Будова бактеріофага т4. Огляд літератури. Профілактика та лікування

Вірус створили дуже давно
Про різні форми вірусу, що несе смерть, розказано в стародавньому Манускрипті Войнич.

Вірус до 2020 запрограмований як епідемія чуми, від якої немає ліків.

Але я вважаю, що ліки є і вони доступні кожному,
ліки безкоштовно та дуже ефективно.

Бактеріофаг T4 (англ. Escherichia virus T4, раніше Enterobacteria phage T4) - один із найбільш вивчених вірусів, бактеріофаг, що вражає ентеробактерії, у тому числі Escherichia coli. Має геномну ДНК близько 169-170 тисяч пар нуклеотидів, упаковану в ікосаедричну голівку.

Віріон також має стовбур, основу стовбура і стовбурові відростки - шість довгих і шість коротких.

Бактеріофаг T4 використовує ДНК-полімеразу кільцевого типу; його ковзна манжетка є трімером, подібним до PCNA, але вона не має гомології ні з PCNA, ні з полімеразою β.

T4 є відносно великим фагом, має діаметр близько 90 нм та довжину близько 200 нм. Фаг T4 використовує лише літичний цикл розвитку, але не лізогенний.

Англійський бактеріолог Фредерік Туорт у статті 1915 описав інфекційну хворобу стафілококів, інфікуючий агент проходив через фільтри, і його можна було переносити від однієї колонії до іншої.

З фагом Т4 або подібними бактеріофагами працювали лауреати Нобелівської премії Макс Дельбрюк, Сальвадор Лурія, Альфред Херші, Джеймс Вотсон і Френк Крик, а також інші відомі вчені - Майкл Россманн, Вадим Месянжинов, Фуміо Арісака, Фуміо Арісака, Фуміо Арісака.

Незалежно від Фредеріка Туорта французько-канадський мікробіолог Фелікс Д'Ерелль 3 вересня 1917 повідомив про відкриття бактеріофагів. Поряд з цим відомо, що російський мікробіолог Микола Федорович Гамалея ще в 1897 році вперше спостерігав явище лізису бактерій (сибірковій палички) під впливом агента, що перевивається.

У 2016 році, як і інші бактеріофаги, було перейменовано на Escherichia virus T4.

Також Фелікс Д’Ерелль висунув припущення, що бактеріофаги мають корпускулярну природу. Однак тільки після винаходу електронного мікроскопа вдалося побачити та вивчити ультраструктуру фагів. Довгий час уявлення про морфологію та основні особливості фагів ґрунтувалися на результатах вивчення фагів Т-групи - Т1, Т2,…, Т7, які розмножуються на Е. coli штаму B. Однак з кожним роком з'являлися нові дані, що стосуються морфології та структури різноманітних фагів, що зумовило необхідність їхньої морфологічної класифікації.

Бактеріофаги є найбільш численною, широко поширеною в біосфері і, імовірно, найбільш еволюційно стародавньою групою вірусів. Приблизний обсяг популяції фагів становить понад 1030 фагових частинок.

Будова бактеріофагів

Bacteriophage structure.png

1 – головка, 2 – хвіст, 3 – нуклеїнова кислота, 4 – капсид, 5 – «комірець», 6 – білковий чохол хвоста, 7 – фібрила хвоста, 8 – шипи, 9 – базальна пластинка

Бактеріофаги розрізняються за хімічною структурою, типом нуклеїнової кислоти, морфології та характером взаємодії з бактеріями. За розміром бактеріальні віруси в сотні та тисячі разів менші за мікробні клітини.

Типова фагова частка (віріон) складається з голівки та хвоста. Довжина хвоста зазвичай у 2-4 рази більша за діаметр головки.

У головці міститься генетичний матеріал - одноланцюжкова або дволанцюжкова РНК або ДНК з ферментом транскриптазою в неактивному стані, оточена білковою або ліпопротеїновою оболонкою - капсидом, що зберігає ген поза клітиною.

У природних умовах фаги зустрічаються у тих місцях, де є чутливі до них бактерії. Чим багатший той чи інший субстрат (грунт, виділення людини і тварин, вода і т. д.) мікроорганізмами, тим у більшій кількості в ньому трапляються відповідні фаги. Так, фаги, що лізують клітини всіх видів ґрунтових мікроорганізмів, перебувають у ґрунтах. Особливо багаті фагами чорноземи та ґрунти, до яких вносилися органічні добрива.

Нуклеїнова кислота та капсид разом становлять нуклеокапсид. Бактеріофаги можуть мати ікосаедральний капсид, зібраний з безлічі копій одного або двох специфічних білків. Зазвичай кути складаються з пентамерів білка, а опора кожної сторони гексамерів того ж або подібного білка. Більше того, фаги за формою можуть бути сферичні, лимонні або плеоморфні.

Хвіст, або відросток, є білковою трубкою - продовження білкової оболонки головки, в основі хвоста є АТФаза, яка регенерує енергію для ін'єкції генетичного матеріалу. Існують також бактеріофаги з коротким відростком, що не мають відростка та ниткоподібні.

Головка округлої, гексагональної або паличкоподібної форми діаметром 45-140 нм. Відросток завтовшки 10-40 і довжиною 100-200 нм. Одні з бактеріофагів округлі, інші ниткоподібні розміром 8×800 нм. Довжина нитки нуклеїнової кислоти у багато разів перевищує розмір голівки, в якій перебуває у скрученому стані, та досягає 60-70 мкм. Відросток має вигляд порожнистої трубки, оточеної чохлом, що містить скорочувальні білки, подібні до м'язових. У ряду вірусів чохол здатний скорочуватися, оголюючи частину стрижня. На кінці відростка у багатьох бактеріофагів є базальна пластинка, від якої відходять довгі тонкі нитки, що сприяють прикріпленню фага до бактерії. Загальна кількість білка в частинці фага – 50-60 %, нуклеїнових кислот – 40-50 %.

У деяких фагів в геномі міститься кілька тисяч підстав, тоді як фаг G, найбільший із секвенованих фагів, містить 480 000 пар основ - вдвічі більше середнього значення для бактерій, хоча все ж таки недостатньої кількості генів для такого найважливішого бактеріального органоїду, як рибосоми.

Бактеріофаги виконують роль контролі чисельності мікробних популяцій, в автолізі старіючих клітин, у перенесенні бактеріальних генів, виступаючи як векторних «систем».

Дійсно, бактеріофаги є одним з основних рухливих генетичних елементів. За допомогою трансдукції вони привносять до бактеріального генома нові гени. Було підраховано, що за 1 секунду може бути інфіковано 1024 бактерії. Це означає, що постійне перенесення генетичного матеріалу розподіляється між бактеріями, що мешкають у подібних умовах.

Високий рівень спеціалізації, довгострокове існування, здатність швидко репродукуватись у відповідному господарі сприяє їх збереженню в динамічному балансі серед широкого різноманіття видів бактерій у будь-якій природній екосистемі.

Коли підходящий господар відсутня, багато фагів можуть зберігати здатність до інфікування протягом десятиліть, якщо не будуть знищені екстремальними речовинами або умовами зовнішнього середовища.

