Помоги проекту - поделись книгой:
Но, с другой стороны, характерная особенность всех живых организмов состоит еще и в том, что потомство может отличаться от родителей. Вирусы не исключение – у них тоже постоянно происходит образование новых форм. Более того, у вирусов этот процесс идет намного быстрее, чем у других биологических видов, потому что вирусы быстро размножаются и дают огромное количество потомков. Естественный отбор возникающих вариантов постоянно приводит к появлению новых вирусов.
Вирусная инфекция
По–разному складываются судьбы клеток, в которые проник вирус.
Некоторые вирусы, размножившись в клетке и полностью использовав ее ресурсы, разрушают клетку и вызывают ее гибель. В других случаях клетка, почувствовав, что в нее проник вирус, кончает жизнь самоубийством. Бывает и так, что зараженную клетку убивают клетки иммунной системы, исполняя свой служебный долг по защите организма от вирусной инфекции.
Впрочем, вирусная инфекция далеко не всегда заканчивается гибелью зараженной клетки. Например, нитевидные бактериофаги осторожно выползают из зараженной бактерии, и та продолжает жить. Чрезвычайно редко убивают зараженные клетки вирусы растений. Их нуклеиновая кислота расползается по соседним клеткам, пока размножившиеся вирусные частицы не заполонят все растение.
Многим вирусам клеточное окружение приходится настолько по душе, что они оставляют всякую мысль о том, чтобы еще куда–нибудь стремиться. Они встраивают свою нуклеиновую кислоту в хромосому хозяина и остаются в клетке до конца ее жизни. Часто они никак не обозначают своего присутствия, делая вид, что их там нет. И клетка их тоже как бы не замечает. Другие вирусы вынуждены вести с клеткой постоянную "разъяснительную работу", чтобы не быть выставленными за дверь, а продолжать оставаться частью ее генетического материала. Для этого они непрерывно (за ее счет) образуют различные вирусные белки. Иногда такие белки приносят пользу не только вирусу, но и клетке.
Порой вирус дарит клетке бессмертие, но это не идет на пользу ни клетке, ни вирусу. Клетка, зараженная таким вирусом, резко меняет свое поведение. Она перестает замечать окружающих и предается безудержной экспансии, непрерывно производя все новые и новые копии себе подобных. Этот процесс порой заходит так далеко, что гибнут все – и организм, в котором завелась такая клетка, и сама клетка, и вирус.
Но большинству вирусов не свойственно ограничиваться клеткой, в которую они попали при заражении. Размножившись в ней, выжав из нее все соки, они навсегда покидают ее уже совершенно бесполезную оболочку и проникают в другие клетки того же организма. В зараженном организме разворачивается борьба между вирусом, который хотел бы использовать все его ресурсы в собственных узкокорыстных целях, и организмом, который разными путями стремится этого не допустить. Эта борьба называется инфекционным процессом или просто инфекцией, и порой достигает такого накала, что ощущается как болезнь.
Вирусы и их хозяева
Вирусам нельзя задерживаться в одном–единственном организме. Смерть организма грозит вирусу гибелью, и необходимо заблаговременно озаботиться поисками нового пристанища. Поэтому, размножившись в одном, вирусы стремятся заразить другие организмы, для чего освоили необходимые способы перемещения.
Правда, кого угодно вирус заразить не может. Для того чтобы обеспечить дальнейшее существование, ему придется отыскать такой организм, в клетках которого он может размножаться, и суметь проникнуть в него. Такой вид организмов называется хозяином вируса.
Каждый вид вируса имеет определенный круг восприимчивых хозяев. Одни вирусы заражают только животных определенных видов, другие – только определенные виды растений. Есть вирусы, способные размножаться и в клетках насекомого, и в клетках растения, на котором это насекомое питается. Вирусы бактерий заражают только бактерии, каждый вирус – свою. За пределы своего круга вирус обычно не выходит, но этот круг может быть и очень узким, и очень широким. Например, вирус натуральной оспы заражает только человека, а вирус огуречной мозаики заражает множество видов растений из сорока семейств. Вирусы растений безвредны для человека, и можно не опасаться заразиться, например, вирусами картофеля, употребляя в пищу зараженные клубни.
