Virus là gì? Cấu tạo, hình thái và các đặc điểm của Vi-rút?

1. Virus là gì?

Virus là một loại tác nhân gây nhiễm trùng nhỏ siêu, chỉ có thể nhân lên trong tế bào sống của vật chủ, bao gồm cả vi khuẩn, thực vật và động vật. Virus có khả năng gây nhiều bệnh ở con người và động vật. Kích thước của virus vô cùng nhỏ, từ 0,02 đến 1 micromet, không thể nhìn thấy bằng kính hiển vi quang học. Vi-rút được phân loại dựa trên vật liệu di truyền, cấu trúc và phương pháp sao chép của nó.

Vi-rút có thể lây lan từ người sang người, từ động vật sang người hoặc từ người sang động vật. Phương thức lây lan phổ biến nhất là qua các giọt bắn từ đường hô hấp của người bị nhiễm bệnh khi ho, hắt hơi hoặc nói chuyện. Những người xung quanh có thể bị nhiễm virus khi tiếp xúc với mắt, mũi hoặc miệng của họ. Virus cũng có thể lây lan qua tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với các bề mặt bị ô nhiễm virus, ví dụ như tay, quần áo, đồ dùng cá nhân của người bệnh. Ngoài ra, virus cũng có thể lây lan qua không khí, máu, dịch cơ thể hoặc côn trùng chứa virus.

2. Đặc điểm của virus:

• Cấu trúc đơn giản: Virus chỉ bao gồm một chuỗi chất liệu di truyền (ARN hoặc ADN) được bao bọc bởi một lớp bảo vệ gọi là vỏ protein. Chúng không có cấu trúc tế bào như các hệ thống sống khác.

• Không có khả năng tự sinh sản: Virus không thể tự nhân rộng hoặc tồn tại độc lập. Thay vào đó, chúng xâm nhập vào các tế bào của vật chủ và sử dụng các thành phần của tế bào đó để sao chép và sản xuất thêm bản sao của chính nó.

• Gây bệnh: Virus có khả năng tấn công và gây tổn thương cho các hệ thống sống mà chúng xâm nhập vào. Chúng có thể làm hỏng tế bào, suy yếu sự hoạt động của hệ thống miễn dịch và gây ra các triệu chứng bệnh.

• Đa dạng: Có rất nhiều loại virus khác nhau, mỗi loại có khả năng tấn công và lây lan trong các hệ thống sống khác nhau. Ví dụ, có virus ảnh hưởng đến con người như HIV, cúm, cảm lạnh và có virus tác động đến động vật và thực vật.

• Cần một vật chủ: Virus cần một vật chủ để tồn tại và nhân rộng. Chúng tìm cách xâm nhập vào tế bào của vật chủ và sử dụng các cơ chế của tế bào đó để sao chép và sản xuất thêm virus.

• Có khả năng biến đổi và tiến hóa: Virus có khả năng thay đổi và tiến hóa theo thời gian. Điều này có thể tạo ra các biến thể mới của virus và làm cho việc phòng ngừa và điều trị trở nên khó khăn.

3. Cấu trúc của virus:

Cấu trúc của virus bao gồm hai phần chính: lõi nucleic acid (ADN hoặc ARN, kép hoặc đơn) và lớp vỏ protein (capsid) được cấu thành từ các đơn vị protein gọi là capsomer. Cấu trúc phức hợp của virus gồm nucleic acid và protein được gọi là nucleocapsid.

Một số virus cũng có màng bao bên ngoài lớp vỏ protein, được hình thành từ lipid và glycoprotein của tế bào chủ.

Hình dạng của virus có sự khác biệt, từ xoắn ốc hay hình khối đa mặt đơn giản đến các cấu trúc phức tạp hơn. Kích thước trung bình của một virus khoảng từ 0,02 đến 0,3 micromet, mặc dù một số loại virus lớn có chiều dài lên tới 1 micromet.

Quá trình nhân lên của virus bao gồm các bước: gắn kết, xâm nhập, khử bỏ vỏ, sao chép, tổng hợp protein, lắp ráp và giải phóng. Quá trình nhân lên của virus phụ thuộc vào loại nucleic acid, cấu trúc và tính chất của virus, cũng như loại tế bào chủ.

