Virusai ir Bakterijos: Mokslo Sriuba
Virusai ir bakterijos yra mikroskopiniai organizmai, turintys didelę įtaką mūsų gyvenimui ir sveikatai. Šiame straipsnyje panagrinėsime virusų ir bakterijų pasaulį, jų vaidmenį žmonijos istorijoje, poveikį sveikatai ir naujausius mokslinius atradimus, susijusius su jais. Taip pat aptarsime, kaip mokslininkai kovoja su šiais mikroorganizmais ir kokios naujos technologijos kuriamos siekiant apsaugoti mus nuo jų keliamų grėsmių.
Virusų Amžius: Epidemijos ir Evoliucinis Ryšys
Virusai žmonijos istorijoje yra sukėlę didžiules epidemijas. Vien raupai XX a. nužudė beveik 300 mln. žmonių. Taip pat svarbu prisiminti gripą, hepatitą, poliomielitą, tymus ir kitas virusines ligas, kurios paveikė milijonus žmonių visame pasaulyje.
Pasak Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro mokslininkės prof. dr., „Virusai yra neatskiriama mūsų gyvenimo dalis. Jie užkrečia ne tik žmones, bet ir gyvūnus, virusų turi augalai ir net bakterijos. Tai mūsų evoliucijos dalis.“ Šis teiginys pabrėžia, kad virusai nėra tik ligų sukėlėjai, bet ir svarbi ekosistemos dalis, dalyvaujanti evoliuciniuose procesuose.
Daugelio kadaise mirtinai pavojingų virusinių ligų nebebijome, nes mus apsaugo skiepai. Vakcina, vaizduodama ligos sukėlėją, sužadina mūsų imunitetą. Tokiu būdu gynybinės ląstelės tarsi per karines pratybas išmoksta virusą atpažinti ir, įvykus tikram puolimui, sunaikinti. Kai paplinta naujas virusas, nuo kurio vakcinos dar nėra, žmogaus imunitetui tenka veikti be išankstinio pasiruošimo.
„Mokslo Sriuba“: Kaip Veikia Skiepai?
„Mokslo sriuba“ yra ne pelno siekianti jaunų žmonių iniciatyva, kuriama bendradarbiaujant su Baltijos pažangių technologijų institutu. Ši iniciatyva siekia populiarinti mokslą visuomenėje ir pateikti sudėtingas temas suprantamu būdu. Viena iš temų, kurią nagrinėja „Mokslo sriuba“, yra skiepų veikimo principas.
Taip pat skaitykite: Pinigų spausdinimo technologijos ateitis
Bakterijos: Draugai ir Priešai
Bakterijos yra vienaląsčiai mikroorganizmai, kurie gyvena visur - dirvožemyje, vandenyje, ore ir net žmogaus organizme. Kai kurios bakterijos yra naudingos, pavyzdžiui, padeda virškinti maistą, gaminti vitaminus ir apsaugo nuo kenksmingų mikroorganizmų. Tačiau kitos bakterijos gali sukelti ligas, tokias kaip pneumonija, tuberkuliozė ir salmoneliozė.
Žmogaus mikrobiotą sudaro įvairios bakterijos, virusai, eukariotai ir kiti mikroorganizmai, bendrai vadinami archėjomis. Šie mikrobai, randami ant odos, organizmo viduje, yra ypač svarbūs - prisideda prie medžiagų apykaitos ir imuninės sistemos funkcijų stiprinimo.
Mikrobai Kosmose: Iššūkiai ir Sprendimai
Net ir visiškai sterilioje tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS), kuri yra uždara, kartu su astronautų įgula atkeliauja ir gyvena tūkstančiai mikrobų. Grupė Jet Propulsion Laboratory (JPL) mokslininkų 2019 metais ištyrė TKS randamus mikroorganizmus, siekdami išsiaiškinti jų kilmę. Iš to mokslininkai padarė išvadą, jog dvi dažniausiai sutiktos bakterijos - Enterobacteriaceae ir Staphylococcaceae yra užaugusios žmogaus organizme, paprastai randamos ant odos, nosies, pilvo ertmėse.
Šios sunkiai išvengiamos palydovės esant mikrogravitacijos sąlygoms keičia savybes ir tampa dar sunkiau išnaikinamos, nei Žemėje. Dar 2006 metais mikrobiologė Cheryl Nickerson atliko salmonelių bakterijų tyrimą. Šių bakterijų kolonija sandariame inde skrido Atlantis erdvėlaiviu, kur mikrogravitacijos sąlygomis praleido 11 dienų, o grįžus į Žemę, šiomis bakterijomis buvo užkrėsta šimtai tiriamųjų pelių. Tuo pat metu buvo vykdytas identiškas eksperimentas - salmonelės bakterijų kontrolinė grupė liko Žemėje, ja užkrėsta kita pelių kontrolinė grupė. Jau po kelių dienų paaiškėjo, jog kosmose užaugusia salmonele užkrėstos pelės susirgo dažniau ir pradėjo mirti dviem dienomis anksčiau už kontrolinės grupės peles. Tai buvo pirmasis in vivo eksperimentas, įrodęs suaktyvėjusį bakterijų pavojų po kosminio skrydžio.
Brevundimonas sp. ESA1 bakterinių patogenų bioplėvelės dažnai formuojasi sunkiai pasiekiamose, drėgnose vietose - vamzdynuose, vidinėse sistemose, uždengtose plokštėmis, tarp elektronikos prietaisų, klimato kontrolės ir vandens perdirbimo sistemose. Susiformavus bioplėvelėms atsiranda reali grėsmė įrangos veiksmingumui ir astronautų sveikatai.