Эпидемия вирусных заболеваний
При наличии большого количества восприимчивых хозяев и эффективного способа перемещения от одного хозяина к другому вирус способен быстро распространиться между ними. Часто вирусы животных и человека передаются от зараженного организма к здоровому воздушным путем. Известно немало вирусов, которые распространяются через воду и пищу. Многие вирусы животных и человека передаются комарами, москитами и клещами, а вирусы растений – тлями, цикадками, трипсами и нематодами. Нередко вирусы проникают из одного организма в другой при прямом контакте, в том числе при половом. Некоторые вирусные болезни передаются внутриутробно, то есть от матери еще не родившемуся ребенку. Зараженная самка насекомого часто заражает вирусом потомство, откладывая зараженные яйца. Некоторые вирусы растений передаются семенами.
Процесс возникновения и распространения инфекционного заболевания среди людей называется эпидемией, то есть, по–гречески, "повальной болезнью". Тот же процесс у животных называется эпизоотией, а у растений эпифитотией.
Остановить эпидемию иногда удается, препятствуя распространению вируса, обрывая эпидемические цепочки, образующиеся между людьми. Однако, гораздо чаще эпидемия самоограничивается, то есть идет на убыль и в конце концов прекращается, когда вирус исчерпал доступный ему запас восприимчивых хозяев и уткнулся в непробиваемую стену хозяев, устойчивых к заражению – например, обладающих иммунитетом к этому вирусу. Наступившие тяжелые времена вирусы переживают в организме вирусоносителей, хладнокровно ожидая восстановления численности восприимчивых хозяев или изменяясь таким образом, что становятся заразными для хозяев, прежде невосприимчивых к ним.
Вирусы человека и животных
От каких только вирусов не страдает человек! Одни поражают респираторный тракт, размножаясь в носоглотке, трахее и бронхах, нередко добираясь до легких. Другие предпочитают селиться в кишечнике, вызывая диареи или, попросту, поносы. Нейротропные вирусы проникают в нервные клетки. Одни из самых опасных вирусов – это возбудители геморрагических лихорадок. Они поражают стенки кровеносных сосудов, вызывая тяжелые нарушения кровообращения. Некоторые вирусы вызывают образование опухолей.
С чего же начать?
А начнем, пожалуй, с вируса гриппа. Потому что грипп – самое распространенное вирусное заболевание человека и одно из самых опасных. Девяносто процентов всех инфекций – это именно грипп и гриппоподобные респираторные заболевания. Да и по причиняемому им экономическому ушербу грипп находится на первом месте среди болезней. Итак, грипп.
Грипп
Грипп длится не более двух недель, но он очень опасен. Считается, что каждый перенесенный грипп укорачивает жизнь на один год – столь велика нагрузка на весь организм при этом заболевании.
Сейчас известны 3 типа вируса гриппа: А, В и С (буквы это латинские, поэтому по–русски произносятся как "а", "б" и "ц"). В сердцевине вириона находится генетический материал вируса: восемь молекул однонитевой РНК. Каждая из них заключена в белковый футляр и представляет собой отдельный ген. Все это упаковано в общую оболочку из так называемого белка "М", поверх которой есть еще одна, состоящая из липидов. Липидная оболочка пронизана белками двух видов – гемагглютинином и нейраминидазой, которые внутри вириона заякорены за белок М, а снаружи, как шипы, далеко выступают над поверхностью вирусной частицы. Хотя на рисунке изображена сферическая частица вируса гриппа, на самом деле его форма изменчива, и нередко встречаются даже нитевидные частицы.
