Простое хозяйственное мыло разрушают мембрану короновируса
Загадочная природа порождает тревожные вопросы. Для чего существуют вирусы? Видимо для того, чтобы предупредить человечество от гордыни. Необходимо помнить, что люди – всего лишь одни из нескольких миллионов видов живых существ, обитающих на нашей Земле.
Ежегодно гриппом на планете болеют десятки миллионов людей. Мы привыкли считать его неизбежным, но не самым страшным злом. А коварное зло под названием COVID-19 неожиданно пришло в этом году. Из-за коронавируса первым закрыли на карантин китайский город Ухань, где он появился, затем все страны мира стали закрываться друг от друга. 11 марта Всемирная организация здравоохранения объявила ситуацию с COVID-19 пандемией.
Хотелось бы напомнить, что наука о жизни – это, в основном, вирусология. Вирусы являются одной из главных движущих сил эволюции. Они появились на Земле задолго до прихода homo sapiens. При этом умеют ждать, а потом ярко обозначить свое присутствие. Потребуется немало времени и усилий, чтобы по достоинству оценить сложнейшие механизмы адаптации, выработанные вирусами. Вначале они считаются безвредными, затем, войдя в организм человека, подавляют его иммунную систему.
Со временем вирусы могут так изменяться, что поражают миллиарды людей, а препараты, при помощи которых когда-то с ними боролись, становятся бесполезными. Многие задают вопрос: как же так случилось, что в XXI веке человечество оказалось в карантине. Поражает то, как за несколько месяцев коронавирус показал, «кто в доме хозяин». Казалось бы, человечество летает в космос, обладает фантастическими технологиями. И вдруг появляется что-то микроскопическое, и привычная жизнь рушится.
По словам Гиппократа, болезнь возникает из-за природных факторов и образа жизни человека. В свое время эта мысль была передовой, поскольку до великого медика болезни, как правило, считались результатом вмешательства сверхъестественных сил. Большинство средневековых врачей-теоретиков верили в слова Аристотеля о том, что болезни вызывают миазмы-испарения, делающие воздух плохим. Поэтому во многих средневековых городах во время чумы жгли на улицах большие костры.
У человечества в повседневную гигиену мытье рук вошло относительно недавно. В 1840-х годах венгерский доктор Игнац Земмельвейс заметил, что родильная горячка, унесшая жизнь многих женщин и новорожденных детей, – гноеродная стафилококковая инфекция –переносилась в роддома врачами. В то время микробы не были признаны переносчиками болезней, и многие врачи высмеивали идею о том, что отсутствие личной гигиены может быть причиной смерти их пациентов. В результате Земмельвейс был изгнан и трагически погиб в психиатрической больнице.
Между тем, в мире современных технологий одним из первых средств защиты от коронавируса оказалось простое хозяйственное мыло. Его молекулы разрушают мембрану COVID-19. Стоит отметить, что для микроорганизмов мыло часто бывает губительно. Его капли, разведенные в воде, достаточны для разрыва и уничтожения многих видов бактерий и вирусов, включая коронавирус.
Секрет мыла – в его гибридной структуре. Когда человек моет руки с мылом и водой, он окружает молекулами на коже любые микроорганизмы. Их гидрофобные хвосты пытаются избегать воды, и в этот процесс вклиниваются липидные оболочки вирусов, отрываясь друг от друга. Мыло разрушает оболочку, убивает возбудитель. Кроме того, молекулы мыла разрушают химические связи, которые дают возможность вирусам прилипать к поверхностям. Поэтому во время полоскания рук все микроорганизмы, которые мыло повредило или убило, смываются.
Пандемия – не просто эпидемия. Это явление качественно иного порядка. Каждая новая пандемия выглядит так, как будто она учитывает неудачи предыдущей и хотя бы на шаг опережает возможности науки данного исторического периода. Между тем, вирусы проявляют себя не всегда одинаково. В одних случаях они нападают лишь на определенные виды живых существ. Скажем, уже выявлены специфические вирусы гриппа свиней, кошек,
Человек, животные, насекомые, растения. Болезни, общие для многих видов и узкоспецифичные. Откуда такой широкий спектр агрессивных возможностей? Под влиянием каких условий сложились эти свойства? Сколько еще существуют в природе вирусов, специализированных и универсальных? На эти вопросы предстоит только ответить.
