Βακτηριοφάγος Τ4, η δομή και οι λειτουργίες του. Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας

Ο ιός δημιουργήθηκε εδώ και πολύ καιρό
Το αρχαίο χειρόγραφο Voynich περιγράφει διαφορετικές μορφές του ιού που φέρνει το θάνατο.

Μέχρι το 2020, ο ιός έχει προγραμματιστεί να είναι μια επιδημία πανώλης για την οποία δεν υπάρχει θεραπεία.

Αλλά πιστεύω ότι υπάρχει μια θεραπεία και είναι διαθέσιμη σε όλους,
Το φάρμακο είναι δωρεάν και πολύ αποτελεσματικό.

Ο βακτηριοφάγος Τ4 (αγγλικά: Escherichia virus T4, πρώην Enterobacteria phage T4) είναι ένας από τους πιο μελετημένους ιούς, ένας βακτηριοφάγος που μολύνει εντεροβακτήρια, συμπεριλαμβανομένου του Escherichia coli. Έχει γονιδιωματικό DNA περίπου 169-170 χιλιάδων ζευγών βάσεων, συσκευασμένα σε μια εικοσαεδρική κεφαλή.

Το virion έχει επίσης έναν κορμό, τη βάση του κορμού και τις διεργασίες στελέχους - έξι μακριές και έξι μικρές.

Ο βακτηριοφάγος Τ4 χρησιμοποιεί μια πολυμεράση DNA κυκλικού τύπου. Η ολισθαίνουσα περιχειρίδα του είναι ένα τριμερές παρόμοιο με το PCNA, αλλά δεν έχει ομολογία ούτε με το PCNA ούτε με την πολυμεράση β.

Ο Τ4 είναι ένας σχετικά μεγάλος φάγος, με διάμετρο περίπου 90 nm και μήκος περίπου 200 nm. Ο φάγος Τ4 χρησιμοποιεί μόνο τον λυτικό κύκλο ανάπτυξης, αλλά όχι τον λυσογόνο.

Ο Άγγλος βακτηριολόγος Frederick Twort, σε ένα άρθρο του το 1915, περιέγραψε μια μολυσματική ασθένεια του σταφυλόκοκκου, ο μολυσματικός παράγοντας που περνούσε από φίλτρα και μπορούσε να μεταφερθεί από τη μια αποικία στην άλλη.

Οι βραβευμένοι με Νόμπελ Max Delbrück, Salvador Luria, Alfred Hershey, James Watson και Francis Crick, καθώς και άλλοι διάσημοι επιστήμονες - Michael Rossmann, Vadim Mesyanzhinov, Fumio Arisaka, Seymour Benzer, Bruce Alberts - εργάστηκαν με φάγο Τ4 ή παρόμοιους βακτηριοφάγους.

Ανεξάρτητα από τον Frederick Twort, ο Γαλλοκαναδός μικροβιολόγος Felix D'Herelle ανέφερε την ανακάλυψη βακτηριοφάγων στις 3 Σεπτεμβρίου 1917. Μαζί με αυτό, είναι γνωστό ότι ο Ρώσος μικροβιολόγος Nikolai Fedorovich Gamaleya, το 1897, παρατήρησε για πρώτη φορά το φαινόμενο της λύσης των βακτηρίων (βάκιλος του άνθρακα) υπό την επίδραση ενός μεταμοσχεύσιμου παράγοντα.

Το 2016, όπως και άλλοι βακτηριοφάγοι, μετονομάστηκε σε ιό Escherichia T4.

Ο Felix D'Herelle πρότεινε επίσης ότι οι βακτηριοφάγοι είναι σωματιδιακής φύσης. Ωστόσο, μόνο μετά την εφεύρεση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου ήταν δυνατό να δούμε και να μελετήσουμε την υπερδομή των φάγων. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι ιδέες για τη μορφολογία και τα κύρια χαρακτηριστικά των φάγων βασίζονταν στα αποτελέσματα της μελέτης των φάγων της ομάδας Τ - T1, T2, ..., T7, οι οποίοι αναπαράγονται στο στέλεχος B E. coli. Ωστόσο, κάθε χρόνο νέα εμφανίστηκαν δεδομένα σχετικά με τη μορφολογία και τη δομή των διάφορων φάγων, τα οποία κατέστησαν αναγκαία τη μορφολογική τους ταξινόμηση.

Οι βακτηριοφάγοι είναι οι πιο πολυάριθμοι, διαδεδομένοι στη βιόσφαιρα και, πιθανώς, η πιο αρχαία εξελικτικά ομάδα ιών. Το εκτιμώμενο μέγεθος πληθυσμού φάγου είναι πάνω από 1030 σωματίδια φάγου.

Δομή βακτηριοφάγων

Δομή βακτηριοφάγου.png

1 - κεφάλι, 2 - ουρά, 3 - νουκλεϊκό οξύ, 4 - καψίδιο, 5 - "κολάρο", 6 - θήκη πρωτεΐνης της ουράς, 7 - ινίδιο ουράς, 8 - αγκάθια, 9 - βασική πλάκα

Οι βακτηριοφάγοι διαφέρουν ως προς τη χημική δομή, τον τύπο του νουκλεϊκού οξέος, τη μορφολογία και τη φύση της αλληλεπίδρασης με τα βακτήρια. Οι βακτηριακοί ιοί είναι εκατοντάδες και χιλιάδες φορές μικρότεροι σε μέγεθος από τα μικροβιακά κύτταρα.

Ένα τυπικό σωματίδιο φάγου (virion) αποτελείται από μια κεφαλή και μια ουρά. Το μήκος της ουράς είναι συνήθως 2-4 φορές τη διάμετρο του κεφαλιού.

Το κεφάλι περιέχει γενετικό υλικό - μονόκλωνο ή δίκλωνο RNA ή DNA με το ένζυμο τρανσκριπτάση σε ανενεργή κατάσταση, που περιβάλλεται από ένα κέλυφος πρωτεΐνης ή λιποπρωτεΐνης - το καψίδιο, το οποίο αποθηκεύει το γονιδίωμα έξω από το κύτταρο.

Υπό φυσικές συνθήκες, οι φάγοι βρίσκονται σε μέρη όπου υπάρχουν βακτήρια ευαίσθητα σε αυτούς. Όσο πιο πλούσιο είναι ένα συγκεκριμένο υπόστρωμα (έδαφος, εκκρίσεις ανθρώπων και ζώων, νερό κ.λπ.) σε μικροοργανισμούς, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των αντίστοιχων φάγων που βρίσκονται σε αυτό. Έτσι, φάγοι που λύουν κύτταρα όλων των τύπων μικροοργανισμών του εδάφους βρίσκονται στα εδάφη. Τα τσερνόζεμ και τα εδάφη στα οποία έχουν εφαρμοστεί οργανικά λιπάσματα είναι ιδιαίτερα πλούσια σε φάγους.

Το νουκλεϊκό οξύ και το καψίδιο μαζί αποτελούν το νουκλεοκαψίδιο. Οι βακτηριοφάγοι μπορεί να έχουν ένα εικοσαεδρικό καψίδιο συναρμολογημένο από πολλαπλά αντίγραφα μιας ή δύο ειδικών πρωτεϊνών. Συνήθως, οι γωνίες είναι κατασκευασμένες από πενταμερή πρωτεΐνης και το στήριγμα κάθε πλευράς αποτελείται από εξαμερή της ίδιας ή παρόμοιας πρωτεΐνης. Επιπλέον, οι φάγοι μπορεί να είναι σφαιρικοί, λεμονόμορφοι ή πλειομορφικοί.

Η ουρά, ή το προσάρτημα, είναι ένας σωλήνας πρωτεΐνης - μια συνέχεια του πρωτεϊνικού κελύφους της κεφαλής στη βάση της ουράς υπάρχει μια ΑΤΡάση που αναγεννά την ενέργεια για την έγχυση γενετικού υλικού. Υπάρχουν και βακτηριοφάγοι με σύντομη διαδικασία, χωρίς διεργασία και νηματώδεις.

Η κεφαλή είναι στρογγυλή, εξαγωνική ή ράβδος με διάμετρο 45-140 nm. Η διαδικασία έχει πάχος 10-40 nm και μήκος 100-200 nm. Μερικοί από τους βακτηριοφάγους είναι στρογγυλοί, άλλοι είναι νηματώδεις, με διαστάσεις 8x800 nm. Το μήκος του κλώνου του νουκλεϊκού οξέος είναι πολλές φορές μεγαλύτερο από το μέγεθος της κεφαλής στην οποία βρίσκεται σε στριμμένη κατάσταση και φτάνει τα 60-70 μικρά. Η διαδικασία μοιάζει με έναν κοίλο σωλήνα που περιβάλλεται από ένα περίβλημα που περιέχει συσταλτικές πρωτεΐνες παρόμοιες με τις μυϊκές πρωτεΐνες. Σε έναν αριθμό ιών, το περίβλημα είναι ικανό να συστέλλεται, εκθέτοντας μέρος της ράβδου. Στο τέλος της διαδικασίας, πολλοί βακτηριοφάγοι έχουν μια βασική πλάκα, από την οποία εκτείνονται λεπτά μακριά νήματα, διευκολύνοντας την προσκόλληση του φάγου στο βακτήριο. Η συνολική ποσότητα πρωτεΐνης στο σωματίδιο του φάγου είναι 50-60%, νουκλεϊκά οξέα - 40-50%.

Μερικοί φάγοι έχουν γονιδίωμα που περιέχει πολλές χιλιάδες βάσεις, ενώ ο φάγος G, ο μεγαλύτερος φάγος που έχει προσδιοριστεί η αλληλουχία, περιέχει 480.000 ζεύγη βάσεων - διπλάσια από τον βακτηριακό μέσο όρο, αλλά και πάλι όχι αρκετά γονίδια για ένα τόσο κρίσιμο βακτηριακό οργανίδιο όπως το ριβόσωμα.

Οι βακτηριοφάγοι παίζουν ρόλο στον έλεγχο του μεγέθους των μικροβιακών πληθυσμών, στην αυτόλυση των γηρασμένων κυττάρων και στη μεταφορά βακτηριακών γονιδίων, ενεργώντας ως «συστήματα» φορέα.

Πράγματι, οι βακτηριοφάγοι είναι ένα από τα κύρια κινητά γενετικά στοιχεία. Μέσω της μεταγωγής, εισάγουν νέα γονίδια στο βακτηριακό γονιδίωμα. Έχει υπολογιστεί ότι 1024 βακτήρια μπορούν να μολυνθούν σε 1 δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι η συνεχής μεταφορά γενετικού υλικού κατανέμεται μεταξύ των βακτηρίων που ζουν σε παρόμοιες συνθήκες.

Το υψηλό επίπεδο εξειδίκευσης, η μακροχρόνια ύπαρξη και η ικανότητα γρήγορης αναπαραγωγής σε κατάλληλο ξενιστή συμβάλλουν στη διατήρησή τους σε μια δυναμική ισορροπία μεταξύ μιας μεγάλης ποικιλίας βακτηριακών ειδών σε οποιοδήποτε φυσικό οικοσύστημα.

Όταν ένας κατάλληλος ξενιστής δεν είναι διαθέσιμος, πολλοί φάγοι μπορούν να παραμείνουν μολυσματικοί για δεκαετίες εκτός εάν καταστραφούν από ακραίες ουσίες ή περιβαλλοντικές συνθήκες.

Οι επιστήμονες έχουν καθορίσει πώς ο βακτηριοφάγος μολύνει το κύτταρο ξενιστή, το βακτήριο Escherichia Coli.

Οι ερευνητές προσδιόρισαν πώς ο βακτηριοφάγος Τ4 επιτίθεται στο κύτταρο ξενιστή του, το Escherichia Coli.

Στο τεύχος Ιανουαρίου 2002 του Nature. περιγράφει πώς ο ιός χρησιμοποιεί μια συσκευή βιοχημικής παρακέντησης που μοιάζει με βελόνα για να μολύνει ένα κύτταρο ξενιστή με E. Coli. «Δείξαμε ότι πρόκειται για ένα πολύπλοκο βιοχημικό μηχάνημα που επιτρέπει στον ιό να εισβάλει αποτελεσματικά στο κύτταρο ξενιστή. Η βάση του ιικού στελέχους παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία, λέει ο Michael Rossman του Πανεπιστημίου Purdue.

Ο βακτηριοφάγος Τ4 είναι ένας πραγματικός «Tyrannosaurus Rex» μεταξύ των ιών, επομένως είναι το καλύτερο αντικείμενο για έρευνα (οι διαστάσεις του είναι περίπου 100 nm σε μήκος και πλάτος). Ο Τ4 είναι επίσης ένας «ιός στελέχους» επειδή έχει ένα στέλεχος με κλαδιά συνδεδεμένα σε αυτό για να συλλάβει βακτήρια. Σε 1 mm3 συνηθισμένου νερού υπάρχουν συνήθως περίπου ένα δισεκατομμύριο φάγοι.

Ο ιός Τ4 (βλ. Εικ. 1) αποτελείται από μια εικοσαεδρική κεφαλή που περιέχει ιικό DNA, ένα στέλεχος, τη βάση του στελέχους και τις διεργασίες στελέχους - έξι μακριές και έξι βραχείες. Οι μακριές διεργασίες βρίσκουν πρώτα το E.Coli και μετά οι κοντές προσκολλώνται σταθερά στο κύτταρο. Στη συνέχεια, η βάση μεταδίδει μια ώθηση στον κορμό, ο οποίος συστέλλεται σαν μυς, συμπιέζοντας το DNA του ιού στο κύτταρο ξενιστή. Η βάση του ιού ελέγχεται τόσο από μια συσκευή διάτρησης που βρίσκεται στο στέλεχος όσο και από ένα ένζυμο που κόβει τη μεμβράνη του κυττάρου E. Coli.

Αυτό το ένζυμο δημιουργεί μια τρύπα μεγέθους νανομέτρων στην κυτταρική μεμβράνη μέσω της οποίας το ιικό DNA εισέρχεται στο κύτταρο ξενιστή. Το E. Coli μολύνεται έτσι και ο βιοχημικός μηχανισμός του κυττάρου παράγει νέα σωματίδια φάγου και τελικά το κύτταρο πεθαίνει. «Για αρχή, η μελέτη μας δείχνει τη δομή των πρωτεϊνών που συνθέτουν τη βάση κοντά στο στέλεχος (τη λεγόμενη συσκευή βιοχημικής διάτρησης) και τον ρόλο τους στη διείσδυση του ιικού DNA μέσω της κυτταρικής μεμβράνης», είπε ο Rossman.

Στο Σχ. Το Σχήμα 2 δείχνει τη δομή των βασικών πρωτεϊνών που μοντελοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό SPIDER. Τα δεδομένα για το μοντέλο ελήφθησαν από τη μελέτη 418 μικρογραφιών κατεψυγμένων ιικών σωματιδίων. Η περιοχή με την ένδειξη (gp27-gp5*-gp5c)3 είναι η βιοχημική συσκευή τρυπήματος. Η μεγαλύτερη δραστηριότητα του ενζύμου διάτρησης παρατηρείται στη μέση της «βελόνας». Ρύζι. α - στερεοφωνική φωτογραφία της βάσης, Εικ. b είναι η μοριακή του δομή. 1 angstrom = 1/cm.

Διαπιστώθηκε επίσης ότι όταν πλησιάζει η κυτταρική μεμβράνη, η βάση παραμορφώνεται - γίνεται σαν ένα επίπεδο αστέρι. Αυτό διευκολύνει την επαφή με τη μεμβράνη και συνοδεύεται από την εισαγωγή μιας «βελόνας» σε αυτήν.

Μια τέτοια έρευνα συνδέεται πάντα με την έρευνα στη νανοτεχνολογική μοριακή κατασκευή. Με βάση αυτή τη γνώση, είναι δυνατό να προβλεφθεί η εμφάνιση εξαιρετικά αποτελεσματικών αντιβιοτικών.

Τι είναι ο ιός t4;

ΑΡΧΕΙΟ "Επιστημονικό Φόρουμ Φοιτητών"

Η πλήρης έκδοση της επιστημονικής εργασίας είναι διαθέσιμη σε μορφή PDF

Σχόλια για την επιστημονική εργασία: 13

Οι βακτηριοφάγοι ή φάγοι (από τα αρχαία ελληνικά - «βακτηριοφάγοι») είναι ιοί που μπορούν να μολύνουν βακτηριακά κύτταρα. Ανακαλύφθηκαν στις αρχές του περασμένου αιώνα και ήδη εκείνη την εποχή οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτός ο ιός θα μπορούσε να γίνει σημαντικό μέσο για την καταπολέμηση των επικίνδυνων λοιμώξεων. Χάρη σε αυτούς τους μικροοργανισμούς άρχισαν να αντιμετωπίζονται σοβαρές ασθένειες όπως η βουβωνική πανώλη και η φυματίωση. Σύντομα ανακαλύφθηκαν αντιβιοτικά και η ύπαρξη φάγων ξεχάστηκε με ασφάλεια. Αλλά σήμερα το ενδιαφέρον των επιστημόνων για αυτούς τους μικροοργανισμούς επιστρέφει ξανά.

Οι βακτηριοφάγοι είναι η πιο πολυάριθμη και διαδεδομένη, και πιθανώς η παλαιότερη, ομάδα ιών. Έχουν βρεθεί για τα περισσότερα βακτήρια, παθογόνα και επίσης σαπροτροφικά. Στη φύση, οι φάγοι βρίσκονται επίσης όπου υπάρχουν βακτήρια ευαίσθητα σε αυτούς: στο έδαφος και στο νερό, στα έντερα των ανθρώπων και των ζώων, στα φυτά κ.λπ. Όσο πιο πλούσιο είναι το υπόστρωμα εμπλουτισμένο με μικροοργανισμούς, τόσο περισσότερους βακτηριοφάγους θα περιέχει.

Ένα αντικείμενο μοντέλο, ένας βακτηριοφάγος, χρησιμοποιείται πολύ ευρέως για επιστημονική έρευνα. Πολλές θεμελιώδεις ανακαλύψεις στη μοριακή βιολογία ανακαλύφθηκαν με τη βοήθεια βακτηριοφάγων, όπως ο γενετικός κώδικας, ο ανασυνδυασμός και η αντιγραφή των νουκλεϊκών οξέων. Είναι πολύ εύκολο να καλλιεργηθεί χρησιμοποιώντας τις πιο πρωτόγονες βιολογικές μεθόδους και μπορεί να ληφθεί σε πολύ μεγάλες ποσότητες.

Ο βακτηριοφάγος Τ4 είναι ένα πολύ βολικό αντικείμενο μοντέλου για την ανάπτυξη μεθόδων μοριακής βιολογίας και την αποσαφήνιση της δομικής βάσης της μολυσματικότητας του ιού. Ο εντεροβακτηριοφάγος Τ4 είναι ένας από τους πιο μελετημένους ιούς, ένας βακτηριοφάγος που μολύνει το βακτήριο E. coli. Έχει γονιδιωματικό DNA περίπου 169-170 χιλιάδων ζευγών βάσεων, συσκευασμένα σε μια εικοσαεδρική κεφαλή. Το virion έχει επίσης έναν κορμό, τη βάση του κορμού και τις διεργασίες στελέχους - έξι μακριές και έξι μικρές. Ο εντεροβακτηριοφάγος Τ4 είναι ένας μεγάλος φάγος, με διάμετρο περίπου 90 nm και μήκος περίπου 200 nm. Ο φάγος Τ4 χρησιμοποιεί μόνο τον λυτικό κύκλο ανάπτυξης, αλλά όχι τον λυσογόνο. Έχοντας εξετάσει τη δομή ενός βακτηριοφάγου, διαπιστώσαμε ότι όλοι οι γνωστοί βακτηριοφάγοι αποτελούνται από δύο κύρια συστατικά: πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα. Ανάλογα με τον τύπο του νουκλεϊκού οξέος, χωρίζονται σε DNA και RNA που περιέχουν.

Το βασικό έλασμα ενός βακτηριοφάγου είναι μια σύνθετη μοριακή δομή που περιέχει τουλάχιστον 15 διαφορετικές πρωτεΐνες που αναγνωρίζει υποδοχείς στην επιφάνεια των κυττάρων-ξενιστών και πραγματοποιεί δομικές αναδιατάξεις της ουράς του ιού που είναι απαραίτητες για τη μόλυνση των κυττάρων. Χρησιμοποιώντας κρυοηλεκτρονική μικροσκοπία, κατέστη δυνατή η ανακατασκευή της τρισδιάστατης δομής της βασικής πλάκας του φάγου.

Η δομή που προκύπτει έχει το σχήμα σκηνής με συμμετρία έξι τάξεων σε σχέση με τον διαμήκη άξονα της ουράς του ιού, στο κέντρο της οποίας υπάρχει μια μοριακή βελόνα που διεισδύει στο τοίχωμα του κυττάρου ξενιστή κατά τη διαδικασία μόλυνσης. Μια ράβδος ουράς είναι προσαρτημένη στο πάνω μέρος της βασικής πλάκας, η οποία έχει το σχήμα ενός κοίλου σωλήνα μέσω του οποίου το ιικό DNA παρέχεται στο κύτταρο. Η μόλυνση ενός βακτηρίου ξεκινά με την προσρόφηση του φάγου, δηλ. προσάρτηση της επέκτασης της ουράς του βακτηριοφάγου στην κυτταρική επιφάνεια. Η προσρόφηση πραγματοποιείται από τα ινίδια της ουράς, τα οποία προσκολλώνται σε βακτηριακές κυτταρικές δομές που ονομάζονται φαγοϋποδοχείς. Μετά την προσρόφηση, η βασική πλάκα της ουράς βακτηριοφάγου έρχεται σε στενή επαφή με το κυτταρικό τοίχωμα, με αποτέλεσμα η συσταλτική θήκη της ουράς να συστέλλεται και η κεντρική της ράβδος τρυπά την κυτταρική μεμβράνη και, πιθανώς λόγω της συστολής της κεφαλής , το DNA του φάγου εγχέεται στο βακτήριο. Ο βακτηριοφάγος αμέσως, αφού το DNA διεισδύσει στα βακτήρια, αρχίζει να εφαρμόζει τις γενετικές πληροφορίες που καταγράφονται στο DNA του φάγου. Στην περίπτωση των βακτηριοφάγων T-even, το κύτταρο συνθέτει ένζυμα που καταστρέφουν το βακτηριακό DNA και τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για την αναπαραγωγή του DNA των φάγων. Μετά από αυτό το στάδιο, που ονομάζεται πρώιμη πρωτεϊνοσύνθεση, οι όψιμες πρωτεΐνες συντίθενται στο βακτήριο, σχηματίζοντας το περίβλημα του βακτηριοφάγου. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζονται νέα σωματίδια βακτηριοφάγου, το βακτήριο λύεται και ο βακτηριοφάγος που έχει πολλαπλασιαστεί σε αυτό απελευθερώνεται στο περιβάλλον. Εάν μεμονωμένοι βακτηριοφάγοι εφαρμοστούν στην επιφάνεια ενός στερεού θρεπτικού μέσου με αναπτυσσόμενα βακτήρια, τότε οι βακτηριοφάγοι που έχουν πολλαπλασιαστεί στα βακτήρια καταστρέφουν τα βακτήρια, σχηματίζοντας τα λεγόμενα «στείρα σημεία» σε αυτό το μέρος.

