Вступ

Ще зовсім не так давно мікробіологія займалась також вивченням і вірусів. Але останні дуже і дуже своєрідні об`єкти, які різко відрізняються своїми біологічними властивостями від інших груп мікроорганізмів. Маніпуляції з ними вимагають розробки спеціальних методик, які відрізняються від загальноприйнятих в мікробіології. Це послужило основою для виділення вчення про віруси в самостійну область знань - вірусологію.

Вірусологія - наука про віруси-збудники захворювань людей, тварин та рослин.

В процесі свого розвитку та становлення як науки вірусологія диференціювалась на загальну, медичну, ветеринарну та санітарну.

Ветеринарна вірусологія - наука, яка вивчає віруси-збудники захворювань тварин, розробляє діагностику, засоби та методи боротьби з вірусними захворюваннями.

До 1967 року студенти ветеринарних факультетів ВУЗів знайомились з збудниками вірусних інфекцій, вивчаючи курс ветеринарної мікробіології. В наш час майбутні лікарі ветеринарної медицини вивчають віруси та вірусні захворювання с/г тварин в самостійному курсі "ветеринарної вірусології" Але перш чим приступати до вивчення збудників вірусних інфекцій необхідно детально познайомитись з питаннями загальної вірусології. Що ж являють собою віруси – об’єкти дослідження вірусологів?

Віруси - це група ультрамікроскопічних (які не видно в звичайний світловий мікроскоп) облігатних внутрішньоклітинних паразитів, здатних розмножуватись тільки в клітинах живих організмів, як в багатоклітинних (високоорганізованих) так і в одноклітинних організмах.

В науковій літературі зустрічається декілька визначень поняття вірусу, але одним із найбільш вдалих на мій погляд можна вважати наступне:

Віруси - це об`єкти, геном яких представлений нуклеїновою кислотою - ДНК або РНК і ця нуклеїнова кислота репродукується в живих клітинах, використовуючи при цьому синтетичний апарат, заставляючи клітини синтезувати спеціалізовані частини або віріони, які містять в собі геном вірусу та здатні передавати його в інші клітини.

Це визначення відображає дві основні якості вірусів:

по-перше - наявність у вірусів власного генетичного матеріалу, який в середині клітини-господаря веде себе, як частина даної клітини і

по-друге - існування позаклітинної інфекційної фази, представленої спеціалізованими частинами або віріонами.

Таким чином у вірусології використовують два терміни: - "вірус" та "віріон".

Вірус - це видове поняття паразиту, а віріон - сформована його частина (або - вірус поза клітиною).

Сам термін вірус (virus - отрута) відомий дуже давно. В стародавні часи терміном “вірус” позначали отруту взагалі, стародавні греки - зміїну отруту, Луї Пастер застосовував його, як загальну назву для позначення ряду агентів бактеріальної або іншої природи. В наш час під терміном вірус розуміють особливий клас ультрамікроскопічних паразитів, які мають цілий ряд принципових відзнак від бактерій, грибів, рикецій та інших мікроорганізмів.

Відмінності вірусів від інших мікроорганізмів.

Віруси мають такі відмінності:

1) Досить маленькі розміри, які дозволяють їм вільно проходити через бактеріальні фільтри (звідси назва - фільтрівний вірус). Розміри їх від 20-300 нм.

2) Абсолютний внутрішньоклітинний паразитизм. Вони не можуть принципово розмножуватись на штучних поживних середовищах.

3) Мають нуклеїнову к-ту тільки одного типу - ДНК чи РНК.

4) Віруси не мають клітинної будови. На відміну від всіх живих організмів віруси позбавлені самооновлення на основі процесів асиміляції - дисиміляції. Вони нічим не живляться, не дихають, нічого не виділяють та не рухаються. Вони здатні розмножуватись тільки в живих клітинах, використовуючи матеріал та ферментні системи живої клітини.

Віруси - облігатні внутрішньоклітинні паразити, але їх паразитизм не має нічого спільного з паразитизмом других живих істот - вони (віруси) паразити на генетичному рівні.