Великі фаги Т2 і Т4 близькі. Вони мають ідентичну організацію геному, і більшість генів у них загальні. Радіоавтографія хромосоми фага Т4 (рис. 7.13) свідчить про лінійність молекули ДНК. Її мовляв. маса дорівнює 120-10 6 дальтонів, а довжина становить 182 000 пари нуклеотидів. Фаг Т4 був предметом інтенсивних генети-

214

чеських досліджень (згадайте rII-мутанти з гол. 6), і йому відомі мутації у багатьох цистронах. Аналіз рекомбінації з використанням трьох- та чотирифакторних схрещувань показав, що генетична карта фага Т4 має кільцеву форму (рис. 7.14). Протиріччя між лінійністю молекули ДНК фага та кільцевою формою його генетичної карти вдалося вирішити в результаті генетичних та фізичних експериментів, які показали, що виділені з фагу Т2 лінійні молекули ДНК містять на обох кінцях ділянки з однаковими нуклеотидними послідовностями. (Кінцеву надмірність),а порядок генів у молекулі допускає циклічні перестановки.Фізичні дані про кінцеву надмірність (дуплікованість) послідовностей підстав отримані з експериментів, в яких ДНК Т2 піддалася дії екзонуклеази III. Цей фермент послідовно відщеплює нуклеотиди з 3-ОН-кінців ланцюгів ДНК, в результаті чого на кінцях дволанцюжкової молекули утворюються одноланцюгові ділянки з 5"-РО 4-кінцями (рис. 7.15). зв'язків між комплементарними одноланцюжковими послідовно-

7. Геном вірусу215

Мал. 7.15. Схема, що демонструє кінцеву надмірність у геномі фага Т2 та утворення кільцевої молекули ДНК. Кожну з трьох молекул можна перетворити на будь-яку іншу шляхом циклічної перестановки, і обидва кінці кожної молекули містять кінцеві повтори. Екзонуклеаза III діє на 5"-кінці (місце дії ферменту вказано стрілкою), і комплементарні ділянки, що утворилися, «склеюються», утворюючи кільцеві молекули. Якщо довжина відрізаних кінців перевищує довжину повторюваних ділянок, то в кільцевій молекулі дуплексний сегмент виявляється ) Довжина дволанцюжкового сегмента (і його склад) збігається з довжиною кінцевих повторів (див. рис. 7.16).

ними, призводить до утворення кільцевих молекул (рис. 7.16). Замикання в кільце можливе лише в тому випадку, якщо дволанцюжкова молекула ДНК фага Т2 містить ідентичні послідовності основ на обох кінцях, як це схематично зображено на рис. 7.15. Перш ніж молекули стають здатними утворювати кільця, фермент повинен відщепити близько 2% ДНК Т2. Це означає, що довжина дуплікованих (надлишкових) кінців молекули становить близько 1% довжини геному. Генетичні дані про кінцеву надмірність геномів фагів Т2 і Т4 випливають із існування гетерозиготних фагових частинок. Фагові гетерозиготи виникають внаслідок рекомбінації між фагами з різними генотипами. Вони легко ідентифікуються, оскільки кожен такий фаг утворює негативну колонію, яка містить фаги обох генотипів (див. рис. 6.1). Геном одиничного фага може бути

216Організація та передача генетичного матеріалу

гетерозиготним лише за тісно зчепленими генами. У популяції фагів, проте, зустрічаються гетерозиготи за всіма генами, безвідносно до становищу на карті. Крім того, розмір ділянки, за якою фаг надмірний і гетерозиготний, збільшується у мутантів, що несуть делеції, у зв'язку з особливим механізмом упаковки, який ми коротко розглянемо нижче. (На відміну від фага λ у фагів Т2 і Т4 делеції не зменшують кількість ДНК в голівці фага.) З цих спостережень можна зробити лише один логічний висновок: не існує єдиного унікального порядку генів уздовж всієї молекули ДНК, іншими словами, у конкретних фагів у популяції надлишковим може бути будь-який ген.

7. Геном вірусу217

Наступний експеримент підтверджує цей разючий висновок. Препарат ДНК фага Т2 денатурували нагріванням, щоб розділити комплементарні ланцюги кожної молекули. Суміш одиночних ланцюгів потім витримували в умовах, що допускають відновлення водневих зв'язків між комплементарними послідовностями основ. Більшість одиночних ланцюгів у суміші виявилося здатним відновити дволанцюжкову структуру з партнером, що вихідно належав іншій нативній молекулі ДНК (рис. 7.17). При електронно-мікроскопічному аналізі такої суміші виявляється багато кільцевих дволанцюжкових молекул (рис. 7.18). Утворення дволанцюгових структур можливе лише в тому випадку, якщо вихідний препарат ДНК містить таку популяцію молекул, в якій послідовність генів у будь-якій молекулі можна отримати за допомогою циклічної перестановки (пермутації) генів у будь-якій іншій молекулі. Саме циклічні перестановки та кінцева надмірність індивідуальних молекул ДНК фагів Т2 і Т4 зумовлюють кільцеву структуру їхньої генетичної карти, відображаючи відносини зчеплення між генами в популяції індивідуальних молекул.

218 Організація та передача генетичного матеріалу

Спеціальний спосіб реплікації ДНК та пакування дочірніх молекул ДНК у головки фагів Т2 і Т4 забезпечує можливість отримання від одиничних фагових частинок потомства з циклічною перестановкою і кінцевою надмірністю. На ранніх стадіях інфекції лінійна батьківська молекула ДНК зазнає кількох послідовних реплікацій, утворюючи такі ж лінійні дочірні молекули, що містять весь геном фага плюс кінцеву надмірність. Потім у результаті рекомбінації між надмірними кінцями дочірніх молекул утворюються конкатемери (тандемно повторювані послідовності геномів фага (мал. 7.19), які потім реплікуються і рекомбінують, утворюючи ще довші конкатемери. На заключній стадії інфекції молекули ДНК починають упаковуватися в головки (капси) згадайте рис.7.2) Розмір молекули ДНК, що містить-

7. Геном вірусу 219

мій капсид кожного фага, визначається розміром самого капсида. Капсид містить трохи більше ДНК, ніж її міститься в геномі фага Т4, саме настільки, щоб залишилося місце для надлишкових ділянок на кінцях геному. Такий механізм упаковки ДНК за допомогою відрізання від довгого конкатемера шматків, що за довжиною кілька перевищують протяжність геному фага, призводить до циклічної перестановки (пермутації) послідовності генів в окремих дочірніх фагах,

220Організація та передача генетичного матеріалу

як це схематично показано на рис. 7.19. Той самий механізм інкапсулювання геномів фага Т4 призводить до виникнення гетерозигот з надмірними кінцями в дворазово інфікованих клітинах (рис. 7.19). Такий тип організації геному зустрічається у бактеріофагів. Він виявлений також, наприклад, у так званого «вірусу 3 жаби» - вірусу, здатного інфікувати клітини багатьох видів хребетних, у тому числі людини, при температурі нижче 32°С.

7. Геном вірусу 221

На генетичній карті фага Т4 (рис. 7.20) видно, що разом згруповані гени, відповідальні за споріднені фізіологічні функції. Така ж організація геному вже зустрічалася нам у фага? Цей тип організації функціонування геному відіграє у її регуляції (гл. 15).

222Організація та передача генетичного матеріалу

Бактеріофаг Т4 – набагато складніший вірус, ніж ВТМ. Його двоспіральна ДНК містить приблизно 165 генів порівняно

Мал. 30.7. Ділянка РНК ВТМ, що забезпечує ініціювання збирання вірусної частки ВТМ.

Мал. 30.8. Електронна мікрофотографія частково реконструйованих частинок ВТМ. Видно два хвоста РНК, що відходять від кожного зростаючого віріона.