Передается вирус от больного человека к здоровому воздушно–капельным или, как еще говорят, аэрогенным путем, вместе с капельками слюны и слизи, вылетающими при кашле и чихании. Попав на слизистую поверхность дыхательных путей, вирус, недолго думая, внедряется в клетки эпителия. Конечно, просто так ни один вирус внутрь клетки не попадет. Но у вируса гриппа есть ключик – тот самый гемагглютинин. С его помощью вирус определяет, подходит ли клетка для заражения, и, если подходит, открывает входную калитку. Липидная оболочка вируса и наружная мембрана клетки хозяина устроены одинаково и охотно сливаются в одну. Оставив, таким образом, верхнюю одежду при входе, полураздетый вирус попадает в цитоплазму клетки и принимается за дело, то есть за образование новых, дочерних вирусных частиц. Клетки, в которые вирус гриппа способен проникнуть, разбросаны по всей поверхности дыхательных путей, но больше всего их в трахее.
Довольно быстро наступает момент, когда новых вирусных частиц уже собралось достаточно, а с клетки больше нечего взять. К тому времени ее наружная мембрана, как булавками, буквально утыкана вирусными белками, тоже изготовленными в большом количестве. Дочерние вирионы облачаются в новое верхнее платье и покидают растерзанную клетку, отпочковываясь от нее. Последний мостик, еще связывающий клеточную и вирусную поверхности, разрушает вирусная нейраминидаза. Почкование – сравнительно мягкий способ расставания, поэтому покинутая клетка погибает не всегда. Некоторым удается залечить раны и выжить, но большинство все же погибает в результате инфекции.
Обычно число первично зараженных клеток не слишком велико, поэтому организм не сразу замечает их повреждение. Этот период, когда мы еще не ощущаем вторжения, называется инкубационным. У гриппа он короткий – 12–48 часов. Но вот происходит массированный выход зрелых вирионов в межклеточное пространство. Обломки разрушенных клеток и вирусные белки кровью разносятся по организму, отравляя его. Общая слабость, разбитость, ломота, депрессия, потливость и повышенная хрупкость кровеносных сосудов, сильная головная боль – словом, симптомы, хорошо известные каждому, являются следствием этого отравления. Резкое повышение температуры тела – свидетельство того, что в борьбу с агрессором вступает иммунная система. А собственно в месте вторжения происходит следующее. Дыхательные пути выстланы ресничными клетками. Другие клетки, называемые за их своеобразную форму бокаловидными, выделяют слизь. Реснички непрерывно совершают ритмические движения, в результате которых пленка слизи перемещается в одном направлении – наружу. Все, что попадает в дыхательные пути с вдыхаемым воздухом, обволакивается слизью и выносится из организма. Та же участь ждет и разрушенные вирусом клетки. Но, поскольку их очень много, действовать надо быстро и решительно, и кашель является единственной возможностью справиться с этой задачей.
В огромные бреши, возникающие в покровах дыхательных путей из–за гибели зараженных клеток, устремляются болезнетворные бактерии, преимущественно пневмококки. При гриппе случаются разные осложнения, но пневмония, то есть воспаление легких, является наиболее частым и самым грозным из них. Кроме того, вирус гриппа угнетает иммунную систему человека, что еще больше облегчает экспансию других болезнетворных микроорганизмов.
При гриппе происходит обострение многих хронических заболеваний. Часто человек умирает через несколько месяцев после того, как переболел гриппом. Считается, что он умер от своего хронического заболевания. На самом деле он умер от гриппа.
Гриппом чаще всего болеют дети, они же являются основным источником инфекции. Реже всего болеют люди, которым за шестьдесят. Однако смертность от гриппа у детей – самая низкая, а у пожилых – самая высокая. Две трети всей смертности от гриппа приходится на долю этой возрастной группы. Высока смертность от гриппа и у младенцев 6–12 месяцев. В этом возрасте иммунитет, полученный от матери, уже не действует, а свой еще не успел развиться.
Эпидемии гриппа
Вирус гриппа очень изменчив. Впрочем, следует сказать точнее: очень изменчив вирус гриппа типа А; вирусы В и С отличаются большим постоянством. Эпидемии гриппа В распространяются медленнее, длятся 2–3 месяца и поражают не более четверти населения. Грипп С вообще не вызывает эпидемий. У вируса !гриппа А тоже изменчив не весь вирион, а в основном два его поверхностных белка – гемагглютинин и нейраминидаза, особенно гемагглютинин.
