Вы здесь

НА ГЛАВНЫХ ПЕРЕКРЕСТКАХ (Вместо заключения)

Прошло 25 лет...

Прошло 25 лет с того памятного мартовского утра, когда Бьерн Сигурдсон, поднявшись на кафедру Лондонского университета, повел свой первый рассказ о медленных инфекциях у овец. С тех пор накоплен огромный фактический материал, обогативший собой и теоретическую медицину, и медицинскую практику.

Конечно, двенадцать рассказанных историй далеко не исчерпывают перечня всех известных в настоящее время медленных вирусных инфекций. Тем не менее уже эти двенадцать могут дать хотя бы общее представление об одном из путешествий человеческой мысли по дорогам науки о вирусах. В этом путешествии мы стремились проследить историю развития только одной идеи — идеи о существовании медленной формы инфекционного процесса, вызываемого вирусами.

За четверть века медленные инфекции превратились в самостоятельную проблему и стали предметом широких исследований вирусологов, иммунологов, эпидемиологов, генетиков, инфекционистов, невропатологов и педиатров различных стран мира.

Теперь мы точно знаем, что медленные вирусные инфекции встречаются не только среди животных, как это представлялось в первые годы после их открытия, но и среди людей. Их вызывают вирусы, принадлежащие к различным семействам этих микроорганизмов, и в том числе те, которые десятилетиями рассматривались только как возбудители острых лихорадочных заболеваний (например, вирусы кори, краснухи, лимфоцитарного хориоменингита). Напротив, вирусы, впервые обнаруженные как возбудители медленных инфекций (например, вирусы висны, JC, алеутской болезни норок и др.), оказались по своему строению и свойствам сходными с известными уже представителями вирусного царства.

Постепенно расширялись взгляды на возможных возбудителей медленных вирусных инфекций, а вместе с этим совершенствовалось и уточнялось само понятие о них, их основные черты.

Основоположник учения о медленных инфекциях Б. Сигурдсон, как вы помните, в качестве одного из главных признаков называл ограниченность инфекции узким кругом хозяев — возможность развития медленной инфекции в организме одного какого-нибудь вида животного. Правда, со свойственной ему прозорливостью Б. Сигурдсон тогда еще сделал весьма существенную оговорку, предположив, что по мере накопления новых знаний некоторые из сформулированных им характеристик медленных инфекций в будущем могут быть изменены.

Действительно, этих изменений не пришлось долго ждать. И наиболее убедительный пример в этом отношении мы находим при знакомстве с историей изучения скрепи. Первоначально скрепи установлена у овец и коз, затем — у мышей, крыс, хорьков, норок, полевок, хомяков и, наконец, у обезьян. Все это свидетельствовало о возможности вовлечения в эпидемический процесс весьма широкого круга хозяев. Включение в список чувствительных организмов высших животных, естественно, поставило вопрос о риске заражения и человека, тем более что вероятность попадания возбудителя скрепи в человеческий организм может быть достаточно высокой.

Обнаружение губкообразных энцефалопатий и у животных, и у человека не могло оставить исследователей равнодушными к проблеме их происхождения по крайней мере у человека. Интерес к этому вопросу крайне обострился в последние годы в связи с описанием уже нескольких случаев передачи болезни Крейтцфельда — Якоба от человека к человеку. Итак...

Откуда они пришли?

Прежде чем отвечать на этот, откровенно говоря, совсем не простой вопрос, давайте вначале разберемся в положении дел, которое на первый взгляд может показаться даже несколько двусмысленным. В самом деле, мы задаем вопрос о происхождении нескольких медленных инфекций — губкообразных энцефалопатий человека и животных, — не зная при этом, как выглядят их возбудители, каковы их структура и химический состав.

Но вместе с тем согласитесь: нам уже и немало известно о целом ряде свойств таких возбудителей, а главное — о плодах их фатальной деятельности в зараженном организме. Как раз поведение этих возбудителей в организме зараженных хозяев и послужит основой для всех последующих рассуждений, которые в последние годы все настойчивее находят себе место в специальной литературе.

Крупнейший специалист по медленным вирусным инфекциям лауреат Нобелевской премии Карлтон Гайдушек обращает особое внимание на то, что возбудитель скрепи вызывает, например, заболевание, по клинической картине неотличимое от экспериментальной болезни Крейтцфельда — Якоба, у 5 видов обезьян. Мало этого, зараженные и тем и другим вирусом животные обнаруживают совершенно аналогичные изменения в центральной нервной системе.

Но вот мы сталкиваемся с иной ситуацией. Вирус скрепи, выделяемый от овец, коз или мышей, вызывает заболевание у обезьян, а один из штаммов такого вируса, пройдя несколько пассажей через организм приматов, изменяет диапазон своего действия и уже более не вызывает развития заболевания ни у овец, ни у коз, ни у мышей. То же самое происходит при заражении вирусом скрепи хорьков или норок — выделенным от погибших хорьков и норок вирусом скрепи уже не удается заразить мышей.

