa zvýši citlivosť vírusov na ochranné mechanizmy vrodenej bunkovej imunity. No na druhej strane sa zvýši aj jeho sebapoškodzujúca, samovražedná aktivita. Čo sa stane, ak súčasne vypnete obranné mechanizmy bunky a vírusu? Túto situáciu sme študovali na príklade interakcie medzi mengovírusom (kmeň vírusu encefalomyokarditídy) a bunkami HeLa. Infikované divokým typom vírusu rýchlo umierajú na nekrózu. A ak je vírus čiastočne odzbrojený (vedúci proteín je inaktivovaný), HeLa bunky žijú o niečo dlhšie a nezomrú nie na nekrózu, ale na apoptózu. Keď je vzájomná obrana znížená (apoptóza je v bunke vypnutá chemickou zlúčeninou, ktorá inhibuje kaspázy a vedúci proteín vírusu je inaktivovaný), aj po dvojnásobne dlhšom čase sa bunky cítia výrazne lepšie ako tie, ktoré neboli. odzbrojený. A rozmnožovanie vírusu (dynamika aj zber) prebiehalo úplne rovnako, bez ohľadu na to, či bola vypnutá len jeho obrana, alebo či bola súčasne odstránená aj obrana bunková. Ukazuje sa, že v bunkách, ktoré ešte nemajú vážne patologické poškodenie (tzv. cytopatický efekt), už môže vzniknúť množstvo vírusových častíc. Na reprodukciu vírusu teda nie je potrebné poškodenie buniek. Preto účinnou stratégiou antivírusovej terapie zameranej na zmiernenie symptómov ochorenia môže byť súčasné potlačenie vírusovej aj bunkovej obrany.

Naprogramovaná smrť

Táto séria našich experimentov tiež poskytla príležitosť preniknúť hlbšie do podstaty nekrotickej smrti spôsobenej vírusom. Čo je to - zabitie bunky vírusom alebo jej samovražda (sebaobetovanie), keď sa rozhodne, že pre spoločné dobro je vhodnejšie zomrieť? Nasledujúce sú vystavené nekrotickým léziám:

• plazmatická membrána (zvyšuje sa jej priepustnosť, tvoria sa „pľuzgiere“)
• cytoplazma (zmena mikrotubulov a mikrofilament),
• jadro (zmenšuje sa, deformuje, kondenzuje chromatín),
• metabolická aktivita (redukčné reakcie závislé od NADH, zmena životaschopnosti).

Keď je apoptóza vypnutá (pridanie chemického inhibítora kaspázy), rôzne nekrotické zmeny závisia od toho, či vírusový vedúci proteín funguje alebo nie. Napríklad, ak je inaktivovaná, nemení sa priepustnosť bunkovej membrány, neobjavia sa „pľuzgiere“ spojené s nerovnováhou osmotickej rovnováhy a nevznikne množstvo iných nekrotických lézií. Jedným z možných vysvetlení tohto účinku je, že L proteín pôsobí na viaceré ciele v rôznych bunkových kompartmentoch. Ale pretože proteín je malý a nemá žiadnu enzymatickú aktivitu, je pravdepodobnejšie, že jeho priame ciele sú oveľa menšie. Predpokladáme, že vedúci proteín pôsobí na jeden alebo viacero kľúčových bunkových elementov, ktoré riadia osud bunky, a v dôsledku toho sa spustí jej nekrotický program, ktorý je zodpovedný za väčšinu vymenovaných patologických zmien. V dôsledku toho to nie je vírus, ktorý nekroticky zabíja bunku, ale samotná bunka spácha samovraždu (vykonáva akt sebaobetovania). Tento pohľad je v súlade s novými myšlienkami, podľa ktorých okrem apoptózy existuje množstvo ďalších fyziologicky dôležitých typov programovanej (zakódovanej v bunkovom genóme) bunkovej smrti, vrátane nekroptózy, ktorá je podobná nekróze.

Bunkové sebaobetovanie počas vírusovej infekcie sa teda môže prejaviť ako nekroptóza alebo apoptóza. Nekroptóza môže byť ochranná reakcia bunky na vírusovú infekciu, a to nielen v prípade pikornavírusov. Ktorý mechanizmus je pre vírus výhodnejší, závisí od podmienok. Vidíme, že jeho antiprotektívny účinok sa môže prejaviť vo forme „presmerovania“ mechanizmov zakódovaných v bunkovom genóme. Ide o dôležitý (aj keď nie jediný) spôsob obrany a jeden z hlavných mechanizmov patogenity vírusov. Vírusom vyvolané programy apoptózy a nekrózy si navzájom konkurujú. Ukázali sme, že keď sú bunky HeLa infikované poliovírusom, apoptóza sa najskôr aktivuje a potom sa potlačí a spustí sa nekrotická dráha. Infekcia bunky vírusom v nej teda aktivuje množstvo ochranných akcií, medzi ktorými sú dva samovražedné mechanizmy programovanej smrti – apoptotický a nekrotický. A potom nastáva súťaž medzi týmito dráhami: potlačenie jednej z nich aktivuje druhú a naopak. A to všetko regulujú bunkové proteíny, vírusové proteíny (predovšetkým „bezpečnostné“ proteíny), ako aj vonkajšie faktory.

Preteky v zbrojení

Keďže bunky majú obranné mechanizmy a vírusy obranné mechanizmy, prirodzene medzi nimi prebiehajú preteky v zbrojení. Nekonzervatívna povaha bezpečnostných proteínov naznačuje, že sú prispôsobené tak, aby pôsobili proti obranným mechanizmom konkrétneho hostiteľa. A preto môže byť jeho zmena sprevádzaná stratou funkcie „bezpečnostného“ proteínu a v dôsledku toho aj zvýšením obranných reakcií hostiteľa. To môže vysvetliť špeciálnu patogenitu „nového“ ( novo vznikajúce- vznikajúce) vírusy. Vírus chrípky je teda nízkopatogénny, takmer neškodný črevný vírus voľne žijúcich vtákov. Keď nakazí človeka, môže sa vyskytnúť španielska chrípka, vtáčia chrípka alebo prasacia chrípka. Vírus SARS je pre netopiere relatívne bezpečný, no u ľudí spôsobuje ťažký akútny respiračný syndróm sprevádzaný vysokou úmrtnosťou. Napokon, HIV (presnejšie jeho predok) je pre opice prakticky neškodný, no u ľudí spôsobuje AIDS. Je veľmi dôležité, aby sa u týchto vírusov pri prechode na nového hostiteľa nevyvinuli nové faktory patogenity (jednoducho v dôsledku niekoľkých mutácií, ktoré zabezpečujú prienik do bunky, získavajú schopnosť infikovať človeka). Ďalším možným mechanizmom nerovnováhy medzi vírusom a hostiteľom a objavenia sa nových patogénov môže byť zmena vírusových obranných zbraní, napríklad strata starých alebo získanie nového „bezpečnostného“ proteínu.

Dlhodobá koevolúcia hostiteľa a vírusu by však mala viesť k zníženiu patogenity vírusu (obojstranne prospešné odzbrojenie). Klasickým príkladom je myxómový/fibrómový vírus. V polovici 19. stor. Európske králiky boli privezené do Austrálie, rýchlo sa rozmnožili a stali sa vážnou hrozbou pre poľnohospodárstvo. O 100 rokov neskôr sa na kontrolu ich populácie začal používať patogénny fibroma/myxoma vírus (z čeľade poxvírusov, kam patrí aj vírus pravých kiahní). Rôzne králiky reagujú na tento vírus odlišne. U brazílskych králikov tri týždne po infekcii spôsobí nezhubný nádor – fibróm (lokalizovaný uzlík na koži). Ale u európskych králikov citlivých na tento vírus sa do 10 dní po infekcii vyvinie generalizované smrteľné ochorenie.

Vírus zavlečený do Austrálie spôsobil letné epidémie prenášané komármi, pri ktorých viac ako 99 % infikovaných králikov zomrelo za menej ako dva týždne. Menej virulentné varianty vírusu mali väčšiu pravdepodobnosť, že prežijú zimu, a to viedlo k selekcii oslabených (oslabených) kmeňov. A asi po 10 rokoch sa úmrtnosť európskych králikov na vyvinutý vírus znížila na polovicu. Zároveň boli vybrané rezistentné králiky: ich úmrtnosť na pôvodný vírus sa znížila približne štyrikrát. Len za desaťročie (z evolučného hľadiska zanedbateľné obdobie) sa vzťah medzi patogénom a hostiteľom zlepšil približne 10-krát. Toto je, samozrejme, trochu zjednodušená schéma, pretože preteky v zbrojení sa nezastavia: v reakcii na zvýšenú rezistenciu u králikov sa môže zvýšiť aj virulencia vírusu. Toto je však nápadný príklad úlohy interakcie vírusov a bunkových organizmov pri evolúcii oboch. Vírusy a bunky sa navzájom „učia“ a získané „vedomosti“ sa dedia. V roku 2013 dvaja absolventi Katedry virológie Moskovskej štátnej univerzity, Evgeny Kunin a Valeryan Dolya, publikovali článok o „virocentrickom“ pohľade na evolúciu, podľa ktorého je odolnosť a spolupráca vírusov a bunkových organizmov hlavným faktorom ich vývoj.

Môj príbeh nevyčerpáva tému: o povahe patogenity vírusov sa vie oveľa viac. Veľa z toho, čo teraz vieme, sme sa naučili v posledných rokoch a je dôvod očakávať nové prekvapenia. Za závažné ochorenia môžeme a máme viniť vírusy a je potrebné s nimi bojovať, no vírusom by sme mali byť vďační za existenciu a rozmanitosť živej prírody, vrátane existencie človeka.

Autor je vďačný svojim kolegom vo vedeckej spolupráci - pracovníkom Ústavu detskej obrny a vírusovej encefalitídy pomenovaných po. M. P. Chumakov RAMS, Moskovská štátna univerzita. M.V. Lomonosov, Inštitút proteínu RAS (Pushchino, Moskovský región), Univerzita v Bazileji (Švajčiarsko), Univerzita vo Wisconsine (USA), Univerzita v Nijmegene. Radboda (Holandsko).

Článok vychádza z prednášky na škole „Moderná biológia a biotechnológie budúcnosti“ (Zvenigorod, 26. januára - 1. februára 2014).

V experimentálnych podmienkach môžu byť rakovinové bunky transplantované z jedného organizmu do druhého, čím sa udrží existencia nádoru oveľa dlhší čas, ako môže žiť organizmus, v ktorom vznikli.

Ak teda v najvšeobecnejšej forme definujeme, ako sa rakovinová bunka líši od normálnej, potom je rozdiel nasledovný: rakovinové zmeny premenia obyčajnú telesnú (somatickú) bunku s obmedzenou dĺžkou života na potenciálne nesmrteľnú. Takáto bunka sa takpovediac stáva organizmom bez vnútorných príčin smrti, ktorého životnosť je daná stavom prostredia, tak ako je to v niektorých typoch jednoduchých organizmov. V dôsledku toho je mechanizmus degenerácie rakoviny fixovaný v dedičnom aparáte bunky, to znamená, že rakovina je primárne bunkový problém.

Preto je hlavné úsilie vedcov zamerané na odhalenie hlavnej záhady rakoviny: objasnenie mechanizmu malígnej transformácie bunky. Na tejto ceste sa dosiahol významný pokrok. V prvom rade bolo identifikovaných veľa faktorov, ktoré môžu spôsobiť rozvoj rakoviny.

Po prvé, tieto faktory zahŕňajú množstvo chemikálií alebo, ako sa nazývajú, karcinogény. Ak bol na začiatku 30. rokov minulého storočia známy jeden chemický karcinogén, teraz ich je niekoľko stoviek. Význam karcinogénov pri vzniku rakoviny veľmi názorne demonštruje príklad fajčenia. Úmrtnosť na rakovinu pľúc u fajčiarov je 10-krát vyššia ako u nefajčiarov. Ak fajčíte 25 alebo viac cigariet denne, toto číslo sa zvýši 20-krát. Po druhé, rakovinu môžu spôsobiť určité fyzické vplyvy, ako napríklad ultrafialové lúče. Po tretie, niektoré vírusy nepochybne spôsobujú rakovinu. Po štvrté, nadbytok určitých hormónov spôsobuje rakovinu v určitých orgánoch.

Ak vezmeme do úvahy faktory, ktoré spôsobujú rakovinu, najprv uvidíme, ako málo majú spoločného. Medzitým všetky stimulujú výskyt rakovinových buniek, ktoré majú jednu spoločnú vlastnosť – potenciálnu nesmrteľnosť. Preto je celkom prirodzené dospieť k záveru, že faktory rôzneho charakteru – chemické, radiačné, vírusové, hormonálne – v konečnom dôsledku pôsobia na ten istý prvok normálnej bunky a menia túto bunku na rakovinovú. V súlade s tým sa predpokladá, že cesta k objasneniu podstaty rakoviny spočíva v rozsiahlom poli vedomostí o mechanizme normálnej bunkovej regulácie. Hľadanie tohto mechanizmu v súčasnosti predstavuje jednu z najzaujímavejších oblastí bunkovej biológie a biológie rakoviny. Tieto základné problémy však nevyčerpávajú tajomstvo rakoviny. Vráťme sa ešte raz k chemickým karcinogénom.