Бывает, гемагглютинин частично меняет свою структруру,' но случается, что вЬзникает совершенно новый тип гемагглютинина, а порой и нейраминидазы. Когда происходит первое, возникает обычная ежегодная эпидемия, при которой заболевает от 5 до 20% населения. У них формируется иммунитет к тому варианту вируса, который вызвал данную эпидемию. Остальное население, не переболев, не приобретает иммунитета ни к этому, ни к будущему варианту вируса и, стало быть, доступно для заражения и тем, и другим.
Когда происходит второе, то есть полностью меняется тип гемагглютинина, возникает пандемия, при которой заболевает примерно половина населения.
В настоящее время у вирусов гриппа А, выделенных от человека, установлено наличие трех вариантов гемагглютинина (Н1, Н2 и НЗ) и двух вариантов нейраминидазы (N1 и N2). Пандемия 1918 года, так называемая "испанка", от которой погибло больше народа, чем от боевых действий во время Первой мировой войны, была вызвана вирусом гриппа А (H1N1). В 1957 году появился вариант A(H2N2), так называемый "азиатский грипп", и вновь разразилась пандемия. С 1968 года циркулирует вариант A(H3N2), но вернулся и вариант A(H1N1).
Пока невозможно предсказать, каким вариантом вируса гриппа А будет вызвана следующая эпидемия. Время ее появления и продолжительность тоже не поддаются прогнозу.
Возникает вопрос, откуда берутся новые варианты вируса? Ведь гемагглютинин кодируется соответствующим вирусным геном, и именно изменения в гене приводят к изменению структуры гемагглютинина. Частичные изменения структуры можно, пожалуй, объяснить постоянно происходящими мутациями. Но как возникает совершенно новый гемагглютинин?
Тут надо сказать, что гриппом болеют и животные – птицы, лошади, норки, свиньи, даже дельфины, тюлени и киты. У птиц случаются опустошительные эпидемии (у животных они называются эпизоотии) со смертностью до 90%. Всего у животных найдены вирусы с 15 типами гемагглютинина и 9 типами нейраминидазы, и некоторые из них вполне могли бы перекочевать к человеку. Одно из объяснений, как это может произойти, состоит в следующем.
Природным резервуаром вируса гриппа А является водоплавающая птица, в основном утки, причем у уток и гусей встречаются все типы нейраминидазы и почти все типы гемагглютинина. Вирус размножается в их кишечнике и с фекалиями попадает в воду, заражая молодняк. Утки разносят вирус по всему миру, передавая его домашней и дикой птице. От птицы вирус человеку не передается, но может попасть свиньям, которые, таким образом, могут быть заражены сразу несколькими вариантами вируса гриппа. А теперь вспомним, как устроен вирус гриппа. Он содержит восемь отдельных молекул РНК, которые при одновременном заражении клетки разными вариантами могут перемешиваться в потомстве! То есть в дочерней вирусной частице их окажется, конечно, снова восемь, но при этом часть генов она может получить от одного варианта родительского вируса, а другую часть – от другого. По–видимому, свиньи играют роль смешивающего сосуда, где происходит такая пересортица, то есть формирование нового варианта вируса. Может быть, поэтому все пандемические вирусы гриппа прибывают из Китая, где свиноводство и птицеводство столетиями объединены в единую систему производства продовольствия. Во всяком случае, у варианта вируса, вызвавшего пандемию 191,8 года, пять, генов имеют свиное происхождение, Сейчас среди свиней циркулируют вирусы H1N1 и H3N2 – те же, что и у человека! Но вообще–то вирусы гриппа животных считаются незаразными для человека. Как, впрочем, и наоборот – вирус гриппа человека незаразен для животных. За исключением, вот странность, хорька. Но хорек переносит заболевание легко – почихает дня три, и все на этом заканчивается.
