Вирус гриппа изображение микроскоп

Как выглядят смертельно опасные вирусы под микроскопом

Вирус гриппа изображение микроскоп

Крошечный размер не мешает вирусам и бактериям причинять всевозможные страдания. Но под микроскопом мы можем увидеть их такими, какие они есть на самом деле.

ВсеЗнаешь.ру собрал фото показывающие то, как выглядят возбудители опасных болезней под микроскопом.

1. SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 (коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома‑2) — это вирус, ответственный за болезнь COVID-19. Так выглядит смертельный коронавирус под микроскопом.

Просвечивающий электронный микроскоп сделал это изображение коронавируса SARS-CoV-2, имеющего характерный вид, напоминающий корону.

2. Стержень бактерии (Bacillus) сибирской язвы

Сибирская язва известна с древних времен. Ее называют злокачественным карбункулом или антракс (в переводе с греческого – уголь). Заболевание впервые описали в середине XIX века Ф. Поллендер, Ф. Брауэлл и К. Давен. Возбудитель сибирской язвы впервые выделен Р. Кохом в 1876 году.

На фото возбудитель сибирской язвы — бактерия Bacillus anthracis (род Bacillaeceae).

3. Вирус «испанки»

Эпидемия испанского гриппа 1918-1919 годов была вызвана чрезвычайно агрессивным и смертоносным вирусом гриппа A. Его жертвами часто становились здоровые взрослые люди, в отличие от большинства вспышек гриппа, которые поражали в основном ослабленные категории людей. По современным оценкам грипп унес 100 млн жизней, то есть 5 % тогдашнего населения Земли.

Вирус «испанки»

4. Хантавирус

Принято считать, что впервые этот вирус стал причиной заболевания большого числа людей во время Корейской войны 1950–1953 годов. Тогда свыше 3 000 солдат почувствовали себя плохо. У них открылось внутреннее кровотечение и нарушилась функция почек. Этот эпизод получил название «корейская геморрагическая лихорадка». 24 марта 2020 года в Китае местный житель умер от хантавируса.

Хантавирус

5. SARS («атипичная пневмония»)

Первый случай заболевания был зарегистрирован в ноябре 2002 года в китайской провинции Гуандун.

В течение 2 месяцев заражение распространилось на соседние Гонконг и Вьетнам, а в конце февраля 2003 года и далее — на другие страны и континенты.

Последний случай заболевания ТОРС был зафиксирован в июне 2003 года. Всего было отмечено 8437 случаев заболевания, из которых 813 закончились летальным исходом.

SARS («атипичная пневмония»)

6. H5N1 («птичий грипп»)

Первые известные случаи заболевания произошли в Гонконге в 1997 году.

Тогда впервые было обнаружено, что прямая передача вируса птичьего гриппа A от птиц людям может вызвать вспышку респираторной инфекции среди людей.

Вирус снова появился в 2003 году, когда новые случаи заболевания людей были зарегистрированы в Китае и Гонконге. 15 стран официально сообщили ВОЗ о 665 случаях инфекции, 392 из них закончились летальным исходом.

H5N1 («птичий грипп»)

7. H1N1 («свиной грипп»)

В апреле-мае 2009 года вспышка нового штамма вируса гриппа наблюдалась в Мексике и США. 11 июня ВОЗ объявила о пандемии свиного гриппа, первой пандемии за последние 40 лет. Было зарегистрировано около 255716 случаев инфицирования гриппом A/H1N1 и 2627 смертей в более чем 140 регионах мира.

H1N1 («свиной грипп»)

8. MERS (коронавирус ближневосточного респираторного синдрома)

Первые случаи заболевания регистрировались в Саудовской Аравии в начале осени 2012 года, однако ВОЗ фиксировала случаи заражение вплоть до 2019 года.

Клиническая картина характерна для острого респираторного вирусного заболевания: первыми симптомами являются лихорадка, кашель, одышка, по мере развития заболевание переходит в форму тяжёлой вирусной пневмонии.

Для заболевания характерна высокая смертность — около 35%.

MERS (коронавирус ближневосточного респираторного синдрома)

9. Эбола

Вспышка в Западной Африке в 2014-2016 годах является самой крупной и сложной вспышкой Эболы со времени обнаружения этого вируса в 1976 году. Средний коэффициент летальности болезни, вызванной вирусом Эболы, составляет около 50%. В ходе прежних вспышек показатели летальности составляли от 25% до 90%.