Ako je známe, výskyt rakoviny výrazne stúpa s vekom. Napríklad vo veku 20 až 65 rokov sa výskyt rakoviny zvyšuje takmer 100-násobne. Všeobecne sa uznáva, že toto zvýšenie je spôsobené predĺžením trvania expozície človeka rôznym chemickým karcinogénom; Je predsa známe, že čím vyššiu dávku karcinogénu telo za určitý čas dostane, tým vyššia je pravdepodobnosť rakoviny. Podmanivá jasnosť takýchto faktov však výrazne zjednodušuje podstatu veci - webpolyglot.ru. Pozrime sa na výsledky jedného z moderných experimentálnych pozorovaní. V procese šľachtenia (selekcie) sa vyvinuli takzvané rakovinové línie alebo plemená zvierat, najmä rakovinové línie myší. V jednej z týchto línií sa v piatom mesiaci života vyskytuje rakovina prsníka v 71 % prípadov. V rovnakom čase, keď bola strava zvierat umelo obmedzená zo 16 na 10 kalórií za deň, v tom istom období sa u ani jednej myši nevyvinuli nádory.

Toto pozorovanie nie je ojedinelé. Od 40. rokov minulého storočia sa hromadia podobné výsledky, ktoré ukazujú, že pravdepodobnosť vzniku rakoviny je daná nielen dobou pôsobenia karcinogénneho agens, ale aj stavom organizmu.

Ale možno všetko, čo bolo získané v experimente, nemá nič spoločné s výskytom rakoviny u ľudí? Nie, naopak, početné štatistické pozorovania naznačujú, že obezita zvyšuje pravdepodobnosť všetkých typov nádorov u ľudí. Ak teda vývoj rakoviny závisí od dĺžky pôsobenia karcinogénnych faktorov, potom u obéznych ľudí plynie čas rýchlejšie. Ani vzťah medzi fajčením a výskytom rakoviny nie je taký jednoznačný, ako si mnohí myslia. Veď z 10 fajčiarov sa rakovina pľúc vyskytuje približne u jedného človeka. Ak sú však medzi fajčiarmi ľudia s vysokou hladinou cholesterolu v krvi, potom sa pravdepodobnosť vzniku rakoviny zvyšuje 7-krát v porovnaní s tými, ktorí majú nízku hladinu cholesterolu v krvi. A vo všeobecnosti, keď sa myslí, že karcinogénny účinok je úmerný trvaniu pôsobenia karcinogénneho činiteľa na človeka, musíme pamätať na to, že časový faktor môže nielen zvýšiť dávku karcinogénu prijatého organizmom, ale samotné telo sa časom mení, podlieha procesu starnutia. Najmä s pribúdajúcim vekom sa prirodzene zvyšuje obsah tuku v tele, čiže vzniká vekom podmienená obezita.

Ako sa dá vysvetliť spomalenie nástupu „rakovinového veku“, keď je v experimente obmedzený kalorický obsah stravy a naopak zrýchlenie „karcinogénneho času“ s nadbytočnými hladinami cholesterolu?

Zdá sa najlogickejšie hľadať toto vysvetlenie v rámci rovnakých vzorcov, ktoré určujú vývoj aterosklerózy a metabolickej imunosupresie súvisiaci s vekom, alebo dokonca vo všeobecnejšej forme tých zákonov, ktoré riadia vývoj a rast tela.

Abstrahujme od otázky, čo presne sa podieľa na vzniku rakoviny: vírus, chemický karcinogén alebo spontánna chyba v štruktúre DNA aparátu bunkovej dedičnosti (spontánna mutácia). Nech je hlavný faktor akýkoľvek, predpokladom pre vznik rakoviny je delenie buniek. Tento stav je taký významný, že bunky, ktoré v dospelom tele stratia schopnosť deliť sa, sa na rakovinové bunky vôbec nezmenia. Na druhej strane, ak sa použijú určité vplyvy, ktoré zvyšujú intenzitu bunkového delenia, tak už len toto vedie k vzniku nádorov. Napríklad, ak sú bunky štítnej žľazy zvieraťa nútené rýchlo sa deliť, môže to prirodzene spôsobiť rakovinu.

Nasledujúci experiment je zaujímavý. Keď sa s jedlom a vodou dostane do tela málo jódu, ktorý je neoddeliteľnou súčasťou hormónu štítnej žľazy, koncentrácia tohto hormónu v krvi klesá. Tento pokles, oslabenie mechanizmu negatívnej spätnej väzby, vedie k zvýšenej aktivite tej časti hypotalamo-hypofyzárneho systému, ktorá stimuluje funkciu štítnej žľazy. V dôsledku zvýšenej stimulácie sa bunky štítnej žľazy rýchlo delia, čím sa zväčšuje „pracovná plocha“ orgánu. Toto kompenzačné zvýšenie je zamerané na doplnenie nedostatku hormónu štítnej žľazy. Ale keďže ešte stále nie je dostatok jódu na tvorbu hormónu (za experimentálnych podmienok sa jeho obsah v potrave a vode znižuje), rovnováha sa neobnovuje a štítna žľaza zostáva v stave neustálej zvýšenej stimulácie zameranej na zvýšenie intenzita jeho bunkového delenia. V takejto „nadmernej“ žľaze vznikajú nezhubné nádory a ak nadmerná stimulácia trvá dostatočne dlho, potom zhubné nádory. Ak sa však podáva hormón štítnej žľazy zvieratám v štádiu nezhubných nádorov, rovnováha v systéme sa obnoví a rozvoju rakoviny sa zabráni.

Tento príklad ukazuje, že jednou z podmienok, ktoré podporujú rozvoj rakoviny, je zvýšené delenie buniek. K takémuto deleniu môže dôjsť jednak vplyvom špecializovaných regulačných faktorov, ako sú hormóny, jednak v dôsledku posunu metabolizmu na tukovú dráhu zásobovania energiou, ako sa to pozoruje napríklad pri obezite.

Druhou dôležitou podmienkou prispievajúcou k rozvoju rakoviny je zníženie aktivity protinádorovej imunity.

Popredný austrálsky imunológ F. Burnet rozvinul myšlienku existencie „imunologického dohľadu“, ktorý chráni telo pred „cudzími“ bunkami. Tento jav je dobre známy. Vyskytuje sa pri transplantácii orgánov, ako je transplantácia srdca alebo obličiek, a pri liečbe niektorých ochorení. Takáto situácia však, samozrejme, v prirodzených podmienkach nenastáva, s výnimkou obdobia tehotenstva, kedy imunologický dohľad nad materským telom môže spôsobiť odvrhnutie plodu, keďže ten, podobne ako transplantácia, kombinuje obe „svoje vlastné“ – materské a „cudzie“ – otcovské antigény . Vedec naznačil, že pôsobenie imunologického dohľadu je namierené aj proti nádorovým bunkám – webpolyglot.ru. V skutočnosti existuje dostatok dôkazov na podporu skutočnosti, že zhubné bunky vznikajú v každom tele neustále. Ale vývoj nádorov z týchto buniek sa vyskytuje mnohokrát menej často, ako by sa dalo očakávať. Pri genetickej (vrodenej) nedostatočnosti transplantačnej imunity u detí alebo pri toxických účinkoch na imunitu niektorých látok však výskyt rakoviny oproti normálu výrazne stúpa.

Tieto pozorovania naznačujú, že účinnosť imunologického dozoru závisí od stavu bunkového imunitného systému. Medzitým je dnes už dobre známe, že aktivita bunkovej imunity klesá s vekom približne o 50 % do 50. roku života.

Po mnoho rokov sa verilo, že pokles aktivity bunkovej imunity súvisiaci s vekom je spojený so zmenami v samotnom imunitnom systéme, ktoré vznikajú v dôsledku zániku aktivity týmusu, regulátora bunkovej imunity. Keď sme však na základe konceptu metabolickej imunosupresie znormalizovali metabolizmus starších ľudí, ukazovatele bunkovej imunity sa zlepšili a v niektorých prípadoch aj obnovili. Navyše je pravdepodobné, že práve kombinácia porúch, ktoré spôsobujú metabolickú imunosupresiu a prispievajú k rozvoju aterosklerózy, vytvára podmienky aj pre zvýšené delenie somatických (telesných) buniek.

Obidva stavy, ktoré urýchľujú rozvoj rakoviny, sú teda obnovené. Kombináciu týchto dvoch stavov, podmienených rovnakými hormonálnymi a metabolickými zmenami, som označil slovom „kankrofília“ – doslova „láska k rakovine“.

V mechanizme kankrofílie, ktorá sa vyskytuje v procese normálneho starnutia, nie je nič za hranicami tých fyziologických zmien, ktoré boli jasne viditeľné na príklade tehotenstva. Podobné metabolické posuny totiž spôsobili potlačenie transplantačnej (a následne protirakovinovej) imunity a zabezpečili rýchly nárast bunkovej hmoty plodu (a teda mohli zvýšiť pravdepodobnosť vzniku rakoviny v akomkoľvek intenzívne sa deliacom bunkovom systéme). Všetko, čo sa deje mimo bunky, teda vo vnútornom prostredí tela, odkiaľ sa do bunky dostávajú energetické zdroje a stavebné látky, však môže ovplyvniť správanie bunky, napríklad jej schopnosť reprodukovať sa (množiť sa), ale nedokáže premeniť normálnu bunku na rakovinovú. Pre takúto malígnu transformáciu musia nastať zmeny v dedičnom aparáte bunky, jej génoch: napokon vlastnosť malignity je fixovaná v rakovinovej bunke, a nie vo vlastnostiach organizmu.

Existujú rôzne názory na povahu rakovinovej transformácie bunky. Snáď najúplnejším popisom tohto javu je vírusovo-genetický model. Podľa tohto modelu sa určité vírusy, ktoré spôsobujú sarkóm alebo rakovinu, spájajú s genetickým materiálom bunkového jadra, jadrovou DNA. Potom už samotný vírus nemožno v bunke detegovať: stal sa súčasťou génov hostiteľskej bunky. Zmena v aparáte dedičnosti produkovaná vírusovou DNA dáva bunke vlastnosť malignity. No keďže veľkosť vírusovej DNA je nemerateľne menšia ako DNA bunky, dlho nebolo možné „chýbajúci vírus“ vôbec odhaliť a len nezvyčajné správanie rakovinovej bunky naznačovalo, že malígna transformácia došlo. Samotný mechanizmus malígnej premeny zostal napriek početným pokusom vyriešiť túto hádanku ešte záhadnejší.

Dajme si nateraz pauzu od tohto zložitého problému a na základe zmien v správaní rakovinovej bunky sa pokúsime získať predstavu o tom, čo sa udialo v génoch, tak ako lekár často posudzuje infekčné ochorenie nie podľa mikróby, ktoré ochorenie spôsobili, ale charakteristikami krivky telesnej teploty. Už vieme, že najneobvyklejšie správanie rakovinovej bunky je jej neobmedzená schopnosť rozmnožovať sa alebo deliť. Ale reprodukcia vyžaduje použitie dodatočnej energie a konštrukčných materiálov na stavbu nových (dcérskych) buniek.

Normálne aj rakovinové bunky spotrebúvajú ako palivo hlavne glukózu. Je známe, že glukózu je možné energeticky využiť buď vo fermentačnom cykle, teda na dodanie energie bez účasti kyslíka, a potom je konečným produktom cyklu kyselina mliečna, alebo v dýchacom cykle (so spotrebou kyslíka), v ktorých konečnými produktmi sú oxid uhličitý a voda. Ale pri rovnakom množstve spotrebovanej glukózy je výdaj energie počas fermentácie teoreticky 18-krát nižší ako pri dýchaní. Bunky, ktoré spočiatku prijímali energiu len fermentáciou, v procese evolúcie nadobudli schopnosť dýchať, čím sa prudko zvýšila ich zásoba energie. Preto by bolo prirodzené očakávať, že rakovinové bunky, ktoré využívajú energiu obzvlášť intenzívne, budú mať intenzívnejšie dýchanie.

