Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

ИЗМЕНЧИВАЯ ИНФЛЮЭНЦА

Записала кандидат химических наук О. Белоконева.

Наверное, на свете нет человека, никогда в жизни не болевшего инфлюэнцей, которая у нас в стране чаще именуется гриппом. Многие из нас "гриппуют" чуть ли не ежегодно. Впервые симптомы гриппа описаны древнегреческим медиком Гиппократом в 412 году до нашей эры. Первая известная нам всемирная эпидемия гриппа случилась в 1580 году. Однако, несмотря на то что это заболевание широко распространено и давно известно медикам, современная наука пока бессильна перед грядущими эпидемиями и пандемиями опасной болезни. О том, что ученым известно о вирусе гриппа, как возникают эпидемии и что предлагает современная наука для его лечения и профилактики, корреспонденту "Науки и жизни" рассказал один из ведущих вирусологов России член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор Николай Вениаминович Каверин.

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.



Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Наука. Вести с переднего края»

Детальное описание иллюстрации

Вирусы гриппа А имеют относительно простую структуру: внутреннюю капсулу, содержащую вирусную РНК, и внешнюю оболочку, в состав которой входят белковый матрикс, липидный бислой и поверхностные белки. Геном состоит из 8 одноцепочечных сегментов, которые кодируют 10 поверхностных белков и в том числе гемагглютинин (НА), нейраминидазу (NA) и белок ионного канала (М2). Подтипы вируса гриппа А отличаются друг от друга вариантами НА (15 вариантов) и NA (9 вариантов). Ионный канал, встроенный в липидный бислой, является мишенью для лекарственных препаратов типа Ремантадина, который "выключает" этот белок, делая его неактивным.
Организм свиньи может служить "сосудом для смешивания" вирусов гриппа человека, птиц и свиньи. В клетках свиньи гены гриппа птиц и млекопитающих меняются участками своего генома. Такое скрещивание называется реассортацией. В результате на свет появляются новые вирусы гриппа, опасные для человека. Возможно, так возникли многие всемирные эпидемии гриппа.
В 1997 году в Гонконге был выделен новый вирус гриппа А - подтипа Н5N1. Из 18 заболевших умерло шестеро. Этот эпидемический всплеск заболевания явился первым прямым доказательством того, что люди могут заразиться вирусом гриппа птиц непосредственно. Для предотвращения всемирной эпидемии птичьего гриппа на рынках Гонконга за один день было уничтожено более миллиона птиц.
Карта составлена по результатам многолетних экологических исследований, проводимых в Институте вирусологии РАМН под руководством его директора - акдемика Д.К.Львова. Различные подтипы вирусов гриппа А широко распространены в России среди водоплавающих птиц. Все они выделены и охарактеризованы в лаборатории, руководимой доктором биологических наук С.С.Ямниковой. Штамм гриппа H 14 выделен ею от уток и чаек в 1983 году впервые в мире.