4. Hình thái của virus:

Hình thái của virus là biểu hiện bên ngoài của cấu trúc virus, bao gồm vỏ capsid, vỏ bên ngoài và các yếu tố khác như spike (gai) glycoprotein hoặc đuôi. Có ba loại hình thái chính của virus: xoắn, khối và hỗn hợp.

• Hình thái xoắn: virus có vỏ capsid sắp xếp theo kiểu xoắn của chuỗi acid nucleic, tạo thành dạng sợi, que hoặc cầu. Ví dụ: virus cúm, virus sởi, virus bệnh lá và tác nhân gây bệnh thuốc lá.

• Hình thái khối: virus có vỏ capsid sắp xếp theo dạng khối nhiều mặt, thường là hình 20 mặt tam giác đều. Ví dụ: virus adeno, virus bại liệt, virus HIV.

• Hình thái hỗn hợp: virus có phần đầu là cấu trúc khối, phần đuôi là cấu trúc xoắn. Ví dụ: virus phage.

Hình thái của virus liên quan đến cách xâm nhập và nhân lên trong tế bào chủ. Ví dụ: virus có spike glycoprotein có thể tương tác với màng tế bào chủ, virus có đuôi có thể tiêm acid nucleic vào tế bào chủ.

5. Vòng đời của virus:

Vòng đời của virus là quá trình mà virus xâm nhập vào và nhân lên trong tế bào chủ, tạo ra các hạt virus mới và thoát ra khỏi tế bào chủ. Vòng đời của virus có thể khác nhau tùy thuộc vào loại acid nucleic (ADN hoặc ARN), cấu trúc vỏ bên ngoài, loại tế bào chủ và cơ chế nhân lên. Tuy nhiên, có thể chia vòng đời của virus thành các giai đoạn chung sau:

• Giai đoạn hấp phụ: virus gắn kết đặc hiệu với thụ thể trên màng tế bào chủ, sử dụng các yếu tố trên bề mặt như spike glycoprotein hoặc đuôi.

• Giai đoạn xâm nhập: virus hoặc nucleocapsid (cấu trúc bao gồm vỏ capsid và acid nucleic) nhập vào bên trong tế bào chủ, thông qua các cơ chế như sự hợp nhất của màng, kênh ion hoặc tiêm trực tiếp.

• Giai đoạn giải phóng: acid nucleic của virus thoát ra khỏi vỏ capsid và sẵn sàng để tiến hành tổng hợp.

• Giai đoạn tổng hợp: acid nucleic của virus điều khiển tế bào chủ để sản xuất các thành phần cho virus, như sao chép acid nucleic, tổng hợp protein vỏ capsid và protein vỏ bên ngoài.

• Giai đoạn lắp ráp: các thành phần của virus được lắp ráp lại thành các hạt virus mới trong hoặc bên ngoài tế bào chủ.

• Giai đoạn phóng thích: các hạt virus mới thoát ra khỏi tế bào chủ, thông qua các cơ chế như sự tan màng, tiết vào qua màng hoặc hợp nhất màng.

Một số virus có thể ẩn nấp trong tế bào chủ trong thời gian dài, không gây nhiễm trùng hoặc bệnh lý. Được gọi là giai đoạn tiềm ẩn hoặc lizogen. Trong giai đoạn này, acid nucleic của virus có thể kết hợp với acid nucleic của tế bào chủ hoặc tồn tại độc lập. Khi điều kiện thuận lợi, acid nucleic của virus sẽ được kích hoạt và tiếp tục quá trình tổng hợp và lytic.

6. Lợi ích và tác hại của virus:

Virus có thể gây ra nhiều bệnh cho con người, động vật và thực vật, nhưng cũng có thể mang lại một số lợi ích cho sức khỏe và nghiên cứu.

Một số lợi ích của virus bao gồm:

• Sản xuất vaccin: Vaccin là một dạng chứa virus đã bị giảm độc hoặc đã chết, được tiêm vào cơ thể để kích thích hệ miễn dịch tạo ra kháng thể chống lại virus đó. Ví dụ: vaccin dại, vaccin cúm, vaccin viêm gan B, vaccin COVID-19…

• Sản xuất các chế phẩm sinh học: Virus có thể được sử dụng để truyền gen vào tế bào hoặc vi khuẩn, giúp sản xuất ra hormone, protein hoặc enzyme có ích cho y tế và công nghiệp. Ví dụ: virus lambda được sử dụng để sản xuất insulin, virus M13 được sử dụng để sản xuất interferon…