Οι βακτηριοφάγοι που είναι ικανοί να αναπαραχθούν σε βακτήρια, να τα καταστρέψουν και να τα απελευθερώσουν στο περιβάλλον ως πλήρη σωματίδια ονομάζονται λοιμογόνοι φάγοι.

Μαζί με τέτοιους φάγους, υπάρχουν και άλλοι - εύκρατοι φάγοι. Μετά τη μόλυνση ενός κυττάρου, το DNA τέτοιων φάγων ενσωματώνεται στο DNA των ίδιων των βακτηρίων χωρίς να παρεμβαίνει στις ζωτικές λειτουργίες τους. Διπλασιάζεται και ως αποτέλεσμα περνά στους απογόνους. Ένα βακτήριο του οποίου το DNA περιέχει εύκρατο DNA φάγου ονομάζεται λυσογόνο και το DNA φάγου σε συνδυασμό με βακτηριακό DNA ονομάζεται προφάγος. Εάν ένα λυσογόνο βακτήριο ακτινοβοληθεί με υπεριώδες φως ή υποβληθεί σε επεξεργασία με χημικά μεταλλαξιογόνα, είναι δυνατό να προκληθεί ο μετασχηματισμός ενός προφάγου σε φάγο, δηλαδή να διεγείρεται η αναπαραγωγή πλήρους σωματιδίων φάγου στο βακτηριακό κύτταρο, ως αποτέλεσμα του οποίου το κύτταρο πεθαίνει. Κατά συνέπεια, σε ένα λυσογόνο βακτήριο, ως μέρος ενός μεμονωμένου βακτηριακού χρωμοσώματος, η γενετική συσκευή του βακτηρίου συνυπάρχει με το γονίδιο του ιού, το οποίο μεταδίδεται από το γονικό κύτταρο στους απογόνους και μπορεί να ενεργοποιηθεί (επάγεται).

Από αυτό μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι φάγοι δεν είναι μόνο μέσα κατά των βακτηρίων, αλλά και ο κύριος βοηθός τους. Είναι οι βακτηριοφάγοι που βοηθούν τα βακτήρια να αλλάξουν ενσωματώνοντας το γενετικό τους υλικό στο DNA τους. Η ανάπτυξη νέων αντιβιοτικών είναι μια εξαιρετικά δαπανηρή και χρονοβόρα διαδικασία. Αλλά ακόμη και η εμφάνιση ενός νέου φαρμάκου δεν εγγυάται ότι τα μικρόβια δεν θα αναπτύξουν προστασία από αυτό. Αυτές οι συνθήκες αναγκάζουν τους ειδικούς να αναζητήσουν μέσα που στο παρόν στάδιο μπορούν να βοηθήσουν στη θεραπεία βακτηριακών λοιμώξεων και να αυξήσουν την αποτελεσματικότητά τους. Τέτοια φάρμακα ονομάζονται επί του παρόντος βακτηριοφάγοι.

Λίστα χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας:

1. Υλικά του διεθνούς επιστημονικού και πρακτικού συνεδρίου «Βακτηριοφάγοι: Θεο-

θεωρητικές και πρακτικές πτυχές εφαρμογής στην ιατρική, την κτηνιατρική και τη βιομηχανία τροφίμων

βιομηχανία» / - Ουλιάνοφσκ: UGSHA im. P.A. Stolypina, 2013, τομ.

2. Rautenstein Ya.I., Bacteriophagy, Μ., 1955

Ιός Τ4. Τι είδους ιός είναι αυτός; τι ασθένειες προκαλεί;

Δεν κάνετε λάθος; Ίσως τελικά να μην είναι ιός; - πριν από περισσότερο από ένα χρόνο

Ο βακτηριοφάγος Τ4 είναι ένας από τους πιο μελετημένους ιούς στον κόσμο. Επηρεάζει τα εντεροβακτήρια, συμπεριλαμβανομένου του E. coli, της σαλμονέλας και του βακίλλου της πανώλης.

Αυτός ο ιός μπορεί να είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για την καταπολέμηση επικίνδυνων λοιμώξεων. Ο βακτηριοφάγος Τ4 λοιπόν δεν προκαλεί ασθένειες, αλλά αντιθέτως βοηθά στην καταπολέμησή τους. Με τη βοήθεια νημάτων, ο ιός προσκολλάται στο κύτταρο του παθογόνου βακτηρίου, το DNA του ιού εισέρχεται στο κύτταρο, με αποτέλεσμα να καταστραφεί.

Για να αποτρέψουν τους ανθρώπους από τη λήψη αντιβιοτικών, οι επιστήμονες συνέθεσαν φάρμακα από βακτηριοφάγους που είναι φυσικά για το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα.

Οι βακτηριοφάγοι τρώνε μικρόβια στο σώμα, καθαριστές.

Σε αυτή την περίπτωση, ο βακτηριοφάγος Τ4 καταβροχθίζει το E. coli κατά τη διάρκεια της μόλυνσης και το άτομο αναρρώνει χωρίς αντιβιοτικά.

Ο ιός Τ4 δεν είναι πλέον τόσο επικίνδυνος, αφού έχουν εντοπιστεί όλα τα αναπτυξιακά του χαρακτηριστικά στον ανθρώπινο οργανισμό. Τώρα, αντίθετα, αυτός ο ιός χρησιμοποιείται ως βοηθός που καταστρέφει τα βακτηριακά κύτταρα.

Ο ιός Τ-4, τρομακτικός στην όψη, αλλά χρήσιμος για τον άνθρωπο, είναι βακτηριοφάγος, προσβάλλει δηλαδή εντεροβακτήρια. Είναι ένας σχετικά μεγάλος φάγος και έχει μελετηθεί από νομπελίστες όπως ο Salvador Luria, ο Alfred Hershey, ο Max Delbrück και άλλοι.

Αυτός ο ιός δεν ενέχει κανένα κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία, αλλά βοηθά μόνο καταβροχθίζοντας τα βακτήρια, σαν να τα ρουφάει.

Ο ιός Τ4 είναι ο πιο διάσημος και μελετημένος βακτηριοφάγος που καταβροχθίζει τα βακτήρια. Ο ιός αυτός δεν προκαλεί ασθένειες στον άνθρωπο, αλλά αντίθετα τον βοηθά να καταπολεμήσει τα βακτήρια. Επομένως, δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας για αυτόν τον ιό.

Έτσι φαίνεται ο ιός Τ4 σε μια φωτογραφία ηλεκτρονικού μικροσκοπίου.

Υπάρχει ένας τόσο γνωστός βακτηριοφάγος ή φάγος Τ4 - είναι πραγματικά ένας ιός και μολύνει, με μια λέξη, καταβροχθίζει τα βακτήρια και τα αλλάζει, ενσωματώνοντας το γενετικό του υλικό στο DNA αυτού του βακτηρίου. Οι βακτηριοφάγοι είναι από καιρό γνωστοί, από τις αρχές του περασμένου αιώνα, και με τη βοήθεια αυτών των ενδιαφέροντων μικροοργανισμών βρήκαν θεραπεία για τη βουβωνική πανώλη και τη φυματίωση. Όταν ανακαλύφθηκαν τα αντιβιοτικά, αυτοί οι πολύ ενδιαφέροντες μικροοργανισμοί ξεχάστηκαν και μάταια. Τώρα οι επιστήμονες έχουν ξεκινήσει και πάλι με ενδιαφέρον τη μελέτη των βακτηριοφάγων.

Αυτός ο ιός ονομάζεται βακτηριοφάγος Τ4. Ένας μπαταροφάγος μεταφράζεται ως βακτηριοφάγος, δηλαδή ζει στο σώμα ενός βακτηρίου και τρώει τον ξενιστή του, έτσι ζει. Για παράδειγμα, η Τ4 τρώει E. coli.

Δηλαδή, αυτός ο ιός όχι μόνο δεν προκαλεί από μόνος του καμία ασθένεια, αλλά βοηθά επίσης ένα άτομο να καταπολεμήσει επικίνδυνες ασθένειες. Το T4 σκοτώνει το E. coli, άλλοι βακτηριοφάγοι τρώνε βάκιλλους της φυματίωσης ή ακόμα και βακτήρια της βουβωνικής πανώλης.

Ο ιός Τ4, αλλιώς γνωστός ως Βακτηριοφάγος, είναι στην πραγματικότητα ένας ευεργετικός ιός για τον άνθρωπο και είναι πολύ καλά μελετημένος. Αυτός ο ιός θα βοηθήσει τον ανθρώπινο οργανισμό να ξεπεράσει ορισμένες λοιμώξεις: σαλμονέλα, E. coli κ.λπ. Χρησιμοποιείται πολύ ευρέως στην ιατρική. Αυτός ο ιός καταβροχθίζει τα επιβλαβή βακτήρια και βοηθά στην αποφυγή των αντιβιοτικών.

Ιός Τ4 ή σωστή ονομασία Βακτηριοφάγος. Τι είναι αυτό; Οι βακτηριοφάγοι (φάγοι) είναι ένας ιός, ή ακριβέστερα βακτήρια, που καταβροχθίζουν επιβλαβή βακτήρια. Αντικατέστησαν τα αντιβιοτικά, τα οποία έχουν πολύ ισχυρή επίδραση στον ανθρώπινο οργανισμό και οι βακτηριοφάγοι δεν είναι επιβλαβείς για τον ανθρώπινο οργανισμό. Γενικά, μια άλλη εξέλιξη στον τομέα της ιατρικής που θα επιτρέψει στους ανθρώπους να είναι πιο υγιείς και επίσης να θεραπεύουν τον καρκίνο, αφού οι βακτηριοφάγοι σκοτώνουν (ρουφούν) βακτήρια που βρίσκονται στα καρκινικά κύτταρα. Ιστορικό εμφάνισης βακτηριοφάγου (ιός Τ4)

Σχόλια

Με τη βοήθεια των νηματίων της ουράς του, ο φάγος προσκολλάται στη μεμβράνη του βακτηριακού κυττάρου, το τρυπάει με την «ουρά» του και, σαν μικροσκοπική σύριγγα, εγχέει το DNA που περιέχεται στο κεφάλι του στο κύτταρο.

