Как вирусы заражают клетки?
Как вирусы размножаются в организме и чем с ними бороться
Николай Никитин, ПостНаука
Что это?
Схема: на ней показано, каким образом вирус инфицирует клетки и как иммунная система борется с незваным гостем. Рассмотрим, как это работает, на примере с коронавирусом.
Чтобы человек заболел, коронавирус должен «прикрепиться» S-белком, своей «короной», к рецептору на поверхности клетки – ангиотензинпревращающему ферменту 2 (АПФ2). После удачный стыковки клеточная мембрана и вирусная оболочка сливаются: так вирус проникает внутрь клетки.
В клетке вирус использует ее ресурсы и органеллы, чтобы копировать свою РНК и синтезировать белки. Из структурных белков и РНК образуются новые копии вируса – дочерние вирионы. Они выходят из клетки с помощью экзоцитоза, чтобы заражать новые.
Как реагирует на вирус иммунная система? Т-хелперные клетки иммунной системы идентифицируют вирус или его частицы (антигены) и привлекают внимание иммунной системы: «Караул, враг внутри!» Получив сигнал от T-хелперов, иммунная система запускает механизм защиты: вырабатывает B- и T-иммунные клетки. B-клетки продуцируют антитела, которые связываются с вирусом и нейтрализуют его, а T-клетки находят и уничтожают зараженные вирусом клетки, не давая им продуцировать патоген.
Вакцины вызывают иммунный ответ на безопасные для организма частицы вируса или его компоненты. Они «знакомят» организм с будущей инфекцией: в вакцинах содержится антиген, на который вырабатываются антитела. Таким образом у человека вырабатывается иммунитет еще до встречи с настоящим патогеном.
Чем это интересно для науки?
Иногда возникают вспышки ранее неизвестных инфекций. Например, в декабре 2019 Ухань, город китайской провинции Хубэй, стал очагом новой коронавирусной инфекции – через три месяца ВОЗ объявила о начале пандемии. В таких случаях врачи бросают все силы на изготовление вакцин и противовирусных препаратов, способных остановить инфекцию. Но сделать это без знаний об иммунном ответе и биологии вируса невозможно.
Зачем об этом знать?
Чтобы разработать эффективные противовирусные препараты, препятствующие распространению вируса в организме. Создать безопасные вакцины, которые сформируют стойкий адаптивный (приобретенный) иммунитет. И еще – чтобы вовремя найти источник новой инфекции.
Об авторе: Николай Никитин – доктор биологических наук, заведующий сектором кафедры вирусологии биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru