У вирусов плохая репутация. Они несут ответственность за пандемию COVID-19 и еще длинный список болезней, которые преследовали человечество с незапамятных времен. Однако вирусы — интригующие объекты для изучения. «Хайтек» рассказывает о самых интересных открытиях и фактах, связанных с ними.
Впервые вирусы обнаружили в 1892 году, но даже спустя 109 лет ученые продолжают делать новые открытия о них. Их находят повсюду на Земле и, по оценкам ученых, их в 10 раз больше, чем бактерий. На них не действуют антибиотики; только некоторые противовирусные и антиретровирусные препараты, а также вакцины могут устранить или уменьшить тяжесть таких вирусных заболеваний, как СПИД, COVID-19, корь и оспа.
Что еще мы знаем о вирусах?
Древний вирус жил в человеческом мозге
Нейроны мозга животных, в том числе и человека, содержат генетические остатки древней вирусной инфекции. Ученые уверены — она может быть ключом к мыслительным процессам. Об этом биологи рассказали в двух статьях (раз, два) для журнала Cell. Около 350–400 млн лет назад в организм млекопитающего попал ретровирус, контакт с которым привел к формированию гена под названием Arc.
Оказалось, он представляет собой генетический код, оставшийся от древнего вируса. Он необходим для синаптической пластичности — способности нервных клеток формировать и закреплять новые нервные связи. Вирусоподобный ген помогает нейронам осуществлять высшие мыслительные функции.
Вирусы буквально падают с неба
В одном из исследований ученые выяснили, почему вирусы, которые генетически похожи друг на друга, можно найти на разных концах Земли. Все дело в том, что они способны перемещаться вместе с воздушными потоками. Вирусы могут зацепиться за частицы почвы или воды и подняться высоко в слой атмосферы (свободную тропосферу) и, в конечном итоге, упасть за сотни и тысячи километров от первоначальной точки.
Вирус манипулирует генами для самозащиты
Почти каждый несколько раз в жизни заражается респираторно-синцитиальным вирусом. В большинстве случаев организм легко может его побороть и все обходится легкой простудой. Но у некоторых людей — чаще всего у маленьких детей, перенесших первую инфекцию, или у пожилых людей, у которых ослаблен иммунитет, развиваются пневмония или бронхиолит. Это серьезные инфекции легких, которые могут привести к госпитализации, а иногда и к смерти.
Недавно ученые выяснили, как вирус подрывает защитные силы организма. Оказалось, что вирус производит неструктурный белок 1, или NS1, который проникает внутрь ядра и изменяет активность иммунных генов, саботируя иммунный ответ. Результаты исследования дают больше информации о том, как вирус вызывает серьезные заболевания у уязвимых групп населения.
Необычный транспорт
Лихорадка долины Рифт вызывает разрушительные с экономической точки зрения вспышки геморрагической лихорадки у домашнего скота. Вирус передается с комарами и обычно приводит к инфицированию людей, которые работают с мертвыми или умирающими животными. В итоге ежегодно заболевают и умирают сотни людей.
Для борьбы с лихорадкой нет специального лечения. И, хотя она распространена только в Африке и на Аравийском полуострове, комаров-переносчиков вируса можно найти по всему миру.
Недавно группа американских ученых обнаружила, что вирус, ответственный за лихорадку, проникает внутрь клеток, используя особый белок. Обычно он участвует в поглощении липопротеинов низкой плотности (ЛПНП, носители «плохого холестерина») из крови. Открытие может привести к методам лечения, которые предотвратят лихорадку долины Рифт или уменьшат ее воздействие, препятствуя способности вируса проникать в клетки.
Болезнь Альцгеймера и вирусы
Теория о том, что вирусы могут играть роль в болезни Альцгеймера, получила больше поддержки после публикации исследования американских ученых в журнале Neuron. Специалисты изучили около тысячи мозгов умерших людей из нескольких банков органов. Среди них были люди как с болезнью Альцгеймера, так и без нее. В ходе исследования ученые проанализировали генетические последовательности, взятые из тканей мозга.
Оказалось, что мозг умерших людей с болезнью Альцгеймера содержал более высокие уровни вирусов, чем мозг пациентов без нее. В частности в мозге, который пострадал от деменции, было в два раза больше двух распространенных штаммов вирусов герпеса, чем в обычном.
Исследователи отметили, что не совсем ясно, какую роль вирусы могут играть в развитии болезни. Они способны, как вызывать заболевание, так и просто ускорять его прогрессирование. Однако возможно, что вирусы герпеса вообще не играют роли в болезни и их находят в мозге, который пострадал от деменции по какой-то другой причине.
Многое неизвестно
Считается, что вирусы являются «аборигенами» нашей планеты. По одной из версий, они попали на Землю в момент ее создания. Все это время, а именно 4,54 млрд лет, они развивались. Многое еще о вирусах неизвестно человеку и главные открытия — впереди.
Читать далее
Посмотрите на фотографии двух сливающихся галактик, сделанные с разницей в 9 лет
Илон Маск: корабль Starship может поднять в 1 000 раз больше груза, чем другие ракеты
Темная материя обращает обычные частицы и заполняет Вселенную