Η δραματική σχέση μεταξύ του ιού και του «κυττάρου-ξενιστή» αντιπροσωπεύει σε κατακερματισμένη μορφή τον μηχανισμό της πρωτεϊνοσύνθεσης που συνήθως συμβαίνει στα ζωντανά κύτταρα. Πρόκειται για μια έτοιμη "πειραματική συσκευή", τα μεμονωμένα στοιχεία της οποίας μπορούν να ποικίλουν με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Και έτσι έγιναν προσπάθειες να αναπαραχθούν τεχνητά τα στάδια αυτής της διαδικασίας για να μάθουμε πώς συμβαίνει.

Ο φάγος Τ4 έχει μέγεθος 3 χιλιάδες angstrom (ένα angstrom είναι ένα δέκα εκατομμυριοστό του χιλιοστού), αλλά η δομή των σωματιδίων του είναι σχετικά πολύπλοκη, το DNA του περιέχει έως και 100 γονίδια. Για τα ζώα αυτή η ποσότητα είναι αμελητέα. για έναν ιό αυτό είναι ήδη σημαντικό. Ας ξεκινήσουμε όμως με έναν ακόμα πιο απλό οργανισμό – μιλάμε για έναν από τους πρώτους ιούς που μελετήθηκαν – τον ιό του μωσαϊκού του καπνού (TMV). Έχει το ίδιο μέγεθος με το T4, αλλά έχει ακόμα πιο απλό σχήμα. Μοιάζει με κύλινδρο, το πλάτος του οποίου είναι μόνο 150 angstroms. Ένας κλώνος RNA τρέχει κατά μήκος του άξονα αυτού του κυλίνδρου. Αυτό το RNA περιέχει μόνο 5 ή 6 γονίδια. Η πρωτεΐνη από την οποία είναι κατασκευασμένος ο κύλινδρος αποτελείται από πανομοιότυπα μόρια. Το μόριο πρωτεΐνης σχηματίζεται από 5 ή 6 αλυσίδες, καθεμία από τις οποίες περιέχει περίπου 150 αμινοξέα. Αυτές οι αλυσίδες είναι διατεταγμένες σε ένα διπλό στρώμα με συνολικό πάχος 23 angstroms - με τέτοιο τρόπο ώστε οι αλληλουχίες των μορίων, που φωλιάζουν μεταξύ τους με τη μορφή σπειρών, να δημιουργούν το σώμα του κυλίνδρου.

Η θανατηφόρα ομορφιά των ιών

Η φαντασία μπορεί μερικές φορές να είναι λίγο πιο πολύχρωμη από την πραγματικότητα. Ή πιο τρομακτικό. Και οι viral εικόνες, τις εικόνες των οποίων βλέπουμε συχνά σε σελίδες βιβλίων, περιοδικών και εφημερίδων, είναι ακριβώς αυτή η περίπτωση.

Τα θανατηφόρα παθογόνα απεικονίζονται με έντονο κόκκινο, τοξικό πράσινο ή επιθετικό πορτοκαλί. Άσχημοι, τρομακτικοί, σχεδόν όπλο, απλώς περιμένουν να επιτεθούν στο σώμα μας. Ο απώτερος στόχος είναι να τρομάξει και να έχει συναισθηματικό αντίκτυπο, όταν η αλήθεια είναι ότι όλοι οι ιοί είναι διάφανοι.

Αυτό το γεγονός έκανε τόσο μεγάλη εντύπωση στον Βρετανό καλλιτέχνη Luke Jerram που το χρησιμοποίησε ως κύρια ιδέα για το νέο του έργο τέχνης - τρισδιάστατα γυάλινα γλυπτά "Glass Microbiology".

Ο Λουκ Τζέρραμ γεννήθηκε το 1974 και αποφοίτησε από το Πανεπιστήμιο της Ουαλίας το 1997 με Τιμές Πρώτης Τάξης στις Καλές Τέχνες. Είναι εφευρέτης, ερευνητής και ερασιτέχνης επιστήμονας. Η κύρια ιδέα όλων των έργων του είναι η μελέτη του χώρου και της αντίληψης. Η προσωπική άποψη του καλλιτέχνη για τους ιούς αντανακλά μια εντελώς διαφορετική εικόνα από την παραδοσιακή ιδέα που σχηματίζεται στο μυαλό μας. Οι ιοί του είναι λευκοί και διάφανοι, εύθραυστοι και ψυχροί, αλλά όχι τρομακτικοί. Μυστηριώδες και μεγαλειώδες και, ταυτόχρονα, πιο ανθρώπινο από ποτέ.

Ανάμεσα στα εκθέματά του είναι γυάλινα αντίγραφα των πιο θανατηφόρων ασθενειών για τον άνθρωπο: HIV, ιός Έμπολα, γρίπη των πτηνών, ιός E. Coli, εντεροϊός τύπου EV71, ελονοσία, θηλώματα, γρίπη των χοίρων, βακτηριοφάγος Τ4.

Κάθε κομμάτι, που αναπτύχθηκε με τη βοήθεια του ιολόγου Andrew Davidson από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, είναι μια εξαιρετική αναπαραγωγή του ιού. Αν και τα γλυπτά μπορεί να φαίνονται υπερβολικά, με οδοντωτές, απόκοσμες διογκώσεις, στην πραγματικότητα δημιουργούνται με εκπληκτική ακρίβεια. Φυσικά, είναι σημαντικά μεγαλύτεροι από την αρχική τους μορφή: οι ιοί του γυαλιού είναι ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτεροι από τους πρωτότυπους.

Μέσα από τις δημιουργίες του, ο Jerram εξερευνά τη σχέση μεταξύ της ομορφιάς των έργων τέχνης και του τρόπου με τον οποίο επηρεάζουν τους ανθρώπους. Ακριβώς όπως λέει η Susan Sontag στο βιβλίο της Η ασθένεια και οι μεταφορές της, η τέχνη, όπως και οι λέξεις, επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο βιώνουμε την ασθένεια. Αυτό σημαίνει ότι είναι δυνατό να προκληθούν φαντασιώσεις για την ασθένεια που μερικές φορές είναι πιο επικίνδυνες και δύσκολες από τη βιολογική πραγματικότητα.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το έργο του Luke Jerram είναι σημαντικό: προσφέρει ένα εναλλακτικό όραμα για την ασθένεια που μπορεί να οδηγήσει σε έναν διαφορετικό τρόπο για να την ξεπεράσουμε.

Ιός E. coli (Escherichia coli)

Οι αντιδράσεις στο έργο ήταν αρκετά εκπληκτικές», λέει ο Jerram σε συνέντευξή του στο BBC, «τα γλυπτά είναι απίστευτα όμορφα και αυτό ελκύει τον κόσμο, αλλά όταν καταλαβαίνουν τι είναι στην πραγματικότητα, εμφανίζεται αμέσως ένα είδος απωθημένου στοιχείου. Μερικοί αισθάνονται ότι μπορεί να μολυνθούν αν τους αγγίξουν.

Εντεροϊός τύπου EV71

Οι δημιουργίες του Luke είναι μια πρόκληση για τις δικές μας ιδέες και ιδέες. Αποδεικνύουν ότι η πραγματικότητα και η αντίληψή της είναι κάτι εντελώς υποκειμενικό. Σε μια από τις επιστολές που δημοσιεύτηκαν στην ιστοσελίδα του καλλιτέχνη, ο ανώνυμος συγγραφέας έκανε μια ομολογία:

Το γλυπτό σας έκανε τον HIV πολύ πιο αληθινό για μένα από οποιαδήποτε φωτογραφία ή εικονογράφηση που έχω δει ποτέ. Είναι πολύ περίεργο συναίσθημα, να βλέπω τον εχθρό μου, που θα είναι τελικά η αιτία του θανάτου μου, και να τον βρίσκω τόσο όμορφο.

Φάγος Τ4

Ο βακτηριοφάγος Τ4 είναι ένας από τους πιο μελετημένους ιούς, ένας βακτηριοφάγος που μολύνει βακτήρια ΜΙ.

Τι είναι ο ιός t4;

Ανάπτυξη και ανάπτυξη. Ιούς

Από τους πολλούς γνωστούς ιούς, μόνο μεμονωμένοι εκπρόσωποι εμφανίζονται στο διάγραμμα. Όλες οι εικόνες δίνονται με την ίδια μεγέθυνση. Οι ιοί που αναπαράγονται μόνο σε βακτήρια ονομάζονται βακτηριοφάγοι (μικροί: φάγοι). Ο φάγος M13 έχει την απλούστερη δομή (1). Αποτελείται από ένα μονόκλωνο μόριο DNA [ssDNA] που περιέχει περίπου 7000 nt. (n.a. - νουκλεϊκή βάση), που περιβάλλεται από ένα πρωτεϊνικό κέλυφος 2700 υπομονάδων, συσκευασμένο σε μια σπείρα. Το κέλυφος του ιού ονομάζεται καψίδιο,και η δομή στο σύνολό της είναι νουκλεοκαψίδιο.Το M13 χρησιμοποιείται στη γενετική μηχανική ως φορέας (βλ. σελ. 256).

Ο φάγος Τ4 (1), ένας από τους μεγαλύτερους ιούς, έχει πιο πολύπλοκη δομή. Το «κεφάλι» του ιού περιέχει δίκλωνο DNA [dsDNA], με αριθμό α.

Ο φυτοπαθογόνος ιός του μωσαϊκού καπνού (2) κατασκευάζεται παρόμοια με τον M13, αλλά περιέχει ssRNA αντί για DNA. Οι ιοί RNA περιλαμβάνουν επίσης τον ιό πολιομυελίτιδας (πολιοϊός), ο οποίος προκαλεί βρεφική παράλυση. Το νουκλεοκαψίδιο του ιού της γρίπης έχει ένα επιπλέον κέλυφος,δανείστηκε από την πλασματική μεμβράνη του κυττάρου ξενιστή (Β). Οι ιικές πρωτεΐνες που συμμετέχουν στη μόλυνση του κυττάρου ξενιστή στερεώνονται στο λιπιδικό κέλυφος.

Β. Καψίδιο ρινοϊού

Οι ρινοϊοί είναι οι αιτιολογικοί παράγοντες των λεγόμενων «κρυολογημάτων». Το καψίδιο αυτού του ιού έχει το σχήμα εικοσάεδρο,γεωμετρικό σχήμα κατασκευασμένο από 20 ισόπλευρα τρίγωνα. Το κέλυφος σχηματίζεται από τρεις διαφορετικές πρωτεΐνες διατεταγμένες με τη μορφή πενταμερών και εξαμερών.

Β. Κύκλος ζωής του ιού της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV)

ιός AIDS(HIV) είναι γνωστός ως ο αιτιολογικός παράγοντας μιας ασθένειας που ονομάζεται σύνδρομο επίκτητης ανοσοανεπάρκειας(AIDS). Δομικά, ο HIV είναι παρόμοιος με τον ιό της γρίπης (Α).

Το γονιδίωμα του HIV αποτελείται από δύο μονόκλωνα μόρια RNA [ssRNA], με κάθε μόριο να περιέχει 9200 nt). Ο ιός έχει ένα καψίδιο δύο στρωμάτων και περιβάλλεται από μια μεμβράνη που περιέχει πρωτεΐνη. Ο HIV μολύνει κυρίως τα βοηθητικά κύτταρα Τ (βλ. σελ. 286), γεγονός που μπορεί τελικά να οδηγήσει σε διάσπαση του ανοσοποιητικού συστήματος.