Вирус как бы попадает в тупик!

Но различия в поведении одного и того же вируса в организме разных хозяев могут носить и куда менее выраженный характер. Например, вирусы куру или болезни Крейтцфельда — Якоба при заражении белкообразных обезьян вызывают у них после 2-летнего инкубационного периода развитие острого заболевания, которое через несколько дней приводит животных к гибели. Но те же штаммы этих вирусов, спустя 2 года после введения их в организм паукообразным обезьянам, вызывают развитие инфекционного процесса, очень сходного по своему длительному течению и клиническим проявлениям с тем, который наблюдают у зараженных людей: болезнь медленно прогрессирует и только через год приводит животных к смерти.

Коротко суммируя накопленные сведения, можно заключить:

— куру, болезнь Крейтцфельда — Якоба, скрепи и трансмиссивную энцефалопатию норок объединяет принципиально единый тип поражения мозговой ткани — формирование губкообразного состояния;

— при всех этих четырех медленных инфекциях поражения обнаруживаются только в центральной нервной системе;

— учитывая возможность широкой изменчивости вирусов, различия в поведении вирусов губкообразных энцефалопатий в организме разных хозяев, характер и степень тяжести развивающихся при этом процессов не могут служить основанием, отвергающим их взаимное родство.

Карлтон Гайдушек предполагает, что вирусы — возбудители всех четырех губкообразных энцефалопатий являются разными штаммами одного и того же вируса, а именно вируса скрепи. Ученый следующим образом представляет себе естественную историю этих штаммов и вызываемых ими заболеваний.

Трансмиссивная энцефалопатия норок формируется в результате кормления этих животных сырым мясом и внутренностями овец, зараженных вирусом скрепи.

Учитывая экспериментальную передачу скрепи обезьянам, можно предполагать, что вирус скрепи, попадая в организм человека через поврежденную кожу или слизистую глаз, например, на бойнях, послужит причиной развития болезни Крейтцфельда — Якоба. Об опасности употребления в пищу недостаточно прожаренного мозга овец или их глазных яблок мы уже говорили выше, отмечая 30-кратное увеличение заболеваемости среди людей, использующих в пищу вышеназванные продукты.

Что же касается вируса куру, то в одном нет сомнения — вызываемая им медленная инфекция развивается в результате ритуального людоедства среди народности Форе. Но собственно причина заболевания может быть связана с двумя предполагаемыми процессами.

Первый из них можно рассматривать как многократную цепную передачу (пассажи через мозг) вируса болезни Крейтцфельда — Якоба от человека к человеку. В обоснование такой возможности приводится недавно описанный случай спонтанного возникновения болезни Крейтцфельда — Якоба у 26-летнего новогвинейца из центрального высокогорья.

Второй предполагаемый процесс опять-таки мог быть связанным с ритуальным людоедством, то есть с частыми серийными пассажами через мозг родственников, но, возможно, какого-то иного, даже, может быть, и известного вируса. В результате интенсивных пассажей через мозговую ткань вирус резко изменил свои свойства в сторону усиления нейротропности (способности размножаться в клетках мозга) подобно тому, как это, по-видимому, происходит с вирусом кори при подостром склерозирующем панэнцефалите у детей и подростков.

Конечно, высказанные гипотезы остаются пока лишь гипотезами. Но они будят исследовательскую мысль и тем самым способствуют выяснению тех во многом для нас еще скрытых путей, которыми вирусы передвигаются в природе. А это уже задача чисто практическая, и решение ее дает конкретный практический результат.

Вспомним «Историю четвертую», где на основе изучения путей передачи вируса болезни Крейтцфельда — Якоба от человека к человеку рассказывалось о разработке специальных мер предосторожности, призванных предупредить возможность дальнейших заражений пациентов больниц и медицинского персонала.

А огромный успех в борьбе с куру? К. Гайдушек сумел разгадать тайну передачи вируса куру, после чего с 1957 г. на острове Новая Гвинея каннибализм был строжайше запрещен. И вот результат: с 1968 г. куру больше не регистрируется среди детей в возрасте до 9 лет, а с 1974 г. — и среди людей уже в возрасте до 19 лет! Все эти изменения свидетельствуют о неумолимом приближении часа полной победы над куру.

Говоря о перспективах дальнейших исследований губкообразных энцефалопатий, нельзя обойти молчанием еще одного важного перекрестка на этом пути.

...Вы помните, что с 1961 г. вирусом скрепи удалось заразить мышей и получить картину развития у них этой медленной инфекции. С тех пор мыши все шире входят в практику лабораторных исследований. В последние годы ученые обратили внимание на факты, которые не могли не заставить их крепко призадуматься: изменения в мозговой ткани зараженных вирусом скрепи мышей были очень сходными с теми, которые наблюдали в мозгу... стареющих мышей!