Мал. 30.9. Схема складання ВТМ. А - область ініціації РНК утворює петлю і проходить в центральний отвір білкового диска. диск перетворюється на спіральну форму «запірної шайби». В - до кінця РНК, де розташована петля, приєднуються нові диски. одна з кінців РНК постійно протягується через центральний отвір і взаємодіє з новими дисками. схематичне зображення молекули РНК у частково зібраному вірусі. Напрямок руху РНК позначено стрілкою. (Butler P. J.G., Klug A., Sci.Amer., 1978)

із 6 генами ВТМ. Однак структура, розмноження та процес складання фага Т4 вивчені досить добре, оскільки він зазнавав інтенсивного генетичного та біохімічного аналізу. Віріон Т4 складається з голівки. відростка та шести ниток (фібрил) відростка (рис. 30.10). Його молекула ДНК щільно упакована всередині ікосаедричної білкової оболонки та утворює головку вірусу. Відросток складається з двох співвісних трубок, з'єднаних з голівкою короткою шийкою. У відростку скорочувальний чохол оточує центральний стрижень, через який ДНК вводиться у бактерію-господаря. Відросток несе на кінці базальну пластинку із шістьма короткими зубцями, від якої відходить шість довгих тонких ниток.

Кінці ниток відростка зв'язуються із певними ділянками на клітині E. coli. В результаті АТР-залежного скорочення чохол підтягує головку фага до базальної платівки та ниток відростка, і в результаті центральний стрижень проникає через клітинну стінку, але не через мембрану клітини. Потім оголена фагова ДНК проникає крізь клітинну мембрану. Через кілька хвилин всі реакції синтезу клітинних ДНК, РНК і білка зупиняються і починається синтез вірусних макромолекул. Іншими словами, вірус, що заразив клітину, опановує синтетичними механізмами бактеріальної клітини і заміщає її гени своїми.

У ДНК фага Т4 є три групи генів, які транскрибуються на різних стадіях зараження: передні, ранні та

Мал. 30.10. Електронна мікрофотографія фага Т4. (Williams R. С., Fisher Н. W., An electron micrographic atlas of viruses, С. С. Thomas, Springfield,

1974. Друкується з люб'язного дозволу видавця.)

Таблиця 30.2. (див. скан) Гени фага Т4

пізні. Попередні та ранні гени транскрибуються та транслюються до того, як синтезується ДНК фага Т4. Деякі білки, які кодуються цими генами, забезпечують виключення синтезу клітинних макромолекул. Незабаром після зараження ДНК клітини-господаря розпадається під дією дезоксирибонуклеази, що кодується одним із ранніх генів фага Т4. ДНК самого фага Т4 не гідролізується під впливом цього ферменту, оскільки у ній немає кластерів (згрупованих залишків) цитозину. У ДНК фага Т4 замість цитозину знаходиться гідроксиметилцитозин (ГМЦ). До того ж залишки ГМЦ у ДНК Т4 глюкозильовані.

Ці похідні цитозину включаються до ДНК бактеріофага Т4 завдяки дії кількох фагоспепіфічних ферментів, що синтезуються на ранній стадії зараження. Один з них гідролізує dCTP з утворенням dCMP, щоб перешкодити включенню dCTP ДНК фага Т4. Потім другий фермент вводить в dCMP гідроксиметильну групу, і утворюється

Гідроксиметилцитідилат. Третій фермент перетворює гідроксиметилцитидилат на трифосфат, який служить субстратом для ДНК-полімераз. Нарешті, четвертий фермент глікозилює деякі залишки гідрокси-метилцитозину, що містяться в ДНК.

Синтез пізніх білків пов'язаний із реплікацією ДНК фага Т4. На цьому етапі утворюються білки капсиду та лізоцим. Коли складання віріонів потомства завершено, лізоцим гідролізує клітинну стінку бактерії та руйнує її. Приблизно через 20 хв після зараження виникає близько двохсот нових вірусних частинок.

Вчені встановили, як бактеріофаг вражає клітину – господаря бактерію Esherichia Coli.

Дослідники встановили, як бактеріофаг Т4 атакує клітину-господаря – Esherichia Coli.

У січневому випуску "Nature", 2002р. описується, як вірус використовує голкоподібний біохімічний проколюючий пристрій для інфікування клітини-господаря E. Coli. «Ми показали, що це складна біохімічна машина, що дозволяє вірусу ефективно впроваджуватися в клітину-господаря. Заснування стовбура вірусу відіграє основну роль у цьому процесі, - говорить Майкл Россман з Purdue University.

Бактеріофаг Т4 – справжній «Tyrannosaurus Rex» серед вірусів, тому це найкращий об'єкт для досліджень (розміри його становлять близько 100 нм у довжину та ширину). Т4 також «стволовий вірус», оскільки має стовбур з відростками, що прикріплюються до нього, для захоплення бактерії. У 1 мм3 звичайної води існує зазвичай біля більйона фагів.

Вірус Т4 (див. рис.1) складається з ікосаедральної головки, що містить вірусну ДНК, стовбура, основи стовбура та стовбурових відростків - шести довгих і шести коротких. Довгі відростки спершу знаходять E.Coli, а потім короткі міцно прикріплюються до клітини. Основа при цьому передає імпульс у стовбур, який скорочується, як м'яз, видавлюючи із себе вірусну ДНК у клітину-хазяїна. Основа вірусу управляється як проколюючим пристроєм, розташованим біля стовбура, і ензимом, що ріже мембрану клітини E. Coli.

Цей ензим робить отвір нанометрових розмірів у мембрані клітини, через який вірусна ДНК надходить у клітину-господаря. E. Coli, таким чином, інфікується, і біохімічна машина клітини продукує нові фагові частинки, і, зрештою, клітина гине. «Для початку наше дослідження показує структуру білків, що входять до складу основи поблизу стовбура (так званого біохімічного пристрою, що проколює), та їх роль у проникненні вірусної ДНК через мембрану клітини,» - сказав Россман.

На рис. 2 представлена будова білків основи, змодельована за допомогою програмного забезпечення "SPIDER". Дані моделі отримані при дослідженні 418 мікрофотографій заморожених вірусних частинок. Область, позначена (gp27-gp5*-gp5c)3 - біохімічний пристрій, що проколює. Найбільша активність ензиму, що проколює, спостерігається посередині «голки». Мал. а - стереофотографія основи, рис. b – його молекулярна структура. 1 ангстрем = 1/див.

Також було встановлено, що при наближенні до клітинної мембрани основа деформується – стає схожою на плоску зірку. Це полегшує контакт із мембраною і супроводжує впровадження у неї «голки».

Подібні дослідження завжди пов'язані із дослідженнями у нанотехнологічному молекулярному виробництві. За підсумками цих знань можна прогнозувати поява антибіотиків високої ефективності впливу.

Вірусу t4 що це таке

АРХІВ «Студентський науковий форум»

Повна версія наукової роботи доступна у форматі PDF

Коментарів до наукової роботи: 13

Бактеріофаги, або фаги (з давньогрецької – «пожирачі бактерій»), – це віруси, здатні вражати клітини бактерій. Вони були відкриті ще на початку минулого століття, і вже тоді вчені дійшли висновку, що даний вірус може стати важливим засобом боротьби з небезпечними інфекціями. Саме завдяки цим мікроорганізмам почали лікувати такі тяжкі захворювання, як бубонна чума та туберкульоз. Незабаром були відкриті антибіотики, і існування фагів було забуте. Але сьогодні інтерес до цих мікроорганізмів вчених знову повертається.

Бактеріофаги - найбільш численна і дуже поширена, а можливо, і найдавніша група вірусів. Вони були виявлені для більшості бактерій, патогенних, а також сапротрофних. У природі фаги також зустрічаються там, де є чутливі до них бактерії: у грунті та воді, у кишечнику людини та тварин, у рослинах тощо. буд.

Модельний об'єкт – бактеріофаг дуже широко використовують для наукових досліджень. Багато фундаментальних відкриттів у молекулярній біології були відкриті саме за допомогою бактеріофага, такими є: генетичний код, рекомбінація та реплікація нуклеїнових кислот. Його дуже легко культивувати найпримітивнішими біологічними методами та отримувати у дуже великих кількостях.

Бактеріофаг Т4 дуже зручний модельний об'єкт для розвитку методів молекулярної біології та з'ясування структурних засад інфекційності вірусу. Enterobacteriaphage T4 - один з найбільш вивчених вірусів, бактеріофаг, що вражає бактерію E. coli. Має геномну ДНК близько 169-170 тисяч пар нуклеотидів, упаковану в ікосаедричну голівку. Віріон також має стовбур, основу стовбура і стовбурові відростки - шість довгих і шість коротких. Enterobacteriaphage T4 є великим фагом, що має діаметр близько 90 нм і довжину близько 200 нм. Фаг T4 використовує лише літичний цикл розвитку, але не лізогенний. Розглянувши будову бактеріофага, ми з'ясували, що всі відомі бактеріофаги складаються з двох основних компонентів: білків та нуклеїнових кислот. За типом нуклеїнової кислоти вони поділяються на ДНК-і РНК-містять.

Базальна пластинка бактеріофага – це складна молекулярна структура, що містить не менше 15 різних білків, яка впізнає рецептори на поверхні клітин господаря та здійснює структурну перебудову хвоста вірусу, необхідну для інфікування клітин. За допомогою кріоелектронної мікроскопії вдалося реконструювати тривимірну структуру базальної платівки фага.

Отримана структура має форму намету, що має симетрію шостого порядку щодо поздовжньої осі хвоста вірусу, в центрі якого знаходиться молекулярна голка, яка пронизує клітинну стінку господаря в процесі інфікування. До верхньої частини базальної платівки прикріплений хвостовий стрижень, який має форму порожнистої трубки, якою здійснюється доставка ДНК вірусу в клітину. Зараження бактерії починається з адсорбції фага, тобто. прикріплення хвостового відростка бактеріофага до поверхні клітини Адсорбцію здійснюють фібрили хвостового відростка, які прикріплюються до структур бактеріальної клітини, які називають фагорецепторами. Після адсорбцією базальна платівка хвоста бактеріофага входить у тісний контакт із клітинною стінкою, у результаті скоротливий чохол хвоста скорочується, а центральний його стрижень проколює клітинну мембрану і, мабуть, рахунок скорочення головки ДНК фага впорскується всередину бактерії. Бактеріофаг негайно після проникнення ДНК у бактерії починає реалізовуватися генетична інформація, записана в ДНК фага. У разі Т-парних бактеріофагів у клітині синтезуються ферменти, що руйнують ДНК бактерії, та ферменти, необхідні для репродукції ДНК фага. Після цього етапу, званого синтезом ранніх білків, бактерії синтезуються пізні білки, що утворюють оболонку бактеріофага. У результаті виникають нові частки бактеріофага, бактерія лізується, а бактеріофаг, що розмножився в ній, виходить у навколишнє середовище. Якщо нанести окремі бактеріофаги на поверхню твердого живильного середовища з бактеріями, що ростуть, то бактеріофаги, що розмножилися в бактеріях, руйнують бактерії, утворюючи на цьому місці так звані «стерильні плями».

Бактеріофаги, здатні репродукуватись у бактерії, руйнувати їх і виходити при цьому у вигляді повноцінних частинок у середу, називаються вірулентними фагами.

Поряд із такими фагами існують і інші – помірні фаги. ДНК таких фагів після зараження клітини впроваджується в ДНК самих бактерій, не порушуючи їхньої життєдіяльності. Вона подвоюється і внаслідок цього передається потомству. Бактерія, в ДНК якої є ДНК помірного фага, називається лізогенною, а фагова ДНК, об'єднана з бактеріальною ДНК, профагом. Якщо лізогенну бактерію опромінити ультрафіолетовим світлом чи обробити хімічними мутагенами, можна викликати перетворення профагу на фаг, т. е. порушити у бактеріальної клітині відтворення повноцінних частинок фага, у результаті клітина гине. Отже, у лізогенній бактерії у складі єдиної бактеріальної хромосоми співіснують генетичний апарат бактерії з геном вірусу, який передається від батьківської клітини потомству і може бути активований (індукований).

З цього можна дійти невтішного висновку, що фаги це як засоби проти бактерій, а й головний їх помічник. Саме бактеріофаги допомагають змінюватися бактеріям, вбудовуючи свій генетичний матеріал у її ДНК. Розробка нових антибіотиків - надзвичайно дорогий та тривалий процес. Але навіть поява нових ліків не гарантує того, що мікроби не виробляють від нього захисту. Ці умови змушують фахівців шукати кошти, які на сучасному етапі можуть допомогти при лікуванні бактеріальних інфекцій та підвищити його ефективність. Такими препаратами зараз називають бактеріофаги.

Список використаної литературы:

1. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції «Бактеріофаги: Тео-

ретичні та практичні аспекти застосування в медицині, ветеринарії та харчової про-

мислення» / - Ульяновськ: УДСГА ім. П.А. Столипіна, 2013, т. ІІс.

2. Раутенштейн Я.І., Бактеріофагія, М., 1955

Вірус T4. Що це за вірус? які захворювання він спричиняє?

Ви не помилились? Може, все-таки не вірус? - Більше року тому

Бактеріофаг T4 - один із найбільш вивчених вірусів у світі. Він вражає ентеробактерії, у тому числі кишкову паличку, сальмонели та чумну паличку.

Цей вірус може стати ефективним засобом боротьби з небезпечними інфекціями. Тож бактеріофаг T4 ніяких хвороб не викликає, а навіть навпаки – допомагає з ними боротися. За допомогою ниток вірус прикріплюється до клітин хвороботворної бактерії, ДНК вірусу потрапляє в клітину, внаслідок чого вона руйнується.

Щоб люди не пили антибіотики, вчені синтезували ліки з природних для імунітету людини бактеріофагів.

Бактеріофаги – це пожирач мікробів в організмі, чистильники.

В даному випадку бактеріофаг Т4 пожирає кишкову паличку при зараженні і людина одужує без антибіотиків.

Вірус Т4 вже не настільки небезпечний, оскільки виявлено всі його особливості розвитку в організмі людини. Зараз навпаки цей вірус використовується, як помічник, який може знищити клітини бактерій.

Страшний на вигляд, але корисний для людини вірус Т-4 є бактеріофаг, тобто вражає ентеробактерії. Він є відносно великим фагом, його вивчали нобелівські лауреати, такі як Сальвадор Лурія, Альфред Херші, Макс Дельбрюк та інші.

Жодної небезпеки для здоров'я людини цей вірус не несе, а лише допомагає, пожираючи бактерії, ніби висмоктуючи їх.

Вірус Т4 – найвідоміший і вивчений бактеріофаг, який пожирає бактерії. Жодних захворювань цей вірус у людини не викликає, а навіть навпаки, допомагає йому боротися з бактеріями. Тож турбуватися з приводу цього вірусу не варто.

Ось як виглядає вірус T4 на фото зробленому за допомогою електронного мікроскопа.

