Физиология вирусов. Тип взаимодействия вируса с клеткой

Вирусы поражают животных, бактерии, грибы и растения. Являясь основными возбудителями инфекционных заболеваний человека, вирусы также участвуют в процессах канцерогенеза, могут передаваться различными путями, в том числе через плаценту (вирус краснухи, цитомегаловирус и др.), поражая плод человека. Они могут приводить к постинфекционным осложнениям — развитию миокардита, панкреатита, иммунодефицита и др.

К неклеточным формам жизни, кроме вирусов, относят прионы и вироиды. Вироиды — небольшие молекулы кольцевой, суперспирализованной ДНК, не содержащие белок и вызывающие заболевания растений.

Патологические прионы — инфекционные белковые частицы, вызывающие особые конформационные болезни в результате изменения структуры нормального клеточного прионового протеина, который имеется в организме животных и человека.

Вирусы растут только внутриклеточно, т. е. являются облигатными внутриклеточными паразитами. В клетке они могут находится в различных состояниях.

Нарушения, вызываемые вирусами, весьма разнообразны: от продуктивной инфекции с образованием вирусного потомства и гибелью клетки до продолжительного взаимодействия вируса с клеткой в виде латентной инфекции или злокачественной трансформации клетки. Инфицирование клетки вирусом может иметь следующие последствия:

1. Разрушение клетки (некроз) в результате цитоцидной инфекции, т. е. репродукция вируса приводит к цитоцидному действию (в культуре клеток происходит цитопатический эффект — клетки округляются, отделяются от соседних клеток, образуются многоядерные гигантские клетки, вакуоли и включения);

2. Разрушение клетки (апоптоз) в результате инициации вирусом программированной клеточной гибели, при этом вирусный репликативный цикл часто прерывается;

3. Разрушение клетки в итоге не самим вирусом, а иммунными реакциями организма;

4. Вирус находится внутри клетки, но не разрушает ее (латентная инфекция);

5. Вирус трансформирует клетку организма в раковую клетку.

Хорошо изучены три основных типа взаимодействия вируса с клеткой:

1. Продуктивный

2. Абортивный

3. Интегративный

Продуктивны тип взаимодействия завершается воспроизводством вирусного потомства — многочисленных вирионов и гибелью зараженных клеток (цитоцидное действие). Некоторые вирусы выходят из клеток, не разрушая их (нецитоцидное действие).

Абортивный тип взаимодействия не завершается образованием новых вирионов, поскольку инфекционный процесс в клетке прерывается на одном из этапов.

Интегративный тип взаимодействия, или вирогения, характеризуется встраиванием (интеграцией) вирусной ДНК в виде провируса в хромосому клетки и их совместной репликации.