Вспомним, что при скрепи у мышей (равно как и при куру, и болезни Крейтцфельда — Якоба — у людей) в мозговой ткани происходит гибель нервных клеток, разрастается опорная ткань мозга и формируются бляшки, содержащие особое вещество — амилоид. В мозгу стареющих мышей обнаруживали очень похожую картину. Вскоре те же черты изменений были найдены и в мозговой ткани старых собак и обезьян. А что же у людей?

Изменения в мозговой ткани, напоминающие основные признаки изменений при куру и болезни Крейтцфельда — Якоба, выявлены в мозгу людей, страдающих болезнью Альцгеймера, старческим слабоумием и... у внешне здоровых старых людей! Электронная микроскопия и биохимический анализ амилоидных бляшек при куру и в нормально стареющем организме подтвердили их сходство.

Все эти неожиданные находки, естественно, порождают массу вопросов и главный из них: не является ли старение организма медленным инфекционным процессом?

Сегодня на этот вопрос можно дать два прямо противоположных ответа.

Да! Рассмотрение процесса старения как медленной вирусной инфекции не может быть голословно отвергнуто хотя бы потому, что на примере прогрессирующей многоочаговой лейкоэнцефалопатии мы видим, как в результате слабеющей иммунологической реактивности организма активируются персистирующие в нем вирусы; они вызывают развитие медленной инфекции и приводят организм к гибели. Поэтому, если мы примем в качестве первоосновы процесса старения снижение иммунологической реактивности организма (а основания для такого допущения давно имеются), то положительный ответ будет вполне обоснованным.

Отрицательный ответ может быть связан тем, что сам процесс старения вообще не обусловлен деятельностью вируса (или вирусов). И то, что наблюдается при куру, болезни Крейтцфельда — Якоба и других неврологических вирусных заболеваниях, является лишь выражением ускорения процессов физиологического старения в зараженном организме.

Вопросов может быть много, и каждый из них — животрепещущий. Но мы не должны забывать, что этот перекресток исследований лишь намечен, его основные черты только начинают прорисовываться. Поэтому давайте внимательно следить за развитием дальнейших исследований и накоплением новых фактов.

Тем не менее уже сама постановка подобного вопроса заставляет признать, что медленные вирусные инфекции человека и животных, особенно губкообразные вирусные энцефалопатии, казавшиеся вначале далекой экзотикой, быстро придвинулись вплотную к нашему порогу и встали в ряд главнейших современных проблем не только медицины, но и биологии.

Все это привлекает к проблеме медленных вирусных инфекций еще большее внимание специалистов. На страницах журналов начинают появляться статьи с заголовками, говорящими сами за себя: «Вирусы и старость», «Медленные вирусные инфекции и активация латентных инфекций в старости», «Изобилие скрытых вирусов в нормальных тканях человека и их возможная медленная активация с возрастом» и даже (простите за неэстетичность!) «Мозг как мусоросборник вирусов».

Развертывание исследований в этом новом направлении дополняет продолжающиеся поиски и на других перекрестках. А их немало. Главное наступление на медленные вирусные инфекции ведется с двух фронтов.

На первом продолжается поиск вирусов-возбудителей медленных инфекций неустановленной природы. В чем, например, причина вилюйского энцефаломиелита, распространенного только в одном (Вилюйском) районе Якутии? Не замешан ли вирус гриппа в болезни Паркинсона? Не прекращаются усилия по выделению вирусов от больных амиотрофическим боковым склерозом. Наиболее близки к своему завершению исследования, имеющие целью установление вирусной этиологии рассеянного склероза.

Второй фронт работ направлен на активное выявление способности у различных известных вирусов вызывать развитие медленной формы инфекционного процесса. Об этом мы с вами еще не говорили. Чтобы вам было яснее, о чем идет речь, позвольте передать вам

Приглашение в лабораторию

...Мы находимся в лаборатории микробиологии латентных инфекций Института эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н. Ф. Гамалеи Академии медицинских наук СССР.

Уже само название лаборатории говорит о том, что усилия ее сотрудников направлены на изучение скрытых форм инфекционного процесса. Действительно, на протяжении нескольких лет здесь изучают возможность формирования и поддержания скрытых форм гриппозной инфекции в различных биологических системах.

Почему именно гриппозной? Выбор этот нельзя назвать случайным. Вирус гриппа, открытый в 1933 г., до сих пор вызывает пандемии, периодически носящие характер мировых эпидемических катастроф. Напомню, что ежегодная заболеваемость гриппом превышает заболеваемость, вызываемую всеми инфекционными агентами, вместе взятыми, что наносит ни с чем не сравнимый вред здоровью населения и огромный экономический ущерб народному хозяйству.

