Многоликий вирус

«Вирус» в переводе с латинского означает «яд»

…Город гудел как растревоженный улей. Толпы людей, теснившихся на улицах, с искаженными безумным страхом лицами, толкаясь и крича, стремились как можно скорее покинуть городские стены. Казалось, разум оставил этих людей и его место занял беспредельный страх. Страх смерти!

Чаще других повторялось слово «оспа». Болезнь не знала жалости: старые и малые, богатые и бедные – все становились ее жертвами, а заболев, многие умирали, покрывшись черными корками запекшейся крови…

Черная оспа! Эпидемии этой страшной болезни охватывали на протяжении веков сначала страны Азии, а затем Европы и Америки. Особое распространение оспа получила в XVI–XVIII вв. Опустошенные города Перу, 3,5 миллиона погибших от оспы в Мексике, 60 миллионов больных в Европе, наполовину вымершее население в Сибири – таковы масштабы жертв этой болезни за одно лишь XVIII столетие. В те времена из каждых четырех слепых трое теряли зрение в результате перенесенной оспы. Что говорить о достаточно давних временах, когда уже в 20-е годы века XX в нашей стране развивались тяжелейшие эпидемии оспы, охватывавшие до 200 тысяч человек в год.

А кто не слышал об «испанке»? В начале 1918 года в истощенной войной французской армии вспыхнула эпидемия гриппа, быстро распространившаяся по всей Франции. С мая грипп уже свирепствовал в Испании, поразив несколько миллионов людей. В одном лишь Мадриде в короткое время заболело более 200 тысяч человек. Болезнь быстро распространялась и вскоре попала в Россию под названием испанская болезнь (испанка). В 1919–1920 годах болезнь протекала в особо тяжелой форме и сопровождалась небывало высокой смертностью, кое-где достигавшей 30 %. В результате этой пандемии[1] гриппа в мире погибло около 20: миллионов человек – гораздо больше, чем на полях сражений Первой мировой войны.

…1801 год. Первый консул Франции Наполеон Бонапарт получает известие о поражении своих войск на острове Гаити. Высадившиеся на остров завоеватели легко одержали победу над плохо вооруженными туземцами; однако вскоре среди французских солдат началась повальная тяжелая болезнь, сопровождавшаяся высокой температурой, сильными головными болями и болями в спине, рвотой с кровью (черная рвота), бредом. Из-за высокой смертности французы потеряли большую часть войска. Туземцы воспользовались этим обстоятельством и в результате внезапного нападения полностью разгромили захватчиков.

Так свое первое военное поражение великий полководец потерпел благодаря вмешательству… вируса желтой лихорадки. Того самого вируса, из-за которого Западную Африку, где желтая лихорадка особенно распространена, стали называть «могилой» для европейцев.

Между тем быстрое развитие торговли способствовало занесению желтой лихорадки в Европу, в частности в Испанию и Португалию. Так, в 1857 году в Лиссабоне в течение короткой эпидемии умерли 6 тысяч человек. Но самые крупные эпидемии желтой лихорадки вспыхивали в Западном полушарии: только в долине реки Миссисипи болезнь унесла 13 тысяч человек и надолго полностью парализовала деловую жизнь в этом районе.

В 1879 году в Центральной Америке французский инженер-предприниматель Фердинанд Лессепс приступает к строительству Панамского канала, который должен соединить Атлантический и Тихий океаны. Инженер – не новичок в подобных предприятиях, у него за плечами опыт руководства строительством Суэцкого канала. Однако всеми уважаемый Лессепс (кстати сказать, иностранный почетный член Петербургской академии наук), начав строительство, терпит неудачу из-за повального заболевания рабочих желтой лихорадкой. Как известно, Панамский канал все же удалось построить, но только после того, как американским эпидемиологом Горгасом были организованы мероприятия, направленные на истребление смертоносных комаров – переносчиков вируса желтой лихорадки.

Дети очень восприимчивы к вирусу кори. Это, однако, не означает, что он не опасен для взрослых. Напротив, дети, как правило, легче переносят это заболевание, в то время как у взрослых корь отличается тяжелым течением и часто сопровождается различными осложнениями (энцефалиты, воспаление среднего уха и пр.). Во всех учебниках эпидемиологии (науки, изучающей массовые заболевания среди людей) описана знаменитая эпидемия кори на Фарерских островах, когда в 1846 году туда был занесен вызывающий ее вирус. Так как до этого на островах не было кори в течение 65 лет, то, естественно, из 8-тысячного населения заболели более 6 тысяч – все, кроме тех, кто перенес это заболевание в 1781 году. На острове Гренландия в 1951 году и на Аляске в 1952 году практически все коренное население заболело корью в результате приезда в эти места лишь по одному больному человеку.

