воскресенье, 2 июня 2013 г.

Презумпция невиновности

Традиционно вирусы принято считать врагами организма, вызывающими многочисленные заболевания. Но так ли все трагично на самом деле?
Обратимся к более современным данным.
Вирус - хорошо упакованный блок информации. Лишь сбросив оболочку и проникнув в живую клетку, вирус проявляет активность.
Существует два основных типа взаимодействия вирусов с клетками. Первый: вирус проникает в клетку и так перестраивает и дезорганизует ее функции, что клетка используется целиком только для размножения вируса. В результате клетка гибнет, вирусы проникают в другие клетки, и процесс повторяется. Это и есть болезнь.
Второй тип взаимодействия не столь трагичен для клетки. Геном вируса, проникнув в клетку, интегрируется (встраивается) в генетический аппарат клетки. Это означает существенную трансформацию функции самой клетки в результате изменения ее генотипа. Иногда этот процесс приводит к безудержному размножению клеток и формированию злокачественной опухоли.Обычно же функция клетки меняется направленно. По-видимому, это главное значение интеграции генома вируса в геном клетки.
Интересно и другое. Изменчивость ряда вирусов в природе происходит вследствие мутаций. Причем мутации до недавнего времени считали случайными, приводящими к рекомбинации генов. Но к неожиданному выводу приходит в 1979 году Е. К. Тарасов: "Мутации практически всегда носят отнюдь не случайный характер. Они подчиняются законам, определяющим общее прогрессивное течение эволюции".
Итак, взаимодействия вирусов с клетками сводятся к обеспечению размножения тех же вирусов и направленной трансформации функции тех клеток организма, к которым данный вирус имеет сродство. Мы не знаем до конца причин спонтанных вспышек отдельных вирусных заболеваний, как и спонтанных заболеваний отдельных индивидуумов, но, очевидно, они имеют свои причины, определяемые всеобщими закономерностями процессов, протекающих в биосфере.
Губя клетки и убивая организм, вирус убивает и самого себя. Здесь он выступает как своеобразный камикадзе. Если же организм выздоровел - это полезно для обоих. Образуется иммунитет, и какое-то время организм не будет страдать при встрече с данным вирусом. А вирус при этом сохраняется в природе: либо продолжая в латентной (скрытой) форме существовать в организме, либо переселяясь в организм другой особи.
Не состоит ли биологический смысл в том, что встречи вируса с клеткой  должны заканчиваться не ее гибелью, а интеграцией генома вируса в генетический аппарат клетки? Фактически это естественная генная инженерия. Может быть, интеграционный механизм нужен для более точной адаптации организма в природе?
Пока достоверно известны только две "настроечные" системы - нервная и эндокринная. Но для длительной адаптации их механизмы непригодны. Для длительной, стойкой адаптации основных функциональных систем организма при изменении основных параметров среды организм нуждается в стабильной функциональной перестройке органов. Это возможно лишь при функциональной трансформации клетки с изменением генетического кода. Может быть, естественная генная инженерия как раз и представляет собой механизм, способный перестраивать деятельность клеток в необходимом направлении? Вирусы же, точнее их оболочки, несут информацию об окружающей среде, без которой невозможна точная "настройка" функций организма. Универсальность подобной роли вирусов в природе подтверждается и наличием открытых Х. Теминым эндогенных вирусов (формирующихся в организме), несущих информацию в различные органы и ткани.
Каждое вирусное заболевание имеет сезонность (например, для гриппа - зимний период). Почему такая определенная привязанность к времени года? Вполне логично предположить, что, например, респираторные вирусы (связанные с дыханием) перестраивают дыхательный аппарат в связи с изменившимися условиями среды.
Также вирусы играют определенную роль в репарации ("ремонте") клеток (Г. Д. Засухина), могут способствовать и регенерации.
Но если вирусы все же для чего-то нужны в природе, то для чего тогда существует противовирусный иммунитет? "Иммунитет" в переводе с латинского обозначает "освобождение, избавление". Иммунитет бывает специфическим - выработка антител против одного конкретного возбудителя. Возможно, вирус отбрасывается не потому, что он опасен, а потому, что он уже есть? Другой вид иммунитета - неспецифический - защита интерфероном, вырабатываемым в ответ на внедрение большинства вирусов.