Со времени открытия вируса гриппа и до недавнего времени он рассматривался лишь как возбудитель острого инфекционного заболевания, признаки которого, к сожалению, известны почти каждому жителю нашей планеты. Да и механизм распространения вируса гриппа, казалось, не представляет большого секрета. Размножаясь в клетках верхних дыхательных путей, вирус при кашле, чихании и даже разговоре разбрызгивается с капельками слюны и слизи в окружающей среде. Вдыхание находящимся поблизости здоровым человеком такого зараженного воздуха и таит в себе прямую угрозу распространения заболевания. Такой воздушно-капельный путь передачи вируса хорошо объясняет быстрое распространение гриппа во время эпидемий, резкие подъемы заболеваемости в холодное время года в связи с повышенной скученностью людей особенно в крупных городах.

В течение долгого времени такое объяснение основных закономерностей гриппозных эпидемий казалось вполне достаточным. Но в этой стройной системе оставалось одно «белое пятно» — не было ответа на вопрос: куда девается и где сохраняется вирус гриппа в период между эпидемиями? Ведь грипп — заболевание сезонное!

Число необъяснимых явлений увеличивалось. Накапливалось, например, все больше сведений о вспышках гриппа среди людей, долгое время находящихся в изолированных коллективах: чабаны, зимовщики, участники экспедиций, новобранцы военных лагерей. Изолированность подобных коллективов исключала возможность контактов с больным человеком. К тому же вспышки в таких изолированных коллективах нередко наблюдались в периоды между эпидемиями в данной стране или области.

А вот еще один интересный пример. Английские исследователи Д. Миллер и Дж. Ли подметили, что крупнейшей эпидемии гриппа, возникшей в Англии в 1967 — 1968 гг., предшествовали небольшие вспышки на северо-западе страны, за которыми последовала длительная пауза, когда новых случаев заболевания гриппом не наблюдали. Но последующее развитие эпидемии характеризовалось одномоментностью охвата заболеваниями сразу большого числа людей на обширных территориях.

По мнению исследователей, в период эпидемической «паузы» вирус гриппа продолжал рассеиваться и формировал латентную инфекцию у множества людей. Вот почему после изменения метеорологических условий создалась благоприятная почва для перехода скрытой инфекции в клинически выраженную (помните активацию вируса?) сразу у большого количества людей. Этим и объяснялся «взрывоподобный» характер эпидемии, жертвами которой стали 2 миллиона жителей Британских островов.

Развивая эту гипотезу, Р. Хоуп-Симпсон и П. Хиггенс пошли еще дальше своих соотечественников, предположив, что после каждой эпидемии гриппа остаются мощные резервуары латентной гриппозной инфекции среди населения. Постепенно это приводит к возникновению всемирного «пула» скрытой гриппозной инфекции, что, в свою очередь, создает благоприятные условия для новых эпидемий в результате активации такого вируса под влиянием изменившихся погодных условий (похолодание, высокая влажность).

Справедливости ради напомним, что известный английский вирусолог К. Эндрюс, один из тех, кто в 1933 г. открыл вирус гриппа человека, в 1942 г. также высказывал предположение о возможности формирования латентной гриппозной инфекции в межэпидемический период.

Итак, накапливались факты, не укладывавшиеся в существовавшие представления о путях передачи вируса гриппа, но латентная гриппозная инфекция продолжала оставаться в области догадок. С какого же конца подойти к распутыванию этого клубка?

Решили начать с того, чтобы получить ответ, как представлялось, на самый главный вопрос: обладает ли вообще вирус гриппа принципиальной способностью формировать латентную инфекцию? Практически решать эту задачу начали с помощью клеточных культур, представляющих, как известно, максимально упрощенную двухкомпонентную систему клетки — среда. Каждая из составляющих такой биологической системы может быть легко подвергнута строгому количественному учету.

...Поздней осенью 1968 г. в лаборатории заразили вирусом гриппа первые культуры клеток. По счастливой случайности, это были клетки, не чувствительные к вирусу гриппа, то есть в них нельзя было обнаружить вирусного размножения обычно употребляемыми методами, и вирус не вызывал разрушения таких культур.

Действительно, зараженные клетки как бы хранили гордое молчание — они размножались в матрасах и не обнаруживали ни малейших признаков дегенерации. Клетки продолжали пассировать, перевивая один раз в неделю на новые матрасы.

Казалось бы, такая работа не сулила ничего нового. Но клетки прошли 3 пассажа, и в их поведении была подмечена неожиданная странность: пересевы уже нельзя было делать 1 раз в неделю — за этот срок клеток стало нарастать так много, что они уже образовывали к концу недели не однослойный ковер, а многослойный «пирог». К зараженным клеткам присмотрелись внимательнее и обнаружили, что они отличаются от контрольных (незараженных) явно большими размерами.

Специально проведенные опыты установили резкое повышение скорости размножения зараженных клеток и увеличение в 1,5 раза их размеров. Такие клетки уже не стоило выбрасывать — в них явно что-то происходило. Поэтому был сделан следующий шаг: клетки исследовали с помощью метода флюоресцирующих антител. Посмотрите на фотографию, и вы поймете чувства исследователей, когда они увидели свечение в таких клетках после обработки их только противогриппозными антителами. В клетках находится белок вируса гриппа! А ведь такие клетки уже полгода размножаются в лаборатории после их первичного заражения.