Ešte v 30. rokoch minulého storočia sa však v klasických štúdiách nemeckého vedca Otta Warburga ukázalo, že v rakovinových bunkách bola intenzita fermentácie naopak výrazne zvýšená. Vedec preto navrhol, že proces degenerácie bunky na rakovinovú je spôsobený poškodením mitochondrií - dýchacieho aparátu bunky. Prechod na starodávny, bezkyslíkový spôsob energie vedie k autonómnej, nekontrolovanej existencii bunky: začína sa správať ako nezávislý organizmus, ktorý sa snaží rozmnožovať (ako kvasinky a mikróby). Neskôr sa zistilo, že v rakovinových bunkách spolu s intenzívnou fermentáciou dochádza k dýchaniu, to znamená, že tieto bunky čerpajú energiu z dvoch zdrojov, ktoré sa zvyčajne navzájom vylučujú. To podkopalo základ Warburgovej teórie rakoviny. Nič to však nemení na fakte, že rakovinové bunky absorbujú zo svojho prostredia mnohonásobne viac glukózy ako normálne bunky, vďaka čomu akumulujú niekoľkonásobné množstvo kyseliny mliečnej. Ako vzniká fenomén Warburg?

Vráťme sa ešte raz k analógii medzi mikroorganizmami a rakovinovými bunkami. Mikróby môžu byť buď v „spiaci“ stave pokoja, keď nemajú dostatok potravy, alebo sa môžu intenzívne deliť, keď je v ich biotope dostatok potravy. Úplne iná situácia je pozorovaná u mnohobunkových organizmov, v ktorých jedna bunka priamo susedí s druhou a tvorí súvislé tkanivo. V takto usporiadanom systéme by kontinuálne delenie len narušilo štruktúru a aktivitu tkaniva – webpolyglot.ru. Navyše v mnohobunkových organizmoch je obsah glukózy v krvi a lymfe oveľa vyšší ako v prirodzenom prostredí jednobunkových organizmov. Ak sú tieto v podstate vždy ohrozené hladom, a preto sú prispôsobené na zachytávanie minimálneho množstva živín zo svojho prostredia, potom majú bunky vyšších organizmov vždy „sladký život“: 1 mililiter krvi normálne obsahuje približne 1 mg glukózy.

Ak by však glukóza vo vyšších organizmoch voľne vstúpila do bunky, spôsobilo by to množenie buniek nad mieru, rovnako ako sa mikroorganizmy množia v obohatenom živnom médiu. Preto je bunková membrána vo vyšších organizmoch takmer nepriepustnou membránou pre glukózu. Vstup glukózy do takejto bunky nastáva v dôsledku pôsobenia špeciálnych látok, hlavne inzulínu. O tom niet pochýb: pri poškodení pankreasu, pri znížení hladiny inzulínu v krvi a vzniku diabetes mellitus začnú bunky hladovať aj napriek výraznému zvýšeniu hladiny glukózy v krvi. Pre mnohé tkanivá existujú ďalšie rastové faktory, ale všetky majú aktivitu podobnú inzulínu, to znamená, že zabezpečujú tok glukózy do bunky.

Teraz sa opäť vráťme k rakovinovej bunke. Takáto bunka má zvýšenú schopnosť deliť sa, proces fermentácie glukózy v nej je výrazne zvýšený v porovnaní s normálom. Tiež sa zistilo, že rakovinová bunka pokračuje v delení, aj keď sa obsah inzulínu a iných rastových faktorov v médiu zníži 10-krát.

Prirodzená otázka znie: čo spôsobuje zvýšenú citlivosť rakovinovej bunky na inzulín a súvisiace faktory? Dôležitosť odpovede na túto otázku sa v poslednom čase ešte zvýšila, keď množstvo vedcov zistilo, že premenu normálnej bunky na malígnu spôsobuje len jeden z niekoľkých vírusových génov spojených s génmi bunkového jadra. Je známe, že jeden gén dokáže zabezpečiť produkciu jedného proteínu. Preto pôsobenie samotného proteínu mení správanie bunky z normálneho na malígne. Tento proteín už bol izolovaný z nádoru a je označený p 60 (molekulová hmotnosť 60 000) alebo transformačný proteín. Podľa funkcie sa ukázalo, že ide o proteín fosfokinázu - enzým schopný pripojiť fosfátovú skupinu k rôznym proteínom. Čo by mal tento proteín urobiť, aby sa bunka správala ako zhubná a najmä sa vydala cestou nepretržitého delenia?

V tejto súvislosti je možné predpokladať, že transformačný proteín p 60 (alebo iný s ním príbuzný proteín) zvyšuje citlivosť bunky na pôsobenie inzulínu a inzulínu podobných faktorov. Vďaka tomu sa zvyšuje tok glukózy do bunky, podobne ako sa to deje u mikróbov v prostredí obohatenom glukózou. Zároveň sa domnievame, že p 60 prostredníctvom fosforylácie zvyšuje aktivitu dvoch enzýmov - hexokinázy a fosfokinázy, ktoré riadia rozklad glukózy vo všeobecnej oblasti jej spaľovania počas fermentácie a dýchania. Ale keďže p 60 neovplyvňuje dýchací cyklus (oxidácia glukózy), fermentačný cyklus sa nevyhnutne zintenzívňuje. To vedie k hromadeniu kyseliny mliečnej, konečného produktu fermentácie (takto dochádza k Warburgovmu efektu). V dôsledku toho Warburgov efekt priamo nesúvisí s procesom degenerácie malígnych buniek. Je súčasťou všetkých rýchlo sa deliacich buniek (napríklad krviniek), pretože rýchlosť delenia a intenzita absorpcie glukózy sú vzájomne prepojené. Totiž vstup glukózy do bunky je začiatkom signálu, ktorý spôsobuje delenie bunky.

Najmä zvýšený prietok glukózy znižuje koncentráciu špeciálnej látky v bunke – cyklického AMP, ktorý, ako sa mnohí výskumníci domnievajú, aktivuje mechanizmus delenia buniek. Jedným z prvkov tohto mechanizmu je zvýšenie syntézy cholesterolu, spôsobené znížením koncentrácie cyklického AMP v bunke.

Samozrejme, bunkové delenie musí v prvom rade zabezpečiť prenos dedičnosti obsiahnutej v génoch jadra. To, či bunka vstúpi do procesu delenia alebo nie, však závisí od stupňa zásobovania bunky cholesterolom (ako kostra bunkovej membrány). Ak je napríklad inhibovaná syntéza cholesterolu v lymfocytoch, ktoré sa stretli s nepriateľským antigénom, mechanizmus duplikácie DNA v jadre sa nezapne a bunka nevstúpi do procesu delenia. Na prekvapenie mnohých sa ukázalo, že správanie bunky, teda jej pripravenosť na reprodukciu, neurčuje jadro, ale bunková membrána. Ale ak sa budete riadiť zdravým rozumom, bolo by „rozumné“, keby bunka začala proces delenia bez toho, aby si poskytla membránový plot. Okrem toho je nedávno známe, že jeden z medziproduktov syntézy cholesterolu, kyselina mevalónová, priamo stimuluje mechanizmus syntézy DNA v jadre, čím pripravuje jadro na prenos genetického materiálu.

Keď teda pod vplyvom transformujúceho sa proteínu glukóza nepretržite vstupuje do bunky, generuje to kaskádový signál, ktorý v konečnom dôsledku spôsobuje nepretržité delenie buniek. Inými slovami, pod vplyvom transformujúceho sa proteínu sa zvyšuje tok glukózy do bunky, rakovinová bunka sa začína správať ako jednobunkový organizmus, ktorý „je a delí sa“, čím demonštruje svoju schopnosť potenciálne zvečniť. Ak je teda v experimentálnych podmienkach možné normalizovať používanie glukózy, potom všetky ostatné príznaky malígnej bunky zmiznú (tento jav sa pozoruje u nádorov, ktoré vznikajú v dôsledku pôsobenia takzvaných vírusov závislých od teploty).

Teraz si to zhrňme. Už sme zdôraznili, že zhubný nádor môže byť vytvorený takými rôznymi vplyvmi, ako sú vírusy, chemické karcinogény, ultrafialové svetlo a hormóny. Všetky tieto faktory však vedú k vzniku malígnych buniek, ktoré majú rovnaké biologické vlastnosti (predovšetkým vlastnosť potenciálnej nesmrteľnosti - webpolyglot.ru). Preto, aby sme lepšie porozumeli podstate rakoviny, musíme nájsť odpoveď na otázku: ako takéto rozdielne faktory spôsobujú rovnaký biologický účinok? Nedostatok prijateľnej odpovede na túto otázku je spôsobený nielen zložitosťou samotného problému, ale aj tým, že pokusy o jeho riešenie sa uskutočňujú buď výlučne na úrovni bunkových mechanizmov, alebo na úrovni organizmu. Vo svetle predstáv o kankrofílii možno brať do úvahy obe tieto podmienky.

Čo sa týka vírusovej karcinogenézy, všeobecne sa uznáva, že vírus spôsobujúci rakovinu zavedie do bunkového jadra gén, ktorý určuje vysokú produkciu transformujúceho proteínu. To stačí na premenu normálnej bunky na rakovinovú. Produkcia tohto proteínu bunkou sa môže pravdepodobne zvýšiť pod vplyvom iných, nevírusových faktorov, keďže prítomnosť podobného génu bola teraz objavená v normálnych bunkách u všetkých živočíchov – od vtákov až po vyššie cicavce. V normálnej bunke je však tento gén neaktívny. Je možné, že chemické karcinogény, poškodzujúce gény, môžu prostredníctvom zmien spôsobených týmito poškodeniami aktivovať produkciu transformujúceho proteínu a tým spôsobiť premenu normálnej bunky na rakovinovú.

Treba si uvedomiť, že transformujúci proteín bol doteraz objavený len v špeciálnom type malígnej bunky – sarkóme. Ale skutočnosť, že nielen bunky sarkómu, ale aj rakovinové bunky intenzívne absorbujú glukózu, naznačuje, že zvýšená produkcia transformujúceho sa proteínu je vlastná každej malígnej bunke. Nedávno sa tento predpoklad potvrdil.

Čo sa týka ultrafialových lúčov (ako aj niektorých iných typov ožiarenia), aj tie spôsobujú mutácie a v tomto smere je ich účinok v mnohom podobný vplyvu chemických karcinogénov. Vplyv väčšiny hormónov na vznik rakoviny možno vysvetliť zvýšením intenzity bunkového delenia, čím sa zvyšuje pravdepodobnosť zavlečenia vírusu do jej genetického aparátu alebo poškodenia génov chemickým karcinogénom. Okrem toho v procese intenzívneho delenia buniek dochádza k „spontánnym“ mutáciám, ktoré môžu spôsobiť rakovinu v dôsledku zvýšenej produkcie transformujúceho proteínu.

Niektoré hormóny, ako napríklad stresové hormóny kortizol a adrenalín, znižujú protinádorovú imunitu, čo zvyšuje pravdepodobnosť, že z „náhodnej“ nádorovej bunky vznikne nádor.

Napokon množstvo hormónov prispieva k poruchám metabolizmu, čo vedie k vzniku kankrofílie. Napríklad nadbytok inzulínu pôsobí podobne, keďže tento hormón spôsobuje obezitu so všetkými z toho vyplývajúcimi následkami. Najmä sa teraz ukazuje, že zvýšené hladiny cholesterolu v lymfocytoch pravdepodobne zhoršujú schopnosť jadrových génov zotaviť sa z poškodenia, napríklad ultrafialovým svetlom. Ak je to tak, potom metabolické posuny charakteristické pre kankrofíliu spôsobujú nielen metabolickú imunosupresiu a stimulujú delenie buniek, ale tiež zhoršujú schopnosť „opraviť“ DIC, aby sa eliminovala rakovinová mutácia. Preto je narušená oprava DNA spôsobená metabolickými poruchami tretím faktorom pri kankrofílii.

To vytvára podmienky pre vznik rakoviny, prípadne kankrofílie. Ale kankrofília – „láska k rakovine“, podobne ako láska vo všeobecnosti, môže byť buď prechodná (ak sa kankrofília objaví pod vplyvom stresu alebo nadmernej výživy) alebo trvalá (keď je kankrofília založená na normálnom alebo zrýchlenom procese starnutia). V tejto súvislosti si nemožno nevšimnúť dva nápadne podobné javy, z ktorých jeden sa javí akoby zvonka bunky a druhý zvnútra. V prvom prípade hovoríme o vekom podmienenom zvýšení inzulínu v krvi počas normálneho starnutia, alebo, čo je to isté, pri obezite. Všetky faktory podobné inzulínu pôsobia mimo bunkovej membrány. Preto nedokážu premeniť normálnu bunku na rakovinovú. Ale môžu dočasne prepožičať normálnej bunke vlastnosti, ktoré zvyšujú pravdepodobnosť jej degenerácie. Zároveň je zarážajúce, že pre prejav vlastností samotnej rakovinovej bunky sú nevyhnutné rovnaké metabolické podmienky: zvýšená výživa a zvýšená syntéza cholesterolu. Tieto podmienky vytvárajú iba faktory pôsobiace zvnútra bunky.