4 февраля 1945 года в Ялте открывалась Конференция глав государств антигитлеровской коалиции. В одной из машин к зданию Ливадийского дворца подъезжает президент Соединенных Штатов Америки. Но президент не выходит из машины – его выносят, потому что он, Франклин Делано Рузвельт, переболел полиомиелитом. И подобная болезнь не была редкостью.

3500 лет назад полиомиелит (детский паралич) был нередок в Древнем Египте. Печать перенесенных страданий обнаруживается на костях мумий детей фараонов, а также на костях жрецов Древней Сирии. Но вот уже в середине XX столетия заболеваемость полиомиелитом быстро растет в странах Европы и Америки, и особенно в США, где в 1956 году было официально зарегистрировано свыше 300 тысяч только лишь инвалидов после перенесенного полиомиелита. В те годы полиомиелит был назван в Соединенных Штатах «национальным бедствием № 1». И когда многолетними усилиями большой армии вирусологов был, наконец, достигнут решающий успех – создана полиомиелитная вакцина – фабрики и заводы США своими сиренами известили мир о победе над этим тяжелым заболеванием.

А теперь приглядитесь повнимательнее! Странно ведут себя вирусы, не правда ли? Словно в трагедии масок проходят они по сцене естественной истории, сменяя эпидемии одних заболеваний эпидемиями других.

Однако, переворачивая страницы истории вирусных болезней, нетрудно заметить, что наряду с массовыми вирусными заболеваниями, примеры которых мы только что рассматривали, существуют вирусные болезни, не охватывающие сразу население целого города или района, но, тем не менее, по своим последствиям несущие прямую угрозу здоровью, а то и жизни людей.

«Нет болезни мучительнее и ужаснее, – писал А. П. Чехов, – чем водобоязнь. Когда впервые мне довелось увидеть бешеного человека, я дней пять ходил как шальной».

«Страдающий от жажды больной просит пить. Когда ему подают воду и он пытается взять ее в рот, разыгрывается приступ водобоязни. Вдруг он резко отталкивает или отбрасывает от себя кружку с водой или выбивает ее из рук того, кто хочет ему помочь. Руки вытягиваются вперед и дрожат, голова и туловище отклоняются назад, шея напрягается, лицо искажается и выражает сильное страдание и страх, цвет лица делается цианотичным (синюшным), широко раскрытые глаза устремляются в одну точку, глазное яблоко выпучено, зрачки расширены, на лице заметны судорожные сокращения мышц. В это время спазматически сокращены и дыхательные мышцы, это затрудняет дыхание, вдох сильно затруднен, сопровождается своеобразным свистом или храпом, выдох поверхностный и незаметный. В редких случаях спазмы мышц гортани делаются постоянными, и тогда наблюдается чрезвычайно тяжелое прерывистое дыхание. Через несколько секунд спазмы мышц исчезают, дыхание восстанавливается, больной жалуется на то, что не хватает воздуха, не может глотать». Так описал картину приступа бешенства у больного человека известный специалист в этой области профессор М. А. Селимов.

Приступ бешенства может иногда начаться уже при виде воды или от звука льющейся воды, а также от попадания потока воздуха (особенно холодного), под воздействием яркого света или даже громкого звука. Психика больных возбуждена и между приступами, о чем свидетельствуют их многоречивость, суетливость и даже резкость в движениях – вскакивание с постели, беготня по палате, крики, стуки в дверь. Возбуждение может носить и агрессивный характер – буйство, иногда больные, приобретая необыкновенную силу, выламывают ножки металлических кроватей, срывают со стен батареи отопления. Наступающий затем период параличей связан с нарушением деятельности коры головного мозга и подкорковых областей. Для него характерно выраженное снижение двигательной и чувствительной функций. Резко исхудавший больной лежит неподвижно, его лицо покрывают крупные капли пота, черты лица заострены. Судороги исчезают, и больной может глотать, пить, что создает ложное впечатление наступившего улучшения. Это «зловещее успокоение» – грозный предвестник приближающейся смерти. Действительно, наступающий вскоре упадок сердечной деятельности сопровождается помрачением сознания, и больной погибает в результате паралича сердца.

