Вирусы, наверное самая «темная материя» в области медицины. До сих пор в мире ученных нет согласия на счет того, являются ли вирусы живыми или нет. Более того, есть ряд исследователей, которые считают, что вирусы не только являются живыми организмами, но и наиболее высшей формой, чем даже человек. Спорно конечно, но интересно. Вирусы имеют в своем арсенале совершенный способ существования, для размножения они используют ресурсы других живых организмов, так же вирусы способны управлять живыми организмами, в целом их микро мир способен оказывать влияние на всю биосферу нашей планеты. Самым известным из мира вирусов является вирус гриппа, с которым мы регулярно сталкиваемся в нашей жизни. В этой статье поговорим на тему того, как удается вирусу гриппа заразить наш организм, обмануть нашу систему управления.

Чтобы построить человека нам понадобится около 120 трлн клеток. Клетки словно дети, когда они рождаются они все одинаковые, но стоит им начать взрослеть они приобретают уникальные черты. Для проникновения в наши тела вирус гриппа использует клетки мерцательного эпителия верхних дыхательных путей: носа, трахеи, бронхов. Если соблюдать все меры гигиены, мыть руки, лицо, то единственным наиболее вероятным путем проникновения будет нос. Так как, вдыхая вирус гриппа ртом, большая часть его оказывается в желудке и успешно переваривается. Собственно поэтому первая защитная реакция организма на адено-вирусы именно насморк. Аптечная маска, которую ряд людей использует во время эпидемии гриппа не оказывает ощутимого эффекта, так как размер вируса и размер отверстий в маске, позволяют ему свободно залетать внутрь. Эти маски предназначены для уже заболевших людей, и выполняют они функцию задержки мокрот, которые выделяются во время кашля или чихания. Более эффективно действует оксалиновая мазь, которой смазывают носовую полость, данная мазь блокирует попадание вируса в его излюбленные клетки. Но, как бы мы не предохранялись у вируса всегда есть шанс попасть к нам в организм.



Вирус гриппа, как и большая часть вирусов представляет из себя белковую оболочку с множеством отростков, внутри которой находится ДНК вируса. Чем-то такая форма напоминает морскую мину, если приходилось видеть такую. По пути к клетке вирус гриппа подвергается атаке нашей иммунной системы, антитела нашего организма налипают на вирус гриппа, это можно сравнить с обстрелом шариками для пейнтбола. Таким образом наш иммунитет помечает вражеские организмы и белые кровяные тельца успешно уничтожают помеченных. Так же, налипание антител склеивает вирусы, что делает невозможным проникновение в клетку. Но, увы пометить удается далеко не всех и некоторая часть вирусов остается незамеченной.



На поверхности клетки вирус гриппа сталкивается с первым препятствием — это клеточная мембрана. Для малых молекул, таких как водород и кислород, мембрана не является барьером и такие молекулы свободно проникают внутрь, а вот для более массивных молекул, таких как молекулы сахара, существуют свои пути доставки, для них предусмотрены специальные насосы. На клеточной мембране разгуливают специальные белки-детекторы, они контролируют вход и выход веществ в клетке. Чтобы заработал насос для проникновения необходим специальный белковый ключ, который собственно и распознают эти мобильные часовые. У вируса гриппа на его отростках находятся такие ключи, целый ряд отмычек, подменяя оригинальный ключ вирусу удается обмануть часовых и они запускают процесс всасывания вируса мембраной. Антитела, которые ранее обстреливали вирусы, стараются блокировать такие ключи, что не дает возможности вирусам проникнуть, но как уже говорилось, не все вирусы помечаются и части армии удается обмануть систему.



Клетка, думая что вирус питательное вещество засасывает его в себя, вирус попадает на сортировочную станцию под названием эндосома. Эндосома обрабатывает вещество и решает в какую часть клетки необходимо его отправить. Внутри нее есть специальные насосы, которые размельчают вещество кислотной баней, когда эти насосы включаются, вирус гриппа начинает распадаться, но не торопитесь с выводами, это часть его плана, от него отделяются белковые ключи, а так же агрессивный белок, который разрушает стенки эндосомы и выпускает вирус из плена. Но не все вирусы покинуть эту камеру таким способом, антитела, которые все же остались на стенках не позволят отбросить белковые ключи, а соответственно и не освободиться белок, которые прорывает эту камеру, в следствие чего вирус гриппа успешно переварится в клетке.



Оказавшись внутри клетки, вирусы безмятежно плавают и ждут своего времени, они не могут самостоятельно передвигаться или использовать энергию клетки, им нужны помощники. В каждой клетке находятся сотни митохондрий — это своего рода электростанции, в них тысячи турбин вращаясь за счет топлива из кислорода и пищи, которую мы потребляем, заряжают множество аккумуляторов, которые наша клетка успешно использует. Есть мнение, что митохондрии когда-то сами были клетками, и произошел прорыв в эволюции и одна клетка поглотила другую, при этом возникла сложная многоклеточная структура жизни.



Вирус гриппа продолжает свой путь после того, как прицепляется к транспортным белкам. Для успешного маневра ему необходимо подцепить пару таких белков. Транспортные белки — поистине чудо природы, они представляют из себя ножки, которые вышагивают по клеточному каркасу, движение ножек быстрое, если его замедлить примерно в 100 раз, будет отчетливо видно марширование. Белковые ножки используют аккумуляторы, которые генерируют митохондрии, именно из них они черпают энергию для передвижения. Зацепившись за транспортный белок вирус продолжает свое перемещение к ядру. Клетки довольно плотно упакованы и зачастую на пути образуются пересечения каркасов, что не дает возможность протащить вирус, так как белковые ножки могут идти только в одном направлении, грипп присоединяет пару таких белков. Имея в своем распоряжении 2 транспортных белка, появляются все возможности для различных маневров, это позволяет преодолевать всевозможные препятствия на пути к ядру.



Путешествие к ядру не будет легким, не смотря на все хитрости вируса, у клетки в арсенале имеется собственная иммунная система, которая начинает бомбардировку вирусов, помеченных внешней иммунной системой. Эти маркеры дают сигнал на уничтожение специальным белкам-разрушителям, протиосомам. Но не все оказываются помеченными, и единицам удается ускользнуть и в этот раз. Через несколько часов вирус приблизился к ядру.



Поверхность ядра очень похожа на клеточную мембрану, за исключением того, что правила доступа во внутрь радикально отличаются. Ядро клетки усеяно специальными шлюзами, по периметру которых, словно щупальца находятся белковые ручки, на этих ручках имеются детекторы, которые и позволяют принять решение касаемо кого впускать, а кого нет. Оболочка вируса сделана из тоже материала, что и клетка, что дает возможность обмануть белковые ручки и они начинаю затягивать вирус гриппа в шлюз. Но он слишком велик для этого отверстия и не проходит. Белковые ножки думают, что встретили препятствие и начинают тянуть вирус в обратном направлении. Оболочка не выдерживает и разрывается, но это и был коварный план вируса: ДНК, которая находилась внутри, проникает в шлюз прямиком в ядро.



Белки сканеры ДНК рибосомы, не различают ДНК клетки и ДНК вируса. Они успешно считывают информацию с ДНК вируса и начинают строительство вирусных белков. Вирус гриппа получает контроль над клеткой. Но прежде, чем власть вируса над клеткой будет абсолютной, она успевает послать гонца. Транспортный белок получает ценный груз — строительный материал вируса, по сути его исходный код, он вытягивает его на поверхность клетки, чтобы предупредить иммунную систему. Если белые кровяные тельца найдут это послание они разрушат клетку вместе с армией вирусов, а также занесут в базу данных этот штамм и впредь ему уже не пробраться. Именно поэтому вирусу необходимо мутировать, чтобы выжить. Если груз останется не замеченным заражение продолжится от клетки к клетке.



Проходит 24 часа после заражения, армия готова к бою, осталось пройти 2 препятствия: клеточная мембрана и оболочка ядра. Выдается новая инструкция из ДНК вируса — создаются белки-диверсанты, которые разрушают цитоскелет клетки. Когда каркас уничтожен, под действием силы тяжести мембрана прорывается, осталось только прорвать оболочку ядра. Для это исполняется последняя инструкция, создается белок, который ослабляет оболочку ядра и под давлением вирусных клеток, ядро разрывается и армия вирусов выходит из клетки для новой атаки.



Следующие 5-7 дней будет ожесточенная борьба организма с вирусом. После того, как белые кровяные тельца получили сигнал SOS, они начинают действовать, начинает выделяться колоссальное количество антител — более 5-6 тыс в секунду. Начинаются реальные боевые действия: обнаружив маркер заражения белые кровяные тельца уничтожают больную клетку, а также все соседние. Задача вируса проста — продержаться как можно дольше, заразить как можно больше. При этом, когда вирус понимает, что шансы слабые он блокирует инструкции по репликации, чтобы не вызвать подозрений у иммунной системы и оставляет инструкции для следующей эпидемии. Таким образом через год или пол-года, новый вирус гриппа проникнув в клетку ознакомится с инструкциями прошлого захватчика и на основе этого будет создан новый штамм, вирус гриппа мутирует.