В России ежегодно заболевает гриппом и другими респираторными заболеваниями до 40 миллионов человек. А в США ежегодно от гриппа умирает более 20 тысяч человек (6–е место среди всех причин смертности), и, к сожалению, отмечается тенденция к росту числа и тяжести осложнений. А экономические потери оцениваются в 4,5 миллиарда долларов ежегодно. Стоимость же всеобщей вакцинации оценивают "всего" в 2 миллиарда. Получается, что поголовная вакцинация позволила бы сэкономить 2,5 миллиарда, не говоря уже о снижении заболеваемости и смертности. Так как обстоят дела с вакцинами?
Вакцины против гриппа
Вакцина есть, и не одна.
В мире выпускаются вакцины различных типов против наиболее актуальных вариантов вируса A(H1N1), A(H3N2) и В.
Во–первых, это несколько живых вакцин, основанных на использовании вакцинного варианта вируса, – живого, но потерявшего болезнетворность для людей. Такой вирус проникает в клетку и размножается в ней, но не вызывает клинических симптомов заболевания. Вакцины этого типа можно закапывать в нос, что должно понравиться детям. Кроме того, при таком способе вакцинации образуются антитела, которые успевают нейтрализовать вирус на поверхности слизистой верхних дыхательных путей еще до его попадания в клетку и тем самым предупреждают заболевание.
Разработана вакцина, в которой вирус убит формалином. Эта вакцина – ее называют инактивированной – создает надежный противовирусный иммунитет. К сожалению, она вызывает много побочных реакций.
Применяют также расщепленную вакцину ("сплит–вакцину"), которая содержит все вирусные белки, но не содержит вируса как такового. У этой вакцины мало побочных эффектов, но и эффективность существенно ниже, чем у первых двух. Производится вакцина, в которой используются только гемагглютинин и нейраминидаза, то есть поверхностные белки вируса, которые в первую очередь распознаются иммунной системой. Ее эффективность такая же, как у расщепленной, зато ею можно вакцинировать детей, начиная с 6 месяцев.
Основная проблема состоит, однако, в том, цто вакцинация проводится против одного варианта вируса, а эпидемию может вызывать другой. Поэтому эффективность вакцинации Оказывается рсегда ниже ожидаемой. И тем N6 менее, все обычные иммуностимуляторы (дибазол, элеутерококк, антигриппин и тому Подобное) по эффективности защиты от вируса значительно уступают вакцинации.
Что такое орви?
Впрочем, знак вопроса тут, пожалуй, неуместен. Такой диагноз неоднократно ставили каждому из нас. ОРВИ означает "острая респираторная вирусная инфекция". Все совершенно понятно: "инфекция" означает, что мы от кого–то заразились и сами заразны для окружающих, "острая" означает, что ее трудно ие заметить; "респираторная" значит, что поражаются дыхательные пути; "вирусная" – возбудителем является вирус. А вот ответить на вопрос, какой именно вирус, не так легко, как может показаться.
Дело в том, что, помимо вируса гриппа, ОРВИ вызывают: вирусы парагриппа 4 типов, аденовирусы 32 типов, респираторно–синцитиальный вирус, энтеровирусы 60 типов, реовирусы 3 типов, вирус простого герпеса, коронавирусы 4 типов, риновирусы 113 типов, и это еще не все. Причины, в общем–то, понятны – уж слишком доступна поверхность верхних дыхательных путей, вот и приспособились селиться на ней сотни видов всевозможных паразитов, включая вирусы.
Поскольку симптомы заболеваний, вызываемых этими вирусами, очень похожи, а лабораторная диагностика, как правило, не проводится, в большинстве случаев остается неизвестным, от какого именно вируса человеку пришлось пострадать. Все они проникают в организм через верхние дыхательные пути, там же, как правило, и размножаются (по крайней мере, вначале). Все вызывают гибель зараженных клеток. Массивное разрушение клеток, наблюдаемое при респираторных и многих других вирусных инфекциях, ощущается заболевшим человеком как отравление, или, как принято говорить, интоксикация. Чем обширней зона поражения, тем отчетливей ощущение интоксикации. Грипп протекает тяжелее насморка, в частности, и по этой причине.
Поделиться книгой: