Текст книги "Многоликий вирус. Тайны скрытых инфекций"

Автор книги: Виктор Зуев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 15 страниц) [доступный отрывок для чтения: 6 страниц]

Значит, в Москве НАТУРАЛЬНАЯ ОСПА!!!

^{Светлана Сергеевна Маренникова}

С невиданной оперативностью был создан штаб по борьбе с оспой. Лаборатории С. С. Маренниковой поручили диагностику всех случаев имеющихся и вновь возникающих заболеваний. А это означало ежедневный забор материала от больных людей и его анализ, а кроме того, и анализ материалов, поступающих от жителей города (вплоть до выезда в посольства), многим из которых стало казаться, что у них начинается оспа (ведь у страха глаза велики!).

В первый же день на вопрос: «Кто поедет в Боткинскую брать материал от больных?» – полный энтузиазма, я, не колеблясь, предложил свою кандидатуру и вскоре в автомобиле «ЗИМ» главного врача больницы торжественно въехал на территорию больницы.

Процедура оказалась не такой романтичной, как мне по наивности представлялось: раздевание донага, душ, надевание больничного белья, двух медицинских халатов (один на другой), медицинской шапочки, двух пар резиновых перчаток и марлевой маски с колоссальным комом ваты. Проблема возникла с резиновыми сапогами: у меня 45-й, а мне предложили на выбор 42-й или 43-й, но… оба правых. Я выбрал последний вариант, а пришлось проработать в палатах с больными пять часов подряд.

Началось повальное прививание оспенной вакциной всех жителей Москвы. Специальная комиссия выявляла и немедленно госпитализировала всех, кто находился в контакте с погибшим художником или членами его семьи, и даже тех, что контактировал с контактировавшими.

Боткинскую больницу перевели на казарменное положение (посещение больных запрещено, все сотрудники больницы живут в больнице). Между прочим, в Боткинской больнице обслуживающий персонал уже тогда насчитывал несколько тысяч человек. Кроватей и матрасов хватило на всех, а вот белья – нет. Оперативно специальным постановлением Совета Министров Союза ССР, был вскрыт неприкосновенный бельевой запас по «линии» противовоздушной обороны.

Вспышке не дали разрастись, и в начале зимы 1960 года оспа в Москве была ликвидирована. Из 46 заболевших трое умерли. У ряда пациентов наблюдали развитие так называемого вариолоида,т. е. оспы привитых.

Еще в 1958 году бывший тогда директором НИИ вирусологии им. Д. И. Ивановского академик В. М. Жданов на 11-й Ассамблее Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) выступил с предложением о создании программы глобальной ликвидации оспы. И такая программа была принята. В ее выполнение решающую лепту внесли наши отечественные ученые: и изготовлением вакцины (более 1,5 миллиарда доз было передано безвозмездно), и личным участием в организации и проведении массовых прививок в различных странах Азии и Африки. Затраченные усилия, как мы знаем, не пропали даром – оспа ликвидирована на земном шаре! Последний случай заболевания оспой человека был зафиксирован в 1977 г. в Сомали.

В 1978 году Исполком ВОЗ утвердил создание глобальной комиссии по сертификации ликвидации оспы в мире в составе 21 представителя из 19 стран мира. От СССР в состав комиссии вошли заместитель министра здравоохранения СССР П. Н. Бургасов и постоянный член оспенного комитета ВОЗ профессор С. С. Маренникова. 9 декабря 1979 года П. Н. Бургасов и С. С. Маренникова вместе с остальными членами комиссии поставили свои подписи под Декларацией ВОЗ, удостоверяющей ликвидацию оспы в мире, и в мае 1980 года ВОЗ официально оповестила об этом все государства нашей планеты.

Но есть ли гарантия того, что эпидемии оспы не вспыхнут вновь? Увы! Такой гарантии сегодня никто дать не может. Теоретически существует угроза возникновения новых вспышек этого заболевания.

Правда, вирус натуральной оспы хранится сегодня в условиях особо строгого режима лишь в двух специальных лабораториях – в Центре по контролю за заболеваниями в городе Атланта (штат Джорджия, США) и в Научно-исследовательском центре вирусологии и биотехнологии в поселке Кольцово (Новосибирская область, Россия). Однако существуют вирус оспы коров и вирус оспы обезьян, которые иногда заражают людей и даже способны передаваться от человека к человеку. В последнее время случаи передачи вируса оспы обезьян от человека к человеку несколько участились, что объясняют снижением иммунитета у людей.

