Лазарь Зильберберг - Вирусы и вирусные болезни

Следует признать, что уже давно учёные оценили помощь, которую могут оказать в их работе огромные технические возможности современного кинематографа. Можно назвать сотни научно-исследовательских кинодокументаций, в которых была успешно применена микрокиносъемка, позволившая открыть и изучить многие стороны жизни невидимого простым глазом микромира.

В научном кинематографе широкое применение находит и другой метод — цейтраферная съемка. Он заключается в том, что после съемки каждого кадра делается пауза. В современном звуковом кино съемка производится со скоростью 24 кадра в секунду. С такой же скоростью проходит кинолента в проекционном аппарате. Совпадение частоты съемки с частотой проекции обеспечивает нормальную скорость движения на экране. Но если в 1 с снимать не 24 кадра, а всего 1 и демонстрировать результаты съемки с обычной скоростью, движение, естественно, покажется ускоренным в 24 раза. Еще более ускорится движение, если снимать по одному кадрику в минуту, час или с еще большими временными интервалами. Что же дает науке метод цейтраферной съемки?

В литературе часто приводится следующий пример: цветок тюльпана распускается в течение 5 ч, т. е. 300 мин или 18 000 с. Если снимать процесс распускания цветка на протяжении всего времени, понадобится 24 X 18 000 = 432 000 кадриков, что составит ленту длиной свыше 8 км. Показ такой ленты продлится те же 5 ч, причем на экране мы не заметим интересующего нас постепенного раскрытия лепестков цветка.

Попробуем применить цейтраферную съемку и снимать по одному кадрику с интервалом в 1 мин. Весь процесс распускания тюльпана "уложится" всего в 300 кадриков и будет демонстрироваться всего 12,5 с!

Приведенный пример достаточно убедительно показывает, насколько метод покадровой съемки позволяет "уплотнить" время при медленно протекающих процессах. Сочетая цейтраферную съемку с микросъемкой, ученые получают возможность наблюдать на экране увеличенную в сотни тысяч раз жизнь микромира с любым, необходимым для исследования, увеличением.

Но как использовать огромные возможности кинематографа в вирусологии? Ведь объектив кинокамеры должен фиксировать динамику процессов, подлежащих изучению. Это вполне осуществимо в микробиологии, где сочетание киносъемочного аппарата с микроскопом позволяет получать ценнейшие кинодокументы о жизни микроорганизмов, пребывающих в постоянном движении... А как быть с вирусами, которые видны только в электронный микроскоп, дающий статичное изображение? Электроннограммы, хотя и используются в научных фильмах, но остаются пока еще неподвижными фотографиями. Можно только мечтать о том времени, когда ученые смогут "оживить" электронный микроскоп и сочетать его с кинокамерой. Какие возможности откроются тогда перед вирусологами!

Но и сегодня кинометод все же находит применение при вирусологических исследованиях. По образному выражению У. Стенли и Э. Вэленса, "невидимая вирусная частица становится видимой благодаря действию, которое она оказывает, подобно тому, как мы говорим, что видим далекий пожар, тогда как в действительности мы наблюдаем только столб дыма".

В. М. Жданов, Ф. И. Ершов и А. С. Новохатский в книге "Тайны третьего царства" (М., 1975) рассказывают о том, как в начале 50-х годов ученые впервые попытались с помощью кино изучать вирусные заболевания клеток.

В содружестве с инженерами вирусологи создали электронное устройство для точной покадровой съемки, специальные стеклянные камеры для длительного прижизненного культивирования клеток, разработали новый способ, позволивший снимать живые неокрашенные клетки. Несмотря на все совершенство этих устройств и методов, увидеть и заснять на кинопленку вирусы ученым не удалось. Пришлось довольствоваться "столбом дыма", свидетельствующим о невидимом "далеком пожаре".

Микроцейтраферная киносъемка, проведенная с помощью перечисленных выше устройств, существенно помогла изучить многие особенности реакции клеток на воздействие вирусов. Были засняты результаты агрессивных действий вируса полиомиелита — в начале снимались нормальные здоровые клетки, затем те же клетки после вирусного заражения. На экране отчетливо видно, как зараженные клетки сморщиваются, разрушаются, а через 18 ч погибают, превращаются в бесформенные останки.

В другом кинофильме показано, как после внесения вирусов в препарат культуры ткани происходит скучивание и слияние клеток с образованием многоядерных структур — симиластов. Съемка , проводилась в следующей последовательности: сперва была показана группа здоровых клеток, затем этапы их изменения под воздействием вируса парагриппа через 30, 60 и 90 мин. Образовавшиеся в результате вирусного заражения симпласты оказались маложизнеспособными и быстро погибали.

Бесспорный научный интерес представляют кинодокументы, показывающие постепенную гибель клеток при вирусных заболеваниях, отличающихся длительным хроническим течением.

И, наконец, значительным вкладом в вирусологическую науку является научное киноисследование, посвященное результатам деятельности опухолеродных вирусов. На экране видно, как происходит злокачественное перерождение клеток после встречи их с этими вирусами. Измененные клетки очень активно делятся, стремятся к бесконечному развитию. При этом они наползают друг на друга, образуют очаги бесформенного роста...

Кинодрама

Несмотря на то, что мы пока не имеем возможности наблюдать на экране живые вирусы, динамику их губительной деятельности, изучение результатов этой деятельности поэтапных и конечных — представляет бесспорный интерес для науки.

В. М. Жданов, Ф. И. Ершов и А. С. Новохатский отмечают полезность применения кинодокументации в вирусологии еще и потому, что этот метод дает возможность исследователям многократно просматривать на экране отснятые эксперименты.

Авторы пишут, что благодаря кинодокументации ученые получают возможность выявлять "трудно заметные, но порой очень важные особенности процесса и устанавливать связь между ними во времени. Союз кино и вирусологии многое обещает в будущем". Ну что же, с этим утверждением трудно не согласиться...

Совершенствование методов исследования вирусных частиц неизмеримо расширило наши представления о них, позволило открыть ряд присущих им свойств.

Прежде всего было установлено, что каждый вирус способен заражать только определенные группы клеток и последним свойственно реагировать только на данный вирус. Так, например, уже упоминавшийся вирус полиомиелита заражает только клетки человека и нескольких видов животных. Вирус табачной мозаики опасен лишь для ограниченного круга растительных клеток. Это явление носит название тропизма, причем избирательное действие вирусов выражено очень четко. Так, например, вирус папилломы кролика заражает только определенные клетки кожи диких серых кроликов, обитающих на Среднем Западе США.