Bakteria a wirus – co je różni?
Zarówno dla bakterii, jak i dla wirusa charakterystyczny jest ich mikroskopijny rozmiar. Cecha ta zdecydowała nie tylko o wyodrębnieniu tej grupy z królestwa roślin i zwierząt, ale również o specyficzności ich budowy, aktywności i różnorodności. Co różni bakterie i wirusy?
Różnice w budowie
Komórka bakteryjna zbudowana jest w stosunkowo prosty sposób w porównaniu do komórki zwierzęcej. Jej ściana otacza liczne elementy wewnątrzkomórkowe warunkujące przetrwanie. Dzięki dużemu stosunkowi powierzchni bakterii do jej objętości, bakteria może zintensyfikować swój metabolizm oraz szeroko oddziaływać ze środowiskiem.
Wirus charakteryzuje się jeszcze mniej złożoną budową. Nazywany jest wirionem lub cząstką wirusową, która zbudowana jest z kwasu nukleinowego pokrytego białkowym płaszczem, czyli kapsydem. Chroni on przed niekorzystnym działaniem środowiska względnie nietrwały materiał genetyczny.
Antybiotyk kontra wirus i bakteria
W przeciwieństwie do bakterii, wirusy zawierają tylko jeden rodzaj kwasów nukleinowych – RNA lub DNA. Co więcej, samo posiadanie kwasu nukleinowego nie oznacza dla wirusa możliwości reprodukcji, gdyż proces jego namnażania jest uzależniony od komórki żywej. Z tego też powodu infekcji wirusowych nie należy leczyć antybiotykami. Antybiotyki nie zadziałają na wirusa również dlatego, że nie ma on ściany komórkowej, a hamowanie jej syntezy jest jednym z mechanizmów działania antybiotyków.
Cechą unikatową bakterii jest ich zdolność do formowania plazmidów, czyli autonomicznych fragmentów DNA, które kodują dodatkowe cechy, np. przekształcanie szlaków metabolicznych czy oporność na antybiotyki. Plazmidy przekazywane są z komórki do komórki, dzięki czemu bakterie znacznie zwiększają swoje szanse na przetrwanie w danym środowisku.
Kim jest gospodarz wirusa?
Wirus, by mógł się namnożyć, potrzebuje do tego gospodarza, którego funkcje może pełnić np. komórka zwierzęca będąca podstawowym budulcem m.in. organizmu człowieka. Dla takiej komórki oznacza to najczęściej zmiany w metabolizmie skutkujące odtwarzaniem nowych informacji genetycznych wirusa zamiast właściwych składników komórki. Oprócz tego, wniknięcie wirusa może powodować śmierć komórki.
Istnieje w przyrodzie mikroorganizm nazywany bakteriofagiem. Jest to wirus, dla którego gospodarzem jest komórka bakteryjna. Co ciekawe, wyróżnia się zaledwie kilka gatunków bakterii, które nie wchodzą w taką interakcję z wirusami.
Obecność bakterii nie zawsze oznacza chorobę
Spośród niezliczonych gatunków bakterii występujących w przyrodzie, większość nie stanowi zagrożenia dla zdrowia człowieka. Przykładem symbiotycznego układu między człowiekiem a bakteriami, czyli sytuacji, w której obydwie strony otrzymują korzyści, jest mikrobiom jelitowy. Jelito człowieka okazuje się być skomplikowanym ekosystemem, w którym bakterie kształtują układ immunologiczny, oddziałując na stan naszego zdrowia. Dlatego też wydaje się, że badania nad pożytecznym wpływem bakterii na kondycję układu odpornościowego mogą w przyszłości prowadzić do stworzenia nowych biologicznych terapii.
Z kolei wirusy jako bezwzględne pasożyty wewnątrzkomórkowe, które są niezdolne do samodzielnego przekazywania materiału genetycznego, są obecnie najczęstszą przyczyną występowania chorób zakaźnych wśród ludzi.
Sposoby walki z wirusem i bakterią
Obecnie dysponujemy szerokim wachlarzem bakteriobójczych i bakteriostatycznych środków, które skutecznie hamują rozwój komórki bakteryjnej lub skutkują jej śmiercią. Przykładem jest formaldehyd (jako roztwór nazywany formaliną) stosowany w dezynfekcji, jak również antybiotyki w farmakoterapii.
Natomiast w wyniku unikatowej właściwości wirusa, jaką jest zależność od podstawowego procesu metabolicznego swojego gospodarza, bardzo problematyczne okazuje się wyeliminowanie wirusa z organizmu, nie szkodząc przy tym komórkom gospodarza. Obietnicą przyszłości są terapie antyretrowirusowe, które polegają na przyjmowaniu przez pacjenta leków uderzających m.in. w enzymy wirusa. Takie leki już teraz okazują się być skuteczne w leczeniu pacjentów zakażonych wirusem HIV czy chorych na wirusowe zapalenie wątroby typu C.
Choć sposoby eradykacji obu typów mikroorganizmów są różne, metody profilaktyki infekcji okazują się być podobne. Należą do nich przede wszystkim szczepienia, które skutecznie chronią przed wieloma niebezpiecznymi dla zdrowia patogenami i zapobiegają groźnym powikłaniom.
Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych powodowane przez meningokoki i pneumokoki (bakterie) oraz WZW typu B, świnka, odra, różyczka wywołane przez wirusy to tylko jedne z przykładów chorób, przeciwko którym warto zaszczepić siebie i swoje dzieci. Należy również pamiętać, iż prowadzenie zdrowego trybu życia, czyli odpowiednia dieta, częsta aktywność fizyczna i unikanie stresogennych bodźców, pełni istotną rolę w prawidłowym funkcjonowaniu układu odpornościowego.
Różnice w budowie, odmienne właściwości i procesy regulacyjne pomiędzy wirusem a bakterią przekładają się na ich zdolności adaptacyjne i stopień uniezależnienia się od środowiska. Zrozumienie tych różnic pozwala na stosowanie skutecznych rozwiązań w walce o zdrowie człowieka.
Przeczytaj również:
Środki biobójcze czy zwykłe mydło – co jest skuteczniejsze?
Źródła:
- Schlegel H., Mikrobiologia ogólna, PWN, Warszawa 2008.
- Kunicki-Goldfinger W.J.H., Życie bakterii, PWN, Warszawa 1998.
- „ Nowe” i „stare” antybiotyki – mechanizmy działania i strategie poszukiwania leków przeciwbakteryjnych, Polskie Towarzystwo Przyrodników im. Kopernika, 2017.
- Kosmos Problemy Nauk Biologicznych, Tom 66, numer 1 (314), s. 109-124.