Такое социальное явление, как терроризм, и теоретическая возможность мутации вирусов оспы коров и обезьян заставляют специалистов ВОЗ осуществлять постоянный строгий контроль за режимом в двух упомянутых выше специальных центрах хранения вируса и поддерживать определенный запас оспенной вакцины, то есть вынуждают «держать порох сухим».

Другим примером непрекращающихся малоприятных встреч человека с вирусами могут служить мировые пандемии гриппа. Да, есть гриппозные вакцины. И их применение несколько снижает заболеваемость среди привитых, но… Во-первых, заболеваемость гриппом превосходит заболеваемость всеми известными ныне инфекционными болезнями вместе взятыми (!), а во-вторых, существует несколько разновидностей вирусов гриппа, благодаря чему нередко вместо приготовленной заранее вакцины приходится в срочном порядке (эпидемия не ждет!) готовить новую, т. е. из другой разновидности вируса. Этими причинами и объясняется все еще высокая заболеваемость гриппом в мире.

Серьезное изучение вирусов гриппа человека началось с 1933 года, когда англичане В. Смит, К. Эндрюс и П. Лейдлоу впервые выделили этот вирус от больного, а затем заразили выделениями белых африканских хорьков. Позднее этот вирус получил наименование вирус гриппа типа А.Семь лет спустя, в 1940 году, Т. Френсис выделил вирус гриппа другого типа, который определили как вирус гриппа типа В.И, наконец, еще через семь лет, в 1947 году, Р. Тейлор выделил вирус, отличавшийся от первых двух, он был обозначен как вирус гриппа типа С.

В связи с особыми свойствами наибольшее эпидемическое значение имеет вирус гриппа типа А.В XX веке было зарегистрировано три пандемии гриппа человека, разразившиеся в 1918, в 1957 и в 1968 годах, и одна глобальная эпидемия в 1977 году, во время которой во всем мире гриппом переболело около полумиллиарда (!) человек.

Коварной особенностью вирусов гриппа, главным образом вируса гриппа типа А, оказалась их способность изменять свои свойства в результате двух событий – так называемых «антигенного дрейфа» и «антигенного шифта». Под антигенным дрейфомпонимают незначительные изменения одного из поверхностных антигенов (Η-антигена), вызванные точечными мутациями в гене, контролирующем его образование. Такие мутации приводят к определенным незначительным изменениям свойств поверхностного белка вируса – гемагглютинина. В случае же антигенного шифтаимеет место полная замена гена, что может происходить, например, в результате так называемой рекомбинации– генетического обмена между двумя разными вирусами гриппа. Подобное событие уже приводит к смене подтипа вируса по одному или даже двум антигенам, и такие новые варианты вирусов способны вызвать крупные эпидемии или даже пандемии.

Так, например, пандемии в 1957 году «азиатского» гриппа и в 1968 году «гонконгского» гриппа были обусловлены внедрением в генетический материал вирусов человека генетического материала вируса гриппа птиц. А вот недавняя (в 2009 году) пандемия гриппа была вызвана вирусом гриппа типа А, в генетический материал которого оказался внедренным генетический материал вируса гриппа свиней.

Но и это еще не все. Во второй половине XX века трудно было поверить, что где-то на нашей планете еще могло быть обнаружено заболевание, и, более того, массовое заболевание с высокой смертностью, вызванное новым, доселе неизвестным вирусом. Но, увы, такое случалось не раз. Вот несколько примеров.

В 1967 году в Марбурге и во Франкфурте-на-Майне (ФРГ), а также в Белграде (СФРЮ) неожиданно вспыхнуло тяжелое заболевание среди сотрудников научно-исследовательских институтов, занимавшихся приготовлением и изучением клеточных культур из органов африканских зеленых мартышек, привезенных для этого из Уганды. Всего заболели 25 человек, из них семеро погибли; а от заболевших заразились еще б человек. Два года спустя, в январе 1969 года, в далекой Нигерии в христианской миссии, расположенной в местечке Ласса, от неизвестного инфекционного заболевания умирает медицинская сестра. Ухаживавшие за ней две медицинские сестры также вскоре заболевают, и одна из них умирает. Погиб и врач, вскрывавший трупы умерших медицинских сестер. В 1970 году во время вспышки этого же заболевания в Нигерии смертность достигала 52 %. Позднее были описаны вспышки данной болезни в Либерии и в Сьерра-Леоне. За это время из 20 заболевших только медицинских работников 9 человек погибли. Первое из описанных заболеваний известно теперь под названием лихорадка Марбург,второе – лихорадка Ласса(рис. 1). Возбудителями заболеваний оказались вирусы, сходные по размерам, но различающиеся по некоторым свойствам.