После перечисления даже этих немногих примеров нужно ли удивляться тому, что первая половина прошлого столетия была посвящена пристальному изучению вирусов – возбудителей острых лихорадочных заболеваний, разработке методов борьбы с этими заболеваниями и особенно методов их предупреждения.

Открытия вирусов «сыпались», как из рога изобилия.

В 1892 г. русским ботаником и микробиологом Дмитрием Иосифовичем Ивановским был открыт вирус табачной мозаики, этот год считается годом рождения вирусологии как науки;

1898 г. – открыт вирус ящура;

1901 г. – вирус желтой лихорадки;

1907 г. – вирус натуральной оспы;

1909 г. – вирус полиомиелита, вирус москитной лихорадки;

1911 г. – вирус саркомы Рауса;

1912 г. – вирус герпеса;

1917 г. – вирус бактерий (бактериофаг);

1926 г. – вирус везикулярного стоматита;

1929 г. – вирус Шотландского энцефалита овец;

1930 г. – вирус лихорадки Рифт-Валли, вирус Западного энцефалита лошадей;

1931 г. – вирус гриппа свиней;

1933 г. – вирус гриппа человека, вирус Восточного энцефалита лошадей, вирус энцефалита Сент-Луис;

1934 г. – вирус японского энцефалита, вирус паротита;

1936 г. – вирус рака молочных желез мышей;

1937 г. – вирус клещевого энцефалита, вирус лихорадки Западного Нила;

1938 г. – вирус Венесуэльского энцефалита лошадей;

1941 г. – вирус лихорадки Бвамба;

1942 г. – вирус леса Семлики;

1943 г. – вирус лихорадки Буньямвера, вирус Калифорнийского энцефалита;

1944 г. – вирусы лихорадки Денге 1 и 2, вирус лихорадки Ильеус;

1945 г. – вирус Крымской геморрагической лихорадки;

1947 г. – вирус Омской геморрагической лихорадки, вирус лихорадки Зика;

1948 г. – вирусы Коксаки.

Вот почему первая половина прошлого столетия тогда представлялась «эрой великих вирусологических открытий»!

А вторая половина того же столетия?

Она оказалась еще более «урожайной» на открытия новых вирусов-возбудителей острых лихорадочных заболеваний. Судите сами:

1951 г. – открытие вирусов лейкоза мышей, вирусов ECHO, вируса энцефалита долины Муррея;

1952 г. – вирус лихорадки Синдбис;

1953 г. – аденовирусы, вирус бородавок человека;

1954 г. – вирус краснухи, вирус кори, вирус лихорадки Бханджа, вирус лихорадки Майро, вирус лихорадки Мукамбо;

1956 г. – вирусы парагриппа, вирус цитомегалии, респираторно-синцитиальный вирус, вирусы лихорадки Денге 3 и 4, вирус лихорадки Буссуквара, вирус лихорадки Илеша, вирус лихорадки Чукунгунья;

1957 г. – вирус полиомы, вирус болезни леса Киасанур;

1958 г. – вирус оспы обезьян, вирус энцефалита Повассан;

1959 г. – вирус Аргентинской геморрагической лихорадки, вирус лихорадки О’Ньонг-Ньонг, вирус лихорадки Гермистон;

1960 г. – риновирусы;

1961 г. – вирус Дхори;

1963 г. – вирус Боливийской геморрагической лихорадки, вирус лихорадки Эдж-Хилл, вирус лихорадки Росс-Ривер;

1964 г. – вирус гепатита В;

1965 г. – коронавирусы, вирус лихорадки Чандипура, вирус лихорадки Татагине;

1967 г. – вирус геморрагической лихорадки Марбург, вирус лихорадки Кваранфил;

1969 г. – вирус лихорадки Ласса;

1971 г. – полиомавирусы, вирус лихорадки Тамды;

1972 г. – вирус лихорадки Карши;

1973 г. – ротавирусы, вирус гепатита А, вирус лихорадки Сырдарьи;

1974 г. – парвовирусы, вирус лихорадки леса Барма;

1976 г. – вирус геморрагической лихорадки с почечным синдромом, вирус геморрагической лихорадки Эбола;

1977 г. – вирус гепатита Дельта (Д), вирус гепатита TTV;

1983 г. – вирус иммунодефицита человека 1 (ВИЧ-1), вирус гепатита Е;

1985 г. – вирус иммунодефицита человека 2 (ВИЧ-2);