Формирование антител занимает значительное время, а интерферон образуется почти сразу после проникновения вируса, но действие его намного короче острого периода болезни. При бессимптомном же нахождении вирусов в организме интерферон не образуется вообще, как и при хронических формах вирусных заболеваний. Можно предположить, что образование интерферона имеет отношение к процессам интеграции генома вируса в клетку. Роль интерферона можно рассматривать как фактор, контролирующий уровень интегративных процессов.
Теперь можно дать определение иммунитета как системы, определяющей не только "свое-чужое", но и "нужно-не нужно" и осуществляющей направленное воздействие.
Итак, факторы иммунитета не столько противостоят вирусам, сколько регулируют их взаимоотношения с организмом, координируя процессы взаимодействия вируса и клетки. Иммунитет наследуется не полностью. Формирование иммунных отношений - необходимый фактор индивидуальной адаптации в условиях постоянно меняющейся внешней среды.
Но как же тогда объяснить наличие вирусных заболеваний, нередко протекающих тяжело? (Необходимо учесть, что существует ряд заболеваний, в которых роль вирусов как адаптационных факторов сомнительна.) Возможной причиной их возникновения может быть изменение свойств вируса при прохождении его через иммунно-дефектный организм. Также следует обратить внимание на то, что вспышки заболеваний следуют экстремальным моментам меняющихся условий среды. Следовательно, иммунный конфликт (заболевание) можно расценивать как патологию адаптации, т. е. значение имеет не сам вирус, а дефектность иммунной системы хозяина.
В литературе присутствуют отдельные высказывания о защитной роли персистирующих (скрытых, например, герпес) вирусов. Возможно, что они играют координирующую роль. К примеру, если при инфекции помогает специфический препарат, то его можно рассматривать как компенсирующий то, с чем должен был справиться вирус. Тогда закономерен вопрос: может быть, для чего-то нужна и оспа, и корь? Но, к сожалению, полного ответа на него мы пока не знаем.
Наличие людей с иммунной недостаточностью к конкретным группам вирусных заболеваний вполне закономерно. Ведь природа обеспечивает выживаемость популяции в целом, а не конкретного индивидуума. Генетическая предрасположенность в популяции  распределяется таким образом, что при самой "зверской" эпидемии популяция не гибнет. Получается, что в реализации вирусного заболевания решающую роль играет наследственная недостаточность определенных систем. Одни и те же вирусы могут находиться у людей, животных и растений. Отечественный палеоботаник С. Мейн писал: "Сейчас скапливается все больше данных, что генетическая информация перетекает не только от родителей к детям, но и вовсю растаскивается в сторону вирусами и, возможно, другими низшими организмами. "Вирусная трансгрессия" действительно была важным эволюционным фактором".
Еще несколько слов следует сказать о происхождении вирусов. Существует три теории. Согласно первой, вирусы произошли из реликтовых (древних) форм доклеточных соединений нуклеиновых кислот с белком.
С точки зрения второй теории, вирусы появились как следствие регрессивной (обратной) эволюции из простейших клеток, утратив все белковосинтезирующие структуры.
Третья теория полагает, что вирусы произошли из нормальных генетических элементов клетки, получивших в процессе эволюции способность к перемещению из одного организма в другой. 
Теперь же, признав роль вирусов в природе как факторов генетического обмена, мы можем по-новому ответить на вопрос о происхождении вирусов: они, возникнув вместе с жизнью, существовали всегда, ведь без них невозможен обмен генетической информацией, развитие сбалансированной жизни, быстрая эволюция, невозможны взаимопроникновение сходных и различных по своей природе биологических объектов и их генетическая взаимосвязь, определяющие общность экосистемы.
Эволюция вирусов - та же эволюция всего живого на Земле как экологического целого, ибо именно они объединяют все живое на Земле в динамическое единое целое, определяя гармонию экологического развития.
Многообразная функциональная направленность вирусов - многообразие генетических кодов, которые могут использоваться полностью или частично в разных комбинациях для самых различных целей. Наверное, именно это следует считать основным в оценке их функциональной роли в природе. И, очевидно, именно к этому привела вирусы эволюция биосферы в целом.

По материалам К. Г. Уманского

Комментариев нет:

Отправить комментарий