^{Рис. 1.Вирус лихорадки Ласса. Электронная микрофотография, увеличение в 50 000 раз}

В период с июля по ноябрь 1976 года в Южном Судане, в поселке Джуба и деревнях Мариди и Нзара, было зарегистрировано более 300 случаев заболевания тяжелейшей лихорадкой: 151 человек погиб. В то же время в долине реки Эбола в Северном Заире, в деревнях Ямбуку и Бумба, ситуация оказалась еще более катастрофической: заболели 358 человек и из них 325 умерли. Эта тяжелейшая болезнь также вызывается вирусом и известна сегодня под названием лихорадка Эбола.Смертность при ней достигает 90 %!

Забегая вперед, сообщу, что в этот же период было открыто еще одно вирусное заболевание, при котором смертность достигает 100 %!!! (об этом далее).

Где и когда нам еще предстоят встречи с грозным врагом? Сказать трудно, но понятно, что складывать оружие охотникам за вирусами пока рано…

Глава вторая. Тайные встречи

Заразиться – заболеть???

Во время эпидемии полиомиелита, вспыхнувшей в Румынии в конце 20-х годов прошлого столетия, медицинская сестра одной из больниц из-за семейных проблем была вынуждена держать своего ребенка в палате с больными детьми. Он спал за ширмой. Ребенок на протяжении нескольких месяцев выглядел совершенно здоровым, хотя и был немного истощен. Врач из гуманных соображений назначил ему общеукрепляющие процедуры, в том числе облучение ультрафиолетовым светом. Спустя сутки после первого же сеанса облучения у ребенка поднялась температура до 40 °С, а на следующую ночь он умер с явлениями паралича. Диагноз «полиомиелит» подтвердился на вскрытии и вирусологически.

В 1925 году в Бристоле (Англия) вспыхнула эпидемия оспы, при которой смертность достигала 71 %. Вакцинированная за б лет до этого 12-летняя девочка постоянно ухаживала за своим заболевшим отцом, а после его смерти – за больными оспой матерью и теткой. При этом ребенок ни одного дня не болел, но контактировавшие с этой девочкой непривитые 21 человек заболели натуральной оспой и погибли.

Приведенные факты сегодня легко объяснимы: в обоих случаях вирус присутствовал в организме внешне здоровых детей, т. е. оба ребенка были вирусоносителями:первый – вируса полиомиелита, второй – вируса натуральной оспы. Под действием ультрафиолетового облучения произошла активациявируса полиомиелита (явление резкого усиления вирусного размножения), и ребенок погиб от развившегося острого полиомиелита. Во втором случае вирусоносительство, очевидно, сопровождалось постоянным выделением инфекционного вируса оспы в окружающую среду, и 21 человек поплатились за это жизнью.

Таким образом, в начале 20-х годов XX столетия, в самый разгар борьбы с тяжелыми вирусными заболеваниями, в научной литературе стали появляться сообщения о возможности присутствия некоторых вирусов в организме внешне здоровых людей. Число подобных сообщений постепенно увеличивалось. Наблюдения показывали, что данное явление имеет место не только у людей, но и у животных, растений, насекомых и даже бактерий. Да-да, и бактерий!

В 1921 году известный бельгийский иммунолог Ж. Борде и его ученик, румынский микробиолог М. Чиука, описали случай появления бактериального вируса – бактериофага – впробирках с бактериями, хотя никто этот вирус в пробирки не вносил (рис. 2). Может быть, бактериофаг попал туда случайно? Чтобы в этом разобраться, нарастили большую биомассу бактерий из одной-единственной клетки, но и в этом случае в полученной культуре бактерий обнаруживался бактериофаг. Более того, даже после воздействия на подобные бактериальные культуры антибактериофаговыми сыворотками [4]4
  Сыворотки, полученные из крови животных, иммунизированных бактериальным вирусом, содержат особые белковые тела – антитела,обладающие антивирусным действием. Иммунизируя животных различными вирусами, получают антитела к соответствующим вирусам.