Є такий давно відомий бактеріофаг або фаг Т4 – це справді вірус і він вражає, одним словом пожирає бактерії та змінює її, вбудовуючи свій генетичний матеріал у ДНК цієї бактерії. Бактеріофаги давно відомі, ще з початку минулого століття та за допомогою цих цікавих мікроорганізмів знайшли ліки від бубонної чуми, туберкульозу. Коли відкрили антибіотики, про ці дуже цікаві мікроорганізми забули й дуже дарма. Наразі вчені знову з цікавістю взялися за вивчення бактеріофагів.

Цей вірус називається бактеріофаг T4. Батеріофаг перекладається як пожирач бактерій, тобто він живе у тілі бактерії та їсть свого господаря, за рахунок чого і живе. Наприклад, Т4 їсть кишечну паличку.

Тобто цей вірус не лише не викликає сам жодних захворювань, а ще й допомагає людині боротися з небезпечними хворобами. Т4 вбиває кишкову паличку, інші бактеріофаги поїдають туберкульозні палички або навіть бактерії бубонної чуми.

Вірус Т4, званий інакше як Бактеріофаг, є справді корисним для людини вірусом і при цьому він дуже добре вивчений. Цей вірус допоможе подолати організму людини деякі інфекції: сальмонели, кишкові палички і т.д. Дуже широко застосовується в медицині. Цей вірус пожирає шкідливі бактерії та допомагає обійтися без антибіотиків.

Вірус Т4 або правильна назва Бактеріофаг. Що це таке? Бактеріофаги (фаги) - це фірус або якщо бути точнішими за бактерії, які пожирають шкідливі бактерії. Вони замінили антибіотики, які дуже впливають на організм людини, а бактеріофаги вони не шкідливі для організму людини. Загалом ще одна розробка у сфері медицини, яка дозволить людям бути здоровішими, а також лікувати рак, оскільки бактеріофаги вбивають (висмоктують) бактерії, які знаходяться в ракових клітинах. Історія виникнення бактеріофага (вірусу Т4)

Коментарі

За допомогою своїх хвостових ниток фаг прикріплюється до мембрани бактеріальної клітини, пронизує її своїм «хвістом» і подібно до мікроскопічного шприца впорскує всередину клітини що міститься в його голові ДНК.

Драматичні взаємини вірусу та «клітини-господаря» представляють у роздробленій формі той механізм синтезу білків, який зазвичай протікає у живих клітинах. Це готовий «експериментальний прилад», окремі елементи якого можна в той чи інший спосіб варіювати. І ось було зроблено спроби штучно відтворити етапи цього процесу, щоб з'ясувати, як і відбувається.

Фаг Т4 має величину, що дорівнює 3 тисячам ангстрем (ангстрем - одна десятимільйонна частка міліметра), проте структура його частинок відносно складна, його ДНК налічує до 100 генів. Для тварин ця кількість мізерна; для вірусу це вже суттєво. Але почнемо з ще більш простого організму – йдеться про один із перших вивчених вірусів – вірус тютюнової мозаїки (ВТМ). Він такий самий величини, як і Т4, але ще простішої форми. Він схожий на циліндр, ширина якого лише 150 ангстрем. По осі цього циліндра проходить нитка РНК. Ця РНК містить лише 5 або 6 генів. Білок, з якого побудовано циліндр, складається з однакових молекул. Молекула білка утворена з 5 або 6 ланцюгів, кожен з яких містить приблизно 150 амінокислот. Ці ланцюги розташовуються подвійним шаром загальною товщиною 23 ангстреми - таким чином, що послідовності молекул, вкладаючись одна в одну у вигляді спіралей, створюють корпус циліндра.

Смертельна краса вірусів

Уява може іноді бути трохи барвистішим, ніж реальність. Або страшнішим. І вірусні образи, зображення яких ми часто зустрічаємо на сторінках книг, журналів та газет, це саме той випадок.

Смертельні патогени ілюстровані у яскраво-червоних, токсично-зелених чи агресивно-жовтогарячих тонах. Потворні, страшні, майже зброя, вони тільки й чекають, щоби атакувати наше тіло. У кінцевій меті все зводиться до одного - налякати і вплинути, в той час як істина в тому, що всі віруси - прозорі.

Цей факт справив таке велике враження на художника з Великобританії Люка Джеррама (Luke Jerram), що він використав його як основну ідею свого нового арт-проекту - тривимірних скульптур зі скла «Glass Microbiology».

Люк Джеррам народився в 1974 році і закінчив Університет Уельсу в 1997 році з відзнакою першого ступеня в образотворчому мистецтві. Він є винахідником, дослідником, вченим-аматором. Основна ідея всіх його робіт – вивчення простору та сприйняття. Особистий погляд художника на віруси відбиває зовсім інший образ, ніж традиційне уявлення, що сформувалося у свідомості. Його віруси білі та прозорі, тендітні та холодні, але не страшні. Таємничі та величні і, водночас, більш людські, ніж будь-коли.

Серед його експонатів скляні копії найсмертельніших для людини хвороб: ВІЛ, вірус Ебола, пташиний грип, вірус E. Coli, ентеровірус типу EV71, малярія, папілома, свинячий грип, бактеріофаг Т4.

Кожна деталь, розроблена за допомогою вірусолога Ендрю Девідсона з Університету Брістоля, є вишуканим відтворенням вірусу. Хоча скульптури і можуть здатися перебільшеними, із зубцями, моторошними опуклостями, насправді вони створені з дивовижною точністю. Звичайно, вони значно більше, ніж їхній первісний вигляд: скляні віруси перевершують оригінали в розмірах у мільйон разів.

За допомогою своїх творів Джеррам вивчає взаємозв'язок між красою творів мистецтва та тим, як вони впливають на людину. Так само, як Сьюзен Зонтаг говорить у своїй книзі "Illness and its metaphors" (Хвороба та її метафори), що мистецтво, як і слова, впливає на те, як ми переносимо хворобу. Це означає, що можна викликати фантазії щодо захворювання, які іноді більш небезпечні та важкі, ніж біологічна реальність.

Ось чому робота Люка Джеррама має велике значення: він пропонує альтернативне бачення захворювання, яке може призвести до іншого шляху його подолання.

Вірус E. coli (Кишкова паличка)

Реакції на роботи були дуже дивовижні, - розповідає Джеррам у своєму інтерв'ю каналу BBC, - скульптури неймовірно красиві, і цим приваблюють людей, але коли вони розуміють, чим, насправді, це є, відразу з'являється свого роду елемент відштовхування. Дехто відчуває, що вони можуть заразитися, якщо торкнуться до них.

Ентеровірус типу EV71

Творіння Люка - це виклик нашим власним уявленням та ідеям. Вони демонструють, що реальність та її сприйняття – щось цілком суб'єктивне. В одному з листів, опублікованому на веб-сайті художника, анонімний автор зробив визнання:

Ваша скульптура зробила ВІЛ набагато реальнішим для мене, ніж будь-яка фотографія чи ілюстрація, які я коли-небудь бачив. Це дуже дивне почуття, бачити свого ворога, який, зрештою, спричинить мою смерть, і знаходити його таким красивим.

Фаг Т4

Бактеріофаг T4 - один із найбільш вивчених вірусів, бактеріофаг, що вражає бактерію. E.

Вірусу t4 що це таке

Зростання та розвиток. Віруси

З багатьох відомих вірусів на схемі представлені лише окремі представники. Усі зображення дано за однакового збільшення. Віруси, що розмножуються тільки в бактеріях, звуться бактеріофаги (коротко: фаги). Найпростіша будова має фаг М13(1). Він складається з однієї однониткової молекули ДНК [онДНК (ssDNA)], що містить приблизно 7000 н. (н.о. - нуклеїнова основа), оточеної білковою оболонкою з 2700 субодиниць, упакованих по спіралі. Оболонка вірусу має назву капсид,а структура загалом - нуклеокапсид. M13 використовується в генній інженерії як вектор (див. с. 256).

