Wirusy — budowa, namnażanie i choroby
Wirus to cząstka zbudowana z materiału genetycznego otoczonego białkowym płaszczem. Nie ma budowy komórkowej ani własnego metabolizmu, więc namnaża się wyłącznie wewnątrz komórki gospodarza.
Wirusy leżą na granicy między materią żywą a nieożywioną i do dziś nie ma zgody, po której stronie tej granicy je umieścić. Poniżej budowa, mechanizm namnażania i wynikające z nich konsekwencje.
Budowa
Wirus składa się z dwóch podstawowych elementów:
- Materiał genetyczny — DNA albo RNA, nigdy oba naraz
- Kapsyd — białkowa otoczka chroniąca materiał genetyczny
Część wirusów ma dodatkowo osłonkę lipidową, przejętą z błony komórki gospodarza. To ona sprawia, że mydło i alkohol skutecznie niszczą takie wirusy — rozpuszczają tłuszczową warstwę, po której cząstka przestaje być zakaźna.
Dlaczego to nie jest komórka
- Nie ma cytoplazmy ani organelli
- Nie ma własnego metabolizmu — nie oddycha i nie odżywia się
- Nie rośnie ani nie dzieli się samodzielnie
- Poza komórką gospodarza jest bezczynną cząstką chemiczną
Dlatego wirusów nie zalicza się do żadnego z królestw organizmów żywych i klasyfikuje osobno.
Jak się namnaża
- Przyłączenie — wirus rozpoznaje receptor na powierzchni komórki
- Wniknięcie — materiał genetyczny dostaje się do wnętrza
- Przejęcie kontroli — komórka zaczyna wytwarzać elementy wirusa zamiast własnych białek
- Składanie — powstają nowe cząstki wirusowe
- Uwolnienie — komórka pęka albo cząstki wypączkowują, zakażając kolejne
Kluczowa jest specyficzność: wirus atakuje tylko komórki mające odpowiedni receptor. Stąd wirus grypy zakaża drogi oddechowe, a nie dowolną tkankę.
Dlaczego wirusy tak szybko mutują
Przy powielaniu materiału genetycznego zdarzają się błędy. Komórki mają mechanizmy naprawcze, ale wirusy RNA — jak grypa czy koronawirusy — takich mechanizmów praktycznie nie posiadają.
Skutek: każde pokolenie różni się nieco od poprzedniego, a przy ogromnej liczbie kopii pojawiają się warianty. Dlatego szczepionka przeciw grypie wymaga corocznej aktualizacji, podczas gdy przeciw odrze wystarcza na całe życie — wirus odry jest znacznie stabilniejszy.
Przykłady chorób wirusowych
- Drogi oddechowe — grypa, przeziębienie, COVID-19
- Wieku dziecięcego — odra, ospa wietrzna, świnka, różyczka
- Wątroby — wirusowe zapalenia wątroby typu A, B i C
- Inne — opryszczka, HIV, wścieklizna, brodawki
Bakteriofagi — wirusy atakujące bakterie
Nie wszystkie wirusy zakażają ludzi czy zwierzęta. Bakteriofagi atakują wyłącznie bakterie i są prawdopodobnie najliczniejszymi cząstkami biologicznymi na Ziemi.
Wykorzystuje się je w terapii fagowej — leczeniu zakażeń bakteryjnych opornych na antybiotyki. Metoda rozwijana była głównie w Europie Wschodniej, a dziś wraca do łask właśnie z powodu narastającej antybiotykooporności.