Эбола

10. Вирус Зика

Основными переносчиками вызывающего болезнь вируса Зика являются комары рода Aedes. Вирусная инфекция Зика связана с повышенным риском развития неврологических осложнений у взрослых и детей, включая синдром Гийена-Барре, невропатию и миелит.

Вирус Зика

11. Марбургский вирус

Вызывает геморрагическую лихорадку Марбург, для который характерно тяжелое течение и высокая летальность. У больных наблюдается геморрагический синдром, поражения печени, желудочно-кишечного тракта и центральной нервной системы.

Марбургский вирус

12. Вирус Нипах

Вызывает тяжелую болезнь, для которой характерны воспаление мозга (энцефалит) или респираторные заболевания. Впервые вирус был выявлен в 1999 году в Малайзии. С тех пор произошло еще 12 вспышек болезни, все в Южной Азии.

Вирус Нипах

13. ВИЧ

ВИЧ — медленное и прогрессирующее заболевание, поражает жизненно важные клетки иммунной системы человека. За несколько лет заболевание перерастает в СПИД.

Сравнение видов ВИЧВидыВирулентностьИнфекционностьРаспространенностьПредполагаемое происхождениеВИЧ-1ВИЧ-2
ВысокаяВысокаяГлобальныйОбыкновенный шимпанзе
НижняяНизкийЗападная АфрикаЗакопченный мангабей

ВИЧ-1 или вирус иммунодефицита человека, частицы фиолетового цвета, вызывают болезнь СПИД.

Источник: https://vseznaesh.ru/kak-vyglyadyat-smertelno-opasnye-virusy-pod-mikroskopom

Под микроскопом: пристальный взгляд на самые опасные вирусы мира

Вирус гриппа изображение микроскоп

Когда весь мир буквально остановился из-за невидимого врага, взглянуть на несколько фотографий штамма коронавируса (SARS-CoV-2) особенно интересно.

Казалось бы, как что-то настолько маленькое и причудливое может стать причиной такого хаоса? Здорово, что у нас есть возможность посмотреть в «лицо врагу» с помощью изображений, которые действительно впечатляют – ведь они сделаны с помощью микроскопа и больше похожи на картинку, чем на настоящую фотографию.

Ниже вы найдете фотографии вирусов и комментарии Майкла Переса, преподавателя биомедицинских фотографических коммуникаций в Школе фотографических искусств и наук Технологического института Рочестера.

 На фотографии: штамм SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19 / Universal Images Group / Getty

Что стоит за процессом создания этих снимков

Когда вирус обнаружен, его собирают в различных видах и формах, а затем доставляют в безопасное место. Эбола, атипичная пневмония, ВИЧ и многие другие вирусы, которые инфицировали людей, конечно, опасны, но ученые вынуждены с ними бороться, чтобы предотвратить их распространение.

В лаборатории исследователи просматривают вирусы через сканирующий электронный микроскоп (СЭМ), удаляют из них лишнюю влагу, а затем помещают в вакуумную камеру (часть микроскопа) и «обстреливают» их электронами. Дело в том, что отрицательно заряженные частицы отражаются от поверхности биоматериала и захватываются детектором, формирующим изображение, которое можно увидеть и зафиксировать.

Действовать нужно быстро и четко – биологические материалы не могут находиться в микроскопе и «атаковаться» электронами в течение бесконечного количества времени в неизменном состоянии: они будут разрушаться.

Вышеупомянутый СЭМ позволяет увидеть лишь внешнюю оболочку. Чтобы заглянуть внутрь вируса, требуется просвечивающий (трансмиссионный) электронный микроскоп (ПЭМ).

Для того чтобы ПЭМ показал нужную картинку, ученые разрезают вирус – для этого им нужно быть очень точными, а также использовать высокотехнологичное оборудование.

Затем к биоматериалу добавляют определенные типы пятен тяжелых металлов.

Подобно свету, на биологическом материале тяжелые металлы блокируют или передают электроны, формируя на изображении светлые и темные участки, которые впоследствии фиксируются с помощью цифровых технологий.

В итоге получается черно-белое изображение, после чего приглашается художник, который должен добавить цвета, называемые ложными, или псевдоцветными. Ведь цветное изображение легче для восприятия.

На фото: Воссозданные вирусы гриппа 1918 года, полученные Центрами по контролю и профилактике заболеваний США с помощью электронного микроскопа в 2005 году / Cynthia Goldsmith / AP

Получается, высокотехнологичный процесс сводится к рисованию?

Именно так! Для получения изображения микроскоп использует электроны, а не свет, поэтому процедура довольно дорогостоящая.