Vo svetle predstáv o kankrofílii je možné vysvetliť aj úlohu množstva faktorov, ktoré urýchľujú alebo spomaľujú vznik rakoviny. Negatívne duševné emócie a duševná depresia, o ktorých sa dnes dôvodne predpokladá, že prispievajú k nástupu (alebo rýchlejšej progresii) nádorového procesu, pôsobia v tomto smere ako chronický stres. Rovnako všetky tie faktory (alebo stavy), ktoré zhoršujú citlivosť hypotalamu na regulačné signály alebo zvyšujú využitie tuku ako paliva, prispievajú k rozvoju rakoviny. Nadmerné osvetlenie (okrem toho, že ultrafialová časť spektra spôsobuje určité mutácie v génoch) teda zvyšuje prah citlivosti hypotalamu na regulačné signály. Dôkazom je, že pri pokusoch na zvieratách sa pomocou tohto svetelného režimu reprodukujú niektoré typy nádorov.

Ukázalo sa, že zvýšená mobilizácia tuku spôsobená nikotínom alebo nadbytkom kofeínu z čaju a kávy podporuje rozvoj rakoviny v experimentálnych podmienkach. A mnohé chemické karcinogény zjavne prispievajú k vzniku nádorov nielen v dôsledku poškodenia génov, ale aj v dôsledku metabolických porúch, ktoré spôsobujú.

Napokon samotný nádor pôsobí na telo tak, že v ňom vznikajú metabolické poruchy ako pri bežnej kankrofílii.

Naopak, všetko, čo normalizuje činnosť hypotalamu a znižuje využitie tuku ako paliva, slúži na prevenciu rakoviny. Presne tak blahodarne pôsobí racionálna strava, vysoká fyzická aktivita a antidiabetikum fenformín.

Pri štúdiu akejkoľvek choroby sa vedci snažia zistiť príčinu jej výskytu alebo etiológiu (etio - príčina) a mechanizmus jej vývoja, to znamená patogenézu (patos - utrpenie). Na základe skutočnosti, že rakovina sa môže vyvinúť pod vplyvom rôznych príčin (vírusy, chemické karcinogény, fyzikálne faktory a hormóny), vynikajúci onkológ N. Petrov označil rakovinu za polyetiologické (mnohopríčinové) ochorenie. Ale ak vezmeme do úvahy, že všetky tieto dôvody spôsobujú rovnaké zmeny v bunkovej aktivite, potom môžeme povedať, že rakovina je polyetiologické, ale monopatogénne ochorenie. To znamená, že všetky príčiny jeho výskytu „spúšťajú“ rovnaký mechanizmus malígnej transformácie bunky - webpolyglot.ru. V tomto mechanizme hrá významnú úlohu pôsobenie transformujúceho proteínu. Zvyšuje citlivosť bunky na pôsobenie inzulínu a inzulínu podobných rastových faktorov, ako sa teraz ukazuje, zvýšením počtu ich receptorov. To vytvára nepretržitý tok glukózy do bunky, čo určuje jej správanie ako rakovinovej bunky.

Ak vezmeme do úvahy toto všetko, možno tvrdiť, že jedným zo skutočných spôsobov, ako spomaliť nárast výskytu rakoviny súvisiaci s vekom, a to aj bez úplného pochopenia jej podstaty, je normalizácia metabolických procesov. Ťažkosti na tejto ceste sú však stále dosť veľké. Je to do značnej miery spôsobené tým, že aj za najpriaznivejších podmienok prostredia, ako starneme, prirodzene dochádza k poruchám homeostázy, aj keď v rôznej miere. Tým sa starnutie stáva najuniverzálnejším ochorením nielen preto, že je spoločné pre každého, ale aj preto, že so sebou nesie základné príznaky všetkých normálnych chorôb.

kvalitná a spoľahlivá údržba (údržba, správa) webových stránok,

online obchody, výklady, blogy, fóra a iné webové projekty lacno.

Kompletná administrácia webu vrátane napĺňania obsahu a propagácie.

Metodologické, metodologické problémy a praktické ukazovatele ľudského rozvoja

Pri citovaní jednotlivých materiálov zo stránky je striktne vyžadovaný voľne indexovaný spätný odkaz

Vírusová povaha rakoviny

Preventívna medicína sa zrodila pred tisíckami rokov za čias Mojžiša. Biblia hovorí, že to bol Mojžiš, inšpirovaný Bohom, kto vytvoril prvý zdravotný kód v histórii. Mojžiš zaviedol nielen karanténu pre infekčné choroby, ale vyvinul celý rad špeciálnych sanitárnych a epidemiologických opatrení vrátane odstraňovania odpadových vôd. Mojžiš o stáročia predbehol svoju dobu v chápaní a liečení chorôb.

Aké sú príčiny rakoviny

V súčasnosti je známych viac ako 50 vírusov (odrody RNA aj DNA), ktoré spôsobujú rakovinu u zvierat.

Mohlo by vás zaujímať:

Registrácia: (3,-6689,

Povaha rakovinových buniek

Vedci odhalili záhadu

rast. Dá sa vytvoriť univerzálny liek na úspešnú liečbu aspoň väčšiny všetkých typov zhubných nádorov?

Vzhľadom na existenciu jediného mechanizmu rastu spoločného pre všetky z nich je to celkom možné.

Uznáva moderná veda prítomnosť takéhoto mechanizmu v prírode?

Doktor biologických vied A. N. Luchnik (Ústav biológie RAS) vo svojich nedávno publikovaných článkoch uvádza a dokazuje: áno, takýto mechanizmus existuje u všetkých zhubných nádorov a podrobne popisuje podstatu jeho deštruktívneho účinku. V skratke to vyzerá takto:

Univerzálny samourýchľovací motor rastu rakoviny je prekvapivo jednoduchý.

Je známe: čím je zariadenie jednoduchšie, tým je ťažšie ho rozbiť. Náročné je najmä zastavenie motora, spojeného s vodičom (chorým telom) do jedného celku.

Ako taký vodič kentaura opraví nefunkčný motor, ktorý sa v ňom nachádza? Začne do seba namiesto oleja a paliva liať kyselinu sírovú? Začne odrezávať a vyhadzovať neúspešné komponenty a diely bez výmeny?

Pre rozumného človeka je odpoveď jasná. Naše telo takýmto zneužívaním „neopravuje“ svoje poškodené orgány a systémy. Nekontrolovateľnosť a nezraniteľnosť rakoviny sa vysvetľuje skutočnosťou, že prispôsobila zdravú túžbu tela „opraviť sa“ čo najrýchlejšie, aby slúžila vlastným sebeckým záujmom.

Spúšťa sa mechanizmus rastu rakoviny. samotný organizmus, bezprostredne po degenerácii určitého počtu jeho normálnych buniek na rakovinové bunky (vedecky sa tieto bunky nazývajú „malignita“). A tento mechanizmus nezávisí od dôvodov, ktoré spôsobili malignitu buniek, a je univerzálny pre akýkoľvek malígny nádor.

Hlavným dôvodom vzniku rakovinového nádoru je zlyhanie genetickej obrany tela proti malígnym („nesprávnym“) bunkám.

Ak sú niektoré dôležité gény „oslabené“ a umožňujú vznik rakovinového nádoru, nič iné v tele nezastaví jeho rast bez liečby. Rozdiel môže byť len v načasovaní tragického konca.

Ako bolo obrazne povedané vyššie, telo pacienta sa vôbec nesnaží zabiť rakovinový nádor. Naopak, všetkými možnými spôsobmi jej pomáha rásť a deliť sa čo najrýchlejšie: kŕmi ju, dáva jej vodu a nasýti ju kyslíkom. To znamená, že sa zdá, že je zapojený do skutočného sebazničenia! Z čoho?!

Telo totiž rastúci nádor vníma ako nezahojenú ranu a snaží sa ho liečiť ako obvykle – stimuláciou rastu svojich buniek. Vedci sa už dlho snažili presne zistiť, ako nádory nútia systém hojenia rán v tele, aby slúžil sám sebe.

Bolo dokázané, že v akomkoľvek rakovinovom nádore niektoré bunky vždy odumierajú bez zjavného dôvodu, akoby „sama od seba“.

Normálne bunky môžu zomrieť na aloptózu (sebadeštrukcia naprogramovaná v ich DNA) alebo na nekrózu (smrť z vonkajších príčin).

Moderná teória karcinogenézy (rast rakoviny) odhalila inaktiváciu niektorých génov pri rakovine.

Najdôležitejším génom je p53 a produktom jeho práce je rovnomenný proteín. Riadi už spomínanú apoptózu, bunkový cyklus a delenie a stabilitu genómu. Ak dôjde k poruchám v p53, bunka sa zmení na rakovinu.

Je dobre známe, že v rakovinových bunkách gén p53 nefunguje a nedochádza k apoptóze. Teoreticky ich možno rozdeliť nekonečne veľakrát.

Ak bunky nezomrú na apoptózu, ale na poškodenie spôsobené poruchami krvného obehu, jedmi, rezmi, údermi, žiarením atď., potom sa to nazýva nekróza.

Až pri nekróze bunky uvoľňujú do okolia takzvané „rastové faktory“ – látky, ktoré nútia telo prudko zvyšovať prísun živín a kyslíka do miesta ich smrti a zároveň budovať sieť nových ciev. tam.

Doktorovi vied A. R. Luchnikovi sa podarilo nájsť a presvedčivo zdôvodniť princíp „sebašetrenia“ pri rakovine. Sformuloval to takto:

„Všeobecný univerzálny princíp genetickej nestability u akýchkoľvek malígnych nádorov.

Rakovinová bunka má dedičné oblasti s jedným reťazcom DNA v jednom alebo niekoľkých chromozómoch (pri leukémii často v celom genóme) namiesto obvyklého systému dvoch reťazcov molekúl DNA pre zdravú bunku. V každej generácii takýchto buniek sa vyskytujú náhodné zlomy chromozómov s frekvenciou približne 1 – 30 %.

Ak sa delí bunka so zlomeným chromozómom, potom jej dve dcérske bunky s vysokou pravdepodobnosťou odumrú nekrózou. Ak takéto odumierajúce bunky tvoria približne 10 % z celkového počtu nádorových buniek, potom systém hojenia rán v tele začne aktívne podporovať zrýchlený rast a delenie rakovinových buniek.“

Preto čím viac ľudí otravuje rakovinové nádory rôznymi jedmi, páli ich žiarením, reže ich nožmi chirurgov a prepichuje ich pri biopsiách a punkciách, tým sú tieto nádory nahnevanejšie, tým rýchlejšie rastú a metastázujú.

TOTO JE MIMORIADNE DÔLEŽITÉ ZISTENIE

Problém je aj v tom, že čím silnejšie jedy lekári liečia nádor, tým vyššia je pravdepodobnosť, že pacient na takú liečbu sám zomrie, a to rýchlejšie ako na rakovinu. Pamätáte si na „vodiča kentaura“ zo začiatku tohto článku?!

Prílišné nadšenie vedcov a lekárov pre inkvizičné metódy doteraz sťažovalo vytvorenie univerzálneho protinádorového činidla.

Problém riešia jednostranne, bez toho, aby venovali pozornosť telu ako celku. Nemyslia na skutočný dôvod vzniku týchto nádorov. Telo je svojou povahou vyvážený systém, ktorý je veľmi ťažké deaktivovať. Ale náš moderný spôsob života, ekológia, potravinárske výrobky – stále viac a viac zložené z chemikálií – vo všeobecnosti tomu sami rozumiete. Ale čo s tým robiť?

V prvom rade sa milujte, správajte sa k sebe nie ako k samostatnému človeku, ale vnímajte sa ako súčasť obrovského organizmu – malej bunky v tele Boha. Veď sme ním my. V tomto tele nemôžeme žiť vlastným sebeckým životom – ničíme tým rovnováhu systému ako celku a tým ohrozujeme nielen seba, ale aj celý organizmus, pretože všetko je v ňom prepojené. Tým, že si nechávame viac pre seba, zanášame sa toxínmi, zároveň niekto iný toho nemá dostatok a trpí tým a tak trpí celé telo.

Odpusť KAŽDÉMU, kto ti spôsobil problémy, pretože každý robí chyby – a tvoja nevôľa a hnev spôsobuje obrovské škody nielen im, ale aj tebe – všetci sme predsa jedno.

Možno tomu neveríte, ale tým, že zmeníte iba seba a svoj postoj k druhým, úprimne im odpustíte a budete im priať všetko dobré, zbavíte sa tejto „zlej“ choroby. Vyskytli sa prípady, keď sa človek po prehodnotení svojho života zbavil rakoviny v priebehu jedného až dvoch týždňov.

A tiež si prečítajte:

Nová kryptomena

Vyhľadávanie

Všetko o vašom zdraví | Alternatívna medicína | Recepty | Liečba | Choroba

Všetko o vašom zdraví | Alternatívna medicína | Recepty | Liečba | Choroba

Všetky práva sú vyhradené platnou legislatívou Ukrajiny a medzinárodnými dohodami.

Rozširovanie materiálov na stránke je povolené len tým, ktorí sú na túto stránku zaslaní.

V opačnom prípade bola širšia škála materiálov úplne zablokovaná.

