Лазарь Зильберберг - Вирусы и вирусные болезни

Несмотря на "специализацию" вирусов, их проникновение в клетки живого организма вызывает не только местное поражение клеток. Как правило, наблюдается общая реакция всего организма. Возникает инфекционное заболевание.

Применительно к избираемым ими клеткам и вызываемым инфекционным заболеваниям вирусы делят на нейротропные, дерматропные, пневмотропные или респираторные, энтеротропные, эпителиотропные, онкогенные и, наконец, полиотропные. Однако эта, одна из принятых в современной вирусологии, классификация в какой-то степени условна.

Существуют родственные между собой вирусы или даже различные штаммы одного и того же вируса, которые в электронном микроскопе выглядят совершенно одинаковыми. Между тем клинические проявления вызываемых ими заболеваний различны. Для того чтобы отличить эти внешне похожие вирусные частицы друг от друга, необходимо заразить ими чувствительные к ним организмы. Различие в симптомах возникшего заболевания позволит установить и различие между вирусами.

В абсолютном большинстве своем вирусы — беспощадные и коварные враги всего живого. Они поражают основу основ жизни — клетку. Только в ней они могут существовать, быть "живыми". При этом, проникая в клетку, они безжалостно разрушают ее. Как же проникает в клетку и ведет себя в ней вирус? Что происходит с клеткой после проникновения в нее вирусной частицы? Иными словами, каковы взаимоотношения вируса и живой клетки?

Мы уже упоминали о том, что, несмотря на самые совершенные средства и методы научного исследования, наблюдать поведение живого вируса в живой клетке никому из ученых пока еще не удавалось. Ученым приходится довольствоваться лишь косвенными признаками. И тем не менее взаимоотношения вируса и живой клетки, полные глубокого драматизма, изучены достаточно подробно, и выводы, которые сделали ученые из этих наблюдений, вполне достоверны.

Интересна попытка рассказать о взаимоотношениях вируса и клетки средствами кино. Мы имеем в виду литературный сценарий учебного кинофильма "Основы цитологии", созданного в 1966 г. на киностудии "Леннаучфильм". Приведем из него небольшой отрывок:

"Нормальная живая клетка, в которой происходит нормальный процесс клеточного деления.

— А что произойдет с наследственной информацией, если в клетку вторгнется бактериофаг или вирус? [8] Здесь и в дальнейшем курсивом выделяется дикторский текст. Наплывом клетка трансформируется в свое мультиизображение. В направлении клетки движется условно обозначенный вирус. Обозначаются составляющие вирус "нуклеиновая кислота" и окружающий ее "белок".

— Вы, конечно помните, что вирусы состоят из нуклеиновой кислоты, окруженный белком... Белок предохраняет носителя наследственной информации вируса — нуклеиновую кислоту от неблагоприятных воздействий...

Вирус медленно движется в клетке. Вот он приближается к ней вплотную... Под воздействием клеточных протеаз белковая оболочка вируса растворяется и нуклеиновая кислота вируса проникает в клетку...

— Но вот вирус напал на клетку.., под влиянием клеточных протеаз растворяется белковый слой и нуклеиновая кислота вируса проникает внутрь клетки...

Мультисхема — клетка и в ней нуклеиновая кислота. Обозначены все элементы клетки и вируса. Нуклеиновая кислота вируса сталкивается с клеточными ДНК и РНК...

— Ферменты клетки помогают захватчику освободиться от белковой оболочки... В ответ на эту помощь нуклеиновая кислота вируса вступает в столкновение с клеточной ДНК... В клетке сталкиваются два материальных носителя наследственной информации — клеточный и вирусный...

В клетке наступает хаос... Нарушаются все соотношения клеточных элементов... Прекращается синтез белка, происходивший в клетке до вторжения вируса...

- ...Наступает хаос... Клеточная ДНК утрачивает роль "штаба" клетки... Синтез клеточного белка прекращается...

Место условно обозначенной клеточной ДНК занимает вирусная нуклеиновая кислота... Происходит смена информации...

- ...Власть в клетке захватывает вирусная нуклеиновая кислота.., происходит смена наследственной информации...

Мультипликацией показываются драматические события, происходящие в клетке. Команды вирусной нуклеиновой кислоты прочитываются и передаются в места синтеза белка, который строится из находящихся в цитоплазме аминокислот. Недавно здесь синтезировался из этих же кислот клеточный белок, сейчас же синтезируется белок вирусный...

- ...Команды вирусной нуклеиновой кислоты прочитываются и передаются в места синтеза вирусного белка, который строится из находящихся в цитоплазме клетки аминокислот...

Синтезирован вирусный белок. Вирусная нуклеиновая кислота "облачается" в новую белковую оболочку... — ...Накапливаясь в цитоплазме, вирусная нуклеиновая кислота снова надевает белковую оболочку... Разрушенная клетка, наполненная зрелыми вирусами.

- ...Клеточные ДНК и РНК разрушены... Синтез клеточных белков подавлен... Клетка гибнет...

Из погибшей клетки выходят наружу зрелые вирусы и устремляются в направлении живых клеток. Наплыв.

— Вирусы выходят из нее с тем, чтобы проникнуть в другие клетки... Вот, оказывается, какие драматические события могут происходить в живой клетке...

Медленно приближается к клетке вирус, подходит к пей вплотную... Затемнение" [9] Цит. по кн.: Зильберберг J1. Я. Кино и медицина. Л., 1972, с. 118-120. .

Думается, что в приведенном отрывке (хотя язык киносценария может показаться читателю и непривычным) достаточно образно и ярко показаны драматические события, развивающиеся в живой клетке после вторжения в нее вируса. К тому же, никакими другими средствами невозможно продемонстрировать процессы, недоступные нашему наблюдению. Только кинематографическая мультипликация позволяет, хотя и условно, но наглядно показать трагедию клетки. Но этого мало. Чтобы понять возникновение и клиническое течение вирусных болезней, о которых речь пойдет дальше, необходимо заглянуть в глубину процессов, связанных с проникновением вируса в клетку.

Как мы уже знаем, видимые в электронный микроскоп вирусы, так же, как и их скопления — кристаллы, "мертвы". Они оживают только при встрече с клеткой, чувствительной к данному вирусу. Обретая жизнь, вирусы, как и все живое, проявляют стремление воспроизводить себе подобных, иными словами, размножаться. Однако процесс размножения вирусных частиц ничего общего не имеет со всеми известными в природе способами продолжения рода.

В 1956 г. немецкие ученые Гирер и Шрамм разделили вирус табачной мозаики на составляющие его белок и РНК. Когда в живую клетку табака был введен белок, заболевания не наступило. Но достаточно было ввести в такую же клетку изолированную, освобожденную от белковой оболочки вирусную нуклеиновую кислоту — РНК, как возникло заболевание. Более того, в пораженном растении появились полноценные вирусы, обладавшие всеми свойствами вирусной частицы табачной мозаики.