Отрицательно заряженные частицы слишком малы и видны в масштабе наноструктур, рассмотреть которые можно только с помощью приборов сверхвысокого разрешения («Angstroms»), способных увеличивать объекты в 100 тысяч раз.

Простыми словами, устройства позволяют взглянуть на вещи, которые настолько крошечны, что их можно увидеть только через микроскоп.

Если ЭМ-изображения требуют дальнейшего увеличения с сохранением четкости, необходимо сделать полноценную иллюстрацию или производный фрагмент на основе того, что видно на изображении.

Таким образом, на привычных нам снимках цвет и другие детали имеют умозрительный характер – на самом деле никто не знает наверняка, как выглядит вирус в цвете.

То, что мы видим на изображении, – интерпретация высококвалифицированного иллюстратора.

Естественно, такие иллюстрации сильно отличаются от иллюстраций, используемых в рекламе.

На баннерах и плакатах иллюстратор создает предмет так, чтобы заставить его выглядеть определенным образом для повышения продаж или формирования определенных эмоций у покупателей.

 В науке же дело касается фактов, а не фантастики, поэтому очень подробные иллюстрации используются для передачи информации о том, как на самом деле выглядит настоящий вирус.

На фото: Изображение вируса свиного гриппа (H3N2), полученное Центрами по контролю и профилактике заболеваний США в 2011 году / Dr. Michael Shaw, Doug Jordan / AP

Как этому научиться?

Профессиональное образование в области визуализации осуществляется не в таких масштабах, о которых вы, возможно, могли подумать. На самом деле, не нужно ходить в специальную школу, чтобы научиться пользоваться электронным или световым микроскопом. Эти инструменты используются в науке, и разные организации имеют свой, отличный друг от друга доступ к различному оборудованию.

Так что чаще всего обучение происходит прямо на рабочем месте в виде стажировки. А в Технологическом институте Рочестера, к примеру, есть специальная программа получения ученой степени в области фотографических наук, где можно выбрать курсы по изучению света и сканирующей электронной микроскопии.

Поэтому тот, кто учится на магистерских программах в области биологии, может иметь доступ к сканирующему или просвечивающему микроскопу и другому оборудованию в местах, называемых центрами визуализации. 

Но большинство современных ученых, которые работают с высокотехнологичным оборудованием, вероятно, не имеют никакой формальной подготовки. Их ремесло связано с наукой, и они используют микроскоп в качестве инструмента.

Почему ученым важно видеть, как выглядит вирус?

По мнению Майкла Переса, это связано с тем, что, когда люди изучают новые вещи, визуализация помогает им лучше анализировать и впоследствии делать выводы.

Это все равно что пытаться описать цвет в словах – сделать это практически невозможно.

Цветные изображения помогают ученому описать процедуру, процесс или организм таким образом, к которому невозможно было бы прийти с помощью одних только слов.

 «Раскрашенные» иллюстрации позволяют ученым продвигаться вперед в научной области – визуальное представление может послужить основой для последующих исследований, тестов на антитела и других экспериментов.  

«Я думаю, легко искать фотографии и принимать как должное, что для всего в этом мире есть изображение. Но важно также уметь признавать, что это не реальность. Это визуализация», – подчеркнул Перес.

Изображение штамма SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19, предоставленное Национальным институтом здравоохранения США в феврале 2020 года / AP Images

Цветное изображение вируса Эболы, полученное с помощью цветного трансмиссионного электронного микроскопа Центрами по контролю и профилактике заболеваний США / Frederick Murphy / AP

Legionella pneumophila, палочковидная бактерия – возбудитель болезни легионеров (легионеллеза) / Universal Images Group / Getty

Изображение метициллин-резистентного золотистого стафилококка, также известного как CA-MRSA, полученное с помощью цветного сканирующего электронного микроскопа / Universal Images Group / Getty

Изображение с ПЭМ вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), предоставленное Центрами по контролю и профилактике заболеваний США. Конусообразные сердечники разделены в различных направлениях.