Všetky práva sú vyhradené platnou legislatívou Ukrajiny a medzinárodných krajín.

Povaha rakovinových buniek

Odkedy Richard Nixon oficiálne vyhlásil vojnu rakovine podpísaním amerického zákona o kontrole rakoviny, viac ako sto miliárd dolárov z peňazí daňových poplatníkov bolo vynaložených na výskum a vývoj liekov v snahe odstrániť túto chorobu a ďalšie bilióny minuli samotných pacientov, ale výsledky zostávajú sklamaním.

Dokonca aj po štyridsiatich rokoch vedenia komplexnej „tradičnej“ (chirurgia a chemoterapia) a „nukleárnej“ (radioterapia) vojny proti rakovine je diagnostikovaná táto choroba každému štvrtému – a podľa prognóz bude počet prípadov naďalej rásť. neustále rastú.

Možno táto monumentálna porážka odráža skutočnosť, že povaha rakoviny bola zásadne nepochopená a zároveň boli naše pokusy predchádzať jej alebo ju vyliečiť chybné?

Takže otázka, na ktorú je potrebné odpovedať nanovo, znie: čo je rakovina?

Možno by sme sa mali vrátiť k základnej otázke: čo je rakovina? Koniec koncov, kým nenájdeme definitívnu odpoveď, všetky pokusy „zabrániť“ alebo „liečiť“ chorobu, ktorej nerozumieme, sú odsúdené na neúspech.

Za posledné polstoročie poskytla „mutačná teória“ ustálené vysvetlenie príčiny rakoviny, podľa ktorej nahromadené mutácie v našich bunkách vedú niektoré obzvlášť zraniteľné bunky k „šialenstvu“. Ich „šialené“ a „skreslené“ správanie je výsledkom mnohých deštruktívnych javov v DNA, ktorá normálne udržiava ich „civilizované“ aktivity vo vzťahu k obrovskému mnohobunkovému spoločenstvu ako celku – organizmu. Z tohto hľadiska sa tieto darebné bunky nepretržite množia a vytvárajú nádor, pričom rôznymi spôsobmi napodobňujú charakteristiky infekčných procesov v tele hostiteľa, až kým nádor nezasiahne do životne dôležitých procesov, čo nakoniec vedie k smrti.

Podľa tejto hypotézy, ktorá je silne ovplyvnená Darwinovou evolučnou teóriou (niekedy nazývanou „vnútorný darwinizmus“, ktorá poháňa vývoj zdravých buniek na zhubné), je tento proces veľmi podobný prirodzenému výberu, t.j. náhodné mutácie sú prospešné pre prežitie a proliferáciu rakovinových buniek v nádore. Poškodenie DNA môže nastať tak prostredníctvom zdedenia defektných sekvencií DNA („zlé gény“), ako aj vplyvom deštruktívnych chemikálií (napríklad tabaku) alebo rádiového žiarenia.

Aj keď tento názor poskytuje určité vysvetlenie, môže byť aj zavádzajúci. Napríklad jedným zo základných princípov evolúcie je, že náhodné mutácie sú takmer vždy nebezpečné a vedú k bunkovej smrti. Zdá sa však, že v tomto prípade sú rakovinové bunky tými skutočnými „šťastnými“. Namiesto toho, aby umierali ako normálne bunky, keď čelia náhodným mutáciám, prejavujú presne opačnú reakciu: stávajú sa nesmrteľnými, nie sú schopné podstúpiť programovanú smrť, ako sa to stáva u zdravých buniek.

Je potom premena zdravej bunky na rakovinovú skutočne založená na náhodnosti a chaose? Nádorové bunky predsa vykazujú vysoko organizované správanie, takže sa zdá nemožné, že by mohli byť stimulované takými úplne náhodnými silami, ako je mutácia...

Napríklad rakovinové bunky (nádory alebo novotvary) sú schopné vybudovať si vlastný systém zásobovania krvou (angiogenéza), sú schopné sa chrániť umlčaním génov potláčajúcich rakovinu a aktiváciou génov iniciujúcich nádor, pričom uvoľňujú agresívne enzýmy, aby sa mohli voľne pohybovať po celom tele. tela, dokážu zmeniť svoj metabolizmus, žiť v prostredí s nízkym obsahom kyslíka, vysokým obsahom cukru a vysokou kyslosťou a tiež vedia, ako odstrániť svoje vlastné povrchové receptory, aby sa vyhli detekcii bielymi krvinkami.

Mohli by byť tieto zložité vzorce správania výsledkom náhodnej mutácie? A je možné, že náhodné mutácie môžu viesť k vytvoreniu rovnakých „šťastných“ súborov genetických vlastností zakaždým, keď sa v ľudskom tele vytvoria nové formy rakoviny?

Náhodné mutácie nepochybne zohrávajú dôležitú úlohu pri iniciácii a podpore rakoviny, ale samotné nestačia na úplné vysvetlenie.

Rakovina ako prastarý program prežitia

Prelomová teória prezentovaná vedcom Paulom Davisom z Arizona State University a vedcom z Austrálskej národnej univerzity Charlesom Lineweaverom pomôže vrhnúť toľko potrebné svetlo na skutočnú povahu rakoviny.

"Rakovina nie je náhodná zbierka sebeckých, zle sa správajúcich darebných buniek, ale vysoko efektívna, naprogramovaná reakcia na stres, vycibrená počas dlhého obdobia evolúcie."

Davis a Lineweaver vo svojom hlavnom článku Cancer Tumors as Multicellular 1.0: Distant Ancestral Genes navrhli, že rakovina je atavizmus získaný z genetického arzenálu, ktorý je starý najmenej miliardu rokov a stále pretrváva – zvyčajne leží spiace – hlboko v genóme našich buniek. Davis nazýva túto skrytú genetickú vrstvu mnohobunková 1.0. Obsahuje cesty a programy, ktoré boli kedysi nevyhnutné pre našich dávnych bunkových predchodcov a ich raných proto-spoločenstiev, aby prežili v úplne inom prostredí.

Bez vysoko diferencovaných buniek a špecializovaných orgánov vyšších metazoán (metazoán 2.0) by bunky s genetikou metazoánov 1.0 mali prospešné vlastnosti, ktoré by im umožnili prežiť priamy kontakt s úplne iným, drsnejším (pre nás) prostredím.

Napríklad pred miliardou rokov boli hladiny kyslíka v atmosfére extrémne nízke, pretože fotosyntéza sa ešte nevyvinula tak, aby produkovala jeho bohatú zásobu. To znamená, že bunkový život by sa v tom čase musel naučiť prosperovať v prostredí s nízkym obsahom kyslíka alebo bez kyslíka - čo je presne to, čo rakovinové bunky robia, využívajúc aeróbnu glykolýzu na výrobu energie namiesto oxidatívnej fosforylácie.

Davis a Lineweaver zhrnuli svoje názory takto:

„Navrhujeme, že rakovina je atavizmus, ku ktorému dochádza, keď genetické alebo epigenetické chyby odomknú starodávny arzenál už existujúcich adaptácií, ktoré obnovia dominanciu skoršej vrstvy génov, ktoré kontrolovali voľné kolónie iba čiastočne diferencovaných buniek podobných nádoru. Existencia takýchto nástrojov naznačuje, že progresia novotvaru (rakoviny) v hostiteľskom organizme je jasne odlišná od normálnej darwinovskej evolúcie.

Namiesto toho, aby sme považovali charakteristický znak nepretržitej reprodukcie rakoviny za novo vyvinutú vlastnosť, ktorá bola zanedbaná náhodnou mutáciou, mala by sa považovať za „predvolený“ stav bunky, ktorý sa vyvinul pred miliardou rokov, keď bola „nesmrteľnosť“ prvou prioritou.

Pamätajte, že táto starodávna zbierka buniek nemala rovnakú diferenciáciu typu buniek a špecializáciu tkanív ako u vyšších živočíchov (t. j. koža, vlasy, nechty atď.) na ochranu pred škodlivými vplyvmi prostredia.

Ak je rakovina odhaleným prastarým programom prežitia, neznamená to, že „mutačná teória“ stále neobsahuje nejakú pravdu. Genetické lézie a mutácie v podstate prispievajú k rozvoju rakoviny, ale namiesto toho, aby sme ich považovali za „spôsobujúce“ komplexný systém správania súvisiaceho s rakovinou, bolo by presnejšie považovať ich za odhaľovanie už existujúceho súboru genetických programov ( atavizmus).* Napríklad existuje viac ako sto onkogénov, o ktorých je známe, že existujú v našej DNA a sú spoločné pre širokú škálu rôznych druhov vrátane ovocných mušiek, čo ukazuje, aké staré (minimálne 600 miliónov rokov) a univerzálne ( vyskytujúce sa vo väčšine mnohobunkových organizmov) sú.

V tomto novom spôsobe myslenia už rakovinu nemožno vnímať ako nejaký vopred určený gén časovanej bomby, ktorý je v nás zabudovaný, alebo jednoducho ako vedľajší produkt kumulatívneho vystavenia genotoxickým látkam.

S najväčšou pravdepodobnosťou je rakovina starodávnou reakciou na prežitie v čoraz toxickejšom prostredí, s neprirodzenou výživou a oslabenou imunitou. Tieto bunky sa naučili prežiť v neustálom nadmernom strese, neustále sa samoliečia (replikujú) a riadia sa zásadou: všetko, čo ťa nezabije, ťa posilní.

Rakovinu už nemožno vnímať ako niečo zlé, čo sa deje vo vnútri zdravého tela. Rakovina je niečo, čo telo aktívne podstupuje v reakcii na nezdravé bunkové, fyzické a planetárne prostredie. Namiesto vyjadrenia fyzickej abnormality to môže byť vyjadrenie fyzickej inteligencie a schopnosti našich buniek prežiť v podmienkach, ktoré hrozia ich zničením do bodu, za ktorým je prežitie nemožné.

Osvetľuje aj deštruktívnu povahu chemoterapie a rádioterapie. Nádory obsahujú širokú škálu buniek, z ktorých mnohé sú v podstate benígne (nikdy by telu neublížili) a niektoré z nich obsahujú aj škodlivejšie bunky.

Invázne bunky sú vo svojej genetickej konfigurácii (multicelulárne 1.0) prvotnejšie kvôli tomu, koľko poškodenia musia počas svojho životného cyklu znášať. Práve tieto bunky sú najodolnejšie voči chemoterapii a je menej pravdepodobné, že odumrú, keď sú im vystavené. Preto chemoterapia a rádioterapia zabíjajú bunky, ktoré v skutočnosti nepredstavujú hrozbu.

Je zmysluplnejšie pozerať sa na rakovinu nie ako na „monolitickú chorobu“, ale ako na symptóm zhoršujúcich sa bunkových a environmentálnych podmienok. Inými slovami, prostredie bunky sa stalo nehostinným pre jej normálne fungovanie a aby jej pomohlo prežiť, bunka prechádza hlbokými genetickými zmenami, ktoré rekapitulujú staré genetické dráhy, ktoré spájame s fenotypom rakoviny. Tento „ekologický“ prístup vracia našu pozornosť k príčinám „ochorení“, ktorým sa dá predchádzať a ktoré je možné liečiť, namiesto obskúrneho a zastaraného konceptu „defektných génov“, nad ktorými nemáme kontrolu.

V podstate musíme posunúť naše myslenie z pohľadu, že rakovina je niečo neprirodzené, čo sa nám deje, k takému, kde rakovinu vnímame ako úplne prirodzenú reakciu nášho tela na prežitie v neprirodzených podmienkach. Zmeňte tieto podmienky k lepšiemu a získate z toho oveľa väčší úžitok ako z boja proti rakovine ako nepriateľa.

* Pojem rakovina ako atavizmus možno vysvetliť takto: atavizmus je staršia genetická vlastnosť, vlastnosť, ktorá sa už nepoužíva, a preto je potláčaná novo vyvinutými génmi. Príkladom je popruh medzi prstami. Kým sme v brušku, má ich každý, no počas embryonálneho vývoja miznú. To sa deje prostredníctvom procesu „programovanej bunkovej smrti“, známej tiež ako apoptóza. Telo jednoducho zapne gény apoptózy v tkanivách spojených s tkanivom s pavučinou a tieto bunky sa potichu rozložia, výsledkom čoho sú normálne ruky a nohy bez pavučiny. Zaujímavosťou je, že rakovinové bunky sú rakovinové, pretože neumierajú.

Buď zabudli, ako podstúpiť programovanú smrť (apoptóza), alebo boli traumou (genetická porucha) či environmentálnym stresom (epigenetická zmena) prinútení potlačiť gény, ktoré by im umožnili zomrieť.

Rakovinové bunky sú v podstate skopírované zo starodávneho genetického súboru nástrojov, ktorý ich predchodcovia pred miliardou rokov používali na prežitie vo veľmi drsnom prostredí a kde replikácia bola oveľa výhodnejšia vlastnosť ako smrť.

Povaha a pôvod vírusov

Antigénna variabilita vírusu chrípky a aspekty jeho štúdia.
Riešenie na získanie účinných oslabených variantov vírusu chrípky bráni jedinečná plasticita a variabilita jeho antigénnych vlastností. Takmer každoročné epidémie chrípky v rôznych intervaloch sa stávajú globálnymi. V posledných rokoch je infekciou spôsobujúcou pandémie vírus chrípky A. Analýza antigénnych posunov v rámci každého z jeho troch typov ukazuje, že k zmene antigénneho zloženia kmeňov vírusu typu AO na typ A dochádzalo postupne a k prechodu z typu A1 do A2 bol ostrý.
Po tom, čo bolo v roku 1957 zaznamenané, že sa v prírode objavil nový sérologický typ A2, zdal sa istý čas stabilný, hoci došlo k menším zmenám. Ale už v roku 1964 sa stali významnými a po epidémii v Hongkongu sa vírusy tak dramaticky líšili, že sa predpokladalo, že vznikol nový antigénny typ A. Počas evolúcie vírusu sa zmenili nielen antigénne vlastnosti povrchových proteínov. , ale aj iné vlastnosti. Kmeň vírusu chrípky izolovaný počas epidémie v rokoch 1971-1972, na rozdiel od predtým cirkulujúcich kmeňov, výrazne zvýšil svoju reprodukčnú a neuraminidázovú aktivitu, prudko zvýšil termostabilitu vírusov a získal schopnosť pravidelne spôsobovať virémiu u myší (Zakstelskaya et al., 1969 Sokolov, Podchernyaeva, 1975).
Ak boli predtým vírusy typu B relatívne stabilné, potom od roku 1967 dochádza k nepretržitým zmenám (Seihachiro, Mitsuo, 1974). V apríli až máji 1974 boli izolované nové kmene vírusu chrípky, z ktorých B/Hong Kong 15/72 sa považuje za nový variant a iné za medzistupeň medzi starými a novými kmeňmi, čo nám umožňuje prehodnotiť údaje o antigénnu stabilitu vírusu chrípky B a naznačujú vznik nového sérotypu.
Vzniká tak obraz významných antigénnych zmien v rámci typov A a B. To, prirodzene, priťahuje veľkú pozornosť vedcov zaoberajúcich sa problémom chrípky. Keďže ani prítomnosť intenzívnej imunity v populácii nemôže spôsobiť také veľké antigénne zmeny vo víruse chrípky, bola vyslovená hypotéza o periodicite rekombinácií, ktoré sa vyskytujú medzi ľudskými a zvieracími vírusmi chrípky, ako aj medzi ľudskými a vtáčími vírusmi. Pri rozvíjaní tejto hypotézy sa ukázalo, že chrípka prirodzene postihuje ošípané, kone, morky, kurčatá, kačice, rybáriky a tento zoznam stále rastie. V krvnom sére majú protilátky proti vírusom ľudskej chrípky. To nie je prekvapujúce, pretože fragmentácia genómu vírusu chrípky určuje možnosť nielen intrašpecifickej, ale aj interšpecifickej rekombinácie.
Preparatívna separácia neuraminidázy a hemaglutinínu otvára vyhliadky na hĺbkovú analýzu vzťahu medzi jednotlivými charakteristikami. Niektorí výskumníci (Webster a. o., 1973; Gorev a kol., 1974) poznamenávajú, že rekombinantný vírus súčasne s hemaglutinínom získava virulenciu. Existuje súbor rekombinantov so špecifikovaným hemaglutinínom a neuraminidázou.
V súčasnosti mnohé virologické laboratóriá po celom svete študujú epizootiku chrípky a analyzujú antigénne vzťahy s ľudskou chrípkou. Prácu v tomto smere koordinuje a stimuluje WHO. Zložitosť tohto problému si vyžaduje nejednoznačný prístup k jeho riešeniu. Paralelné hľadanie iných prístupov k tejto problematike by sa nemalo považovať za alternatívy.
V 40-50 rokoch bol experimentálne dokázaný vznik antigénnych variantov pri prechode vírusu v tele imunizovaných zvierat (Archetti, Horsfoll, 1960). Tieto zmeny boli celkom perzistentné, vírusy si zachovali svoju novú antigénnu špecificitu v sériových pasážach in ovo a v neprítomnosti imunoséra. Navyše dlhodobé prechody vírusu chrípky cez telá neimunizovaných zdravých zvierat menia jeho biologické vlastnosti. Napríklad K. Paucker (1960) počas pasáží kmeňa PR8 dostával dlhý čas vírus, ktorý bol antigénne odlišný od pôvodného a nepodobný iným typom chrípkového vírusu. Autor sa domnieva, že medzi pasážami 103 a 107 sa vytvoril mutant, ktorý následne nahradil pôvodný vírus. Podobné údaje poskytuje K. Zgozelska a kol., (1973).
Vidíme tu prejav základného zákona vývoja akejkoľvek populácie, vrátane vírusovej – genofond populácie sa v čase mení: na jednej strane sa vyčerpáva v dôsledku vymierania organizmov obsahujúcich jednotlivé gény, dochádza k ich úbytku, ale aj k ich úbytku. a na druhej strane sa obohacuje v dôsledku mutácií, ktoré vedú k vzniku nových génov.
Práca S. Fazekasa de Sent Grotha, C. Hannouna (1973) o selekcii spontánnych antigénnych mutantov vírusu chrípky A pod „imunopresom“ (t. j. v prítomnosti imunoséra) umožnila reprodukovať hierarchické usporiadanie vírusov v rámci každého typu. Navyše vo všetkých svojich záveroch vychádzal z ukazovateľov prierezového RZGA. V experimentoch na selekcii neskorých mutantov získaných pomocou protilátok dokázal reprodukovať prirodzený proces selekcie epidemických kmeňov. Navrhol tiež jednoduchý model interakcie protilátky s antigénom. Autor prezentoval antigénnu zónu proteínového obalu vírusu vo forme malého počtu aminokyselinových proteínových reťazcov vyčnievajúcich za povrch vírusu. Schematicky to vyzerá ako vidlica so zubami rôznych dĺžok a šírok a zodpovedajúce protilátky sú dutiny komplementárne k niektorým alebo všetkým zubom. Kontakt antiséra s príbuzným antigénom teda vedie k eliminácii homológnych antigénov a antigény s nekomplementárnymi oblasťami, t.j. mutanty, zostávajú v populácii.
Tento diagram predstavuje logický vývoj základných princípov imunológie, ktoré sa objavili v 40. rokoch, o interakcii antigénu a protilátky a teórii biosyntézy protilátok. Podľa týchto prác má aktívna skupina protilátok konfiguráciu dodatočnú ku konfigurácii určujúcej skupiny antigénu. Predpokladalo sa, že tieto skupiny sa k sebe vzťahujú tak, ako sa objekt vzťahuje k svojmu zrkadlovému obrazu. K. Landsteiner (1946) uskutočnil pokusy s umelým antigénom získaným komplexovaním molekúl proteínu s rôznymi nízkomolekulárnymi zlúčeninami, ktoré ukázali, že špecifickosť tohto antigénu môže byť určená len malou skupinou naviazanou na proteín. Protilátky „nerozpoznajú“ antigén, ak sa líši iba polohou metylovej skupiny v aromatickom kruhu od tej, ktorá stimulovala tvorbu týchto protilátok, alebo priestorovou polohou hydroxylu (Boyd 1969).
Ak sa teda vrátime k problematike antigénnej variability vírusu, môžeme konštatovať selekčnú úlohu protilátok v tomto procese. Ako mutantné častice vznikajú vo vírusovej populácii je jednou z otázok, ktoré je potrebné zodpovedať, aby sme pochopili vývoj chrípkových vírusov.
Každá vírusová populácia obsahuje spontánne mutanty, ktoré vznikajú v dôsledku pôsobenia vonkajších alebo vnútorných faktorov. V závislosti od získaných vlastností môže mať mutant výhodu v reprodukcii a prevládať v populácii. V niektorých prípadoch je možné identifikovať faktor, ktorý zohral rozhodujúcu úlohu pri vzniku mutanta. Pandémia z roku 1918 je predmetom najväčšieho záujmu výskumníkov zaoberajúcich sa problémom chrípky, pretože jej vírus bol pre ľudí extrémne patogénny. Retrospektívna analýza tohto vírusu viedla niektorých výskumníkov k presvedčeniu, že pandémiu spôsobil vírus prasacej chrípky izolovaný v roku 1930, pretože kmene majú antigény súvisiace s antigénmi prasacích vírusov. Z iného pohľadu je nárast aktivity vírusu spôsobený objavením sa mutantných častíc pod vplyvom horčičného plynu, ktorý sa používal počas prvej svetovej vojny, teda pred pandemickou vlnou chrípky (Blashkovich 1966). Horčičný plyn je skutočne extrémne silné biologicky aktívne chemické činidlo. Jeho mutagénna aktivita bola prvýkrát preukázaná C. Auerbachom a T. M. Robsonom (1946). Zároveň sa zistilo, že horčičný plyn má priamy mutagénny účinok na chromozómy. Neskôr sa zistilo, že horčičný plyn môže spôsobiť mutácie vírusov a baktérií. V dôsledku toho nemožno vylúčiť jeho možnú úlohu mutagénneho činidla, ak vezmeme do úvahy, že chemické a fyzikálne faktory môžu spôsobiť genetické zmeny biologických objektov vo všetkých štádiách vývoja a vírusy zjavne nie sú výnimkou.
Faktory, ktoré môžu v prirodzených podmienkach pôsobiť ako mutagény, zahŕňajú farmakologické liečivá. Existujú práce, ktoré analyzujú vzťah medzi teratogénnou aktivitou a chemickou štruktúrou molekúl liečiva; V mikroorganizmoch sa pozoruje podobný fenomén rozsiahleho výskytu mutantných foriem rezistentných na liečivá. Na vrchole chrípky, keď sa vírus rozmnožuje v tele, pacienti užívajú lieky, ktoré sú syntetickými chemickými zlúčeninami.
Je známe, že antivírusové látky sú celkom účinné iba vtedy, ak sú schopné selektívne potlačiť syntézu nukleových kyselín, to znamená, že prichádzajú do priameho kontaktu s genetickým aparátom. Zdá sa, že vďaka zvláštnostiam genómu vírusu chrípky je hranica medzi čisto antivírusovými a mutagénnymi účinkami chemických zlúčenín ľahko prekročená.
Naše experimenty študujúce vplyv chemických zlúčenín na antigénnu špecifickosť chrípkových vírusov patriacich do sérotypu AO ukázali, že niektoré zlúčeniny z triedy supermutagénov môžu spôsobiť zmeny, ktoré nepresahujú homológny sérotyp. Najmä prví dvaja zástupcovia nitrózoalkylmočovín vyvolali mutácie tohto znaku (Chulanova, 1968; Akhmatullina et al. 1974). Použili sme nami navrhovanú modifikáciu RZGA, ktorá umožnila stanoviť koeficient Ap a na jeho základe určiť mieru rozdielu v antigénnej špecifickosti divokých a mutantných vírusov.
Experimenty s veľkým súborom chemických zlúčenín odhalili medzi nimi ďalšie činidlo - 1,4-bis-diazoacetylbután, ktorý je aktívny v mutácii na základe antigénovej špecifickosti. Použili sme aj imunopressovú metódu, po expozícii mutagénu bol vírus pasážovaný v prítomnosti homológneho séra. Nemodifikované vírusové častice boli neutralizované komplementárnymi protilátkami a boli vytvorené selektívne podmienky pre indukované mutanty. Výsledné antigénne mutanty boli študované v teste krížovej reakcie so sérom na divoké a mutantné vírusy a v precipitačnej reakcii a ukázali významné antigénne posuny.
Ďalšie experimentálne štúdium indukovaných mutantov s použitím veľkého súboru chemických zlúčenín teda poskytne informácie o skúmanom probléme.

Chrípka. Liečba a prevencia.
Chrípka je akútne infekčné ochorenie horných dýchacích ciest. Chrípka, ktorá je sama o sebe nebezpečná, zhoršuje priebeh iných chronických ochorení a spôsobuje vážne komplikácie kardiovaskulárneho a centrálneho nervového systému, tráviacich orgánov, obličiek atď. Chrípka je najnebezpečnejšia pre deti a starších ľudí. Rýchlosť šírenia chrípky, závažnosť ochorenia, frekvencia komplikácií a niekedy smrť – to všetko robí jej prevenciu obzvlášť dôležitou. Ľudia, ktorí sa venujú športu a gymnastike, majú oveľa menšiu pravdepodobnosť, že budú vystavení vírusu chrípky. Je známych niekoľko typov vírusu chrípky – A, B, C atď.; pod vplyvom environmentálnych faktorov sa ich počet môže zvýšiť. Vzhľadom na to, že imunita proti chrípke je krátkodobá a špecifická, je možné opakované ochorenie v jednej sezóne. Podľa štatistík trpí chrípkou ročne v priemere 20-35% populácie.
Zdrojom infekcie je chorý človek; Ako šíritelia vírusu sú najnebezpečnejší pacienti s miernou formou vírusu, keďže sa neizolujú včas – chodia do práce, využívajú verejnú dopravu, navštevujú miesta zábavy.
Infekcia sa prenáša z chorých na zdravých prostredníctvom vzdušných kvapôčok pri rozprávaní, kýchaní, kašľaní alebo prostredníctvom domácich potrieb.
Latentné obdobie chrípky trvá od 1 – 12 hodín do 3 dní. Choroba začína akútne: prudké zvýšenie teploty na 38-400, zimnica, bolesť hlavy, bolesť kostí a svalov, celková únava; objavuje sa bolesť a bolesť hrdla, poruchy chuti a vône; Po 12-24 hodinách sa objaví výtok z nosa.
Teplota trvá 1-3 dni, niekedy až 6-7 dní. Spravidla sa do konca prvého týždňa teplota vráti do normálu. Pri správnej liečbe a starostlivosti dôjde k zotaveniu za 7-9 dní.
Pri podozrení na chrípku treba pacienta izolovať a uložiť do postele. Toto sa musí urobiť pred príchodom lekára. Vzhľadom na to, že chrípkové patogény sú vo vonkajšom prostredí veľmi nestabilné a pod vplyvom kyslíka a dezinfekčných prostriedkov sa ľahko ničia, miestnosť musí byť pravidelne vetraná. Aspoň raz denne miestnosť namokro vyčistite pomocou bielidla, formaldehydu, sódy, chlóramínu a mydla na pranie.
Pacient musí mať individuálne jedlá. Riad a čajový riad pacienta je potrebné umyť vriacou vodou a sódou bikarbónou alebo ošetriť 5 % roztokom chlóramínu. Systematická dezinfekcia spodnej bielizne a posteľnej bielizne pacienta varením v mydlovom roztoku je povinná.
Všetky lieky predpísané lekárom by sa mali skladovať na špeciálne určenom mieste. Okrem liekov je vhodné počas všetkých období ochorenia piť veľa tekutín: čaj s medom alebo citrónom, brusnicový džús, teplé mlieko, ovocné a zeleninové šťavy. Jedlo musí mať vysoký obsah kalórií. Je potrebné prísne dodržiavať pokyny lekára. Samoliečba je neprijateľná. Lieky nemožno užívať bez lekárskeho predpisu. Osobitnú opatrnosť treba venovať antibiotikám a sulfónamidom – nepôsobia na vírus chrípky a ak sa užívajú bez povolenia a nepresného dávkovania, môžu vyvolať alergické reakcie. Čo však môžete bezbolestne použiť, sú kúpele na nohy, horčičné obklady, cibuľa, cesnak. Silice obsiahnuté v cibuli a cesnaku, ktoré sa uvoľňujú pľúcami, zvyšujú sekréciu hlienu a tým uľahčujú vykašliavanie pri ochoreniach dýchacích ciest.
Zdravotníctvo má aj množstvo špecifických protichrípkových látok, medzi ktoré patrí predovšetkým živá vakcína a špeciálne sérum s obsahom ochranných proteínov. Lieky zavedené do praxe sú interferón a oxolínová masť.
Otužovanie, vyvážená strava, čerstvý vzduch a včasná liečba chronických ochorení vám pomôže predchádzať prechladnutiu, najmä chrípke.

Moderné predstavy o vírusoch sa vyvíjali postupne. Po objavení vírusov D.I. Ivanovským (1892) boli považované za jednoducho veľmi malé mikroorganizmy, ktoré nie sú schopné rásť na umelých živných médiách. Čoskoro po objavení vírusu tabakovej mozaiky sa dokázala vírusová podstata slintačky a krívačky a o niekoľko rokov neskôr boli objavené bakteriofágy. Boli tak objavené tri hlavné skupiny vírusov, ktoré infikujú rastliny, zvieratá a baktérie.

Tieto nezávislé odvetvia virológie sa však dlho vyvíjali izolovane a najzložitejšie vírusy – bakteriofágy – sa dlho nepovažovali za živú hmotu, ale za niečo ako enzýmy. Koncom 20-tych a začiatkom 30-tych rokov sa však ukázalo, že vírusy sú živá hmota a približne v rovnakom čase im boli priradené názvy filtrovateľných vírusov alebo ultravírusov. Odrazilo sa to v jednej z prvých monografií o nich. Neskôr predpony zmizli a udomácnilo sa v súčasnosti používané označenie - vírusy, pod ktorým sa zjednocovali rastlinné a živočíšne vírusy a bakteriofágy - bakteriálne vírusy.

Koncom 30. a začiatkom 40. rokov štúdium vírusov pokročilo natoľko, že pochybnosti o ich živej podstate zmizli a bol sformulovaný koncept vírusov ako organizmov. Základom pre uznanie vírusov ako organizmov boli fakty získané počas ich štúdia, ktoré naznačovali, že vírusy, podobne ako iné organizmy (živočíchy, rastliny, prvoky, huby, baktérie), sú schopné rozmnožovania, majú dedičnosť a variabilitu, prispôsobivosť meniace sa podmienky ich prostredia a napokon náchylnosť k biologickej evolúcii spôsobenej prirodzeným alebo umelým výberom.

Koncept vírusov ako organizmov dosiahol svoj vrchol na začiatku 60. rokov 20. storočia, keď bol predstavený pojem „virión“ ako vírusový jedinec. V tých istých rokoch, ktoré sa niesli v znamení prvých úspechov v molekulárnej biológii vírusov, sa však začal aj úpadok koncepcie vírusov ako organizmov a tieto protichodné procesy (triumf a úpadok) sa prejavili na 1. medzinárodnom sympóziu. Už vtedy, súčasne so zavedením pojmu „virión“, sa na jednej strane ukázali rozdiely v ich štruktúre od štruktúry buniek a dokonca sa zaviedol pojem „architektúra“ viriónov. Na druhej strane boli zhrnuté fakty, ktoré poukazovali na úplne odlišný typ reprodukcie od buniek, ktorý sa istý čas nazýval disjunktívna reprodukcia, zdôrazňujúc nejednotnosť – časovú a teritoriálnu – syntézy genetického materiálu (RNA, DNA) a vírusovej bielkoviny. Správa na spomínanom sympóziu formulovala aj hlavné kritérium na rozlíšenie vírusov od iných organizmov: genetický materiál vírusov je jedným z dvoch typov nukleových kyselín (RNA alebo DNA), pričom organizmy majú oba typy nukleových kyselín.

Toto kritérium sa neskôr ukázalo ako neabsolútne, pretože po prvé vírusy obsahujúce DNA syntetizujú messengerovú (alebo templátovú) RNA počas reprodukcie, a po druhé, retrovírusy obsahujúce RNA syntetizujú DNA počas reprodukcie a navyše obsahujú veľkú RNA. vírusy (ovčie kiahne, herpes) môžu obsahovať aj malé množstvá RNA vo viriónoch a malé množstvá DNA (pravdepodobne stále bunkovej) sa nachádzajú vo viriónoch vírusov chrípky. Hlavným a absolútnym kritériom, ktoré odlišuje vírusy od všetkých ostatných foriem života, je absencia ich vlastných systémov syntézy proteínov (ribozomálnych systémov).

Doposiaľ nazhromaždené údaje nám tiež umožňujú dospieť k záveru, že vírusy nie sú organizmy, ani tie najmenšie, pretože akékoľvek, aj minimálne organizmy, ako sú mykoplazmy, rickettsie alebo chlamýdie, majú svoje vlastné systémy syntetizujúce proteíny.

Spôsob rozmnožovania vírusov sa tiež líši od delenia, pučania, sporulácie alebo pohlavného procesu, ktorý sa vyskytuje v jednobunkových organizmoch, v bunkách mnohobunkových organizmov a vo všeobecnosti u nich. Reprodukcia alebo replikácia, ako sa rozmnožovanie vírusov zvyčajne označuje, prebieha disjunktívne (posledný termín je teraz častejšie implikovaný ako používaný). K tvorbe viriónov dochádza buď samoskladaním (zabalenie vírusovej nukleovej kyseliny do proteínovej kapsidy a tým vytvorenie nukleokapsidy), alebo za účasti bunky (niektoré mykoplazmové fágy obsahujúce lipidy), alebo oboma spôsobmi (obalené vírusy) . Samozrejme, protiklad medzi delením mitotických buniek a replikáciou nie je absolútny, keďže metódy replikácie genetického materiálu bunky a vírusov obsahujúcich DNA sa zásadne nelíšia, a ak vezmeme do úvahy, že syntéza genetického materiálu v Vírusy obsahujúce RNA sa tiež uskutočňujú podľa typu templátu, potom je to relatívny kontrast medzi mitózou a replikáciou všetkých vírusov. A napriek tomu sú rozdiely v spôsoboch reprodukcie buniek a vírusov také významné, že má zmysel rozdeliť celý živý svet na vírusy a nevírusy.

Mnoho ďalších konceptov, ktoré sú „atribútmi“ organizmov, nie je možné aplikovať na vírusy. Po prvé, také základné pojmy ako „jednotlivec“, „populácia“, „druh“.

Je zvykom interpretovať pojem „virión“ ako vírusového jedinca, hoci virión je len určitým štádiom života vírusu a presne štádiom, v ktorom vírus nevykazuje životne dôležitú aktivitu. Preto sa dokonca navrhlo nazvať toto štádium existencie vírusu virospórou. Medzitým existuje niekoľko skupín vírusov, v ktorých je genóm nielen fragmentovaný (to sa vyskytuje aj v eukaryotických bunkách, ktorých genóm je oddelený a existuje ako súčet chromozómov), ale aj jeho rôzne fragmenty sú oddelené a nachádzajú sa v rôzne častice. Vírus vykazuje infekčné vlastnosti až vtedy, keď dostane celú sadu nepodobných častíc, ktorých počet u rastlinných vírusov je 2 - 4 a u niektorých hmyzích vírusov až 28. Čo je vírusový jedinec v týchto prípadoch, keď aj pojem "virion" nemožno použiť?

Ak prejdeme k analýze aktívneho života vírusu, ktorý je úplne zredukovaný na jeho reprodukciu, zistíme, že miesto viriónu, ktorý prenikol do bunky, zaberá buď jeho holá nukleová kyselina (napríklad vo víruse detskej obrny). ) alebo nukleoproteínovým komplexom (napríklad v chrípkovom víruse) alebo zložitejšími subviriónovými štruktúrami (napríklad v reovíruse). Potom nastáva syntéza dcérskych molekúl vírusového genómu. V mnohých vírusoch obsahujúcich DNA je tento proces nielen podobný syntéze bunkových chromozómov DNA, ale je tiež zabezpečovaný vo veľkej miere a niekedy takmer úplne bunkovými enzýmami. Navyše k tomu nedochádza len pri tvorbe jednoduchých a malých vírusov (papovavírusy, parvovírusy), ale aj pri syntéze komplexných vírusov s veľkým genómom (herpesvírusy, iridovírusy), v ktorých je určitý podiel syntézy DNA katalyzovaný tzv. svoje vlastné enzýmy. Replikatívne medziprodukty vytvorené v tomto prípade možno len ťažko charakterizovať ako vírusové jedince: ide o matrice, na ktorých sú syntetizované početné kópie dcérskych genómov vírusu. Pre vírusy s jednovláknovým RNA genómom sú buď informačne bezvýznamné, t.j. nekódujú zodpovedajúce vírusovo špecifické proteíny (vírusy s pozitívnou polaritou genómu), alebo naopak obsahujú gény pre vírusové proteíny, keďže viriónová RNA nemá kódujúce vlastnosti.

Spolu s produktívnym cyklom môžu niektoré vírusy obsahujúce DNA (mierne fágy, papovavírusy, vírus hepatitídy B atď.) vstúpiť do integračnej interakcie s bunkovým genómom, kovalentne sa do neho integrovať a premeniť sa na skupinu prenosných bunkových génov. na bunky potomkov (u eukaryotov) podľa Mendelejevových zákonov. V tomto stave je integrovaný vírusový genóm, označovaný ako provírus, vlastne skupinou bunkových génov. Ak sa v províruse vyskytne mutácia, ktorá znemožňuje „odstrihnúť“ vírusový genóm od bunkového genómu, takýto defektný provírus sa môže navždy stať integrálnou súčasťou genómu. Mnohé údaje nám umožňujú dospieť k záveru, že genómy pro- a eukaryotov obsahujú integrované gény alebo genómy predtým nezávislých vírusov.

Existuje veľká skupina retrovírusov obsahujúcich RNA, v ktorých sa komplementárna DNA syntetizuje na matrici ich genómu. Tá je vo forme dvojvláknovej DNA integrovaná (kovalentne vložená) do bunkového genómu a v tejto forme je matricou pre syntézu dcérskych molekúl viriónovej RNA a mRNA pre syntézu vírusových proteínov. V oboch prípadoch (integrovateľné DNA vírusy, retrovírusy) sa takto vytvorený provírus stáva skupinou bunkových génov.

