Вирусные клетки действуют как настоящие шпионы. Исследование показало, что они не просто стремятся атаковать клетки хозяина, но еще и хотят занять максимально выгодное положение в организме.
Вирусы попадают в организм разными путями — это определяет тип инфекции и ее симптомы. После того как вирус все же прорвался внутрь, ему необходимо обосноваться в клетке-мишени и запустить процесс размножения. Сначала он прикрепляется к клетке, потом проникает внутрь, затем теряет белковую оболочку, освобождая генетический материал (ДНК или РНК). Клетка «обманывается» и начинает выполнять инструкции вирусного генома.
Специалисты из Института окружающей среды и устойчивого развития в Великобритании провели исследование, в котором доказали: вирусы умеют «обманывать» друг друга. Эксперты сконцентрировались в своей работе на бактериофагах — вирусах, которые заражают исключительно бактериальные клетки. Они встречаются в почве, водоемах, на продуктах, в кишечнике человека и животных.
Исследователи выяснили, как вирусы обмениваются молекулярными сигналами в окружающей среде. Эти сигналы помогают им определять момент для размножения и выстраивать взаимодействие с клетками-хозяевами.
Опыт показал, что бактериофаги после проникновения в клетку не сразу начинают атаковать. Их поведение напрямую будет зависеть от ситуации: фаги подслушивают сигналы, предназначенные для других видов вирусов, иногда даже очень далеких родственников. Сигнальные химические пути, которые строятся на основе пептидов, могут давать подсказки. Например, что сейчас выгоднее атаковать, так как условия для этого самые благоприятные, или стоит уйти в спячку, подождав до лучших времен.
Однако эти пептидные «подсказки» тоже могут быть ошибочными. Вирусы словно пытаются манипулировать друг другом, подсказывая невыгодные решения. Ученым даже удалось зафиксировать, как такие ошибочные «инструкции» меняют их стратегию: процесс репликации может ускоряться или замедляться, а поведение — отклоняться от ожидаемого.
Исследование показало, что у вирусных сообществ существует сложная система взаимодействия. Обмен сигналами происходит постоянно, при этом инструкции не всегда верные, что способно повлиять на динамику всей популяции.
Почему важно изучать бактериофаги
Бактериофаги не заражают человека и не способны поражать клетки человеческого организма. Их мишенью становятся исключительно бактериальные клетки — конкретные виды или штаммы бактерий.
Однако бактериофаги могут присутствовать в организме человека, например в кишечнике. Именно в этом органе сосредоточено до 80% иммунной системы, что существенно влияет на наше самочувствие и здоровье.
Кроме того, бактериофаги очень важны в медицине для лечения бактериальных инфекций. Препараты на их основе применяют для обработки ран, полосканий, микроклизм. Растворы, таблетки, мази помогают лечить бактериальные инфекции, особенно те, что уже устойчивы к антибиотикам.
Ученые также уверены, что те же правила работают и для вирусов, атакующих болезнетворные бактерии человека. Сейчас требуются дополнительные исследования, однако есть надежда, что в будущем мы научимся управлять вирусными коммуникациями, замедляя или останавливая течение болезни.