С вирусами связано немало загадочного, неясного, а если быть точным, то до конца еще невыясненного. Признавая существование возбудителей инфекционных болезней по размерам намного меньших, чем бактерии, ученые долго не могли прийти к единому мнению: какие они?
Например, у вирусов было открыто удивительное разнообразие носителей наследственной информации. Все живое на Земле имеет один единственный такой носитель: дезоксирибонуклеиновую кислоту – двуспиральную ДНК. Причем он встречается в организме любого живого существа всегда в паре с другим веществом рибонуклеиновой кислоты – РНК. А у вирусов носителей генетической информации оказалось целых шесть: четыре формы ДНК и две – РНК. При этом вирусы всегда довольствуются только одной нуклеиновой кислотой: ДНК или РНК. Почему?
Много неясного и в современных гипотезах о происхождении вирусов. Так, одни исследователи считают, что вирусы – это потомки древних доклеточных форм жизни: застывшие, остановившиеся в своем развитии на определенном этапе. Разнообразие генетического вещества, говорят сторонники гипотезы, отражает ход эволюции этих существ. Природа как бы опробовала на вирусах все возможные варианты наследственного вещества, прежде чем остановиться на двуспиральной ДНК.
Другие ученые говорят, что вирусы – потомки бактерий или другие одноклеточные организмы, которые по неизвестным причинам двинулись в своем развитии вспять, деградировали. Возможно, некогда их устройство было сложнее, но со временем они многое утратили, и их нынешнее состояние, в том числе и разнообразие носителей генетической информации, лишь отражает разные уровни деградации, которых достигли различные их виды.
Наконец, существует гипотеза, согласно которой вирусы представляют собой составные части клеток живых существ, по неизвестной причине ставшие автономными системами. Процесс возникновения вирусов, согласно этой гипотезе, относится не только к глубокой древности, но и к нашему времени.
Надо признать, что устройство вирусов поражает своей чисто математической завершенностью, логикой симметрии. Изучая их, исследователи столкнулись с любопытнейшим явлением, не имеющим аналогов в мире живых существ.
Зададимся вопросом: можно ли механически разделить живую клетку на части, а затем вновь собрать ее и заставить не только ожить, но и исправно функционировать? «Минимальные» вирусы на такое способны. Если отделить их белковые оболочки от нуклеиновой кислоты, то есть, превратить их в белковые «осколки» и нуклеиновую массу, затем эти две субстанции смешать, то вновь возникнут исходные зрелые вирусы-вирионы с их геометрически правильной структурой и прежними инфекционными свойствами.
Надо помнить, что вирусы – представители живой природы, то есть, не вещества, а существа. Правда, существа крайне своеобразные, ведущие сугубо паразитический образ жизни. Паразитизм одного организма за счет другого – явление, широко распространенное в природе. Вирусы в этом не нуждаются. Питаться им нечем и незачем: органы, осуществляющие обмен веществ, у них отсутствуют. Однако своему «хозяину» они доверяют нечто гораздо большее – заботу о продолжении их рода.
Формирование вирусов начинается, по-видимому, с подавления нормальных процессов обмена веществ в клетках. В частности, установлено, что РНК вируса гриппа способна синтезировать на клеточных элементах – рибосомах, ведающих выработкой белка. Иными словами, клеточные структуры здорового организма, ведающие воспроизведением «запасных частей» для обновляющейся клетки, получают приказ об изготовлении частей вирусов.