Tieto fakty a príklady jasne ilustrujú skutočnosť, že pojem jednotlivca nie je použiteľný na vírusy.

Pojem populácie je rovnako neaplikovateľný na vírusy, pretože vnútrobunkové štádium rozmnožovania a ešte viac integračné procesy úplne zbavujú interpretáciu reprodukujúceho sa vírusu ako populácie významom. K tomu treba prirátať údaje o defektných rušivých časticiach, ktoré „sprevádzajú“ takmer každú vírusovú infekciu. Tieto častice sú virióny s neúplným genómom, takže nie sú schopné reprodukcie. Hrajú však dôležitú biologickú úlohu tým, že zabezpečujú perzistenciu vírusov v infikovaných organizmoch alebo v tkanivových kultúrach. Vírusová „populácia“ teda najčastejšie predstavuje súhrn kompletných viriónov a defektných útvarov, teda prakticky mŕtveho materiálu. Tento druh „populácie“, pozostávajúcej zo živých a mŕtvych jedincov, si vo svete organizmov nemožno ani len predstaviť. V niektorých prípadoch môže súčet defektných častíc s defektmi v rôznych častiach genómu zabezpečiť rozvoj vírusovej infekcie (fenomén viacnásobnej reaktivácie).

Prirodzene, ak neexistujú jednotlivci, žiadna populácia, je ťažké zaviesť pojem druhu. Tento záver bude ďalej podporený úvahami o pôvode a vývoji vírusov. A napriek tomu tieto koncepty našli uplatnenie vo virológii. Hovoríme o rôznych skutočne existujúcich populáciách vírusov na úrovni infikovaných organizmov aj populácií hostiteľov vírusov a moderná medzinárodne uznávaná klasifikácia vírusov je založená na identifikácii druhov, rodov a dokonca čeľadí a na použití binomickej nomenklatúry, ktorý je akceptovaný pre všetkých ostatných predstaviteľov organického sveta . A nejde o čistú zábavu, ale o teoreticky podložené a prakticky užitočné metodologické prístupy. K vysvetleniu týchto paradoxov sa vrátime neskôr.

Ak vírusy nie sú organizmy, čo potom sú? Na zodpovedanie tejto otázky je potrebné načrtnúť rozsah biologických štruktúr, ktoré možno označiť za vírusy. Je to jednoduché, keď hovoríme o bežných, všeobecne uznávaných vírusoch, napríklad vírusoch kiahní alebo fágu MS2, napriek tomu, že prvý z nich má genóm - DNA s molekulovou hmotnosťou do 240 10 6 a druhá - RNA s molekulovou hmotnosťou asi 1,2 x 10 6. Rozdiely medzi týmito vírusmi pravdepodobne nie sú o nič menej významné ako napríklad medzi E. coli a slonom, alebo aspoň akoukoľvek bunkou tohto zvieraťa. Svet vírusov je však ešte bohatší, ak ich neobmedzíme len na všeobecne uznávané infekčné vírusy.

Počet vírusov samozrejme zahŕňa aj defektné vírusy. Mnohé onkogénne retrovírusy sú defektné, pretože ich získanie génov kódujúcich onkogény je často sprevádzané delením iných génov. V prítomnosti plnohodnotných pomocných vírusov, zvyčajne blízkych biologicky defektným, sa môže defektný vírus buď replikovať (ak nemá defekt v géne pre polymerázu), alebo využiť proteíny pomocného vírusu (ak má defekty v gény vnútorných alebo obalových proteínov). Je možné použiť proteíny z biologicky vzdialených vírusov: ak sa retrovírus defektný v obalových proteínoch rozmnoží v prítomnosti vírusu vezikulárnej stomatitídy, potom budú mať virióny vonkajší obal tohto vírusu. Na to však nie je ani potrebné, aby bol jeden z vírusov defektný: pri zmiešanej infekcii mnohými vírusmi vznikajú virióny, ktorých genóm je uzavretý v obaloch iného vírusu.

Plazmidy, alebo, ako sa predtým nazývali, epizómy, extrachromozomálne faktory dedičnosti, „bližšie“ k satelitom. Sú to relatívne malé, zvyčajne s molekulovou hmotnosťou menšou ako 107, kruhové, menej často lineárne molekuly DNA, ktoré sa často nachádzajú v bakteriálnych bunkách. Vykonávajú rôzne funkcie podľa génov, ktoré nesú: toxíny, ktoré zabíjajú hmyz; gény spôsobujúce rast nádorov v rastlinách; enzýmy, ktoré ničia alebo modifikujú antibiotiká; faktor plodnosti – vlastne vyvolávajúci sexuálny proces u baktérií – výmena génov medzi chromozómami dvoch baktérií. V kvasinkách boli objavené zabíjačské bunky (dvojvláknová RNA), na ktorých sú „zakódované“ toxíny, ktoré zabíjajú kvasinkové bunky, ktoré nenesú zabíjačské bunky. Plazmidy majú od vírusov, vrátane defektných a satelitov dva hlavné rozdiely: ich gény nekódujú syntézu proteínov, v ktorých sú zabalené nukleové kyseliny, a ich replikáciu zabezpečuje bunka. Plazmidy sa zvyčajne nachádzajú voľne v cytoplazme, ale môžu byť integrované do genómu nosnej bunky a tá sa z nich môže uvoľniť. Neexistujú žiadne ostré hranice medzi plazmidmi a bežnými vírusmi. Niektoré plazmidy sú teda jednoznačne derivátmi fágov, ktoré stratili väčšinu svojich génov a zachovali si len niekoľko z nich. Množstvo vírusov, napríklad bovinný papilomavírus, môže dlho pretrvávať vo forme plazmidov - nahých molekúl DNA. Herpes vírusy môžu pretrvávať vo forme plazmidov s úplne alebo čiastočne deletovaným genómom. S rozvojom genetického inžinierstva bolo možné umelo získavať plazmidy z vírusovej DNA, vkladať cudzie gény do plazmidov a dokonca umelo konštruovať plazmidy z fragmentov bunkovej DNA.

Vírusy sú úzko spojené s viroidmi, pôvodcami infekčných chorôb rastlín. Nemajú významné rozdiely od bežných vírusových ochorení, ale sú spôsobené zvláštnymi štruktúrami - malými (molekulová hmotnosť 120 000 - 160 000) kruhovými supercoiled molekulami RNA. Vo všetkých ostatných ohľadoch ide o typické vírusové ochorenia s určitými prejavmi, infekčnosťou mechanickým prenosom a premnožením viroidov v infikovaných bunkách.

Napokon, choroby zvierat (ovce, kozy) a ľudí (choroba kuru, Creutzfeldt-Jakobova choroba), vyjadrené vo vývoji spongiformných encefalopatií, sú podobné vírusovým infekciám. Predpokladá sa, že tieto ochorenia sú výsledkom nekontrolovaných génov kódujúcich proteíny, ktoré sú ich produktmi aj ich derenresormi, a príčinou charakteristických lézií nervových buniek.

Možnosť degeneratívnej evolúcie bola opakovane preukázaná a dokázaná a jej najvýraznejším príkladom je pôvod niektorých bunkových organel eukaryotov zo symbiotických baktérií. V súčasnosti možno na základe štúdia homológie nukleových kyselín považovať za preukázané, že chloroplasty prvokov a rastlín pochádzajú od predkov dnešných modrozelených baktérií a mitochondrie od predkov purpurových baktérií. Diskutuje sa aj o možnosti pôvodu centriolov z prokaryotických symbionov. Preto nemožno vylúčiť takúto možnosť pre pôvod vírusov, najmä takých veľkých, zložitých a autonómnych, ako je vírus kiahní.

Svet vírusov je však príliš rôznorodý na to, aby rozpoznal možnosť takej hlbokej degeneratívnej evolúcie pre väčšinu svojich predstaviteľov, od vírusov pravých kiahní, herpes a iridovírusov po adenosatelity, od reovírusov po satelity vírusu nekrózy tabaku alebo delta vírusu obsahujúceho RNA. - satelit vírusu hepatitídy B, nehovoriac o takých autonómnych genetických štruktúrach, ako sú plazmidy alebo viroidy. Rozmanitosť genetického materiálu vo vírusoch je jedným z argumentov v prospech pôvodu vírusov z precelulárnych foriem. Genetický materiál vírusov skutočne „vyčerpá“ všetky jeho možné formy: jednovláknovú a dvojvláknovú RNA a DNA, ich lineárne, kruhové a fragmentárne typy. Príroda ako keby skúšala všetky možné varianty genetického materiálu na vírusoch, kým si napokon vybrala jeho kanonické formy – dvojvláknovú DNA ako uchovávateľa genetickej informácie a jednovláknovú RNA ako jej prenášača. Napriek tomu rozmanitosť genetického materiálu vo vírusoch skôr naznačuje polyfyletický pôvod vírusov ako zachovanie predbunkových foriem, ktorých genóm sa vyvinul nepravdepodobnou cestou od RNA k DNA, od jednovláknových foriem po dvojvláknové formy. -uviaznuté atď.

Tretia hypotéza o 20 - 30 rokoch sa zdala nepravdepodobná a dokonca dostala ironický názov hypotéza šialených génov. Nahromadené fakty však poskytujú stále viac nových argumentov v prospech tejto hypotézy. Viacerým z týchto faktov sa budeme venovať v osobitnej časti knihy. Tu poznamenávame, že práve táto hypotéza ľahko vysvetľuje nielen celkom zrejmý polyfyletický pôvod vírusov, ale aj spoločné črty takých rôznorodých štruktúr, ako sú plnohodnotné a defektné vírusy, satelity a plazmidy a dokonca aj prióny. Z tohto konceptu tiež vyplýva, že tvorba vírusov nebola jednorazová udalosť, ale vyskytla sa mnohokrát a vyskytuje sa aj v súčasnosti. Už v dávnych dobách, keď sa začali vytvárať bunkové formy, spolu s nimi a spolu s nimi sa zachovali a vyvinuli nebunkové formy, reprezentované vírusmi - autonómne, ale na bunke závislé genetické štruktúry. V súčasnosti existujúce vírusy sú produktmi evolúcie, ich najstarších predkov a nedávno sa objavili autonómne genetické štruktúry. Je pravdepodobné, že chvostové fágy sú príkladom prvého, zatiaľ čo R-plazmidy sú príkladom druhého.

Hlavným princípom evolučnej teórie Charlesa Darwina je uznanie boja o existenciu a prirodzený výber ako hybných síl evolučného procesu. Objavy G. Mendela a následný rozvoj genetiky doplnili základné ustanovenia evolučnej teórie o doktrínu dedičnej variability, ktorá má náhodný, stochastický charakter, najmä o mutáciách a rekombináciách, ktoré sú „materiálom“ pre prirodzený výber. . Následný vývoj molekulárnej genetiky zhmotnil koncept génu a chemického základu mutácií a rekombinácií, vrátane bodových mutácií, inzercií, delécií, preskupení atď. Správne sa však poznamenalo, že molekulárna genetika dobre vysvetlila iba procesy mikroevolúcie, najmä v rámci sveta a zle vysvetlené procesy makroevolúcie - - vznik veľkých taxonomických skupín, ktoré sú základom progresívnej evolúcie.

Na vysvetlenie molekulárneho základu týchto procesov, ako aj skutočnej rýchlosti evolúcie bola navrhnutá teória duplikácie génov a genómov. Tento koncept zodpovedá pozorovaným skutočnostiam a dobre vysvetľuje vývoj organického sveta na Zemi, najmä objavenie sa stavovcov (strunatcov) a ich ďalší vývoj od primitívnych amorfných živočíchov k ľuďom. Preto tento koncept rýchlo získal prijatie medzi biológmi, ktorí študujú molekulárny základ evolúcie.

Spolu s tým sa nahromadilo značné množstvo faktov, ktoré naznačujú existenciu rozsiahlej výmeny hotových blokov genetických informácií v prírode, a to aj medzi zástupcami rôznych, evolučne vzdialených vírusov. V dôsledku takejto výmeny sa môžu dedičné vlastnosti rýchlo a náhle zmeniť integráciou cudzích génov (vypožičanie funkcie génu). Nové genetické kvality môžu vzniknúť aj neočakávanou kombináciou vlastných a integrovaných génov (vznik novej funkcie). Napokon, jednoduché zvýšenie genómu v dôsledku nefungujúcich génov otvára možnosť evolúcie týchto génov (tvorba nových génov).

Osobitnú úlohu pri zabezpečovaní týchto procesov majú vírusy - autonómne genetické štruktúry, vrátane konvenčných vírusov a plazmidov. Táto myšlienka bola vyjadrená vo všeobecných pojmoch a potom sa podrobnejšie rozvinula [Ždanov V.M., Tikhonenko T.I., 1974].