ИЗМЕНЧИВАЯ ИНФЛЮЭНЦА
Записала кандидат химических наук О. Белоконева.
Принято считать, что у переболевшего гриппом иммунитет не вырабатывается. Но это совершенно не так. Если человек заболел гриппом, его иммунная система вырабатывает антитела против некоторых вирусных белков-антигенов. Если впоследствии тот же самый человек снова инфицируется точно таким же вирусом, то присутствующие в плазме крови антитела заблокируют вирус, и человек останется здоровым. Но, к сожалению, вирусы гриппа отличаются высокой изменчивостью - они мутируют случайным образом: в некоторых участках РНК вируса возникают "точечные" замены. "Неправильная" РНК порождает "неправильные" вирусные белки-антигены, против которых не могут бороться антитела, выработанные иммунной системой при предыдущем инфицировании вирусом гриппа с исходной, "правильной" РНК. Вот почему каждый год эпидемия гриппа снова и снова застает нас врасплох. Особенно активны вирусы гриппа осенью и зимой. Типичные симптомы заболевания: высокая температура, боль в горле и мышцах, головная боль, слабость, водянистые выделения из носа, отсутствие аппетита. Даже такой "рядовой" грипп способен вызвать тяжелые осложнения - пневмонию, сердечную недостаточность, которые могут оказаться смертельно опасными для маленьких детей и пожилых людей.
Но все же эпидемия не так страшна, как пандемия - глобальная эпидемия, охватывающая большинство населения мира. Всемирная эпидемия гриппа (который тогда называли "испанкой") в конце 1918 - начале 1919 года за 10 месяцев поразила около 500 млн человек и унесла до 40 млн человеческих жизней. Причем по непонятной до сих пор причине от "испанки" погибали преимущественно молодые люди в возрасте от 20 до 40 лет... Со временем масштабы трагедии стерлись из памяти людей (не медиков), но вероятность ее повторения не уменьшилась. По наблюдениям ученых, пандемии случаются раз в несколько десятков лет. В ХХ веке пандемия гриппа поражала человечество три раза - в 1918, 1957 и 1968 годах.
Чем же отличается пандемия от обычной привычной ежегодной эпидемии гриппа? Вирусы гриппа подразделяются на три группы: А, В и С. Самые тяжелые формы заболевания вызываются вирусом группы А. Вирус группы С - самый безобидный, болезнь протекает легко и без осложнений. Вирус группы В - более опасный, он часто вызывает эпидемии регионального масштаба. Всемирные эпидемии вызываются вирусами группы А. Оказывается, для того чтобы вирус стал пандемическим, он должен нести в себе помимо "человеческих" генов кусочки генома вируса гриппа животных. Вирусы гриппа птиц - это тоже вирусы группы А, поэтому РНК вируса "человеческого" гриппа может меняться участками генома с РНК вируса птичьего гриппа. Иногда пандемический вирус возникает в результате мутаций в вирусе гриппа птиц.
Вирусы гриппа - это РНК содержащие вирусы. Они представляют собой молекулы РНК, заключенные в белковую оболочку. Такой вирус содержит восемь отдельных сегментов РНК, которые кодируют по меньшей мере десять белков. На поверхности вируса группы А находятся два очень важных белка-антигена. Один из них относится к так называемым гемагглютининам (HA), которые отвечают за прикрепление вируса к клеткам человека. Другой представляет собой фермент нейраминидазу (NA). Ученым известно 15 подтипов НА и 9 - NA, все они выделены из генетического материала вирусов гриппа птиц.
Что происходит после того, как вирус попадает в организм человека? Попав в организм хозяина, вирусная частица связывается с клеткой и заключается во внутриклеточный пузырек - эндосому. Потом оболочка вируса сливается с клеточной мембраной, и генетический материал вируса - молекулы вирусной РНК - выходит в цитоплазму клетки, а затем в клеточное ядро, где начинает производить информационную РНК, молекулы которой служат матрицей для синтеза белков новых вирусных частиц.
Роль NA проста, но очень важна: она разрушает в клеточной оболочке и на поверхности вируса те белковые структуры (рецепторы), с которыми связывается вирус, препятствуя таким образом "слипанию" вирусных частиц и обеспечивая перемещение вирусов от клетки к клетке.
