Pracując nad tym artykułem, autor przypomniał sobie wykład swojego nauczyciela akademickiego, wybitnego fizyka kryształu Jakowa Geguzina. Następnie na podstawie materiałów z tego wykładu Jakow Evseevich stworzył wspaniałe dzieło „Żywy kryształ”, w którym na przykładzie wirusów i kryształów znakomicie pokazał kruchość granic między żywą a nieożywioną przyrodą. Dzisiaj wszystko to nagle zmieniło się z badań akademickich w materiał aktualny. Nie trzeba dodawać, że cały świat od dawna obawia się koronawirusa, a wielu zadaje sobie pytanie: jakie są tajemnicze „półżywe” organizmy, które nawiedziły ludzkość?
Organizmy u progu życia
Pochodzenie życia to największa tajemnica wszechświata. Jednocześnie pojawienie się wirusów na ewolucyjnym drzewie życia jest tą samą palącą zagadką nauk przyrodniczych. Niektórzy naukowcy uważają nawet, że wirusy są specjalną formą życia. Jednak wirusy nie mają budowy komórkowej i metabolizmu, przez co trudno je zaklasyfikować jako żywe. Dlatego w przenośni nazywane są „organizmami na skraju życia”.
Tymczasem encyklopedia wskazuje, że po łacinie „wirus” oznacza „truciznę”. Dziś nauka zna ponad pięć tysięcy wirusów, które wypełniają wszystko dookoła i silnie wpływają na florę i faunę. Wirusy występują we wszystkich typach żywych stworzeń, w tym w grzybach, mchach, bakteriach i porostach.
W jakich warunkach i kiedy wirusy „decydują się” na zaatakowanie człowieka - nie wie tego żaden wirusolog. Ogólnie rzecz biorąc, ataki wirusów nigdy się nie kończą, ponieważ wirus nie jest bakterią ani mikroorganizmem. Jest to fragment informacji genetycznej zapakowany w płaszcz białkowy. Nie ma komórki, a poza żywym organizmem zachowuje się jak rodzaj „zombie”, zastygłego w stanie „granicznym”. Wirus nie może rozwijać się samodzielnie, w tym celu niezwykle potrzebuje obcej komórki.
Jednocześnie, wbrew obiegowej opinii, żaden wirus nie jest w ogóle mikroskopijnym „seryjnym mordercą”, a jego głównym zadaniem nie jest zniszczenie żywej komórki, ale stworzenie przy użyciu jej zasobów jak największej liczby własnych kopii. Tymczasem człowiek nawet nie podejrzewa, że fragmenty informacji genetycznej bombardują go co sekundę. W komórce wirus szybko ją ujarzmia. Jednocześnie konieczne jest, aby stłumił system obrony przeciwwirusowej, a także zapobiegł samozniszczeniu mikroorganizmu po otrzymaniu sygnału o czyjejś inwazji. Albo komórka może sygnalizować innym komórkom, że coś jest z nią nie tak i zaczyna się stan zapalny. Wirusy również hamują ten mechanizm, ale z różnym skutkiem. W rzeczywistości jest o wiele więcej prób wychwycenia komórek przez wirusy niż przypadków, w których choroba się zaczyna. Częściej wygrywa komórkai nawet nie dowiemy się, że dostał się do nas wirus. Ale jak w takim razie powstają epidemie? I dlaczego koronawirus nagle szalał w Chinach?
Film promocyjny:
Banalny zbieg okoliczności
Brzmi to dziwnie, ale eksperci epidemiologiczni w większości uważają, że rozwój globalnych epidemii lub pandemii wiąże się z banalnym zbiegiem okoliczności. Jednocześnie wirusy naprawdę stają się śmiertelne dla ludzi tylko wtedy, gdy udaje im się przenieść z jednego gatunku zwierząt na inny. W rzeczywistości jest to raczej rzadkie wydarzenie. Na przykład wirusy z roślin na zwierzęta są przenoszone nie częściej niż raz na milion lat. Jednak w przypadku blisko spokrewnionych gatunków, powiedzmy, z naczelnych na ludzi, udane przejście może następować corocznie i wielokrotnie. Rzadziej, raz na dekadę, może to dotyczyć ssaków i ludzi. Ale Ebola może być przenoszona na ludzi przez kolonie nietoperzy latających lisów. Możesz również przypomnieć sobie ptasią i świńską grypę.
Ogólnie rzecz biorąc, epidemie są wyjątkowo nierównomierne i mogą występować przez kilka lat z rzędu i raz na kilkadziesiąt lat. Tak więc na każde udane przeniesienie wirusa przypada ponad milion nieudanych.
Zdaniem chińskich wirusologów jest to tak rzadka sytuacja, która powstała w przypadku koronawirusa. Nastąpiło wyjątkowo udane przejście międzygatunkowe, w którym za pośrednictwem węży bagiennych, myszy i łuskowców wirus z nietoperzy dostał się do człowieka. Jednocześnie ogromną rolę odegrała ogólna niekorzystna sytuacja epidemiologiczna: skrajne przeludnienie ludności, niski poziom higieny w gospodarstwie domowym oraz bliski kontakt ludzi ze zwierzętami. Okazuje się, że ze względu na specyfikę chińskich rynków żywnościowych „obcy” wirus „zaczepił się” o człowieka, a następnie szybko rozprzestrzenił się wśród mas rynkowych kupujących i sprzedających.
W innych krajach nie ma takich specyficznych warunków, chociaż powszechnie wiadomo, że nietoperze zarażone mniej więcej tymi samymi niebezpiecznymi wirusami żyją nie tylko w Azji Południowo-Wschodniej, ale także w południowej Europie, w tym w północnoafrykańskiej części Morza Śródziemnego. Ponadto niewiele jest miejsc, w których nietoperze, węże i łuskowce są rarytasami i gdzie są mordowane na niehigienicznych targowiskach.