Taip pat skaitykite: Mokslo populiarinimas pasaulyje
Antimikrobinės Technologijos Kosmose
Tačiau šiai problemai spręsti yra vystoma keletas antimikrobinių priemonių. Europos kosmoso agentūroje yra plėtojamos savaiminio nusivalymo dangos, paviršius padengiant titano oksidu. Titano oksidas, apšviestas UV šviesos, reaguoja su vandens garų lašeliais, esančiais ore ir skaido laisvuosius deguonies radikalus, kurie žudančiai veikia visas bakterijas.
Kita puiki antimikrobinė technologija, tyrinėjama ir Lietuvoje, yra antimikrobinė fotodinaminė terapija. Šis metodas yra biologijos, chemijos ir fizikos bendradarbiavimo rezultatas, pirmą kartą pradėtas tyrinėti prieš kelis dešimtmečius ir jau taikomas medicinoje. Antimikrobinės fotodinaminės terapijos svarbiausi kompenentai: šviesai jautri medžiaga, vadinama fotosensibilizatoriumi, atitinkamo bangos ilgio šviesa fotosensibilizatoriui aktyvuoti ir deguonis. Sujungus šiems trims veiksniams į vieną, sužadinamos fotooksidacinės reakcijos, kurių metu išsiskiria ląsteles žudančios reaktyvaus deguonies formos. Šiuo metodu pasiekiamas norimas aukštesnis sterilumo lygis, naikinamos bakterinių patogenų bioplėvelės, randamos ant įvairių paviršių, maiste, vandenyje. Taip pat, naikinami net ir virusai, grybai - tai ypač platus veikimo spektras, lyginant su antibiotikais, veikiančiais tik prieš bakterijas. Kitas antimikrobinės fotodinaminės terapijos privalumas - minėtos ląsteles žudančios reaktyvaus deguonies formos išsiskiria vos per kelias sekundes, todėl procesas greitas ir veikia lokaliai vietas, padengtas fotosensibilizatoriumi.
Įdomu, jog šią novatorišką technologiją tiria ir vysto Vilniaus universiteto mokslininkai, fizikos fakulteto fotonikos ir nanotechnologijų instituto apšvietimo grupėje, kuriai vadovauja dr. Pranciškus Vitta. Ši grupė tiria natūralius fotosensibilizatorius: maisto dažiklį, iš augalų išskiriamą chlorofiliną ir vitaminą B2 - riboflaviną. Tyrinėjant fotosensibilizatorius, mokslininkams svarbu sužinoti jų spektrines savybes, taip sužinoma apie jų sandarą, kaip šios savybės keičiasi kintant tirpalo koncentracijoms, vertinamas medžiagos stabilumas šviesoje. Tiriant šviesos sugerties spektrus fotometrijos metodais nustatoma, kuris šviesos bangos ilgis, kitaip tariant kokios spalvos šviesa geriausiai aktyvuos medžiagą ir atskleis didžiausią fotosensibilizatoriaus potencialą. Šis parametras yra labai svarbus renkantis, kurį fotosensibilizatorių geriausia naudoti pasirinktam pritaikymui, juk šios spalvos lempas teks sumontuoti kosminiame laive, norint taikyti inaktyvaciją fotodinamine terapija!
Fotonikos ir nanotechnologijų instituto mokslininkė dr. Irina Buchovec teigia, jog netinkamai parinkta šviesa gali būti kenksminga žmogaus organizmui, kaip pavyzdžiui ultravioletinė spinduliuotė, galinti sukelti odos vėžį. Šios grupės tyrimuose naudojama mėlyna šviesa nekenkia žmogui bei prasiskverbia giliaus, nei ultravioletiniai spinduliai dėl ilgesnio bangos ilgio. Būtent natūralūs fotosensibilizatoriai turi potemcialo sukelti revoliuciją maisto apsaugoje, nes natūraliu fotosensibilizatoriumi padengus šviežius maisto produktus ir reakciją suaktyvinus mėlyna šviesa, maistą būtų galima suvalgyti jo net nenuplovus! Tai neįtikėtinai naudinga siekiant kosmoso sąlygose pratęsti šviežių produktų galiojimo laiką, apsaugoti kosminėje stotyje augančius vaisius ir daržoves nuo ligų, ir taupyti ypač brangius vandens išteklius.
Apsauga nuo Mikroorganizmų: Kasdieniai Patarimai
Nors mokslininkai nuolat kuria naujas technologijas kovai su virusais ir bakterijomis, kiekvienas iš mūsų gali prisidėti prie savo ir aplinkinių sveikatos saugojimo. Štai keletas kasdienių patarimų:
Taip pat skaitykite: Renginiai Molėtuose: „Mokslo sriuba“
- Dažnai plaukite rankas. Tai vienas efektyviausių būdų pašalinti mikroorganizmus nuo rankų.
- Venkite kontakto su sergančiais žmonėmis. Jei įmanoma, laikykitės atstumo nuo žmonių, kurie serga peršalimo ligomis ar gripu.
- Vakcinuokitės. Skiepai padeda apsisaugoti nuo daugelio pavojingų virusinių ir bakterinių ligų.
- Laikykitės sveikos gyvensenos. Subalansuota mityba, reguliarus fizinis aktyvumas ir pakankamas miegas stiprina imuninę sistemą ir padeda organizmui kovoti su infekcijomis.
- Valgykite saugiai paruoštą maistą. Tinkamai termiškai apdorokite maistą, kad sunaikintumėte kenksmingas bakterijas.
tags: #virusai #ir #bakterijos #mokslo #sriuba