"Выключив" фермент нейраминидазу или рецептор, можно остановить размножение вируса гриппа в организме. Именно на этом принципе основано действие некоторых новых антивирусных препаратов.
Пандемические вирусы 1957 и 1968 годов вместе с "человеческими" участками РНК несли в себе участки РНК вируса птиц. Такое скрещивание участков генома - его называют реассортацией - могло произойти, например, в организме свиньи. Ведь свиньи, как и человек, могут заражаться и человеческим и птичьим гриппом. А если эти два вируса встретятся, то возможно появление нового вируса, несущего гены гриппа птиц, но патогенного также и для человека. Так, например, вирус, вызвавший пандемию 1968 года, нес шесть генов, присущих гриппу человека, а два гена - из вируса гриппа птиц. Вирус-"химера" способен размножаться в клетках человека, поскольку в его составе имеются белки вируса гриппа человека. Однако из-за наличия "птичьих" генов и соответственно специфических белков вируса гриппа птиц в оболочке вируса антитела для борьбы с этим вирусом в плазме крови человека отсутствуют. И, кроме того, против него оказываются бессильными все имеющиеся противовирусные вакцины.
Несмотря на то что пандемия 1918 года случилась относительно недавно, в эру научно-технического прогресса, "родословная" того смертоносного вируса до сих пор точно не известна. Для того чтобы добыть штамм вируса "испанки", вирусологам пришлось обрабатывать фрагменты тел умерших, сохранившихся на Аляске и в Норвегии в вечной мерзлоте. Кроме того, нашли фрагменты легких больных в патолого-анатомических препаратах. Анализ фрагментов РНК показал, что вирус "испанки" был тоже птичьего происхождения, но очень близок и к вирусу свиного гриппа. Однако причина феноменальной смертоносной силы этого вируса окончательно не установлена. Также непонятно, возник ли он путем реассортации или перешел к человеку от птиц непосредственно.
Последняя всемирная эпидемия гриппа А случилась, как мы уже говорили, в 1968 году. Вероятность очередной пандемии очень высока. Однако сегодня угрозу представляют не вирусы-"химеры", несущие в себе как "человечьи", так и "птичьи" гены, а чисто "птичьи" вирусы, претерпевшие какие-то изменения и ставшие патогенными для человека. Предвестники пандемии гриппа уже дали о себе знать. Так, в 1997 году у больных гриппом из Гонконга выделили новый штамм вируса гриппа А подтипа Н5N1, который похож по структуре на вирусы гриппа птиц. Из 18 человек, заболевших новым гонконгским гриппом, умерли шестеро. Тогда вспышку опасного заболевания удалось локализовать и погасить очень жесткими мерами. 29 декабря 1997 года в Гонконге за один день были истреблены все куры, утки, гуси и голуби. Тем не менее уже в 2002 году возникла необходимость закрыть центральный рынок Гонконга, на территории которого птицы вновь стали погибать от того же вируса. В 1999 году появился новый пандемический вирус подтипа Н9N2, похожий по некоторым признакам на вирус Н5N1, выделенный в 1997 году. Он оказался гораздо более приспособленным к жизни в клетках организма человека, но, к счастью, не столь опасным, как его "собрат".
Вирусы гриппа гораздо более устойчивы к повышению температуры тела, чем возбудители, вызывающие обычную простуду (коронавирусы, риновирусы, аденовирусы). Поэтому они и более опасны: такой вирус способен размножаться даже при повышенной температуре человеческого тела, поэтому организму больного с ним бороться трудно. Но вирусы птичьего гриппа еще более температуроустойчивы: температура тела у птиц в среднем на 2-3 градуса выше человеческой. По-видимому, этот факт сыграл не последнюю роль в исключительной патогенности "птичьих" вирусов гриппа для человека. При температуре ниже 35 градусов вирус гриппа птиц не выживает. Но температура в носоглотке человека не превышает 33 градусов. Это означает, что, попав воздушно-капельным путем в носоглотку, вирус или погибнет, или переместится в более комфортные для него условия - например, в трахею или легкие, неминуемо вызвав тяжелую форму вирусной пневмонии. Таким образом, теплолюбивые "птичьи" вирусы не так заразны, как "человечьи": ведь вирус гриппа передается исключительно воздушно-капельным путем через непригодную (в случае "птичьего" вируса) для жизни носоглотку.