Памятуя, что единственным прямым доказательством вирусной персистенции в любой биологической системе служит выделение персистирующего вируса, приступили к поискам. Началась полоса сплошных неудач. Шли месяцы. Казалось, жар-птица лишь оставила в клетках свое ярко светящееся перо...

Спустя еще полгода вирус гриппа был выделен из таких внешне здоровых клеток. Для этого пришлось перепробовать много различных методов, и только один из них — многократные (слепые) пассажи питательной среды от зараженных клеток в культуре других высокочувствительных клеток куриного эмбриона — позволил добиться желаемых результатов.

Итак, возможность выделения инфекционного вируса гриппа из культур клеток, зараженных год и даже два года назад, доказывала способность вируса гриппа формировать латентную инфекцию. И хотя культура клеток — это далеко еще не организм (совсем не организм!), вирус гриппа все же продемонстрировал свою принципиальную способность к поддержанию латентной формы инфекционного процесса.

Вот с латентной гриппозной инфекции в клеточных культурах все и началось.

Культуры различных клеток сыграли (и продолжают играть) выдающуюся роль в развитии вирусологии. С их помощью накоплен громадный материал об интимных механизмах взаимодействия вируса с клеткой, обнаружены и выделены различные персистирующие в организме вирусы (вспомните хотя бы историю открытия аденовирусов!), наконец, метод клеточных культур давно и прочно вошел в повседневную практику лабораторной диагностики разнообразных вирусных заболеваний.

Но вместе с тем при изучении взаимодействия вируса с организмом клеточные культуры вынуждены отступить на задний план — в культуре клеток отсутствует нервная система, гормональная система, органы и ткани, ответственные за выработку иммунитета, и вся та тонкая и очень сложная сеть взаимных биохимических регулировок, которая присуща целостному организму и которая поддерживает постоянство его внутренней среды. Короче говоря, желая приблизить события к реальным условиям их существования в природе, следует начать их изучение в условиях живого организма. Какого?

Грипп уже давно перестал быть только болезнью человека. От этой болезни страдают свиньи, коровы, лошади, собаки, индейки, куры, утки. А совсем недавно вирус гриппа был выделен даже из организма кита (правда, осталось неизвестным самочувствие гиганта, поэтому до сих пор неясно — был ли он больным или скрыто инфицированным). В настоящее время факты указывают на возможность широкого обмена штаммами вируса гриппа между человеком и животными, и это обстоятельство значительно осложнило и без того неясную эпидемиологию гриппа.

Таким образом, в желании приступить к изучению возможности существования латентной гриппозной инфекции в организме ученые располагали значительным выбором. Остановились на мышах — дешевых, распространенных и легкодоступных лабораторных животных. Мыши высокочувствительны ко многим штаммам вируса гриппа и на протяжении 40 лет успешно используются в лабораторной практике для экспериментального изучения гриппозной инфекции. И хотя мышь — не человек, но все же млекопитающее.

Работа на мышах имела свои неоспоримые преимущества: на мышах, как говорится, уже все было сделано. Известно, что внутриносовое заражение животных приводит к развитию у них гриппозной пневмонии, нередко заканчивающейся гибелью; что вирус при этом в очень высокой концентрации накапливается в ткани легких; что у выживших животных вирус можно выделять только до 12-го дня от момента его введения, и не позднее.

Следовательно, если у выживших после заражения животных формируется латентная гриппозная инфекция, то для ее доказательства необходимо суметь выделить вирус гриппа после 12-го дня! Как же практически это сделать?

Первая мысль, которая пришла в голову, состояла в следующем: конечно же, персистирующий вирус не может находиться в организме в концентрациях столь высоких, как это имеет место при острой инфекции. Поэтому, чтобы извлечь его из клеток легочной ткани, ее разрушение должно быть по возможности более полным. Обычно вирус из легких зараженных мышей извлекают растиранием этих органов со стеклянным порошком, теперь это начали делать с электрокорундом — специальным абразивным материалом, по твердости уступающим только алмазу.

Эффективность разрушения клегок легких действительно оказалась в 100 раз выше; но персистирующий вирус таким образом обнаружить не удалось.

Тогда заподозрили противогриппозные антитела: через 12 дней после заражения они накапливаются в крови в значительных количествах; легкие — богато снабжающийся кровью орган, и при разрушении легочной ткани присутствующая в них кровь (а точнее, антитела) нейтрализует выходящий из клеток вирус, и мы таким образом опять не можем его обнаружить. Поэтому, кроме тщательного разрушения, легкие предварительно освобождали от крови, промывая через сосуды солевым раствором. Но, увы, и эта процедура не помогла.