Серед ветеринарних дисциплін важливе місце належить вірусології. Тому значення і роль її як самостійної дисципліни у ветеринарних вузах незмірно зросли. Сучасний лікар ветеринарної медицини повинний знати не тільки клініко-патологічну сторону хвороб, але і мати чітке представлення про віруси, їх властивості, методи лабораторної діагностики й особливості постінфекційного і поствакцинального імунітету,

Історія вірусології. Відкриття вірусів зв`язане з ім`ям російського вченого-ботаніка Дмитра Йосиповича Івановського (1864—1920) (Рис 1). Він установив, що за двома

Рис. 1. Фундатор вірусології Д. Івановський.

формами мозаїчної хвороби тютюну приховуються два різних захворювання. Збудником одного з них (рябухи) виявився грибок, збудник іншого залишався невідомим. Надалі, вивчаючи цю хворобу, Івановський знайшов, що сік хворих листів, проходячи через дрібнопористі фільтри, зберігає свої інфекційні властивості, не містить видимих у мікроскоп мікробів і не дає росту при посіві на звичайні живильні середовища Учений знайшов у клітинах ураженої рослини кристали, що виявилися скупченнями вірусу мозаїчної хвороби тютюну. Вони одержали назву «кристалів Івановського». Цим було відкинуте представлення про ендогенне виникнення збудника мозаїки тютюну. Результати його дослідження опубліковані в роботах «Про дві хвороби тютюну» (1892) і «Мозаїчна хвороба тютюну» (1902).

Через шість років після відкриття Івановського, німецький учений Леффлер установив вірусну природу ящуру. Потім було відкриття збудників чуми великої рогатої худоби (Ніколь і Адиль-Бей, 1902), чуми собак (Карре, 1905), чуми свиней (Швейнітц і Дорсе, 1903), саркоми Рауса (Раус, 1911), віспи овець (Боррель, 1903), віспи кіз (Боррель, Негрі, 1902) і ін. З`являлися численні повідомлення про вірусну природу збудників кору, поліомієліту, грипу, енцефаліту і т.д. У цьому потоці новин про віруси були і періоди затишку, які продовжувалися доти, поки не з`явилися нові методи їх виділення, культивування й ідентифікації. У 1940-і роки черговим поштовхом послужив метод культивування вірусів на курячих ембріонах. Цей метод дозволив відкрити і культивувати віруси кору, грипу, інфекційного ларинготрахеїту птахів, інфекційного бронхіту, віспи птахів, ньюкаслской хвороби й ін.

Стрімливий розвиток вірусології нерозривно пов’язаний з впровадженням новітніх методів і техніки вірусологічних досліджень і в першу чергу - методів виділення і культивування вірусів у лабораторних умовах. Як в жодній іншій науці, у вірусології проявляється швидка зміна рівнів пізнання вірусів від рівня макроорганізму до субмолекулярного.

Визначні етапи розвитку вірусології як науки. В 30-40-і роки ХХ сторіччя віруси вивчали на рівні організму. Спочатку єдиною експериментальною моделлю для культивування вірусів були лабораторні тварини. З середини 30-х років у вірусологічну практику впроваджені курячі ембріони, що було значним кроком уперед у розвитку вірусології та розширило спектр вірусів, які культивуються в лабораторних умовах. В 1941 р. американський вірусолог Херст відкрив феномен гемаглютинації, що сприяло дослідженню взаємодії вірусів з чутливими клітинами на моделі вірусу грипу та еритроцитів.

В 50-і роки ХХ сторіччя віруси почали вивчати на рівні клітини, коли у вірусологічну практику було запропонований метод культури клітин. Це стало справжньою революцією в біології і вірусології - зокрема, почалася золота ера вірусології. Культура клітин є найдосконалішою системою для культивування вірусів. В культурі клітин були виділені та ідентифіковані сотні нових, невідомих до цього часу вірусів, які не розмножуються ні в організмі лабораторних тварин, ні в курячих ембріонах. Були встановлені причини багатьох хвороб, вірусна етіологія яких лише підозрювалася, На моделі культури клітин була досліджена взаємодія вірусів з чутливими клітинами, детально вивчені етапи репродукції вірусів. Метод культури клітин дав можливість створити високоефективні противірусні вакцини, розроблені нові діагностичні тести. Широке застосування культури клітин у вірусології стало можливим завдяки важливому відкриттю американських вірусологів Ендерса та інших в 1949 р. Вони встановили здатність вірусу поліомієліту розмножуватися в культурі клітин нирки мавпи і при цьому викликати цитопатичні зміни та незабаром налагодили виробництво поліомієлітної вакцини. В 1952 р. за це відкриття дослідникам була присуджена Нобелівська премія.