Бактерии пневмококка (Streptococcus pneumoniae), выращенные на культуре крови. Вызывают пневмококковый менингит / Center for Disease Control / Getty Images

На этом снимке, предоставленном Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний США, – электронно-микроскопическое изображение бактерий стрептококка группы А (оранжевый цвет) во время фагоцитарного взаимодействия с нейтрофилами человека (синий цвет). Та же бактерия, что вызывает воспаление горла, иногда служит причиной воспалений кровеносной системы или гнойных инфекций / AP Images

Смотрите также  25 примеров, что под микроскопом другой мир

Обложка: 1Gai.Ru / CDC

Оригинал статьи: A Very Close Look At Some Of The World's Most Feared Viruses

Источник: https://1gai.ru/publ/525133-pod-mikroskopom-pristalnyj-vzgljad-na-samye-opasnye-virusy-mira.html

Строение вируса гриппа: как он выглядит под микроскопом и как действует

Вирус гриппа изображение микроскоп

Строение вируса гриппа принципиально не отличается от строения других вирусов, хотя и имеет свои особенности, благодаря которым он воздействует на организм человека и животных определенным образом.

Строение вируса гриппа сейчас изучено довольно детально. Известен его размер, форма, состав белков оболочки.

Расшифрована последовательность нуклеотидов, составляющих РНК, и выявлены различия генетической структуры разных типов.

Найдены особенности геномов возбудителей, обладающих большей или меньшей опасностью для человека. Известно, как выглядит вирус гриппа под микроскопом, получены его фотографии.

Строение вируса гриппа принципиально не отличается от строения других вирусов

Строение возбудителя гриппа

Вирусы довольно примитивные организмы, ученые до сих пор не определились – считать их живыми или нет. У вирусов (у возбудителя гриппа тоже), отсутствует большинство черт, присущих живым организмам. У них нет метаболизма, им не нужно дыхание, питание. Размножаться они способны, только используя генетический аппарат других клеток.

Примитивизм вирусов делает их практически неуязвимыми для защитных сил организма, в котором они паразитируют. Кроме того, не расходуя ресурсы (вещества, энергию, время) на различные процессы жизнедеятельности, используя чужой аппарат для размножения, они взамен получили возможность быстро воспроизводиться в огромных количествах.

Роль веществ, входящих в состав вирусной частицы

Основой вирусной единицы является его генетический материал. Именно он обеспечивает воспроизводство и синтез необходимых белков. Геном вируса содержит нуклеиновую кислоту (NP – нуклеопротеид) и полимеразный комплекс (набор ферментов, ответственных за синтез новых вирусных частиц

Вирус гриппа содержит нуклеиновую кислоту типа РНК. С одной стороны, это ускоряет запуск процесса репликации, так для синтеза белка необходима именно РНК, которую ДНК-содержащим вирусам необходимо еще «собрать».

А у гриппа она уже готовая. С другой стороны, РНК больше подвержена мутациям, потере генетического материала, и, следовательно, к синтезу дефектных вирусов. Но именно мутагенность ведет к большому разнообразию типов.

Вирус гриппа содержит нуклеиновую кислоту типа РНК

Белок капсулы, в которую «упакован» геном вируса (М1, он еще называется структурным, в отличие от поверхностных белков), а также нуклеопротеидный комплекс обладают антигенными свойствами. Путем определения их наличия в пробах производится типирование возбудителя болезни на виды A, B и C.

Мембранный белок М2 имеет форму канальца, проницаемого для ионов. Ему отводится роль при освобождении вируса от оболочки, когда он попадает внутрь клетки. Также в его состав входят полимеразные протеины, участвующие в биосинтезе, и другие структурные белки, роль которых еще не до конца изучена.

https://www.youtube.com/watch?v=ayX-MBcxys0

Советуем также:   Что можно и нельзя делать при гриппе?

Механизм размножения возбудителя

Вирусы абсолютно не приспособлены к самостоятельному существованию вне организма своей жертвы. Если условия способствуют, они могут сохранять активность в окружающей среде, но не могут размножаться. Для их размножения требуется живая клетка с работающим генетическим аппаратом. На организм животных и человека вирус гриппа действует как паразит, обитающий внутри клетки.

Этим он принципиально отличается от бактерий, являющихся внеклеточными паразитами. Бактерии живут на различных средах, из которых берут питательные вещества. После того как они увеличиваются и накапливают достаточно веществ, они самостоятельно делятся. Бактерии практически полностью автономны, это отличает их от вирусов.

Попадая на слизистую оболочку дыхательных путей, возбудитель фиксируется на ее поверхности с помощью рецепторов. Их роль играет белок гемагглютинин (HA или H, от лат. hemagglutinin). Этот белок имеет несколько разновидностей, всего их известно 18. Они определяют генетическую разнородность внутри популяции.

Преодолению возбудителем барьера из защитной слизи способствует наличие фермента нейраминидазы (NA или N, от лат. neuraminidase). Он также генетически разнороден, насчитывается 11 его разновидностей. Этот фермент необходим для разрушения химических связей межклеточного вещества эпителия слизистых оболочек.