Тогда, находясь на грани отчаяния, вспомнили о клетках, вырабатывающих в каждом организме антитела. Такие антителообразующие клетки могут находиться не только в крови, но и в различных органах, особенно там, где перед этим развивался воспалительный процесс. Конечно же, у выживших мышей, перенесших несмертельную пневмонию, в легких развивался воспалительный процесс! Но воспаление прошло, а клетки могли остаться. А ведь если в процессе разрушения легочной ткани такие клетки разрушить, то из них выйдут противогриппозные антитела, которые также нейтрализуют персистирующий вирус, и вновь ничего не будет обнаружено.

Снова опыты. Но на этот раз легкие выживших мышей спустя 2 месяца после заражения тщательно отмывают от крови, а прежде чем начать разрушать с электрокорундом, в фарфоровые ступки добавляют антитела против... мышиных антител. Теперь легочную ткань можно разрушать. Полученный экстракт вводят в куриный эмбрион, и через 48 часов инкубации при 37°С внутри таких эмбрионов... обнаруживается инфекционный вирус гриппа!

Итак, в организме выживших после заражения, внешне совершенно здоровых мышей через 2 месяца обнаружен (и выделен!) инфекционный вирус гриппа. Значит, у мышей формируется латентная гриппозная инфекция после перенесенного заболевания, и в организме у них персистирует вирус, но для его успешного выделения необходимо было применение целого комплекса специальных приемов, о которых мы только что рассказали. Большой интерес представляло выяснить, как долго может персистировать вирус гриппа в организме выживших после заражения животных. Оказалось — более 3 месяцев. Много это или мало, решите сами. Напомню лишь, что продолжительность жизни мышей составляет около 24 месяцев.

Но в природе латентные вирусные инфекции формируются не только после перенесенного заболевания. Скрытая форма инфекционного процесса может развиваться в результате иммунизации организма живым вирусом или путем вертикальной (от матери плоду) передачи вируса.

Мышей проиммунизировали вирусом гриппа в дозе, которая не вызывает гибели животных. Концентрация вируса в этом случае была в 100.000 раз меньшей, чем та, которую использовали в предыдущих опытах. Все мыши выглядели совершенно здоровыми. Спустя 4 недели у них в легких начали искать вирус гриппа. И нашли! Но в этом случае персистенция вируса оказалась куда короче — не более полутора месяцев.

И наконец, последний этап этих исследований: вертикальная передача. Обратите, пожалуйста, внимание, что в этих опытах главная задача заключалась не в том, чтобы выяснить возможности самой вертикальной передачи вируса гриппа от матери плоду. Нет! Это уже было показано ранее грузинскими вирусологами Б. М. Корсантия и В. И. Бахуташвили: заражение беременной самки вирусом гриппа приводит к передаче вируса плоду. Сейчас же исследователей интересовало другое: может ли самка-вирусоноситель передать персистирующий вирус плоду?

Е. П. Мирчинк помещала в одну клетку самцов и самок мышей, выживших после заражения большой дозой вируса гриппа. (Персистенция вируса в организме животных специально проверялась в предварительном обследовании.) Беременных самок отсаживали и у родившихся мышат в 2-недельном возрасте начали исследовать кровь и внутренние органы в надежде обнаружить там вирус гриппа. Я не оговорился, упомянув выражение «в надежде», потому что надежда действительно казалась минимальной: родившиеся мышата выглядели внешне совершенно здоровыми. Но... в крови, легких, печени, почках, селезенке и в головном мозгу (!) у них присутствовал инфекционный вирус гриппа!

Для того чтобы оценить всю неожиданность подобного результата, надо напомнить, что в организме взрослых мышей-вирусоносителей (в том числе, конечно, и у родителей) персистирующий вирус обнаруживается только в легких, притом в очень незначительных количествах и никогда — в крови или в других внутренних органах. Мышата казались нафаршированными вирусом гриппа! Так, например, в легких у них вирус определялся в концентрациях, в 1000 раз превышавших его количество у родителей!

Проверка! Поставили специальный опыт «перекрестной подсадки мышат»: от самки-вирусоносителя мышат сразу после рождения пересаживали к нормальной самке, и наоборот — нормальных мышат (родившихся от нормальной самки) пересаживали к самке-вирусоносителю. Вне зависимости от кормящей матери, вирус обнаруживали только в организме мышат, родившихся от самок-вирусоносителей. Значит, вертикальная передача персистирующего вируса состоялась!

Но самая главная находка ждала впереди. Мышата-вирусоносители, как уже говорилось, и в первые дни после рождения, и спустя две недели внешне выглядели совершенно здоровыми. Это благополучие настораживало. Причину беспокойства вы легко поймете, если вспомните события из двенадцатой истории (она так и называлась «Призрачное благополучие»).

В нескольких опытах по вертикальной передаче персистирующего вируса гриппа новорожденных мышей отсадили в отдельные клетки и просто-напросто начали наблюдать. И что же?

Начиная с трехнедельного возраста примерно у трети потомства стали проявляться признаки медленно прогрессирующего (!) патологического процесса, характеризующегося резким отставанием в росте и развитием дегенеративных изменений в эндокринной системе. Такие животные не доживали до 2 месяцев.

Недавно опыты по вертикальной передаче персистирующего вируса поставили на мышах другой генетической линии, отличающихся черной окраской шерсти. И вновь тот же результат, но посмотрите, как выглядят такие мышата: кожа шеи, спины и лапок не содержит волосистого покрова (находящийся рядом мышонок того же возраста, но родившийся не от самки-вирусоносителя, лишен этих дефектов).

У черных мышат, родившихся от самок-вирусоносителей, в организме также персистировал вирус гриппа. Часть их потомства обнаруживала развитие медленно прогрессирующего патологического процесса с резким отставанием в росте и дегенеративными изменениями в органах эндокринной системы. Эти мыши тоже не доживали до 2 месяцев.

До последнего дня в лаборатории дивились картине, которую может вызывать вирус гриппа (а вдруг не он?) у мышей, зараженных в утробе матери.

И все-таки Е. П. Мирчинк решила испытать судьбу еще раз: нормальную черную самку она заразила большой дозой вируса гриппа на первом триместре беременности. Родилось потомство.

Посмотрите на него сами!

Все 8 мышат помета (100%) опять напоминают описанных в литературе так называемых голых мышей, у которых, как известно, отсутствует зобная железа (тимус). Но не забудьте, у мышат, которых вы видите на фотографии, никто зобной железы не удалял!

Итак, экспериментально проследили все три пути, существующие в природе для формирования латентной вирусной инфекции. И обнаружили, что вирус гриппа в принципе может использовать каждый из этих путей, чтобы вызвать скрытую форму инфекционного процесса. Но как оказалось при проведении этих опытов (я подчеркиваю — опытов!), организм новорожденных животных реагирует совсем по-другому на персистенцию вируса гриппа по сравнению с организмом взрослых. И персистенция в этих случаях может повлечь за собой развитие медленной формы инфекционного процесса.

Покидая лабораторию микробиологии латентных инфекций, вы непременно спросите о том, в какой мере опыты на мышах могут отражать действительное положение дел со скрытыми формами гриппа у людей.

Этот вопрос сейчас является главным для всех сотрудников лаборатории. Помимо опытов на животных к тому есть и другие основания.

Научный сотрудник того же Института эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи АМН СССР Р. А. Канторович в результате эпидемиологических исследований выявил возможность нарушений развития у детей, родившихся от матерей, которые в период беременности болели гриппом. Все это вместе взятое послужило основой для объединения усилий вирусологов, эпидемиологов и педиатров с тем, чтобы начать совместное изучение этого вопроса в детской клинике.

Но эксперименты на животных продолжаются. Ведь всякое исследование больше вопросов ставит, чем решает, и это положение в полной мере применимо к тому, что вы только что видели.

В чем, например, причина повреждающего действия вируса гриппа на организм новорожденных вирусоносителей?

Не связано ли это с образованием имуннных комплексов «вирус — антитело»?

Можно ли предупредить развитие таких поражений и если да, то каким образом?

И еще много, много других не менее важных «А почему?..».

Но с какого бы из них мы ни продолжали дальнейшие поиски, нам всегда придется иметь дело с одним, главным процессом — персистенцией вируса в организме. Поэтому еще несколько слов о персистенции.

Операция "Ласса"

Сегодня принято говорить об убиквитарности, то есть о вездесущности вирусов. Вирусы населяют организм человека, животных, растений, насекомых и даже бактерий. Открытие вирусов, поражающих бактерии, казалось бы, свидетельствовало о достижении ими последнего рубежа. Но и он был преодолен.

Недавно открыты вирусы, поражающие микоплазмы — мельчайшие   свободноживущие   микроорганизмы размером 150 нм и содержащие в своем составе одновременно  и рибонуклеиновую, и дезоксирибонуклеиновую  кислоты.

Захватив все известные на нашей планете рубежи живого, вирусы должны были «научиться» их удерживать. Вирус не может только убивать, чтобы выжить, он должен уметь персистировать, поддерживая латентную инфекцию. Вы помните, сколь долгим был путь к признанию у вирусов такой способности.

Трудно было согласиться, что вирусы-возбудители тяжелых, нередко смертельных заболеваний могут быть мирными партнерами организма. И в самом деле трудно, зная,  что вирус — обязательный внутриклеточный паразит, что, попав в организм, он обязательно проникает внутрь клеток, обязательно там размножается, но почему-то необязательно вызывает заболевание. Длительному непониманию способствовала и не совсем удачная терминология. Старое понятие «здоровое носительство» скорее будило обиходные представления, напоминающие «носительство» носового платка в кармане, отсутствие которого вызывает максимум мелкие неприятности (да и то только в холодную погоду).

Теперь мы твердо знаем, что вирусоносительство — это не взаимное безразличие, а процесс взаимодействия вируса с организмом хозяина, и потому даже при отсутствии симптомов его называют латентной или бессимптомной инфекцией. Проявления этого процесса пока во многом скрыты от наших глаз и не всегда доступны общеупотребительным методам наблюдения и обследования. Этим объясняется всевозрастающий интерес к тем тонким изменениям в организме, которыми характеризуется латентная вирусная инфекция. И такие изменения уже найдены.

Недавно в Институте эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи АМН СССР 3. А. Попененкова, М. Г. Романовская и Г. А. Масленников при латентной гриппозной инфекции у млекопитающих показали характерные изменения биогенных аминов — тонких внутренних регуляторов биохимических процессов в организме.

Нередко с персистенцией вирусов сталкиваются там, где ее совсем не ждали. В последние годы для изучения механизмов и форм взаимодействия микробов с организмом все шире используются животные-гнотобионты (от греческих слов gnotos — «известный» и bios — «жизнь»), особенно — для изучения нормальной микрофлоры организмов. Такие животные рождаются в специально созданных стерильных условиях, содержатся в стерильных условиях, и их кормят стерильной пищей. Гнотобионты не содержат в своем организме бактерий и других микробов, но они оказались вполне обеспеченными… вирусоносителями.

А теперь о главном: персистенция вирусов является основой развития медленных инфекций. Мы помним, что инкубационный период такой формы инфекционного процесса есть не что иное, как многомесячное или многолетнее размножение персистирующего вируса в организме до поры до времени без всяких признаков проявления заболевания. Такая постановка вопроса сразу же выдвигает ряд проблем, связанных опять же с персистенцией вирусов в организме.

Могут ли вирусы, которые известны пока только как возбудители медленных инфекций, поддерживать латентную форму инфекционного процесса? Вопрос далеко не праздный, легко понять его практическую значимость в связи с возможной опасностью для окружающих скрытых носителей таких вирусов.

Еще в 1973 г. болгарские исследователи X. Хараламбиев, И. Иванова, А. Веселинова и К. Мермерски заподозрили существование у экспериментально зараженных овец латентной формы скрепи: в мозгу овцы, зараженной 27 месяцев назад, хотя и обнаруживались типичные поражения, животное не проявляло никаких признаков заболевания.

А совсем недавно американские вирусологи Дж. Хотчин и Р. Бакли так и озаглавили свою статью — «Латентная форма скрепи». Известно, что у мышей при скрепи длительность инкубационного периода не превышает 6 месяцев. Когда же заразили вирусом новорожденных животных, то и спустя 1,5 года они выглядели внешне здоровыми, хотя и в мозгу, и в селезенке обнаруживался вирус скрепи в высокой концентрации.

Способность вирусов — возбудителей медленных инфекций и в особенности таких, как вирус скрепи, формировать латентную инфекцию еще раз подтверждает справедливость догадки Б. Сигурдсона, 25 лет назад заметившего, что медленная вирусная инфекция «не является медленным кинофильмом острой инфекции». Именно так — она представляет собой особую форму взаимодействия персистирующего вируса с организмом. Потому-то персистенция вирусов давно уже стала предметом широких и интенсивных исследований, а в тех случаях, где она еще не обнаруживается, — и предметом настойчивых поисков, организация и активность которых порой даже приобретают характер военных операций.

...Осенью 1972 г. в Восточной провинции Республики Сьерра-Леоне вспыхнула большая эпидемия лихорадки Ласса — тяжелого, часто смертельного заболевания людей. Экспедиционный отряд Всемирной организации здравоохранения окружил очаг эпидемии — деревни Тонго и Пангума. Связь деревень с внешним миром была прервана. В домах начался отлов грызунов, в округе отстреливали птиц. Летучих мышей ловили нейлоновыми сетями. Местным охотникам платили за принесенных птиц и зверей. В органах животных искали вирус...

Операция закончилась полной победой — вирус лихорадки Ласса был выделен из организма многососковых крыс, населяющих саванну. В организме этих животных вирус поддерживал латентную инфекцию. Кстати, заметим, что 5 лет спустя этот вид многососковых крыс вновь заставил вспомнить о себе: в 1977 г. в Тюбингене У. Шооп выделила от того же вида животных вирус бешенства, поддерживавший у них в мозгу латентную форму инфекционного процесса.

Наше повествование подошло к концу. Конечно, в науке о вирусах еще много белых пятен, и в этой книге была сделана попытка показать путешествие человеческой мысли лишь по некоторым тернистым дорогам вирусологии. По дорогам, где жажда познания встречает на своем пути надежды и разочарования, великие открытия и великие неудачи. Где уверенность в правильном представлении дается ценой огромных сомнений, с которыми ученый поздно вечером покидает лабораторию и с ними же назавтра возвращается к лабораторному столу. Сегодня мы познакомились с тремя лицами вирусов, но не забудьте, процесс познания бесконечен (тем более что на древних этрусских изображениях у Януса ведь четыре лика!).

 

Добавить комментарий

Plain text

  • HTML-теги не обрабатываются и показываются как обычный текст
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.