В 60-і роки минулого сторіччя дослідження вірусів виходить на молекулярний рівень. У вірусології стали широко застосовувати методи молекулярної біології, з допомогою яких була встановлена структура вірусів і механізм їх репродукції. Віруси завдяки простій організації їх геному стали не замінимою моделлю для молекулярної біології, генетики, генної інженерії, біохімії, імунології. Всі фундаментальні відкриття в біології - розшифрування структури ДНК, механізму її реплікації, генетичного коду, розкриття механізмів синтезу білків - всі ці відкриття були зроблені завдяки використанню як моделі вірусів. За словами Б.Стенлі (1964 р.), “... віруси дають нам єдиний ключ до розуміння функції нуклеїнової кислоти, а можливо, і до розуміння природи самого життя, тому можна без перебільшення сказати, що жоден біолог не може вважати себе достатньо освіченим, якщо він не знає основи вірусології в її сучасному вигляді. Сама вірусологія, широко використовуючи ідеї та методи молекулярної біології, генетики, біохімії та інших дисциплін, одержала можливість швидкого і високоефективного розвитку. По суті за останні 30 років більшість розділів вірусології було переглянуто наново.

І, нарешті, в 70-і роки ХХ сторіччя віруси вивчаються на субмолекулярному рівні. Стрімкий розвиток молекулярної біології відкрив широкі перспективи дослідження первинної структури нуклеїнових кислот і білків. З’являються методи секвінування ДНК, визначення амінокислотних послідовностей білка. Одержані перші генетичні карти геномів ДНК-вмістних вірусів. Було відкрито в складі РНК- вмістних онкогенних вірусів зворотну транскриптазу - фермент, який переписує генетичну інформацію з РНК на ДНК. В 1972 р. виникає нова наука в молекулярній біології - генна інженерія.

Даний період розвитку вірусології характеризується важливими відкриттями у вірусології. В фокусі досліджень - три найбільш масові хвороби людини: грип, гепатит, рак. Встановлені причини пандемій грипу, які щорічно і регулярно повторюються. З’ясовано, що причиною гепатитів А, В, С, Е та дельта є віруси котрі належать до різних таксономічних груп. Детально вивчені онкогенні віруси тварин (птахів, гризунів), встановлена структура їх геному та ідентифікований ген - онкоген, який відповідає за злоякісну трансформацію клітин. В 1976 р. присуджено дві Нобелівські премії за фундаментальні відкриття у вірусології. Американець Б.Бламберг, досліджуючи у 1963 році кров аборигенів Австралії, виявив так званий австралійський антиген, який він прийняв за один з білків крові. Пізніше було встановлено, що це є поверхневий антиген вірусу гепатиту В і його носійство широко розповсюджено в цілому світі. За відкриття австралійського антигену Б.Бламбергу була присуджена Нобелівська премія. Другим Нобелівським лауреатом 1976 року став американець К.Гайдушек, який встановив вірусну етіологію повільної інфекції людини - куру, яка відмічалася серед деяких племен острова Нової Гвінеї та була пов’язана з ритуальним канібалізмом.

Таким чином, за короткий проміжок часу вірусологія досягла таких вершин, що із спеціалізованого розділу мікробіології перетворилася в одну з фундаментальних біологічних наук.

Вчення про віруси досягло колосального успіху: оформилося в самостійну біологічну дисципліну - вірусологію. Через 110 років після відкриття вірусів вірусологія затвердилася в якості самостійної і профілюючої дисципліни в навчальних планах підготовки ветеринарних лікарів у сільськогосподарських вузах нашої і ряду інших країн.Следующая >>
Внимание, только СЕГОДНЯ!