Вирус не приспособлен к самостоятельному существованию вне организма своей жертвы

После внедрения возбудитель попадает в цитоплазму клетки, после чего теряет оболочку, этому способствуют канальцевые белки М2.

Через них вещества из цитоплазмы проникают внутрь вируса, после этого растворяется его наружный липидный слой. Это ведет к тому, что молекулы РНК выходят в цитоплазму и проникают в ядро. С помощью полимеразного комплекса начинается синтез компонентов новых частиц.

РНК вируса гриппа работает как форма на станке, с нее «штампуются» части дочерних вирусов.

Составные части вирусов «штампуются» с разных фрагментов РНК в определенных местах клетки-хозяина. После этого они скапливаются под мембраной, и происходит их «сборка».

Фрагменты объединяются и выходят в собранном виде, «прихватив» фрагмент мембраны клетки в качестве своей оболочки. Для отделения вирусных частиц от клетки также нужна нейраминидаза.

Она ответственна за то, чтобы возбудители отделялись поодиночке, а не по нескольку одномоментно.

Воздействие, оказываемое вирусом на организм

Для того чтобы понять, как действует вирус гриппа в организме, надо знать о биологической роли белков, входящих в его состав.

Как уже говорилось, после попадания возбудителя на слизистые оболочки, он прикрепляется с помощью рецепторов к мембранам эпителиальных клеток. Роль рецептора играет гемагглютинин.

Он обладает некоторым сродством к рецепторам, расположенным на поверхности клеток человека и животных.

Принципиальным является то, что разные подтипы гемагглютинина обладают тропностью (подходят как ключ к замку) к разным рецепторам клеток.

Например, H1 тропен к рецепторам клеток слизистой оболочки трахеи и крупных бронхов людей, а также к клеткам кишечника птиц («птичий» грипп).

А H5 («свиной») способен присоединяться к эпителию альвеол легких человека и дыхательных путей свиней. Именно поэтому есть разница в том, как вирус гриппа действует на организм человека и животных.

Вирус гриппа не вырабатывает токсины. Интоксикация- следствие реакций организма.

Например, «птичий» грипп вызывает типичную клинику болезни у человека (с высокой лихорадкой, непродуктивным кашлем, головной, мышечной болью).

Некоторые его подтипы за счет пантропизма (сродства к большому числу рецепторов) могут вызывать поражение печени, почек, а также крайне тяжелый токсикоз. Он же вызывает симптомы поражения желудочно-кишечного тракта птиц.

Советуем также:   Чем опасен грипп?

«Свиной» грипп проявляется респираторной инфекции у свиней. Но при попадании в организм человека он может вызвать у людей, чувствительных к нему, тяжелейшую первичную вирусную пневмонию. В отличие от вторичных бактериальных пневмоний, осложняющих грипп, эта пневмония приводит к гибели практически половины заболевших за несколько первых нескольких суток.

Кроме того, гемагглютинин вызывает агглютинацию (склеивание) эритроцитов. Из-за этого ухудшаются реологические свойства крови, нарушается микроциркуляция, появляются геморрагические проявления. Нарушение кровоснабжения способствует дистрофическим изменениям во внутренних органах.

Возбудитель, прорвавшись через слизистые оболочки, попадает в кровь. Этому способствует нейраминидаза, нарушающая связи между клетками, приводящая к некрозу и слущиванию эпителия дыхательных путей. Он разносится по организму, оказывая прямое патогенное воздействие на ткани головного мозга, сердца и других органов.

Справедливости ради следует сказать, что возбудитель гриппа не вырабатывает собственных токсинов. Интоксикация, которая возникает при болезни, обусловлена реакцией организма.

Когда иммунитет распознает нечто чужеродное, запускается целый каскад реакций по активации различных веществ. Они-то и вызывают лихорадку, головную боль и чувство разбитости.

Также при развитии интоксикации некоторую роль играют «осколки» погибших от воздействия гриппа клеток, и вещества, высвободившиеся в результате этого.

Вирус гриппа в крови способствует активации иммунной системы и выработке антител

Циркулирующие в кровяном русле вирусы активируют иммунную систему, запускается процесс выработки антител. К концу первой недели болезни количество антител становится достаточным для улучшения состояния. К концу второй недели, при благоприятном исходе, наступает выздоровление.

Источник: http://GrippTips.ru/encyclopedia/stroenie-virusa-grippa.html

Все о медицине
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: