Евгений Качаровский - Иммунитет умнее мозга. Главная система нашего организма

Как таковой «внутриклеточной противовирусной службы» не существует. Можно к месту вспомнить про белки-интерфероны, которые клетка начинает вырабатывать в ответ на заражение вирусом, но интерфероны прямым противовирусным действием не обладают и вообще предназначены не для пораженной клетки, а для ее соседок.

Интерфероны выделяются зараженной клеткой в межклеточное пространство и оказывают влияние на соседние клетки, стимулируя в них выработку ферментов, способных разрушать вирусные белки и нуклеиновые кислоты. Также интерфероны оказывают стимулирующее действие на некоторые клетки иммунной системы.

Зараженная вирусом клетка посылает сигнал опасности соседним клеткам и заряд бодрости иммунной системе, но самой себе она помочь не в состоянии.

Попав в клетку, ДНК и РНК вирусов ведут себя по-разному.

РНК сразу внедряется в рибосомы, которые, как вы помните, представляют собой скопления клеточной РНК, где служит матрицей для синтеза вирусных белков. Параллельно с этим процессом идет копирование РНК. Копированием занимается фермент под названием РНК-полимераза, который тоже вырабатывается на матрице вирусной РНК. Какое-то время новые молекулы РНК тоже служат матрицами для синтеза белков, а затем начинается процесс упаковки. Вокруг новой молекулы РНК из белков собирается капсид – и новый вирус готов!

На молекуле вирусной ДНК сначала синтезируются РНК-матрицы, на которых затем синтезируются белки, а дальше все идет так, как было описано, только помимо РНК-полимеразы, копирующей матрицы, в образовании новых вирусов участвует фермент ДНК-полимераза, копирующий вирусную ДНК.

Если вирусу положено иметь суперкапсид, то образовавшиеся в клетке (на рибосомах) вирусные белки сначала устанавливаются на наружной поверхности клеточной мембраны в виде шипов-пепломер. При этом пепломеры вытесняют клеточные белки. И только после того, как все пепломеры будут установлены, вирион отпочковывается на этом участке от клетки. Образно говоря, вирус сначала шьет себе мантию-оболочку и надевает ее лишь после того, как она будет полностью готова.

Некоторые вирусы, как, например, представители семейства ретровирусов , наиболее известным из которых является ВИЧ, обладают способностью встраивать свою нуклеиновую кислоту в ДНК клетки-хозяина.

В ДНК можно вставить только ДНК, но не РНК. Оба этих вещества относятся к нуклеиновым кислотам, но в их состав входят разные сахара – рибоза или дезоксирибоза, а кроме того, есть разница в веществах, с которыми эти сахара связаны. Вещество под названием «тимин» присутствует только в ДНК, а вещество под названием «урацил» – только в РНК. [18] Если кому интересно, то речь идет о так называемых азотистых основаниях, производных пиримидина и пурина, входящих в состав нуклеиновых кислот.

У ВИЧ и других ретровирусов генетическая информация закодирована в молекулах РНК, которые необходимо перевести в ДНК. Для этой цели вирус использует фермент под названием обратная транскриптаза, превращающий РНК в ДНК, а если точнее – то синтезирующий молекулу ДНК на матрице РНК. После такого превращения нуклеиновую кислоту вируса в виде ДНК можно вставлять в ДНК клетки-хозяина.

Латинское слово «ретро» означает «обратный». Ретровирусы получили такое название, потому что их размножение зависит от обратной транскриптазы, а этот фермент называется «обратной» по причине «переделывания» РНК в ДНК, ведь обычно наблюдается противоположный процесс – на молекуле ДНК синтезируются молекулы РНК.

Что делать, если вирус внедрился в клетку?

Внедрившийся вирус из клетки не выковырять. Иммунной системе остается только одно – уничтожить пораженную вирусом клетку. Но пораженная клетка может покончить жизнь самоубийством. Регулируемый процесс программируемой клеточной гибели, в результате которого клетка распадается на отдельные фрагменты, ограниченные плазматической мембраной, называется апоптозом .

Фрагменты погибшей клетки поглощаются другими клетками, расщепляются и используются в процессе жизнедеятельности. Апоптоз следует отличать от некроза, альтернативного процесса гибели клетки, во время которого одновременно с разрушением всех клеточных структур разрушается и клеточная мембрана. Разрушение мембраны приводит к выходу продуктов распада в межклеточное пространство, что вызывает воспалительную реакцию. При апоптозе же никакой воспалительной реакции не происходит и вреда организму не наносится.

Существует гипотеза, связывающая эволюционное появление апоптоза у одноклеточных безъядерных организмов, которые являются самыми древними клетками в качестве способа защиты клеточных популяций от поражения вирусами. До появления апоптоза инфицированные клетки погибали в процессе некроза, создавая при этом соседним клеткам крупные проблемы в виде воспалительной реакции. Апоптоз же позволил клеткам гибнуть «культурно», не нанося вреда окружающим клеткам и всей клеточной популяции в целом. Так что и от вирусов может быть польза, причем – немалая.

Иммунитетом называется способность организма защищаться от различных чужеродных агентов, начиная с многоклеточных паразитов (кишечные черви) и заканчивая молекулами органических веществ. Название это образовано от латинского слова «иммунитас», означающего «освобождение» – иммунитет освобождает организм от всего чужеродного.

Органы иммунной системы делятся на центральные и периферические . К центральным относятся красный костный мозг и вилочковая железа (тимус). К периферическим органам относятся селезенка, лимфатические узлы, миндалины, расположенные в области носоглотки и ротовой полости, и другие скопления лимфоидной ткани (например – узелки в тонком кишечнике, которые называются «пейеровыми бляшками»).

Красный костный мозг, производящий клетки крови, многие из которых работают на иммунную систему, можно назвать иммунной фабрикой организма. У фабрики есть склады – это вилочковая железа и селезенка. Про селезенку слышали все, а вот вилочковая железа мало кому известна. Эта небольшая (весом от 20 до 35 граммов) эндокринная железа расположена в верхней части грудной клетки, за грудиной. Селезенка и вилочковая железа являются местом созревания некоторых иммунных клеток, образовавшихся в красном костном мозге.

Лимфоидная ткань, скопления которой разбросаны по всему организму, образована клетками иммунной системы, находящимися в клеточно-волокнистой основе. Скопления лимфоидной и можно сравнить с блок-постами, препятствующими распространению инфекционных агентов по организму.