• Điều trị ung thư: Một số loại virus có khả năng tấn công và tiêu diệt các tế bào ung thư mà không ảnh hưởng đến các tế bào khỏe mạnh. Đây là một phương pháp điều trị mới gọi là vi-rút oncolytic (virus phá hủy ung thư). Ví dụ: virus herpes simplex đã được chỉnh gen để điều trị ung thư da, virus vaccinia đã được chỉnh gen để điều trị ung thư gan…

Một số tác hại của virus bao gồm:

• Gây bệnh: Virus có thể xâm nhập vào các tế bào sống và sử dụng cơ chế của chúng để nhân lên và lây lan ra bên ngoài. Quá trình này gây tổn thương cho các tế bào và các cơ quan, dẫn đến các triệu chứng bệnh. Ví dụ: virus cúm gây sốt, ho, đau họng; virus HIV gây suy giảm miễn dịch; virus SARS-CoV-2 gây COVID-19…

• Gây biến đổi di truyền: Virus có thể chèn gen của mình vào gen của tế bào chủ, gây thay đổi tính chất và chức năng của tế bào. Điều này có thể gây ra các biến đổi di truyền bất lợi hoặc nguy hiểm cho con người và các loài khác. Ví dụ: virus HPV gây biến đổi gen của tế bào niêm mạc âm đạo và cổ tử cung, gây ung thư; virus T-DNA gây biến đổi gen của các loài thực vật, gây ra u mô…

7. Phương pháp phòng ngừa và điều trị bệnh do virus gây ra:

Các bệnh do virus gây ra là những bệnh truyền nhiễm có thể ảnh hưởng đến nhiều cơ quan và hệ thống trong cơ thể con người. Một số bệnh do virus gây ra rất nguy hiểm và có thể dẫn đến tử vong, như lao, viêm gan B, bại liệt, sởi, quai bị, rubella, viêm đường hô hấp cấp do virus corona (nCoV) và nhiều bệnh khác.

Phương pháp phòng ngừa và điều trị các bệnh do virus gây ra phụ thuộc vào loại virus và mức độ nghiêm trọng của bệnh. Một số biện pháp chung để phòng ngừa các bệnh do virus gây ra là:

• Tiêm chủng vắc-xin cho trẻ em và người lớn nhằm bảo vệ khỏi các bệnh có thể phòng ngừa bằng vắc-xin, như lao, viêm gan B, bại liệt, DPT (bạch hầu, ho gà, uốn ván), Hib, phế cầu khuẩn, virus rota, sởi, quai bị và rubella.

• Đeo khẩu trang y tế khi tiếp xúc với người bệnh hoặc khi có triệu chứng ho, hắt hơi, sốt.

• Rửa tay thường xuyên với xà phòng hoặc dung dịch sát khuẩn.

• Tránh chạm vào mắt, mũi và miệng khi tay chưa được rửa sạch.

• Tránh tiếp xúc gần với người bệnh hoặc có triệu chứng nghi ngờ nhiễm virus.

• Ăn uống đầy đủ chất, uống đủ nước, giữ ấm cơ thể và nghỉ ngơi đầy đủ khi bị ốm.

• Đến khám bác sĩ ngay khi có dấu hiệu nghi ngờ nhiễm virus hoặc khi triệu chứng kéo dài hoặc trở nên nặng hơn.

• Tuân thủ đúng chỉ định của bác sĩ về việc sử dụng thuốc hoặc điều trị hỗ trợ.

Phương pháp điều trị các bệnh do virus gây ra có thể khác nhau tùy thuộc vào loại virus và tình trạng của người bệnh. Một số loại virus có thể tự hồi phục sau một thời gian ngắn mà không cần sử dụng thuốc. Các loại virus khác có thể yêu cầu sử dụng thuốc kháng virus để ức chế quá trình nhân lên của virus trong cơ thể. Một số loại virus khác không có thuốc điều trị hiệu quả và chỉ có thể sử dụng các biện pháp hỗ trợ để giảm triệu chứng và ngăn ngừa biến chứng. Trong một số trường hợp nghiêm trọng, người bệnh có thể cần nhập viện để được theo dõi và điều trị chủ động.

Chú thích: Bài viết này đã được chỉnh sửa bởi Dnulib.