Медицинское и ветеринарное значение вирусов
Медицинское и ветеринарное значение вирусов
ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ШУЙСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра
биологии и экологии
РЕФЕРАТ
НА ТЕМУ:
«Медицинское
и ветеринарное значение вирусов»
Выполнила:
студентка 4 курса 2 гр.
факультета физической культуры
Ларина Татьяна Викторовна
Преподаватель:
К.б.н., доцент Юдин Александр Николаевич
ШУЯ-2009
Содержание
Введение
1. Значение вирусов для медицины
2. Вирусология в медицине
3. Значение вирусов в ветеринарии
4. Опухолеродные вирусы
Литература
Введение
Вирусы – это
внеклеточная форма жизни, обладающая собственным геномом и способная к
воспроизведению только в клетках живых организмов. Вирусы не имеют клеточного
строения, белоксинтезирующей системы, содержат только один тип нуклеиновой
кислоты. Различают ДНК- и РНК-содержащие вирусы.
Вирион (или вирусная
частица) состоит из одной или нескольких молекул ДНК или РНК, заключенную в
белковую оболочку (капсид), иногда содержащую также липидные и углеводные
компоненты. Форма вирионов может быть различной: палочковидной (вирус табачной
мозаики), пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирус полиомиелита, ВИЧ),
в виде сперматозоида (многие бактериофаги).
Вирусы подразделяются
на просто устроенные (вирусы полиомиелита и др.) и сложно устроенные (вирусы
гриппа, кори). У просто устроенных вирусов нуклеиновая кислота связана с
капсидом, который состоит из субъединиц – капсомеров. У сложно устроенных
вирусов капсид окружен дополнительной оболочкой – суперкапсидом, или пеплосом.
Капсид и суперкапсид защищают вирионы от воздействия окружающей среды,
обуславливают избирательную адсорбцию вируса на определенных клетках.
Внутренние структуры
вирусов называются сердцевиной.
Вирусы размножаются
только после инфицирования живых клеток. Различные вирусы проникают в
растительные и животные клетки, а также бактерии. Вирусы являются
внутриклеточными паразитами на генетическом уровне и используют для своего
размножения белоксинтезирующий аппарат клетки-хозяина.
Вирусы обладают разной
устойчивостью к внешним воздействиям. Многие инактивируются при 60о С
до 10 мин, другие выдерживают температуру 90о С до 10 мин. Вирусы
довольно легко переносят высушивание и низкие температуры, но мало устойчивы ко
многим антисептикам, ультрафиолетовым лучам, радиоактивным излучениям.
Жизненный цикл вируса
начинается с проникновения внутрь клетки. Для этого он связывается со
специфическими рецепторами на ее поверхности и либо вводит свою нуклеиновую
кислоту внутрь клетки, оставляя белки вириона на ее поверхности, либо проникает
целиком в результате эндоцитоза. В последнем случае после проникновения вируса
внутрь клетки следует его «раздевание» - освобождение геномных нуклеиновых
кислот от белков оболочки. В результате этой процедуры вирусный геном
становиться доступным для ферментных систем клетки, обеспечивающих экспрессию
генов вируса. Именно после проникновения вирусной геномной нуклеиновой кислоты
в клетку заключенная в ней генетическая информация расшифровывается
генетическими системами хозяина и используется для синтеза компонентов вирусных
частиц. По сравнению с геномами других организмов вирусный геном относительно
мал и кодирует лишь ограниченное количество белков, в основном белки капсида и
один или несколько белков, участвующих в репликации и экспрессии вирусного
генома. Необходимые метаболиты и энергия поставляются хозяйской клеткой.
Вирусы поражают
позвоночных и беспозвоночных животных, растения и бактерии. Они являются
основными возбудителями многих опасных заболеваний человека, а также участвуют в
процессах канцерогенеза.
1.
Значение вирусов для медицины
Вирусы
являются возбудителями многих опасных заболеваний человека, животных и
растений. В то же время, вирусы – возбудители заболеваний у нежелательных для
человека организмов («враги наших врагов»). Они передаются при непосредственном
физическом контакте, воздушно-капельным, половым путем и другими способами.
Вирусы могут также переноситься и другими организмами (переносчиками): так
вирус бешенства переносится собакой или летучей мышью.
Более десяти групп
вирусов патогенны для человека. Среди них имеются как ДНК-вирусы (вирус оспы,
группа герпеса, аденовирусы (заболевания дыхательных путей и глаз),
паповавирусы (бородавки), гепаднавирусы (гепатит В)), так и РНК-вирусы
(пикорнавирусы (гепатит А, полиомиелит, ОРЗ), миксовирусы (грипп, корь,
свинка), арбовирусы (энцефалит, желтая лихорадка)). К вирусным заболеваниям
относится и обнаруженный в 1981 году вирус иммунодефицита человека, вызывающий
СПИД.
Из-за высокой
мутабельности лечение вирусных заболеваний довольно сложно. Гораздо успешнее
применять вакцинацию, заключающуюся во введении аттенуированных (ослабленных)
микроорганизмов или умеренных (близкородственных, но не патогенных) штаммов. В
1796 году Эдуард Дженнер изобрел оспопрививание (сейчас вирус оспы остался
только в нескольких научных лабораториях), а в 1885 году Луи Пастер сделал
первую прививку от бешенства, также практикуют пассивную иммунизацию, то есть
введение готовых антител из крови животных. Борьба с вирусными заболеваниями
человека и животных ведется также с использованием неспецифических препаратов
(например, интерферона), специфических сывороток и препаратов, подавляющих
репродукцию вирусов.
Попытки использовать
вирусы на пользу человечеству довольно немногочисленны. Так, в середине ХХ века
вирус кроличьего миксоматоза использовали в Австралии, чтобы уменьшить
поголовье этих чрезвычайно расплодившихся животных.
Вирусы широко
используются как объекты молекулярно-генетических исследований. В генной
инженерии вирусы применяются для переноса генетического материала.
Благодаря успехам
генетики в будущем, возможно, искусственные вирусы смогут уничтожать больные
клетки, не затрагивая при этом здоровые, или излечивать их, добавляя
необходимый ген.
Некоторые вирусы могут
нарушать нормальное функционирование генетического аппарата клетки хозяина, что
приводит к развитию онкологических заболеваний.
2.
Вирусология в медицине
Вирусология —
наука о вирусах. Общая вирусология изучает природу вирусов, их строение,
размножение, биохимию, генетику. Медицинская, ветеринарная и сельскохозяйственная
вирусология исследует патогенные вирусы, их инфекционные свойства,
разрабатывает меры предупреждения, диагностики и лечения вызываемых ими
заболеваний. Раздел вирусологии, изучающий наследственные свойства вирусов,
тесно связан с молекулярной генетикой.
Первоначально
вирусология развивалась в рамках микробиологии и лишь в середине 20 века
выделилась в самостоятельную дисциплину. Вирусология занимает важное место
среди медико-биологических наук, так как вирусные болезни широко распространены
у человека; кроме того, вирусы служат моделями, на которых изучаются основные
проблемы генетики и молекулярной биологии. Первые в России лаборатории по
вирусным болезням человека были организованы в 1932 году в ряде институтов
медицинской микробиологии. Институт вирусологии имени Д. И. Ивановского был
создан в Москве в 1946 году. С 1956 года в Москве выходит журнал «Вопросы
вирусологии». В 1966 году на Девятом международном конгрессе по микробиологии
был образован Международный комитет по номенклатуре вирусов; в 1968 состоялся
Первый международный конгресс по вирусологии в Хельсинки.
В методическом
отношении вирусология существенно отличается от микробиологии, так как вирусы
не удается культивировать на искусственных питательных средах. Для опытов с вирусами
приходится использовать чувствительных к ним животных и растения, куриные
эмбрионы (1932) и изолированные ткани. Успехи вирусологии зависели от
разработки удобного метода культивирования вирусов. Изучение вируса
гриппа продвинулось вперёд, когда определили, что к этому вирусу
чувствительны хорьки (1933) и белые мыши (1934). В изучении вирусов
полиомиелита и кори, а также в создании предохранительных вакцин против
этих болезней решающее значение имело культивирование вирусов в изолированных
тканях обезьян и человека.