Среди инфекционных заболеваний 80% – вирусные. Чума, холера, тиф, некогда первенствовавшие в медицинских статистических сводках, с приходом антибиотиков и сульфопрепаратов навсегда сдали свои позиции. Их место заняли болезни, вызываемые вирусами. С этими недугами ведется успешная борьба. Побежден полиомиелит. Тягостным воспоминанием ушла в прошлое оспа. Широким фронтом идет наступление на корь. Значительные усилия направлены на борьбу с гепатитом, гриппом, паротитом, вирусными респираторными заболеваниями.
Сегодня можно отметить два основных направления борьбы с вирусными инфекционными болезнями: вакцинация и использование предложенного природой вещества – интерферона. Предстоит организовать в масштабе всей планеты исследования мест обитания болезнетворных вирусов, изучение условий их существования, выявление их постоянных и промежуточных «хозяев» среди млекопитающих, насекомых и других живых существ.
Такова тактика сегодня. А стратегия будет зависеть от того, какая гипотеза о происхождении вирусов окажется верной. К сожалению, как свидетельствуют последние события, связанные с COVID-19, подтверждается гипотеза «взбесившихся генов», высказанная директором российского Института вирусологии им. Д. Ивановского Виктором Ждановым.
В белковую оболочку коронавируса «записана» РНК с генетической программой, заставляющей клетку-хозяйку работать на производство новых его копий. В то же время, как показал анализ, белковая поверхность COVID-19 отличается от белков родственных вирусов. Симптомы чаще всего проявляются на задней стенке гортани: болит горло и появляется сухой кашель. Затем вирус начинает постепенно продвигаться вниз к бронхам. Когда он достигает легких, то поражает альвеолы – пузырьковые структуры, в которых происходит газообмен между атмосферным воздухом и кровью. В результате развиваются отек и воспаление, альвеолы наполняются жидкостью и отмершими клетками, прогрессирует вирусно-бактериальная пневмония (воспаление легких).
Вирусные частицы способны также поражать клетки слизистых оболочек многих органов, в первую очередь желудочно-кишечного тракта. Таким образом, у части пациентов симптомы инфекции проявляются не в виде кашля и пневмонии, а в виде диареи и болей в животе. По данным медиков, вирус также может поражать печень, сердце, почки, костный мозг и кровеносные сосуды. Коронавирус дает куда меньшую иммунную реакцию, чем почти все известные ранее заболевания. Поэтому инкубационный период, когда человек еще не ощущает симптомов болезни, но уже заражает других, необычайно велик: две, а иной раз даже более трех недель.
Главную роль в защите человека от недуга играет его иммунная система. Ее основная функция – сохранение генетической индивидуальности организма как в отношении внешних факторов (бактерий, вирусов и т. д.), так и внутренних трансформаций клеток. Следует отметить, что около 95% нашей защиты от микробов – это врожденный иммунитет. Он не просто улавливает присутствие микробов, а способен распознавать, микробы какого вида появились в организме, и соответственно направлять иммунный ответ.
При этом важно заметить, что иммунные клетки пожилых людей хуже распознают болезнь. Хотя они располагают большим количеством клеток, способных бороться с инфекциями, которые уже случались, но при этом остается меньше иммунных клеток, готовых противостоять новым инфекциям. Надо помнить, что количество иммунных клеток в крови человека обычно достигает пика вечером, а меньше всего – утром. Коронавирус преподнес нам еще один урок: полноценное здоровое питание с необходимыми микроэлементами является определяющим фактором укрепления иммунитета.
Откуда же взялся коронавирус? Наукой доказано, что три четверти новых заболеваний передаются от животных. Патогены не уважают границы видов. Люди создают условия для распространения болезней, при этом уменьшая естественные барьеры между ними и животными, в которых вирус циркулирует естественным образом. COVID-19, который долгое время обитал в летучих мышах, в результате мутации подобрал «ключи» к клеткам организма человека.
Ученые не сомневаются, что новый коронавирус COVID-19 (или SARS-CoV-2) появился естественным путем, то есть, пришел из природы, а вовсе не был создан рукотворно. Они сходятся во мнении, что сначала SARS-CoV-2 появился у летучих мышей (последовательность его генов на 96% совпадает с генами вируса, выделенного у летучей мыши Rhinolophus affinis), потом передался панголину (крупные ящеры, похожие на броненосцев – совпадение генов 99%). Более детальные исследования показали, что коронавирус, живущий в организме панголина, способен проникать в клетки человека и инфицировать его, в то время как коронавирус летучей мыши этого делать не может. Чтобы перескочить к людям ему был нужен промежуточный «хозяин».
Вообще же, семейство коронавирусов (название они получили из-за шиповидных отростков, напоминающих корону) насчитывает 40 видов. Человека способны поражать только семь из них. Остальные обитают в телах других млекопитающих и птиц. Но поскольку вирус сам является живым организмом, то он все время эволюционирует и норовит перескочить в новую среду обитания. Коронавирусу SARS-CoV-2 это удалось. Также, как в 2002 году удалось его двоюродному брату – вирусу атипичной пневмонии, перешедшему к человеку.
Homo sapiens тысячелетиями живет рядом с животными: одних разводит, на других охотится. Неудивительно, что у нас и болезни общие появились. Их называют зоонозы. Чума, сибирская язва, бешенство, бруцеллез, туляремия – таких инфекций больше сотни. Свыше 60% всех известных медицине патогенов человек подхватил у окружающих его пернатых и хвостатых, в том числе у домашних животных.
Главные переносчики зоонозов – все те же летучие мыши. Им будто природой предназначено выступать в роли инкубаторов всевозможных инфекций. Организм рукокрылых не всегда вырабатывает иммунные клетки. Поэтому в них сохраняются микробы, которых больше ни у кого не найдешь. Колонии у летучих мышей гигантские, а перемещаться они способны на огромные расстояния, иногда – за тысячи километров. Именно от этих животных, как выяснили ученые, люди получили одну из самых смертоносных инфекций – геморрагическую лихорадку Эбола. Следом за ними в числе опасных переносчиков заразы идут приматы и грызуны.
И все-таки, благодаря достижениям медицины, подавляющее число болезней, которыми наградили нас обитатели дикой природы, находится под контролем. Человечество научилось давать отпор вирусам и микробам, изобретя вакцины и другие способы защиты от патогенов. Но в этом году от новых зоонозных недугов мы были не застрахованы.
На наш взгляд, пандемия коронавируса не спадет довольно долго. Кроме того, надо понимать, что отмена карантина не будет означать конца эпидемии. Пока нет ясности, как она будет развиваться дальше. Это во многом связано с тем, что мы не до конца понимаем, как вирус действует. Он может оказаться намного заразнее, чем считалось ранее. Мы также не знаем, как вирус влияет на иммунитет человека.
Понятно, кризис пройдет. Вопрос: когда и какой ценой? После завершения карантина важно оставаться здоровыми и физически, и психологически. Необходимо понять и признать, что после трагического удара коронавируса жизнь не может быть такой, как прежде. Многое придется переосмыслить и перечувствовать.
С начала пандемии COVID-19 многократно выросла роль социальных сетей, благодаря которым люди поддерживают связь друг с другом и получают объективную информацию. Однако наряду с достоверными и полезными данными в Интернете распространяется откровенная ложь. Как показали результаты недавнего анализа одной из крупнейших платформ Всемирной сети: 40% постов, касающихся коронавируса, были сгенерированы ботами – автоматическими программами, замаскированными под конкретных людей.
Перефразируя фразу Федора Достоевского из романа «Идиот» о том, что красота – это страшная и ужасная вещь, где дьявол борется с Богом, а поле битвы – сердца людей, можно сказать: слово – страшная и ужасная вещь. К нему, к его сакральным смыслам, его роли в жизни человека и общества нужно обращаться бережно. Казахская народная мудрость гласит: слово может стать каплей влаги в клюве ласточки, жаждущей погасить огонь раздора, или соломинкой ворона, подброшенной в этот огонь.
Сегодня мир пребывает в смятении, возникла огромная потребность в позитивной информации, несущей людям добро и оптимизм.
Абай Байгенжин, академик, доктор медицинских наук, профессор
1 комментария