Tymczasem na osobę może przenieść się ogromna liczba wirusów. Mikrobiolodzy uważają, że ich liczbę można oszacować, mnożąc liczbę wszystkich gatunków ssaków przez 1000. Ale jeśli warunki nie sprzyjają rozprzestrzenianiu się infekcji wirusowej, w zasadzie nie ma się czego bać.
Dziedzictwo starożytnego świata
Naukowcy w połowie ubiegłego wieku doszli do wniosku, że wirusy są najstarszym dziedzictwem pierwotnej flory i fauny. Najprawdopodobniej pojawiły się przed narodzinami pierwszych komórek, około cztery miliardy lat temu. Ponadto ludzki genom składa się głównie z wirusów lub ich pozostałości. Oznacza to, że były one podstawą rozwoju życia na Ziemi. Udowodniono, że człowiek jako ssak zawdzięcza im swoje istnienie, gdyż dzięki wirusom zaczęły powstawać u naszych przodków najważniejsze organy.
Ponadto wirusy znacznie zwiększyły efektywność ewolucji. Przekazywali informacje genetyczne znacznie wydajniej niż tylko podczas naturalnego rozmnażania. Oznacza to, że przekazali udane geny nie potomstwu gatunku, ale natychmiast do nowego organizmu.
Wirusy mutują. Naukowcy twierdzą, że w wielu z nich każdy nowy genom ma dodatkową mutację. Wirus zmienia się czasami w ciągu kilku godzin. W jednej komórce nie ma identycznych wirusów w jednym cyklu reprodukcyjnym! Aby móc przystosować się do nowych warunków, wirus zmienia się, wytwarzając w populacji różne warianty. Mutacja wirusów Typowa jest nieodzowną częścią ich cyklu życiowego. Własny genom wirusów jest milion razy mniejszy niż ludzki i aby z nami konkurować, tworzą wiele wariantów, które mogą być „przydatne” w różnych warunkach.
Wirusolodzy uważają, że zmienność jest jedną z głównych cech wirusów. Mogą stać się mniej lub bardziej niebezpieczne, zmieniać punkty zastosowania, dostosowywać się, szukać coraz to nowych sposobów przetrwania. Świadczy o tym historia epidemii obecnego wieku, w tym różnych agresywnych wirusów. Ale stopniowo człowiek dostosowuje się do nich, chociaż kosztuje go to wielkie poświęcenie. Tak więc przebieg choroby stał się mniej dotkliwy. To samo czeka na ewolucję koronawirusa: będzie on mutował, wybierając coraz więcej nowych ofiar, stając się mniej niebezpieczny.
Biologiczne podstawy infekcji wirusowej
Przenoszenie wirusa z człowieka na człowieka następuje zwykle poprzez unoszące się w powietrzu kropelki, kiedy kaszlemy i kichamy. Jednak ten sam koronawirus może przedostać się do środowiska z cząstkami śliny lub flegmy tylko wtedy, gdy zaczął już rozmnażać się w ludzkim ciele w zauważalnych ilościach.
Powstaje tutaj logiczna sprzeczność. Człowiek choruje na nowego wirusa, ponieważ wirus mnoży się w jego płucach, niszcząc jednocześnie komórki, które zmusza do ciągłego odtwarzania ich kopii. Sam wirus nie może się rozmnażać - w tym celu musi wykorzystać komórki organizmu żywiciela. Powstaje pytanie: gdzie zatem u osoby bez objawów choroby mogą pojawić się wirusy przenoszone drogą powietrzną na inną osobę?
Zwykle odpowiedź na to pytanie jest taka: we wczesnych stadiach reprodukcji wirusa komórki ludzkie mogą już tworzyć jego kopie, ale nie mają jeszcze czasu na śmierć z powodu tej pracy lub odwetowego uderzenia układu odpornościowego, który reaguje na takie „drukowanie” kopii wirusa w naszych komórkach. A potem osoba nie będzie miała jeszcze objawów, ale będzie już umiarkowanie zaraźliwa.
Koncepcja „może być niebezpieczna, a pacjent bez objawów” pojawiła się podczas badań nad powszechnymi epidemiami grypy. Jedna trzecia osób zarażonych wirusem - najzdrowsza i najsilniejsza - w ogóle nie czuje, że jest chora. Nie mają zauważalnej temperatury ani innych objawów.
Przez długi czas lekarze uważali, że tacy ludzie zapewniają rozprzestrzenianie się wirusa grypy, izolując go w niewielkich ilościach. Osoby z koronawirusem teoretycznie mogłyby również zacząć wydzielać kapsydy wirusowe (błony białkowe w postaci korony, „przylegające” do komórek) z kropelkami śliny lub flegmy - jako „bezobjawowe” zakażone grypą.
Zdaniem naukowców walka z innymi chorobami może być przyczyną szybkiego rozprzestrzeniania się koronawirusa. Grypa A i B praktycznie zniknęły w ciągu ostatnich 15 lat dzięki silnym szczepieniom. Tę „pustą przestrzeń” zajął koronawirus.
Okazuje się, że medycyna praktycznie zniszczyła zwykłą grypę, a na jej miejscu pojawiły się szczepy koronawirusa. W tym sensie - święte miejsce nigdy nie jest puste. Ogólnie rzecz biorąc, po pokonaniu obecnej pandemii może pojawić się jeszcze groźniejszy wirus lub nawet cała rodzina szczepów. Tak jak koronawirus okazał się silniejszy od grypy, ale kolejna choroba może okazać się jeszcze bardziej masywna i agresywna …
Magazyn: Sekrety XX wieku №22. Autor: Oleg Faig