Κατά τη διάρκεια της μόλυνσης (1), η ιική μεμβράνη συγχωνεύεται με την πλασματική μεμβράνη του κυττάρου στόχου και ο πυρήνας του νουκλεοκαψιδίου εισέρχεται στο κυτταρόπλασμα (2). Εκεί, το ιικό RNA (RNA) σχηματίζει πρώτα ένα υβρίδιο RNA/DNA (3) και στη συνέχεια μεταγράφεται για να σχηματίσει dsDNA (4). Και οι δύο αντιδράσεις καταλύονται από την ιική ανάστροφη μεταγραφάση. Το dsDNA ενσωματώνεται στο γονιδίωμα του κυττάρου (5), όπου μπορεί να παραμείνει σε ανενεργή κατάσταση. Όταν ενεργοποιηθεί, ένα θραύσμα DNA που αντιστοιχεί στο ιικό γονιδίωμα μεταγράφεται πρώτα με τη βοήθεια ενζύμων του κυττάρου ξενιστή (6). Αυτό περιλαμβάνει την αντιγραφή τόσο του ιικού ssRNA όσο και του mRNA (mRNA) που κωδικοποιεί τους προδρόμους των ιικών πρωτεϊνών (7). Οι πρωτεΐνες στη συνέχεια εισάγονται στην πλασματική μεμβράνη του κυττάρου (8, 9) και εκεί υφίστανται πρωτεολυτική τροποποίηση (10). Ο κύκλος τελειώνει με την εκβλάστηση των νεοσχηματισμένων ιικών σωματιδίων (11).

Η ομάδα των ιών που περιέχουν RNA, στην οποία ανήκει ο HIV, ονομάζεται ρετροϊοί, καθώς ο κύκλος ζωής τους ξεκινά με τη σύνθεση DNA σε ένα πρότυπο RNA, δηλαδή με την αντίστροφη διαδικασία της κανονικής μεταγραφής, όταν το DNA χρησιμεύει ως πρότυπο.

Τι είναι ο ιός t4;

Ο βακτηριοφάγος Τ4 είναι ένας πολύ πιο πολύπλοκος ιός από τον TMV. Το δίκλωνο DNA του περιέχει περίπου 165 γονίδια σε σύγκριση

Ρύζι. 30.7. Μια περιοχή του RNA TMV που ξεκινά τη συναρμολόγηση του ιικού σωματιδίου TMV.

Ρύζι. 30.8. Ηλεκτρονική μικρογραφία μερικώς ανακατασκευασμένων σωματιδίων TMV. Δύο ουρές RNA είναι ορατές που εκτείνονται από κάθε αναπτυσσόμενο ιό.

Ρύζι. 30.9. Διάγραμμα συναρμολόγησης VTM. Α - η περιοχή έναρξης στο RNA σχηματίζει έναν βρόχο και περνά στην κεντρική οπή του πρωτεϊνικού δίσκου. ο δίσκος μετατρέπεται σε ένα σπειροειδές σχήμα "ασφάλισης ροδέλας". Β - νέοι δίσκοι συνδέονται στο άκρο του RNA όπου βρίσκεται ο βρόχος. Ένα από τα άκρα του RNA τραβιέται συνεχώς μέσα από την κεντρική οπή και αλληλεπιδρά με νέους δίσκους. σχηματική αναπαράσταση ενός μορίου RNA σε έναν μερικώς συναρμολογημένο ιό. Η κατεύθυνση της κίνησης του RNA υποδεικνύεται με ένα βέλος. (Butler P. J. G., Klug A., Sci. Amer., 1978.)

με 6 γονίδια TMV. Ωστόσο, η δομή, η αναπαραγωγή και η διαδικασία συναρμολόγησης του φάγου Τ4 έχουν μελετηθεί αρκετά καλά, καθώς έχει υποβληθεί σε εντατική γενετική και βιοχημική ανάλυση. Το ιοσωμάτιο Τ4 αποτελείται από ένα κεφάλι. διαδικασία και έξι νήματα (ινίδια) της διαδικασίας (Εικ. 30.10). Το μόριο DNA του είναι σφιχτά συσκευασμένο μέσα σε ένα εικοσαεδρικό κέλυφος πρωτεΐνης και σχηματίζει την κεφαλή του ιού. Η διαδικασία αποτελείται από δύο ομοαξονικούς σωλήνες που συνδέονται με το κεφάλι με έναν κοντό λαιμό. Στο προσάρτημα, ένα συσταλτικό περίβλημα περιβάλλει έναν κεντρικό άξονα μέσω του οποίου εισάγεται DNA στο βακτήριο ξενιστή. Η διαδικασία φέρει στο τέλος μια βασική πλάκα με έξι κοντά δόντια, από τα οποία εκτείνονται έξι μακριά λεπτά νήματα.

Τα άκρα των νηματίων της διεργασίας συνδέονται σε συγκεκριμένες θέσεις στο κύτταρο E. coli. Ως αποτέλεσμα της συστολής που εξαρτάται από το ATP, το περίβλημα έλκει την κεφαλή του φάγου προς το βασικό έλασμα και τα νημάτια επεξεργασίας, και ως αποτέλεσμα, η κεντρική ράβδος διεισδύει στο κυτταρικό τοίχωμα, αλλά όχι στην κυτταρική μεμβράνη. Στη συνέχεια, το γυμνό DNA του φάγου διεισδύει στην κυτταρική μεμβράνη. Μετά από λίγα λεπτά, όλες οι αντιδράσεις της σύνθεσης του κυτταρικού DNA, του RNA και της πρωτεΐνης σταματούν και αρχίζει η σύνθεση των μακρομορίων του ιού. Με άλλα λόγια, ο ιός που έχει μολύνει το κύτταρο αναλαμβάνει τους συνθετικούς μηχανισμούς του βακτηριακού κυττάρου και αντικαθιστά τα γονίδιά του με τα δικά του.

Το DNA του φάγου Τ4 περιέχει τρεις ομάδες γονιδίων που μεταγράφονται σε διαφορετικά στάδια μόλυνσης: πρώιμο, πρώιμο και

Ρύζι. 30.10. Ηλεκτρονική μικρογραφία του φάγου Τ4. (Williams R. S., Fisher N. W., An electronic micrographic atlas of viruses, S. S. Thomas, Springfield,

1974. Ανατύπωση με ευγενική άδεια του εκδότη.)

Πίνακας 30.2. (βλ. σάρωση) Γονίδια φάγου Τ4

αργά. Τα άμεσα και πρώιμα γονίδια μεταγράφονται και μεταφράζονται προτού συντεθεί DNA φάγου Τ4. Ορισμένες πρωτεΐνες που κωδικοποιούνται από αυτά τα γονίδια διασφαλίζουν ότι η σύνθεση των κυτταρικών μακρομορίων απενεργοποιείται. Λίγο μετά τη μόλυνση, το DNA του κυττάρου-ξενιστή αποικοδομείται από δεοξυριβονουκλεάση, που κωδικοποιείται από ένα από τα πρώιμα γονίδια του φάγου Τ4. Το ίδιο το DNA του φάγου Τ4 δεν υδρολύεται από αυτό το ένζυμο, αφού δεν περιέχει συστάδες (ομαδικά υπολείμματα) κυτοσίνης. Το DNA του φάγου Τ4 περιέχει υδροξυμεθυλοκυτοσίνη (HMC) αντί για κυτοσίνη. Επιπλέον, τα υπολείμματα HMC στο Τ4 DNA είναι γλυκοζυλιωμένα.

Αυτά τα παράγωγα κυτοσίνης ενσωματώνονται στο DNA του βακτηριοφάγου Τ4 λόγω της δράσης αρκετών φαγοειδικών ενζύμων που συντίθενται στο πρώιμο στάδιο της μόλυνσης. Ένα από αυτά υδρολύει το dCTP για να σχηματίσει dCMP για να αποτρέψει την ενσωμάτωση του dCTP στο DNA του φάγου Τ4. Στη συνέχεια, ένα δεύτερο ένζυμο εισάγει μια ομάδα υδροξυμεθυλίου στο dCMP για να σχηματιστεί

Κυτιδυλικός υδροξυμεθυλεστέρας. Ένα τρίτο ένζυμο μετατρέπει το α-υδροξυμεθυλοκυτιδυλικό σε τριφωσφορικό, το οποίο χρησιμεύει ως υπόστρωμα για τις πολυμεράσες του DNA. Τέλος, το τέταρτο ένζυμο γλυκοσυλιώνει ορισμένα από τα υπολείμματα υδροξυμεθυλκυτοσίνης που περιέχονται στο DNA.

Η σύνθεση των όψιμων πρωτεϊνών σχετίζεται με την αντιγραφή του DNA του φάγου Τ4. Σε αυτό το στάδιο σχηματίζονται πρωτεΐνες καψιδίου και λυσοζύμη. Όταν ολοκληρωθεί η συναρμολόγηση των απογόνων ιοσωμάτων, η λυσοζύμη υδρολύει το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα και το καταστρέφει. Περίπου 20 λεπτά μετά τη μόλυνση, εμφανίζονται περίπου διακόσια νέα ιικά σωματίδια.

Ορισμένες λοιμώξεις είναι ασυμπτωματικές ή λανθάνουσες. Σε λανθάνουσα λοίμωξη, το ιικό RNA ή DNA υπάρχει στο κύτταρο αλλά δεν προκαλεί ασθένεια εκτός εάν εμφανιστούν παράγοντες πυροδότησης. Η καθυστέρηση διευκολύνει τη μετάδοση του ιού από άτομο σε άτομο. Οι ιοί του έρπητα παρουσιάζουν την ιδιότητα του λανθάνοντος χρόνου.

Εκατοντάδες ιοί μπορούν να μολύνουν τον άνθρωπο. Οι ιοί που μολύνουν τους ανθρώπους μεταδίδονται κυρίως από το ίδιο το άτομο, κυρίως μέσω εκκρίσεων από την αναπνευστική οδό και τα έντερα, ορισμένοι μέσω της σεξουαλικής επαφής και των μεταγγίσεων αίματος. Η εξάπλωσή τους μεταξύ των ανθρώπων περιορίζεται από τη συγγενή ανοσία, την επίκτητη φυσική ή τεχνητή ανοσία, τα μέτρα υγιεινής, υγιεινής και άλλα κοινωνικά μέτρα, καθώς και τη χημειοπροφύλαξη.

Για πολλούς ιούς, τα ζώα είναι ο κύριος ξενιστής, με τους ανθρώπους να είναι μόνο δευτερεύων ή παρεπόμενος ξενιστής. Οι ζωονοσογόνοι παράγοντες, σε αντίθεση με συγκεκριμένους ανθρώπινους ιούς, περιορίζονται στη γεωγραφική κατανομή τους από τις συνθήκες στις οποίες ο φυσικός κύκλος της μόλυνσης διατηρείται χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση (παρουσία σχετικών σπονδυλωτών, αρθρόποδων ή και των δύο).

Οι ογκογόνες ιδιότητες ορισμένων ζωικών ιών έχουν μελετηθεί καλά. Οι ανθρώπινοι Τ-λεμφοτροπικοί ιοί τύπου 1 σχετίζονται με ορισμένες λευχαιμίες και λεμφώματα και ο ιός Epstein-Barr προκαλεί κακοήθειες όπως ρινοφαρυγγικό καρκίνωμα, αφρικανικό λέμφωμα Burkitt και λεμφώματα σε λήπτες μοσχευμάτων οργάνων που έλαβαν ανοσοκατασταλτικά. Η ηπατίτιδα Β και C προδιαθέτουν στην ανάπτυξη ηπατοκαρκινώματος. Ο ιός του ανθρώπινου έρπητα τύπου 8 προδιαθέτει στην ανάπτυξη του σαρκώματος Kaposi, του πρωτογενούς λεμφώματος διάχυσης (λέμφωμα της κοιλότητας του σώματος) και της νόσου του Castleman (λεμφοπολλαπλασιαστικές διαταραχές).

Η μακρά περίοδος επώασης που χαρακτηρίζει ορισμένες ιογενείς λοιμώξεις προκαλεί τον όρο «αργοί ιοί». Μια σειρά από χρόνιες εκφυλιστικές ασθένειες άγνωστης προηγουμένως αιτιολογίας ταξινομούνται τώρα ως αργές ιογενείς λοιμώξεις. Μεταξύ αυτών, σημειώνουμε υποξεία σκληρυντική πανεγκεφαλίτιδα (ιός ιλαράς), προϊούσα πανεγκεφαλίτιδα από ερυθρά και προοδευτική πολυεστιακή λευκοεγκεφαλοπάθεια (ιοί JC). Η νόσος Creutzfeldt-Jakob και η σπογγώδης εγκεφαλοπάθεια έχουν χαρακτηριστικά παρόμοια με τις αργές ιογενείς λοιμώξεις, αλλά προκαλούνται από πριόν.

Διαγνωστικά

Μόνο μερικές ιογενείς ασθένειες, όπως η ιλαρά, η ερυθρά, η νεογνική ροδόχρου, το μολυσματικό ερύθημα, η γρίπη και η ανεμοβλογιά, μπορούν να διαγνωστούν μόνο με βάση την κλινική εικόνα και τα επιδημιολογικά δεδομένα.

Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι η ακριβής διάγνωση είναι απαραίτητη όταν απαιτείται ειδική θεραπεία ή όταν ένας μολυσματικός παράγοντας αποτελεί πιθανή απειλή για την κοινωνία (για παράδειγμα, άτυπη πνευμονία, SARS).

Η ταχεία διάγνωση είναι δυνατή σε ειδικά εξοπλισμένα ιολογικά εργαστήρια με καλλιέργεια, PCR και προσδιορισμό ιικών αντιγόνων. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (όχι το φως) μπορεί να βοηθήσει. Για μια σειρά από σπάνιες ασθένειες (π.χ. λύσσα, ανατολική εγκεφαλίτιδα των ιπποειδών κ.λπ.) υπάρχουν εξειδικευμένα εργαστήρια (κέντρα).

Πρόληψη και θεραπεία

Η πρόοδος στη χρήση ιογενών φαρμάκων είναι πολύ γρήγορη. Η αντιική χημειοθεραπεία στοχεύει σε διαφορετικές φάσεις αντιγραφής του ιού. Μπορούν να επηρεάσουν την προσκόλληση του σωματιδίου στη μεμβράνη του κυττάρου ξενιστή ή να παρέμβουν στην απελευθέρωση ιικών νουκλεϊκών οξέων, να αναστέλλουν τον κυτταρικό υποδοχέα ή τους παράγοντες αναπαραγωγής του ιού, να μπλοκάρουν συγκεκριμένα ιικά ένζυμα και πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για την αντιγραφή του ιού, αλλά δεν επηρεάζουν το μεταβολισμό του το κύτταρο ξενιστή. Τα αντιιικά φάρμακα χρησιμοποιούνται συχνότερα για θεραπευτικούς και προφυλακτικούς σκοπούς κατά των ιών του έρπητα (συμπεριλαμβανομένου του κυτταρομεγαλοϊού), των αναπνευστικών ιών και του HIV. Ωστόσο, ορισμένα φάρμακα είναι αποτελεσματικά έναντι πολλών τύπων ιών, για παράδειγμα, τα φάρμακα κατά του HIV χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της ηπατίτιδας Β.

Οι ιντερφερόνες απελευθερώνονται από μολυσμένους ιούς ή άλλα αντιγόνα. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές ιντερφερόνες που παρουσιάζουν πολλαπλές επιδράσεις, συμπεριλαμβανομένης της αναστολής της μετάφρασης και της μεταγραφής του ιικού RNA και του τερματισμού της αντιγραφής του ιού χωρίς να επηρεάζεται η λειτουργία του κυττάρου ξενιστή. Οι ιντερφερόνες δίνονται μερικές φορές σε μορφή συνδεδεμένη με πολυαιθυλενογλυκόλη (πεγκυλιωμένες ιντερφερόνες), η οποία επιτρέπει μεγαλύτερη διάρκεια δράσης.

Η θεραπεία με ιντερφερόνη χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της ηπατίτιδας Β και C και του ιού των ανθρώπινων θηλωμάτων. Οι ιντερφερόνες ενδείκνυνται για τη θεραπεία ασθενών με χρόνια ηπατίτιδα Β, C σε συνδυασμό με διαταραχή της ηπατικής λειτουργίας, ορισμένο ιικό φορτίο και παρουσία κατάλληλης ιστολογικής εικόνας. Η ιντερφερόνη-2b χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της ηπατίτιδας Β σε δόση 5 εκατομμυρίων μονάδων υποδορίως μία φορά την ημέρα ή 10 εκατομμυρίων μονάδων υποδόρια 3 φορές την εβδομάδα για 16 εβδομάδες. Η θεραπεία ενισχύει την κάθαρση του DNA του ιού της ηπατίτιδας Β και του nBeAg από το πλάσμα, βελτιώνει τη λειτουργία του ήπατος και την ιστολογική εικόνα.

Η ηπατίτιδα C αντιμετωπίζεται με ριμπαβιρίνη σε συνδυασμό με πεγκυλιωμένη ιντερφερόνη-2b σε δόση 1,5 mcg/kg υποδόρια μία φορά την εβδομάδα ή πεγκυλιωμένη ιντερφερόνη-2α 180 mcg υποδορίως μία φορά την εβδομάδα. Η θεραπεία μπορεί να μειώσει το επίπεδο του ιικού RNA, να βελτιώσει τη λειτουργία του ήπατος και την ιστολογική εμφάνιση. Η ιντερφερόνη-ρ3 ενδομυϊκά ή απευθείας στην πληγείσα περιοχή χρησιμοποιείται για τη θεραπεία των κονδυλωμάτων των γεννητικών οργάνων και του δέρματος. Το βέλτιστο σχήμα και η διάρκεια δράσης είναι άγνωστα. Μελετάται η αποτελεσματικότητα της χρήσης ανασυνδυασμένων μορφών ενδογενούς ιντερφερόνης άλφα στη λευχαιμία τριχωτών κυττάρων, στο σάρκωμα Kaposi, στον ιό των ανθρώπινων θηλωμάτων και στους ιούς του αναπνευστικού.

Οι ανεπιθύμητες ενέργειες περιλαμβάνουν πυρετό, ρίγη, μυαλγία, αδυναμία, ξεκινούν 7-12 ώρες μετά την πρώτη ένεση και διαρκούν έως και 12 ώρες. Μπορεί επίσης να υπάρχει κατάθλιψη, ηπατίτιδα και, εάν χρησιμοποιούνται υψηλές δόσεις, καταστολή του μυελού των οστών.

Εμβόλια και ανοσοσφαιρίνες.

Τα εμβόλια διεγείρουν τη φυσική ανοσία. Χρησιμοποιούνται ιικά εμβόλια κατά της γρίπης, της ιλαράς, της παρωτίτιδας, της πολιομυελίτιδας, της λύσσας, της ερυθράς, της ηπατίτιδας Β και Α, του έρπητα ζωστήρα και του κίτρινου πυρετού. Εμβόλια κατά του αδενοϊού και της ανεμευλογιάς είναι διαθέσιμα, αλλά χρησιμοποιούνται μόνο σε ομάδες υψηλού κινδύνου (π.χ. στρατεύσιμοι).

Οι ανοσοσφαιρίνες χρησιμοποιούνται για παθητική ανοσοποίηση σε περιορισμένο αριθμό περιπτώσεων, για παράδειγμα, για προφύλαξη μετά την έκθεση (ηπατίτιδα, λύσσα). Άλλα μπορεί να είναι χρήσιμα στη θεραπεία ασθενειών.

Ιοί του αναπνευστικού

Οι ιογενείς λοιμώξεις επηρεάζουν συχνότερα την ανώτερη και κατώτερη αναπνευστική οδό. Οι λοιμώξεις του αναπνευστικού μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με τον ιό που τις προκαλεί (π.χ. γρίπη), αλλά συνήθως χρησιμοποιείται κλινική συνδρομική ταξινόμηση (π.χ. κρυολογήματα, βρογχιολίτιδα, κρούπα). Αν και μεμονωμένα παθογόνα έχουν συγκεκριμένα κλινικά συμπτώματα (π.χ. ρινοϊός και κοινό κρυολόγημα, συγκυτιακός ιός του αναπνευστικού και βρογχιολίτιδα), κάθε ιός μπορεί να προκαλέσει σχεδόν οποιοδήποτε σύμπτωμα.

Η σοβαρότητα της ιογενούς λοίμωξης ποικίλλει ευρέως, με πιο σοβαρή στα παιδιά και στους ηλικιωμένους. Η θνησιμότητα καθορίζεται από άμεσες αιτίες (ανάλογα με τη φύση της ιογενούς λοίμωξης), καθώς και από έμμεσες (ως αποτέλεσμα παροξύνσεων ταυτόχρονης καρδιαγγειακής παθολογίας, βακτηριακής υπερλοίμωξης των πνευμόνων, των παραρρινίων κόλπων, του μέσου ωτός).

Ο εργαστηριακός έλεγχος παθογόνων (PCR, καλλιέργεια, ορολογικές εξετάσεις) απαιτεί πολύ χρόνο για να είναι χρήσιμος για έναν συγκεκριμένο ασθενή, αλλά είναι απαραίτητος για την ανάλυση της κατάστασης της επιδημίας. Είναι δυνατός ο ταχύτερος εργαστηριακός έλεγχος για τους ιούς της γρίπης και τον αναπνευστικό συγκυτιακό ιό, αλλά η αξία αυτών των μεθόδων στην πρακτική ρουτίνας παραμένει ασαφής. Η διάγνωση βασίζεται σε κλινικά και επιδημιολογικά δεδομένα.

Θεραπεία

Η θεραπεία των ιογενών λοιμώξεων του αναπνευστικού είναι συνήθως συμπτωματική. Οι αντιβακτηριδακοί παράγοντες είναι αναποτελεσματικοί έναντι των ιών και δεν συνιστάται η προφύλαξη από δευτερογενείς βακτηριακές λοιμώξεις: τα αντιβιοτικά συνταγογραφούνται μόνο για ήδη υπάρχουσες βακτηριακές λοιμώξεις. Σε ασθενείς με χρόνια πνευμονική παθολογία, τα αντιβιοτικά συνταγογραφούνται με λιγότερους περιορισμούς. Η ασπιρίνη δεν πρέπει να χρησιμοποιείται σε παιδιά λόγω του υψηλού κινδύνου εμφάνισης συνδρόμου Reye. Μερικοί ασθενείς με ιογενείς ασθένειες του ανώτερου αναπνευστικού έχουν βήχα που επιμένει για πολλές εβδομάδες μετά την ανάρρωση. Τα συμπτώματα μπορεί να ανταποκρίνονται σε βρογχοδιασταλτικά και γλυκοκορτικοειδή.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα αντιιικά φάρμακα είναι σημαντικά. Η αμανταδίνη, η ρεμανταδίνη, η οσελταμαβίρη και η ζαναβίρη είναι αποτελεσματικά κατά της γρίπης. Η ριμπαβιρίνη, ένα ανάλογο της γουανοσίνης, αναστέλλει την αντιγραφή του RNA και του DNA πολλών ιών και μπορεί να συνταγογραφηθεί σε ανοσοκατεσταλμένους ασθενείς με ρινοσυγκυτιακές βλάβες της κατώτερης αναπνευστικής οδού.

Κρύο

Αυτή είναι μια οξεία ιογενής λοίμωξη της αναπνευστικής οδού, αυτοπεριοριζόμενη και συνήθως εμφανίζεται χωρίς πυρετό, με φλεγμονή της ανώτερης αναπνευστικής οδού, συμπεριλαμβανομένης της ρινόρροιας, του βήχα και του πονόλαιμου. Η διάγνωση είναι κλινική. Το σχολαστικό πλύσιμο των χεριών βοηθά στην πρόληψη. Η θεραπεία είναι συμπτωματική.

Στις περισσότερες περιπτώσεις (30-50%), ο αιτιολογικός παράγοντας είναι ένας από τους περισσότερους από 100 ορότυπους της ομάδας των ρινοϊών. Το κρυολόγημα προκαλείται επίσης από ιούς από την ομάδα των κοροναϊών, της γρίπης, της παραγρίππης και του αναπνευστικού συγκυτίου, ειδικά σε ασθενείς που υποβάλλονται σε επαναμόλυνση.

Οι αιτιολογικοί παράγοντες του κρυολογήματος σχετίζονται με την εποχή του χρόνου, πιο συχνά την άνοιξη και το φθινόπωρο, λιγότερο συχνά τον χειμώνα. Οι ρινοϊοί μεταδίδονται συχνότερα μέσω άμεσης επαφής με μολυσμένο άτομο, αλλά μπορούν επίσης να μεταδοθούν μέσω αερομεταφερόμενων σταγονιδίων.

Για την ανάπτυξη της λοίμωξης, το πιο σημαντικό είναι η παρουσία στον ορό και τις εκκρίσεις εξουδετερωτικών ειδικών αντισωμάτων, που αντανακλούν προηγούμενη επαφή με αυτό το παθογόνο και παρέχουν σχετική ανοσία. Η ευαισθησία στο κρυολόγημα δεν επηρεάζεται από τη διάρκεια της έκθεσης στο κρύο, την κατάσταση της υγείας και της διατροφής ενός ατόμου ή την παθολογία της ανώτερης αναπνευστικής οδού (για παράδειγμα, διευρυμένες αμυγδαλές και αδενοειδείς εκβλαστήσεις).

Συμπτώματα και διάγνωση

Η νόσος ξεκινά ξαφνικά μετά από μια σύντομη περίοδο επώασης (24-72 ώρες) με δυσάρεστες αισθήσεις στη μύτη και το λαιμό, ακολουθούμενες από φτάρνισμα, καταρροή και αδιαθεσία. Η θερμοκρασία συνήθως παραμένει φυσιολογική, ειδικά όταν η αιτία είναι ο ρινοϊός και ο κορωνοϊός. Τις πρώτες ημέρες, η ρινική έκκριση είναι υδαρής και άφθονη, στη συνέχεια γίνεται πιο παχύρρευστη και πυώδης. Η βλεννοπυώδης φύση αυτών των εκκρίσεων οφείλεται στην παρουσία λευκοκυττάρων (κυρίως κοκκιοκυττάρων) και όχι απαραίτητα σε δευτερογενή βακτηριακή λοίμωξη. Ο βήχας με λιγοστά πτύελα συχνά συνεχίζεται για 2 εβδομάδες. Εάν δεν υπάρχουν επιπλοκές, τα συμπτώματα του κρυολογήματος υποχωρούν μετά από 4-10 ημέρες. Σε χρόνιες παθήσεις του αναπνευστικού (άσθμα και βρογχίτιδα), οι παροξύνσεις εμφανίζονται συνήθως μετά από κρυολόγημα. Τα πυώδη πτύελα και τα συμπτώματα της κατώτερης αναπνευστικής οδού δεν είναι πολύ χαρακτηριστικά της μόλυνσης από ρινοϊό. Η πυώδης ιγμορίτιδα και η φλεγμονή του μέσου ωτός είναι συνήθως βακτηριακές επιπλοκές, αλλά μερικές φορές σχετίζονται με μια πρωτογενή ιογενή λοίμωξη των βλεννογόνων.

Η διάγνωση είναι συνήθως κλινική, χωρίς διαγνωστικές εξετάσεις. Για τη διαφορική διάγνωση, η αλλεργική ρινίτιδα είναι πιο σημαντική.

Θεραπεία και πρόληψη

Δεν υπάρχει συγκεκριμένη θεραπεία. Τα αντιπυρετικά και τα αναλγητικά χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μείωση του πυρετού και την ανακούφιση από τον πονόλαιμο. Για τη ρινική συμφόρηση χρησιμοποιούνται αποσυμφορητικά. Τα τοπικά ρινικά αποσυμφορητικά είναι πιο αποτελεσματικά, αλλά η χρήση τους για περισσότερες από 3-5 ημέρες μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη ρινική έκκριση. Για τη θεραπεία της ρινόρροιας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αντιισταμινικά πρώτης γενιάς (για παράδειγμα, χλωροφαινιραμίδη) ή βρωμιούχο ιπρατρόπιο (0,03% ενδορινικό διάλυμα 2-3 φορές την ημέρα). Αυτά τα φάρμακα, ωστόσο, θα πρέπει να αποφεύγονται σε ηλικιωμένους και σε άτομα με καλοήθη υπερπλασία του προστάτη και σε άτομα με γλαύκωμα. Τα αντιισταμινικά πρώτης γενιάς προκαλούν υπνηλία, αλλά τα αντιισταμινικά δεύτερης γενιάς (μη καταπραϋντικά) δεν είναι αποτελεσματικά στη θεραπεία του κρυολογήματος.

Ο ψευδάργυρος, η εχινάκεια και η βιταμίνη C χρησιμοποιούνται ευρέως για τη θεραπεία του κρυολογήματος, αλλά τα αποτελέσματά τους δεν έχουν αποδειχθεί.

Δεν υπάρχουν εμβόλια. Τα πολυδύναμα βακτηριακά εμβόλια, τα εσπεριδοειδή, οι βιταμίνες, το υπεριώδες φως, τα αερολύματα γλυκόλης και άλλες λαϊκές θεραπείες δεν προλαμβάνουν τα κρυολογήματα. Το πλύσιμο των χεριών και η χρήση απολυμαντικών επιφανειών μειώνουν τον επιπολασμό της μόλυνσης.

Τα αντιβιοτικά συνταγογραφούνται μόνο όταν εμφανίζεται δευτερογενής βακτηριακή λοίμωξη, με εξαίρεση τους ασθενείς με χρόνιες πνευμονικές παθήσεις.

Παραγρίπη

Αναπνευστικές ασθένειες που προκαλούνται από αρκετούς στενά συγγενείς ιούς, που κυμαίνονται από το κοινό κρυολόγημα έως συμπτώματα που μοιάζουν με γρίπη ή πνευμονία και σε σοβαρές μορφές με υψηλό πυρετό, που συνήθως εκδηλώνονται ως γρίπη. Η διάγνωση είναι κλινική. Η θεραπεία είναι συμπτωματική.

Οι ιοί της παραγρίπης είναι παραμυξοϊοί RNA τεσσάρων ορολογικά διακριτών τύπων, που ονομάζονται 1,2,3 και 4. Αυτοί οι τέσσερις ορότυποι προκαλούν νόσο διαφορετικής σοβαρότητας αλλά μοιράζονται κοινά αντιγόνα. Ο ορότυπος 4 διασταυρώνεται με αντιγονικούς καθοριστικούς παράγοντες του ιού της παρωτίτιδας και μερικές φορές μπορεί να προκαλέσει αναπνευστική νόσο.

Περιορισμένα κρούσματα παραγρίπης εμφανίζονται σε σχολεία, νηπιαγωγεία, νηπιαγωγεία, νοσοκομεία και άλλα ιδρύματα. Οι ορότυποι 1 και 2 προκαλούν φθινοπωρινά ξεσπάσματα. Η ασθένεια που σχετίζεται με τον ορότυπο 3 είναι ενδημική και εξαιρετικά μεταδοτική σε παιδιά ηλικίας κάτω του 1 έτους. Είναι δυνατή η επαναμόλυνση, η σοβαρότητα των επακόλουθων λοιμώξεων μειώνεται και η εξάπλωσή τους είναι περιορισμένη. Έτσι, σε ανοσοεπαρκή άτομα, η μόλυνση είναι πιο συχνά ασυμπτωματική.

Η ανώτερη αναπνευστική οδός προσβάλλεται συχνότερα στα παιδιά, με ή χωρίς χαμηλό πυρετό.

Όταν προσβληθεί από τον ιό της παραγρίπης τύπου 1, αναπτύσσεται κρούπα (οξεία λαρυγγοτραχειοβρογχίτιδα), κυρίως σε παιδιά ηλικίας 6-36 μηνών. Η κρούπα ξεκινά με συμπτώματα κρυολογήματος, ακολουθούμενη από πυρετό και βήχα, βράγχος φωνής και στριφογυρισμό. Η αναπνευστική ανεπάρκεια είναι σπάνια αλλά μπορεί να είναι θανατηφόρα.

Ο ιός της παραγρίπης τύπου 3 μπορεί να προκαλέσει πνευμονία και βρογχιολίτιδα σε μικρά παιδιά. Η νόσος απαιτεί διαφορική διάγνωση με αναπνευστική συγκυτιακή λοίμωξη, αλλά συχνά είναι πιο αδύναμη.

Δεν απαιτείται ειδική εργαστηριακή διάγνωση. Η θεραπεία είναι συμπτωματική.

Λοίμωξη αναπνευστικού συγκυτίου και μεταπνευμοϊού

Ο αναπνευστικός συγκυτιακός ιός (RSV) και ο ανθρώπινος μεταπνευμοϊός (HMV) προκαλούν εποχιακή λοίμωξη του κατώτερου αναπνευστικού συστήματος, ιδιαίτερα σε μικρά παιδιά. Η βαρύτητα της νόσου ποικίλλει από ασυμπτωματική έως σοβαρή και οι κλινικές εκδηλώσεις περιλαμβάνουν βρογχιολίτιδα και πνευμονία. Η διάγνωση είναι συνήθως κλινική, αν και διατίθενται εργαστηριακές εξετάσεις. Η θεραπεία είναι συμπτωματική.