[Закрыть]в них вновь находили бактериофаги.

^{Рис. 2.Частица бактериального вируса (бактериофага). Электронная микрофотография, увеличение в 500 000 раз}

Подобную ситуацию можно было объяснить лишь тем, что бактериальный вирус способен скрыто существовать в бактериальной клетке, не вызывая ее разрушения. Еще в 1925 году бельгийский иммунолог и бактериолог, лауреат Нобелевской премии Ж. Бордэ писал: «Способность воспроизводить бактериофаг записана в наследственном материале бактерии». И он был прав, однако первооткрыватель бактериофага Феликс Д'Эррель, чей авторитет в то время был необычайно высок, не признавал существования скрытой формы вирусной инфекции у бактерий, и с его легкой руки все подобные примеры были признаны результатом элементарного лабораторного загрязнения бактериальных культур бактериофагом. Понадобилось еще 25 лет, чтобы окончательно подтвердить факт существования скрытой вирусной инфекции у бактерий, известной в настоящее время под названием лизогения(рис. 3).

^{Рис. 3.Схема острой и скрытой (лизогенной) вирусной инфекции бактериальной клетки}

Лизогенияоказалась первой скрытой формой вирусной инфекции, механизм которой был изучен достаточно подробно. Было установлено, что заражение бактерий бактериофагом далеко не всегда приводит к накоплению в бактериальной клетке нового потомства бактериофагов и к гибели самой клетки, т. е. к развитию остройвирусной инфекции. Значительно чаще результат заражения иной.

Напомню, что любой вирус, вирусная частица, состоит из генетического материала – дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) или рибонуклеиновой кислоты (РНК), – заключенного в белковую оболочку. А собственно заражение– это внедрение в клетку бактерии не всего бактериофага, а лишь содержимого его частицы – молекулы ДНК.

Так вот, при остройинфекции такая бактериофаговая ДНК, попав внутрь бактерии, вызывает остановку всех присущих последней обменных процессов, а взамен в зараженной клетке запускается синтез будущих бактериофаговых структур – бактериофаговой ДНК и бактериофаговых белков. Причем те и другие синтезируются в разных участках бактериальной клетки, а затем, как в сборочном цехе, происходит сборка зрелых вирусных частиц: молекулы ДНК бактериофага «упаковываются» в белковые чехлы, и частицы бактериального вируса готовы! Внутри зараженной клетки образуется 100–200 и более таких частиц; в конце концов клетка разрывается, и потомство внедрившегося вируса выходит наружу, готовое к заражению новых бактериальных клеток.

А что же происходит внутри бактерии при скрытойвирусной инфекции, т. е. при лизогении? Попав в бактериальную клетку, ДНК многих, так называемых умеренных, бактериофагов ведет себя совсем не так, как было описано выше.

Подобная ДНК не подавляет бактериальный синтез (или, вернее, подавляет очень ненадолго), не запускает синтез будущих бактериофаговых структур, а сама встраивается в состав бактериальной хромосомы, т. е. в бактериальную ДНК.

Читатель, конечно, помнит, что деление любых клеток начинается с деления их хромосом. И не забыл, что деление самих хромосом осуществляется путем их продольного расщепления, благодаря чему все единицы наследственности (гены), расположенные в хромосоме друг за другом, подобно бусинкам в нитке бус, попадают поровну в обе вновь образовавшиеся в результате деления дочерние клетки.

Ну а какова при этом судьба бактериофаговых ДНК? Нет оснований за них беспокоиться. Встроившись в структуру бактериальной хромосомы, ДНК вирусов бактерий также расщепляется при делении бактериальной хромосомы как ее составная часть, и в результате по одной бактериофаговой ДНК попадает во вновь образовавшиеся дочерние бактериальные клетки, которые в результате тоже будут лизогенными,т. е. способными к лизису(растворению).

А это значит, что рано или поздно, возможно, через много генераций (поколений), в одной или сразу в нескольких лизогенных бактериях в результате целого ряда различных причин может произойти активация вирусной репродукции (вспомните, что случилось с ребенком после облучения его ультрафиолетом).