Фаг Т4 (1), один із найбільших вірусів, має більш складну будову. У «головці» вірусу міститься двониткова ДНК [днДНК (dsDNA)], що нараховує н.о.

Патогенний для рослин вірус тютюнової мозаїки (2) побудований аналогічно M13, але замість ДНК містить онРНК (ssRNA). До РНК-вірусів відноситься також вірус поліомієліту (поліовірус), що викликає дитячий параліч. Нуклеокапсид вірусу грипу має додаткову оболонку,запозичену у плазматичної мембрани клітини-господаря (B). На ліпідній оболонці фіксовані вірусні білки, що беруть участь та інфікування клітини-господаря.

Б. Капсид риновірусу

Риновіруси є збудниками про «простудних захворювань». Капсид цього вірусу має форму ікосаедра,геометрична фігура, побудована з 20 рівносторонніх трикутників. Оболонка сформована із трьох різних білків, розташованих у формі пентамерів та гексамерів.

В. Життєвий цикл вірусу імунодефіциту людини (ВІЛ)

Вірус імунодефіциту людини(ВІЛ) відомий як збудник захворювання, яке носить назву синдром набутого імунодефіциту(СНІД). У структурному відношенні ВІЛ подібний до вірусу грипу (А).

Геном ВІЛ і двох молекул однониткової РНК [онРНК (ssRNA)], кожна молекула містить 9200 н.о.). Вірус має двошаровий капсид і оточений мембраною, що містить білок. ВІЛ інфікує головним чином Т-хелперні клітини (див. с. 286), що може призвести до виходу з ладу імунної системи.

При інфекції (1) мембрана вірусу зливається з плазматичною мембраною клітини-мішені та ядро нуклеокапсиду потрапляє до цитоплазми (2). Там вірусна РНК (RNA) спочатку утворює гібрид РНК/ДНК (3), потім транскрибируется з утворенням днДНК (4). Обидві реакції каталізуються зворотною транскриптазою вірусу. днДНК інтегрується в геном клітини (5), де може залишатися у неактивному стані. При її активації спочатку за допомогою ферментів клітини-хазяїна транскрибується фрагмент ДНК, який відповідає вірусному геному (6). У цьому йде реплікація як вірусної онРНК, і мРНК (mRNA), що кодує попередники вірусних білків (7). Потім білки вбудовуються в плазматичну мембрану клітини (8, 9), і там піддаються протеолітичної модифікації (10). Цикл закінчується брунькуванням новоутворених вірусних частинок (11).

Група PHК-вірусів, до яких належить і ВІЛ, носить назву ретровіруси, оскільки їх життєвий цикл починається з синтезу ДНК на РНК-матриці, тобто з процесу зворотного звичайної транскрипції, коли матрицею служить ДНК.

Вірусу t4 що це таке

Мал. 30.7. Ділянка РНК ВТМ, що забезпечує ініціювання збирання вірусної частки ВТМ.

У ДНК фага Т4 є три групи генів, які транскрибуються на різних стадіях зараження: передні, ранні та

Мал. 30.10. Електронна мікрофотографія фага Т4. (Williams R. С., Fisher Н. W., An electron micrographic atlas of viruses, С. С. Thomas, Springfield,

1974. Друкується з люб'язного дозволу видавця.)

Таблиця 30.2. (див. скан) Гени фага Т4

Деякі інфекції асимптоматичні чи латентні. При латентній інфекції вірусна РНК або ДНК є в клітині, але не викликає захворювання, якщо не з'являються тригерні фактори. Латентність полегшує поширення вірусу від людини до людини. Герпесвіруси виявляють властивість латентності.

Сотні вірусів можуть вражати людину. Віруси, що вражають людей, поширюються переважно самою людиною, в основному через виділення з дихальних шляхів та кишечника, деякі – при сексуальному контакті та при переливанні крові. Їхнє поширення серед людей обмежується вродженою несприйнятливістю, набутим природним або штучним імунітетом, санітарно-гігієнічними та іншими соціальними заходами, а також хіміопрофілактикою.

Багатьом вірусів основним господарем служать тварини, а людина - лише вторинним чи випадковим. Збудники зоонозів, на відміну від специфічних людських вірусів, у своєму поширенні обмежені географічно тими умовами, в яких підтримується природний цикл інфекції без участі людини (наявність відповідних хребетних, членистоногих або тих та інших).

Онкогенні властивості низки вірусів тварин добре вивчені. Людські Т-лімфотропні віруси типу 1 пов'язують з деякими лейкозами і лімфомами, вірус Епштейна-Барр викликає злоякісні новоутворення, наприклад назофарингеальну карциному, африканську лімфому Беркітта, лімфоми у отримували імунодепрес. Гепатити В і С схильні до розвитку гепатокарциноми. Вірус герпесу людини 8-го типу схиляє до розвитку саркоми Капоші, первинна випотна лімфома (лімфома порожнин тіла) та хвороба Кастлемана (лімфопроліферативні розлади).

Тривалий інкубаційний період, характерний для деяких вірусних інфекцій, дав основу терміну «повільні віруси». Низка хронічних дегенеративних захворювань раніше невідомої етіології тепер відносять до повільних вірусних інфекцій. Серед них відзначимо підгострий склерозуючий паненцефаліт (вірус кору), прогресуючий краснушний паненцефаліт і прогресуючу багатоосередкову лейкоенцефалопатію (JC-віруси). Хвороба Крейтцфельда-Якоба та губчаста енцефалопатія мають ознаки, подібні до повільних вірусних інфекцій, але викликаються пріонами.

Діагностика

Лише небагато вірусних захворювань, наприклад кір, краснуха, розеолу новонароджених, інфекційна еритема, грип та вітрянка, можуть бути діагностовані на підставі лише клінічної картини та епідеміологічних даних.

Слід пам'ятати, що точна діагностика необхідна тоді, коли потрібне специфічне лікування або коли інфекційний агент становить потенційну загрозу суспільству (наприклад, атипова пневмонія, SARS).

Швидка діагностика можлива у спеціально оснащених вірусологічних лабораторіях шляхом культивування, ПЛР, визначення вірусних антигенів. Може допомогти електронна мікроскопія (не світлова). Для деяких рідкісних захворювань (наприклад, сказ, східний кінський енцефаліт та інших.) існують спеціалізовані лабораторії (центри).

Профілактика та лікування

Прогрес використання вірусних препаратів дуже швидкий. Антивірусна хіміотерапія спрямована різні фази вірусної реплікації. Вони можуть впливати на прикріплення частинки до мембрани клітини-господаря або перешкоджають вивільненню нуклеїнових кислот вірусу, пригнічують клітинний рецептор або фактори вірусної реплікації, блокують специфічні вірусні ферменти та білки, необхідні для реплікації вірусу, але не впливають на метаболізм клітин. Найчастіше антивірусні препарати використовуються в терапевтичних та профілактичних цілях проти герпесвірусів (включаючи цитомегаловірус), респіраторних вірусів та ВІЛ. Проте окремі препарати ефективні проти багатьох типів вірусів, наприклад, ліки проти ВІЛ використовуються при лікуванні гепатиту В.

Інтерферони вивільняються з інфікованих вірусів чи іншими антигенами. Існує багато різних інтерферонів, що виявляють множинні ефекти, що включають пригнічення трансляції та транскрипції вірусної РНК, припинення вірусної реплікації без порушення функції клітини господаря. Інтерферони іноді даються у формі, пов'язаній з поліетиленгліколем (пегільовані інтерферони), що дозволяє досягти пролонгованого ефекту.