Ο RSV είναι ένας ιός RNA που ταξινομείται ως πνευμοϊός και έχει υποομάδες Α και Β. Ο ανθρώπινος μεταπνευμοϊός (HMV), ένας παρόμοιος αλλά διακριτός ιός, ανακαλύφθηκε πρόσφατα. Ο RSV είναι πανταχού παρών και σχεδόν όλα τα παιδιά μολύνονται από την ηλικία των 4 ετών. Οι εστίες της νόσου εμφανίζονται συνήθως το χειμώνα ή νωρίς την άνοιξη. Η ανοσία όσων έχουν αναρρώσει είναι ασταθής, άρα η μεταδοτικότητα φτάνει το 40%. Ωστόσο, η παρουσία αντισωμάτων κατά του RSV μειώνει τη σοβαρότητα της νόσου. Τα επιδημιολογικά χαρακτηριστικά της εξάπλωσης του FMV είναι παρόμοια με του RSV, αλλά η σοβαρότητα των εστιών είναι σημαντικά χαμηλότερη. Ο RSV είναι η πιο κοινή αιτία της νόσου του κατώτερου αναπνευστικού συστήματος στα μικρά παιδιά.

Συμπτώματα και διάγνωση

Τα πιο χαρακτηριστικά συμπτώματα είναι η βρογχιολίτιδα και η πνευμονία. Σε τυπικές περιπτώσεις, η νόσος ξεκινά με πυρετό και αναπνευστικά συμπτώματα που εξελίσσονται: μετά από λίγες ημέρες εμφανίζεται δύσπνοια, βήχας και συριγμός. Σε παιδιά μικρότερα των 6 μηνών, η άπνοια μπορεί να είναι το πρώτο σύμπτωμα. Σε υγιείς ενήλικες και μεγαλύτερα παιδιά, η νόσος εμφανίζεται συνήθως ασυμπτωματικά ή ως κρυολόγημα χωρίς πυρετό. Σοβαρή νόσος αναπτύσσεται σε ηλικιωμένα, ανοσοκατεσταλμένα άτομα που πάσχουν από συνυπάρχουσες πνευμονικές και καρδιακές παθολογίες.

RSV (πιθανώς και CMV) θα πρέπει να υπάρχει υποψία σε μικρά παιδιά με συμπτώματα βρογχιολίτιδας και πνευμονίας κατά την περίοδο του RSV. Δεδομένου ότι η αντιική θεραπεία γενικά δεν συνιστάται, δεν απαιτείται εργαστηριακή διάγνωση. Το τελευταίο είναι χρήσιμο για ενδονοσοκομειακό έλεγχο, γεγονός που καθιστά δυνατό τον εντοπισμό ομάδων παιδιών που έχουν προσβληθεί από τον ίδιο ιό. Υπάρχουν διαθέσιμα τεστ υψηλής ευαισθησίας για την ανίχνευση αντιγόνων RSV για παιδιά. Είναι αναίσθητοι απέναντι στους ενήλικες.

Θεραπεία και πρόληψη

Η θεραπεία είναι συμπτωματική και περιλαμβάνει εισπνοή οξυγόνου και θεραπεία ενυδάτωσης όπως απαιτείται. Τα γλυκοκορτικοειδή και τα βρογχοδιασταλτικά είναι συνήθως αναποτελεσματικά. Τα αντιβιοτικά προορίζονται για ασθενείς με συνεχή πυρετό και ακτινολογικά επιβεβαιωμένη πνευμονία. Το Palivizumab είναι αναποτελεσματικό για θεραπεία. Η ριμπαβερίνη, η οποία έχει αντιική δράση, είναι αναποτελεσματική ή αναποτελεσματική έναντι του RSV, είναι τοξική και δεν συνιστάται για μακροχρόνια χρήση, εκτός από ανοσοκατεσταλμένα άτομα.

Η παθητική προφύλαξη με μονοκλωνικά αντισώματα κατά του RSV (παλιβιζουμάμπη) μειώνει τα ποσοστά νοσηλείας σε εφηβικούς πληθυσμούς υψηλού κινδύνου. Οικονομικά, ο εμβολιασμός δικαιολογείται για μικρά παιδιά που μπορεί να χρειαστούν νοσηλεία (δηλαδή ηλικίας κάτω των 2 ετών) με συγγενείς καρδιακές ανωμαλίες ή χρόνιες πνευμονικές παθήσεις που απαιτούσαν φαρμακευτική αγωγή τους τελευταίους 6 μήνες, πρόωρα βρέφη (κάτω των 29 εβδομάδων) που γνώρισε την περίοδο RSV σε ηλικία μικρότερη του 1 έτους ή γεννήθηκε στην περίοδο 29-32 εβδομάδων κύησης και γνώρισε την περίοδο RSV σε ηλικία μικρότερη των 6 μηνών). Η δόση είναι 15 mg/kg ενδομυϊκά. Η πρώτη δόση συνταγογραφείται μόνο πριν από την έναρξη της περιόδου έξαρσης. Οι επόμενες δόσεις χορηγούνται σε μεσοδιαστήματα ενός μήνα καθ' όλη τη διάρκεια της επιδημιολογικής περιόδου, συνήθως 5 δόσεις.

Σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο

Προγνωστικοί παράγοντες θανατηφόρων εκβάσεων είναι η ηλικία άνω των 60 ετών, η σοβαρή συνοδός παθολογία, τα αυξημένα επίπεδα LDH και η αύξηση του απόλυτου αριθμού ουδετερόφιλων. Η θεραπεία του SARS είναι συμπτωματική, εάν είναι απαραίτητο - μηχανικός αερισμός. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οσελταμιβίρη, ριμπαβιρίνη και γλυκοκορτικοειδή, αλλά δεν υπάρχουν δεδομένα για την αποτελεσματικότητά τους.

Οι ασθενείς με υποψία SARS θα πρέπει να νοσηλεύονται σε κουτί με αρνητική ενδοκιβώτια πίεση. Πρέπει να λαμβάνονται όλα τα μέτρα για την πρόληψη της μετάδοσης της λοίμωξης μέσω της αναπνευστικής οδού και των οδών επαφής. Το προσωπικό πρέπει να φορά μάσκες N-95, γυαλιά ασφαλείας, γάντια και ρόμπες.

Τα άτομα που έχουν έρθει σε επαφή με ασθενείς με SARS (π.χ. μέλη της οικογένειας, αεροσυνοδοί, ιατρικό προσωπικό) θα πρέπει να ενημερώνονται για τα συμπτώματα της νόσου. Εάν δεν έχουν συμπτώματα, μπορούν να εργαστούν, να πάνε σχολείο κ.λπ. Εάν εμφανίσουν πυρετό ή αναπνευστικά συμπτώματα, θα πρέπει να περιορίσουν τις δραστηριότητές τους και να βρίσκονται υπό ιατρική παρακολούθηση. Εάν τα συμπτώματα δεν εξελιχθούν σε SARS εντός 72 ωρών, μπορούν να θεωρηθούν ανεκτικά.

Ο βακτηριοφάγος Τ4 ανήκει στους μεγάλους φάγους της σειράς T-even. Το DNA του φάγου Τ4 είναι γραμμικό, δίκλωνο, έχει μοριακό βάρος 120 * 10 6, μήκος 165 χιλιάδων ζευγών βάσεων, το οποίο είναι αρκετό για να κωδικοποιήσει περίπου 200 γονίδια. Προσδιορίστηκε η θέση σχεδόν 100 γονιδίων φάγων στον γενετικό χάρτη (Εικ. 1). Τα μόρια DNA του φάγου χαρακτηρίζονται από τελικό πλεονασμό (το μήκος αυτών των τμημάτων είναι αρκετά τοις εκατό του συνολικού μήκους DNA, δηλ. αρκετές χιλιάδες ζεύγη βάσεων). Τα μόρια DNA φάγων είναι πανομοιότυπα σε μέγεθος και γενετική σύνθεση, αλλά ετερογενή ως προς την αλληλουχία νουκλεοτιδίων (ως αποτέλεσμα κυκλικών αναδιατάξεων των γονιδίων).

Ο Τ4 είναι ένας πολύ μεγάλος φάγος που έχει μια αρκετά πλήρη και ανεξάρτητη αντιγραφική συσκευή. Εντός ενός λεπτού μετά την προσρόφηση του φάγου Τ4, η σύνθεση των μορίων του ξενιστή σταματά σχεδόν εντελώς, αρχίζει η μεταγραφή ορισμένων γονιδίων φάγου και μετά από 4 λεπτά αρχίζει η αντιγραφή του DNA του φάγου. Η μόλυνση με φάγο Τ4 είναι ένα εξαιρετικό μοντέλο για τη μελέτη του ελέγχου της γονιδιακής αντιγραφής και έκφρασης.

Η αντιγραφή του DNA του φάγου Τ4 ξεκινά σε ένα σημείο που βρίσκεται μεταξύ των γονιδίων 42 και 43 και προχωρά σε δύο κατευθύνσεις. Αργότερα, προκύπτουν πολλά σημεία αναπαραγωγής, με αποτέλεσμα έως και 60 πιρούνια αναπαραγωγής.

Ένα πλεονέκτημα της χρήσης του φάγου Τ4 ως μοντέλου συστήματος για τη μελέτη της αντιγραφής του DNA είναι ότι όλες οι πρωτεΐνες που απαιτούνται για την επιμήκυνση της αλυσίδας κωδικοποιούνται από τον φάγο. Έχουν εντοπιστεί 11 πρωτεΐνες που εμπλέκονται στο σχηματισμό και την κίνηση της διχάλας αντιγραφής, αλλά μόνο 5 από αυτές απαιτούνται για τη δημιουργία του συστήματος πυρήνα. Αυτά είναι τα προϊόντα των γονιδίων 43 (Τ4 DNA πολυμεράση), 32 (μονόκλωνη πρωτεΐνη σύνδεσης DNA), 44, 62, 45 (βοηθητικές πρωτεΐνες). Η αλληλεπίδραση αυτών των πρωτεϊνών καθορίζει την ακρίβεια της αντιγραφής.

Το DNA του φάγου Τ4 (και άλλων Τ-ζυγών φάγων) αποτελείται από DNA αντί της συνηθισμένης κυτοσίνης. περιλαμβάνει μια ασυνήθιστη βάση - υδροξυμεθυλκυτοσίνη (OMC). Τα περισσότερα υπολείμματα OMC είναι γλυκοζυλιωμένα. Το DNA με τέτοιες τροποποιημένες βάσεις δεν κόβεται από όλα σχεδόν τα γνωστά ένζυμα περιορισμού. Ένζυμα περιορισμού E.coliαναγνωρίζουν μη γλυκοζυλιωμένα υπολείμματα OMC σε ορισμένες αλληλουχίες και καταστρέφουν τέτοιο DNA. Οι Τ-ζυγοί φάγοι όχι μόνο προστατεύονται από τα ένζυμα περιορισμού του ξενιστή, αλλά κωδικοποιούν επίσης νουκλεάσες που αποικοδομούν το μη τροποποιημένο DNA του ξενιστή και δεν δρουν στο DNA του φάγου.

Η γλυκοζυλίωση των υπολειμμάτων OMC στο DNA του φάγου Τ4 προσδιορίζεται γενετικά με τη μεταφορά υπολειμμάτων γλυκοζυλίου στο DNA μέσα σε λίγα λεπτά μετά τον πολυμερισμό χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα ένζυμα - γλυκοζυλοτρανσφεράσες. Αυτή η μέθοδος αγώνα θα μπορούσε να έχει προκύψει μόνο σε έναν τόσο μεγάλο φάγο όπως ο Τ4.