Для количественного
учета вируса и динамики его размножения применяют различные методы титрования.
Эти методы основаны на том, что вирус, размножаясь в клетках, вызывает видимые
поражения. Бактериальные вирусы (бактериофаги) титруют по числу стерильных
пятен (Ф. Д'Эрелль, 1917), вирусы животных и человека — на однослойных
культурах тканей (Р. Дульбекко, 1952). Создание ультрацентрифуг облегчило
концентрацию вирусов и определение массы вирусных частиц. Градиентное
(фракционированное) центрифугирование в растворах сахарозы или солей металлов
дало возможность рассортировать вирусные частицы, так как даже при
незначительном различии их веса они распределяются слоями на разных уровнях
раствора. Этот метод сыграл большую роль в изучении стадий размножения вирусов.
3.
Значение вирусов в ветеринарии
Вирусы культивируют на
биологических моделях: в организме лабораторных животных, в развивающихся
куриных эмбрионах и культурах клеток (тканей).
Лабораторных животных
(взрослых и новорожденных белых мышей, хомяков, кроликов, обезьян и др.)
заражают исследуемым вирусосодержащим материалом. Обнаружение факта размножение
вирусов устанавливают на основании развития типичных признаков заболевания,
патоморфологических изменений органов и тканей животных или положительной
реакции гемагглютинации (РГА). РГА основана на способности некоторых вирусов
вызывать агглютинацию (склеивание) эритроцитов различных видов животных, птиц и
человека за счет имеющегося на поверхности вириона особого белка
гемагглютинина. Использование животных для культивирования вирусов в
диагностических целях в настоящее время весьма ограничено.
Развивающиеся 5 –
12-дневные куриные эмбрионы заражают путем введения исследуемого материала в
различные полости и ткани зародыша. Индикацию вирусов осуществляют на основании
специфических поражений оболочек и тела эмбриона (оспины, кровоизлияния), а
также в РГА. Методику культивирования вирусов в развивающихся эмбрионах птиц
широко используют при промышленном выращивании вирусов.
4.
Опухолеродные вирусы
Опухолеродные вирусы,
опухолевые, онкогенные вирусы – возбудители некоторых доброкачественных и
злокачественных опухолей животных и, по-видимому, человека. Успешные эксперименты
по воспроизведению у животных опухолей с помощью фильтрующихся агентов (вирусов)
были осуществлены еще вначале ХХ века, однако в самостоятельное научное
направление онковирусология (учение об опухолеродных вирусах) оформилась в 50 –
60 годах. Прогресс в изучении природы опухолеродных вирусов и механизма их
опухолеобразующего действия тесно связан с возникновением и развитием
молекулярной биологии.
Опухолеродные вирусы -
разнородная группа вирусов, различающаяся по ряду существенных признаков: по
типу нуклеиновой кислоты, по морфологии вирионов, по месту размножения вируса в
клетке хозяина, по способу передачи вируса (от родителей к детям и от клетки к
дочерней клетке), по опухолеобразующей активности.
В 60 – 70 годах
вирусные частицы, сходные с возбудителями опухолей и лейкозов у птиц и мышей,
удалось обнаружить и в новообразованиях человека, а также перевиваемых
культурах человеческих тканей (опухолевых и нормальных). Исследуя возможное
значение этих вирусов как специфических возбудителей опухолей и лейкозов у
человека.
Литература
1.
А.С.
Коничев, Г.А. Севастьянова. Молекулярная биология. М., 2005.
2.
К.А.
Мудрецова–Висс, А.А. Кудряшова, В.П. Дедюхина. Микробиология, санитария и
гигиена. М., 2001.
3.
Основы
микробиологии, вирусологии и иммунологии. Под редакцией А.А. Воробьева и Ю.С.
Кривошеина. М., 2001.
|