Інтерферонотерапія застосовується для лікування гепатиту В та С та папіломавірусу людини. Інтерферони показані для лікування пацієнтів із хронічними гепатитами В, С у поєднанні з порушенням функції печінки, певним вірусним навантаженням та наявністю відповідної гістологічної картини. Інтерферон-2в використовується для лікування гепатиту В у дозі 5 млн ОД підшкірно 1 раз на день або 10 млн ОД підшкірно 3 рази на тиждень протягом 16 тижнів. Лікування посилює кліренс ДНК вірусу гепатиту В та нВеАg з плазми, покращує функцію печінки та гістологічну картину.

Гепатит С лікується рибавірином у поєднанні з пегільованими інтерферонами-2в дозі 1,5 мкг/кг підшкірно 1 раз на тиждень або пегільованим інтерфероном-2а 180 мкг підшкірно 1 раз на тиждень. Лікування дозволяє знизити рівень вірусної РНК, покращити функцію печінки та гістологічну картину. Інтерферон-п3 внутрішньом'язово або безпосередньо в уражену область використовується при лікуванні гострих кандилом геніталій та шкіри. Оптимальні схеми та тривалість ефекту невідомі. Вивчається ефективність застосування рекомбінантних форм ендогенного інтерферону альфа при волосатоклітинному лейкозі, саркомі Капоші, вірусі папіломи людини та респіраторних вірусах.

Побічні ефекти включають пропасницю, озноби, міалгії, слабкість, починаються через 7-12 годин після першої ін'єкції та тривають до 12 годин. Також можуть бути депресія, гепатити та при використанні високих доз пригнічення кісткового мозку.

Вакцини та імуноглобуліни.

Вакцини стимулюють природний імунітет. Використовуються вірусні вакцини проти грипу, кору, паротиту, поліомієліту, сказу, краснухи, гепатитів В і А, що оперізує лишаю та жовту лихоманку. Доступні вакцини проти аденовірусів та вітряної віспи, але їх використовують лише у групах високого ризику (наприклад, у призовників).

Імуноглобуліни застосовуються для пасивної імунізації в обмеженому ряді випадків, наприклад для постекспозиційної профілактики (гепатит, сказ). Інші можуть бути корисними при лікуванні захворювань.

Респіраторні віруси

Вірусні інфекції частіше вражають верхні та нижні відділи дихального тракту. Респіраторні інфекції можуть класифікуватися відповідно до вірусів, що їх викликали (наприклад, грип), але зазвичай використовують клінічну синдромну класифікацію (наприклад, застудні захворювання, бронхіоліт, круп). Хоча окремим патогенам притаманні специфічні клінічні симптоми (наприклад, риновірус та застуда, респіраторно-синцитіальний вірус та бронхіоліт), кожен вірус здатний призвести до практично будь-якого симптому.

Тяжкість вірусної інфекції варіює в широких межах, причому важче вона протікає у дітей та літніх людей. Смертність визначається прямими причинами (залежить від характеру вірусної інфекції), а також непрямими (внаслідок загострень супутньої серцево-судинної патології, бактеріальної суперінфекції легень, придаткових пазух носа, середнього вуха).

Лабораторне дослідження патогенів (ПЛР, культуральне дослідження, серологічні тести) займає занадто багато часу, щоб бути корисним для конкретного хворого, але необхідне аналізу епідемічної ситуації. Швидше лабораторне обстеження можливе щодо вірусів грипу та респіраторно-синцитіального вірусу, значення цих методів у рутинній практиці залишається незрозумілим. Діагностика ґрунтується на клінічних та епідеміологічних даних.

Лікування

Лікування вірусних респіраторних інфекцій зазвичай симптоматичне. Антибактеріальні засоби неефективні щодо вірусів, а профілактика проти вторинної бактеріальної інфекції не рекомендується: антибіотики призначаються тільки при бактеріальній інфекції, що вже приєдналася. У хворих із хронічною легеневою патологією антибіотики призначаються з меншими обмеженнями. У дітей не повинен застосовуватися аспірин через високий ризик розвитку синдрому Рея. У деяких пацієнтів із вірусними захворюваннями верхніх дихальних шляхів кашель зберігається протягом багатьох тижнів після одужання. Симтоми можуть піддаватися дії бронходилататорів та глюкокортикоїдів.

У деяких випадках важливими є антивірусні препарати. Амантадин, ремантадин, оселтамавір та занавір ефективні при грипі. Рибавірин, аналог гуанозину, інгібує реплікацію РНК та ДНК багатьох вірусів і може призначатися імуноскомпрометованим хворим з риносинцітіальними ураженнями нижнього дихального тракту.

Застуда

Це гостра вірусна інфекція дихальних шляхів, що самодозволяється і протікає зазвичай без температури, із запаленням верхніх відділів дихального тракту, включаючи ринорею, кашель, періння в горлі. Діагноз – клінічний. Профілактиці допомагає ретельне миття рук. Лікування симптоматичне.

У більшості випадків (30-50%) збудником є якийсь із більш ніж 100 серотипів групи риновірусів. Застуда також викликається вірусами з групи коронаровірусів, грипу, парагрипу, респіраторно-синцитіальними, особливо у хворих, які переносять реінфекцію.

Збудники застуди мають зв'язок з плином року, частіше це весна та осінь, рідше – зима. Риновіруси найчастіше поширюються при прямому контакті із зараженою людиною, але можуть передаватися і повітряно-краплинним шляхом.

Для розвитку інфекції найбільш важлива присутність у сироватці та секретах специфічних антитіл, що нейтралізують, що відображають колишній контакт з даним збудником і забезпечують відносний імунітет. На сприйнятливість до застуди не впливають тривалість холодової експозиції, стан здоров'я та харчування людини, патологія верхнього дихального тракту (наприклад, збільшені мигдалики та аденоїди).

Симптоми та діагностика

Захворювання починається раптово після короткого інкубаційного періоду (24-72 години) з неприємних відчуттів у носі та горлі, після чого з'являються чхання, нежить і нездужання. Температура зазвичай залишається нормальною, особливо коли причиною є рино-і коронавірус. У перші дні виділення з носа водянисті та рясні, потім стають густішими та гнійнішими; слизово-гнійний характер цих виділень обумовлений присутністю лейкоцитів (переважно гранулоцитів) і не обов'язково вторинною бактеріальною інфекцією. Кашлювання зі мізерним мокротинням часто триває протягом 2 тижнів. Якщо немає ускладнень, симптоми застуди стихають через 4-10 діб. При хронічних захворюваннях дихальних шляхів (астма та бронхіт) після застуди зазвичай бувають загострення. Гнійне мокротиння та симптоми з боку нижніх дихальних шляхів не дуже характерні для риновірусної інфекції. Гнійний синусит та запалення середнього вуха зазвичай є бактеріальними ускладненнями, але іноді вони пов'язані з первинною вірусною інфекцією слизових оболонок.

Діагностика зазвичай клінічна без діагностичних тестів. Для диференціальної діагностики найбільш важливим є алергічний риніт.

