Как дезинфицирующие средства убивают вирусы

Кипячение воды, хлорирование плавательных бассейнов, натирание хлоркой сантехники — каждый из нас знаком с основными способами дезинфекции. Хотя все они довольно эффективны и широко применяются, мы до сих пор не до конца понимаем, как эти доказавшие свою надёжность методы убивают вирусы.

В результате проведённого исследования, отчёт о котором опубликован в журнале Environmental Science and Technology, сотрудники Федерального политехнического института Лозанны (Швейцария) выяснили, что не все дезинфицирующие средства работают одинаково. Начать же следует от яйца — с вируса. Каждый вирус обладает геномом и защищающей его белковой оболочкой (капсидом), которая, в свою очередь, может содержать другие (более функциональные) протеины. Оказывается, каждый из обеззараживающих методов обладает совершенно разным воздействием, проводя атаку лишь на какой-то один или сразу на несколько вирусных компонентов.

Для того чтобы вирус оставался опасным, способным к инфицированию, он должен сохранить все три свои дара: прикрепляться к клеткам хозяина, «инжектировать» свой генетический материал в клетку хозяина и реплицироваться. Так как же вирусы реагируют на пастеризацию, хлорирование и УФ-облучение?

Каждый способ обеззараживания действует по-своему. Но самыми эффективными стоит признать хлорирование, активный кислород и УФ, так как они разрушают и капсид, и геном. (Иллюстрация ACS.)

Как все знают, пастеризация (кипячение, в упрощённом смысле) используется для обеспечения долгой сохранности пищевых продуктов, таких как молоко. Исследование показало, что термическая обработка первым делом разрушает наиболее функциональные протеины на поверхности вирусов, что приводит к ингибированию их способности связываться с клетками хозяина. В результате вирус перестаёт распознавать подходящие для инфицирования клетки и теряет заразность.

Дезинфицирующие свойства УФ-света используются более века. Больничные помещения, пищевые блоки и вентиляционные системы часто оборудованы ультрафиолетовыми лампами, позволяющими бороться с размножением опасных патогенов. Это метод применяет сразу два механизма воздействия. Во-первых, высокая энергия УФ-света способна запустить реакции, результатом которых становится разрушение спрятанного в капсиде генома и, как следствие, гибель вируса. Кроме того, происходит распад самого капсида, что делает невозможным «инжектирование» вирусного генома в клетку хозяина, даже если повреждённый вирус сохранит свой геном и сможет до неё добраться и присоединиться.

Хлорирование питьевой воды или воды в плавательных бассейнах влечёт за собой точно такие же последствия для вирусов, как и облучение ультрафиолетом, — распад генома и (или) капсида.

Варианты действия других популярных дезинфицирующих средств схематично представлены на рисунке.

Подготовлено по материалам Федерального политехнического института Лозанны.