Итак, пандемии могут быть вызваны вирусами гриппа А: видоизмененными "птичьими" или теми, которые в результате реассортации поменяли некоторые участки своего генома на чужие - "птичьи". Интересно, что географическим источником пандемических вирусов почти всегда являются южные провинции Китая. Конечно, это вовсе не означает, что опасная ситуация не может возникнуть в другом регионе земного шара. Примером тому может служить недавняя эпидемия так называемого "куриного " гриппа в Дании, а затем - в Бельгии и Нидерландах. Тогда умер один из работников птицефермы в Нидерландах. Опасный вирус удалось побороть: работники ферм были посажены на карантин, птицы - безжалостно уничтожены, причем не только на злополучной ферме, но и на соседних. Другое дело - южный Китай. Высокая плотность и бедность крестьянского населения, широкое распространение домашней птицы и свиней, крошечные водоемы, многолюдные базары, на которых продается живая птица, слабо развитая система здравоохранения, жаркий климат и отсутствие гласности - все эти факторы вкупе и являются причиной появления (в результате "перекреста" генов вирусов различных животных и человека) и быстрого распространения вирусов среди населения. Мир обычно узнает о новом вирусе, когда тот уже добрался до более экономически развитого Гонконга. А там уж и до пандемии гриппа - рукой подать.
Конечно, вирусы гриппа птиц, имеющие пандемический потенциал, встречаются и у нас в стране. По данным Института вирусологии им. Д. И. Ивановского РАМН, вирус подтипа Н5 распространен в России у водоплавающих птиц. Такой вирус обладает способностью перемещаться на большие расстояния (с перелетными птицами). В 1963 году в Институте вирусологии, в лаборатории профессора Л. Я. Закстельской, был впервые выделен штамм "утиного" вируса гриппа - прародителя вируса, вызвавшего гонконгскую пандемию 1968 года. Эта работа положила начало развитию нового научного направления - молекулярной экологии и эпидемиологии вирусов гриппа, которым сегодня руководит директор института академик Д. К. Львов.
В преддверии эпидемии ученые-вирусологи как в России, так и за рубежом интенсивно изучают структуру новых вирусов гриппа А, пытаются предсказать дальнейшие мутации гриппа птиц и их возможные последствия. Так, в Институте вирусологии лаборатория профессора Н. В. Каверина занимается моделированием антигенных участков молекул гемагглютининов Н5 и Н9 пандемических вирусов гриппа птиц. Сейчас в России обсуждается вопрос о создании запаса вакцины против вирусов Н5 и Н9, чтобы в начале пандемии в срочном порядке провакцинировать детей младшего возраста, медицинских работников и больных с пониженным иммунитетом. Такой вакциной может стать препарат вируса, потерявшего активность после воздействия ультрафиолетового излучения или, например, после обработки формальдегидом ("убитая вакцина"). Не исключен и вариантs получения "живой вакцины" - препарата ослабленного вируса, который может вызвать развитие инфекции без явных симптомов гриппа. Наиболее современным методом вакцинирования является применение так называемой "субъединичной вакцины", в которой содержится только вирусный белок, вызывающий иммунный ответ организма. Этот активный белок можно получить как путем непосредственного выделения из смеси вирусных белков, так и генно-инженерными методами (когда бактерии со встроенным в ДНК геном нужного белка производят его в необходимом количестве). Так что в принципе возможность избежать катастрофических последствий пандемии у нас есть.
В 1918 году врачи были практически бессильны перед пандемией гриппа. Сегодня в руках медиков есть и вакцины, и антибиотики, и противовирусные препараты. Все эти достижения современной науки хоть и могут предупредить осложнения, снизить число заболевших, но ни одно из них тем не менее не способно предупредить пандемию гриппа. Тем более, что сегодня один-единственный больной из Гонконга, совершив трансокеанский перелет, способен спровоцировать эпидемию в разных точках земного шара за считанные часы.
Читайте в любое время