Лікування та профілактика

Специфічного лікування немає. Зазвичай застосовують антипіретики та анальгетики, які знижують лихоманку та зменшують першіння у горлі. При закладеності носа застосовують деконгестанти. Найбільш ефективними є місцеві назальні декогестанти, але їх застосування більше 3-5 днів може призвести до посилення назальних виділень. Для лікування ринореї можна застосовувати ангігістамінні препарати першого покоління (наприклад, хлорфенірамід) або іпратропіум бромід (інтраназально 0,03% розчин 2-3 рази на день). Ці препарати, однак, повинні бути виключені у осіб похилого віку та осіб з доброякісною гіперплазією простати та осіб з глаукомою. Антигістамінні препарати першого покоління викликають сонливість, проте препарати другого покоління (без седативного ефекту) не є ефективними для лікування застуди.

Цинк, ехінацея, вітамін С повсюдно використовуються для лікування застуди, але їх ефекти не доведені.

Вакцин немає. Полівалентні бактеріальні вакцини, цитрусові, вітаміни, ультрафіолет, гліколеві аерозолі та інші народні засоби не запобігають застуді. Миття рук та використання поверхневих дезінфектантів знижують поширеність інфекції.

Антибіотики призначають лише при приєднанні вторинної бактеріальної інфекції, виняток становлять хворі з хронічними захворюваннями легень.

Парагрип

Респіраторні захворювання, що викликаються кількома близькими вірусами, що варіюють від застуди до грипоподібних симптомів або пневмонії, а у тяжкій формі при високій температурі найчастіше виявляються як грип. Діагноз клінічний. Лікування симптоматичне.

Віруси парагрипу являють собою РНК- містять параміксовіруси чотирьох серологічно різних типів, що позначаються 1,2,3 і 4. Ці чотири серотипи викликають захворювання різної тяжкості, але мають загальні антигени. Серотип 4 перехресно реагує з антигенними детермінантами вірусу епідемічного паротиту і може бути причиною респіраторного захворювання.

Обмежені спалахи парагрипу бувають у школах, яслах, дитячих садках, лікарнях та інших закладах. Серотипи 1 та 2 викликають осінні спалахи захворювання. Захворювання, пов'язане з серотипом 3, ендемічно та висококонтагіозно для дітей віком до 1 року. Можливе повторне інфікування, тяжкість наступних інфекцій знижується та їх поширення обмежується. Таким чином, у імунокомпетентних осіб інфекція найчастіше протікає асимптоматично.

Найчастіше у дітей уражається верхній дихальний тракт з або без невеликої лихоманки.

При ураженні вірусом парагрипу типу 1 розвивається круп (гострий ларинго-трахеобронхіт), переважно у дітей віком 6-36 місяців. Круп починається з симптомів застуди, потім приєднуються лихоманка і кашель, що гавкає, захриплість голосу, стридор. Дихальна недостатність розвивається рідко, але може мати фатальний результат.

Вірус парагрипу типу 3 може бути причиною розвитку пневмонії та бронхіоліту у маленьких дітей. Захворювання потребує диференціальної діагностики з респіраторно-синцитіальною інфекцією, але часто слабкіша.

Специфічна лабораторна діагностика не потрібна. Лікування симптоматичне.

Респіраторно-синцитіальна та метапневмовірусна інфекція

Респіраторно-синцитіальний вірус (РСВ) та людський метапневмовірус (ЧМВ) викликають сезонне ураження нижніх відділів респіраторного тракту, особливо у маленьких дітей. Тяжкість захворювання варіює від безсимптомного перебігу до тяжкого, а клінічні прояви включають бронхіоліт та пневмонію. Діагноз зазвичай клінічний, хоча можливості лабораторного тестування є. Лікування симптоматичне.

РСВ – РНК-овий вірус, що класифікується як пневмовірус, має підгрупи А та В. Людський метапневмовірус (ЧМВ), подібний, але окремий вірус, відкритий нещодавно. РСВ поширений повсюдно, багато дітей інфікуються до 4 років життя. Спалахи захворювання відбуваються зазвичай взимку чи напровесні. Імунітет у перехворілих нестійкий, тому контагіозність сягає 40 %. І все-таки наявність антитіл проти РСВ знижує тяжкість хвороби. Епідеміологічні особливості поширення ЧМВ подібні до РСВ, але вираженість спалахів істотно нижча. РСВ – найчастіша причина захворювань нижніх відділів респіраторного тракту у маленьких дітей.

Симптоми та діагностика

Найбільш характерні симптоми - бронхіоліт та пневмонія. У типових випадках захворювання починається з лихоманки, респіраторних симптомів, які прогресують: за кілька днів приєднуються задишка, кашель, хрипи. У дітей віком до 6 місяців першим симптомом може стати апное. У здорових дорослих та старших дітей захворювання зазвичай протікає безсимптомно або у вигляді безтемпературної застуди. Тяжка хвороба розвивається у літніх, імуноскомпрометованих осіб, які страждають на супутню легеневу та серцеву патологію.

РСВ (можливо, і ЧМВ) слід запідозрити у маленьких дітей із симптомами бронхіоліту та пневмонії у сезон, характерний для РСВ. Оскільки антивірусне лікування загалом не рекомендується, потреби у лабораторній діагностиці немає. Остання корисна для внутрішньолікарняного контролю, що дозволяє виділити групи дітей, уражених одним вірусом. Для дітей є високочутливі випробування визначення антигенів РСВ; щодо дорослих вони нечутливі.

Лікування та профілактика

Лікування симптоматичне, включає інгаляції кисню та гідратаційну терапію за потребою. Глюкокортикоїди та бронходилататори зазвичай неефективні. Антибіотики резервуються для пацієнтів з лихоманкою, що продовжується, і підтвердженою при рентгенологічному дослідженні пневмонією. Палівізумаб для лікування неефективний. Рибаверин, який має антивірусну активність, проти РСВ неефективний або малоефективний, має токсичність і не рекомендується для тривалого прийому, за винятком імуноскомпрометованих осіб.

Пасивна профілактика моноклональними антитілами до РСВ (палівізумаб) знижує частоту госпіталізацій у групах підлітків високого ризику. Економічно вакцинація виправдана для маленьких дітей, яким може знадобитися госпіталізація (тобто у віці менше 2 років) з вродженими вадами серця або хронічними захворюваннями легень, які вимагали медикаментозного лікування протягом останніх 6 місяців, недоношені діти (менше 29 тижнів), які зустріли РСВ-сезон у віці менше 1 року, або народжені в період 29-32 тижнів гестації і зустріли РСВ-сезон у віці менше 6 місяців). Доза становить 15 мг/кг внутрішньом'язово. Перша доза призначається лише перед настанням сезону загострень. Наступні дози даються з інтервалом 1 місяць протягом епідеміологічного сезону, зазвичай 5 доз.

Тяжкий гострий респіраторний синдром

Предикторами летальних наслідків є вік старше 60 років, тяжка супутня патологія, підвищення рівня ЛДГ та підвищення абсолютної кількості нейтрофілів. Лікування ТОРС симптоматичне, при необхідності – механічна вентиляція легень. Озельтамівір, рибавірин та глюкокортикоїди можуть бути використані, але дані про їх ефективність відсутні.

Хворі з підозрою на ТОРС мають бути госпіталізовані до боксу з негативним внутрішньобоксовим тиском. Повинні бути виконані всі заходи щодо запобігання передачі інфекції респіраторним та контактним шляхом. Персонал має носити маски N-95, захисні окуляри, рукавички, халати.

Люди, які контактували з пацієнтами з САРС (наприклад, члени сім'ї, стюардеси, медичний персонал) повинні бути попереджені про симптоми хвороби. За відсутності симптомів можуть працювати, відвідувати школу тощо. При появі лихоманки або респіраторних симптомів вони повинні обмежити свою активність та перебувати під медичним наглядом. Якщо симптоми не прогресують у бік торс протягом 72 годин, вони можуть вважатися толерантними.