В частности, при облучении ультрафиолетовым светом лизогенных бактерий вирусная ДНК отсоединяется от бактериальной хромосомы и начинает себя вести точно так же, как при формировании острой инфекции: вызывает остановку всех обменных процессов клетки и вместо них запускает синтез вирусной ДНК и вирусных белков. После этого, как нетрудно догадаться, будет происходить сборка зрелых вирусных частиц и последующий разрыв бактериальной клетки с выходом вновь образовавшихся частиц бактериального вируса наружу.

Вскоре после обнаружения скрытой вирусной инфекции у бактерий начали появляться сообщения о существовании скрытых вирусных инфекций у растений. Так, в 1930 году два сотрудника Кембриджского университета, В. Сэлмен и С. Л. Пелей, сделали интересное открытие, работая с различными сортами картофеля. Исследователи привили черенок внешне вполне здорового картофеля сорта «Король Эдуард» на растение другого сорта и вскоре обнаружили у последнего признаки развития тяжелого вирусного заболевания. Позднее оказалось, что каждое растение сорта «Король Эдуард», полученное из любой части Англии, при прививке другим сортам картофеля вызывает у них развитие тяжелого вирусного заболевания. Так был открыт Е-вирус картофеля, которым действительно были заражены все растения сорта «Король Эдуард», поддерживавшие скрытую вирусную инфекцию и внешне выглядевшие совершенно здоровыми.

Прошло немного времени, и скрытые вирусные инфекции обнаружили у сахарной свеклы, томатов, огурцов, картофеля других сортов, у хмеля, малины, гороха, у разнообразных цветов и даже у гигантских деревьев тропических лесов. Исследователи открыли целый ряд передающихся через почву вирусов, которые, как выяснилось, размножаются в обычных сорняках, но выявляются только тогда, когда поражают культурные растения, имеющие важное хозяйственное значение.

В 1937 году французские ученые Эритье и Тейсье открыли у некоторых плодовых мушек дрозофил неожиданное свойство – очень высокую чувствительность к действию диоксида углерода (СO ₂), выражающуюся в быстро наступающей гибели насекомых, помещенных в атмосферу этого газа. Обычно плодовые мушки хорошо переносят подобное воздействие, и СO ₂может вызывать у них лишь временный наркоз. Прошло несколько лет, и оказалось, что всему виной так называемый вирус сигма,заражение которым у мушек внешне ничем не проявляется, обнаруживаясь лишь наличием повышенной чувствительности насекомых к диоксиду углерода. Скрытая инфекция вирусом полиэдроза была обнаружена у гусениц тутового шелкопряда. Этот вирус у них передается по наследству. Японский исследователь К. Ямафуджи установил, что если гусениц тутового шелкопряда кормить на листьях, смоченных азотистокислым калием, ацетоксином или гидроксиламином, то скрытая вирусная инфекция переходит в явную.

Шли годы. Чем глубже ученые проникали в тайны вирусов, тем чаще они наблюдали случаи, когда вирусное заражение не приводило к развитию заболевания. Еще в 1921 году в Пастеровском институте в Париже известный французский вирусолог С. Левадити выделил из слюны внешне здорового человека инфекционный вирус герпеса.

В своих исследованиях ученые неоднократно сталкивались со случаями выделения инфекционных вирусных частиц внешне уже здоровым организмом, перенесшим заболевание. Вирусоносители(и люди, и животные) длительное время выделяли вирусы после выздоровления от полиомиелита, вакцинальной инфекции [5]5
  Легкое заболевание человека, иногда развивающееся после прививки оспы. Оно проявляется общим недомоганием с подъемом температуры до 38,5 °С и недолгой местной воспалительной реакцией.


[Закрыть], ящура, чумы птиц и др.

Эти примеры ясно указывали на то, что выздоровление вовсе не всегда означает освобождение от вируса, в подобных случаях острая инфекция (болезнь) может переходить в скрытую форму инфекционного процесса.

Такого рода факты постепенно накапливались. Они не сразу привлекли к себе всеобщее внимание и уж совсем не сразу заставили ученых задуматься над их сутью. Поначалу подобные явления многим казались казуистикой, эдакими фокусами природы (мол, чего в жизни не бывает!) и каждый раз вызывали удивление, а порой и изумление. А все, наверное, потому, что еще не было сделано важного открытия, которое в силу своей неожиданности и, главное, простоты смогло бы перевернуть прочно укоренившееся представление о неизбежности смертельной схватки при встрече вируса с организмом другой природы.

Но вот такое открытие наконец было сделано.