1986 г. – вирус герпеса человека 6-го типа;

1987 г. – вирус лихорадки Банна;

1988 г. – вирус лихорадки Батаи, вирус лихорадки Кокобера;

1989 г. – вирус гепатита С;

1990 г. – вирус лихорадки Иссык-Куль;

1993 г. – вирус гепатита G;

1994 г. – астровирусы, вирус герпеса человека 8-го типа, вирус гепатита F, вирус кардиопульмонарного синдрома;

1995 г. – вирус геморрагической лихорадки Алхурма;

1999 г. – вирус гепатита Sen;

2001 г. – метапневмовирус;

2002 г. – вирус SARS;

2003 г. – амебные вирусы;

2004 г. – парэховирус человека 3;

2005 г. – бокавирусы;

2008 г. – мимивирусы;

2011 г. – Мегавирус чилензис, вирус Марселя;

2012 г. – коронавирус MERS CoW;

2013 г. – пандовирус салинус, пандовирус дульцис;

2014 г. – вирус Самба, Питовирус сиберикум;

2015 г. – Молливирус сиберикум;

2016 г. – вирус водорослей;

2019 г. – онкорнавирус 2019-nCov.

Вот она, настоящая эра великих вирусологических открытий, и мы с вами ее современники! Приведенный здесь далеко не полный «поток» открытий будет выглядеть еще внушительнее, если к известным сегодня около 2000 вирусов человека и животных добавить немалый перечень уже открытых вирусов растений (более 300), насекомых и бактерий. Более того, в последние годы было обнаружено огромное количество вирусов в океане. Да что говорить, по данным известной немецкой исследовательницы, вирусолога Карин Меллинг – с 1993 по 2008 г. директора Института медицинской вирусологии в университете Цюриха, сотрудницы института Макса Планка, почетного профессора клиники «Шарите», лауреата множества премий – на земле общее количество вирусов больше, чем звезд в небе: 1033 вирусов, 1031 бактерий и «лишь» 1025 звезд, а людей, и то не сегодня, но скоро – 1010!!!

Сегодня, в XXI веке, благодаря разнообразным приемам исследования, включающим электронную микроскопию, иммунологические, молекулярно-биологические, молекулярно-генетические методы анализа структуры и функции вирусов, мы можем не только достаточно ясно представить себе, как организована вирусная частица (об это далее), но и понять, какое место в природе занимают вирусы, образующие целое царство. Вот какую характеристику вирусам дали ведущие отечественные вирусологи академики В. М. Жданов, Д. К. Львов и А. Д. Забережный.

«Вирусы (Virae) являются облигатными внутриклеточными паразитами на генетическом уровне, широко распространенными среди царств позвоночных и беспозвоночных животных, растений, простейших, грибов, водорослей, бактерий, архей. У вирусов нет обмена веществ, поступление энергии происходит за счет обмена веществ клетки-хозяина. Несмотря на мелкие размеры (20–400 нм[2]), вирусы являются полноценными организмами, обладая наследственностью в процессе воспроизведения себе подобных, изменчивостью (генотипической и фенотипической) и подвергаясь в ходе эволюции естественному отбору»[3].

Иногда полезно уезжать в отпуск

Стремление ученых как можно скорее обнаружить и выделить вирус при любом неизвестном и особенно тяжелом заболевании вполне понятно и оправдано, так как первый шаг в борьбе с бедой – это выяснение ее причины. Но, как известно, добро и зло зачастую неразлучны… И вирусы – эти страшные убийцы – оказали человечеству неоценимую услугу в борьбе сначала с вирусными же, а затем и с другими (например, бактериальными) инфекционными заболеваниями.

А история эта очень и очень старая.

Еще 3500 лет назад в Древнем Китае было подмечено, что люди, перенесшие легкую форму оспы, в дальнейшем никогда больше ею не заболевали. Страшась тяжелой формы этой болезни, которая не только несла с собой неминуемое обезображивание лица, но нередко и смерть, люди стремились намеренно заразить детей легкой формой оспы. Для этого на малышей надевали рубашки больных людей, у которых оспа протекала в легкой форме, в нос вдували подсушенные и измельченные корочки с кожи оспенных больных; наконец оспу «покупали» – ребенка с крепко зажатой в руке монеткой вели к больному, взамен ребенок получал несколько корочек с оспенных пустул (пузырьков, наполненных гноем), которые по дороге домой должен был крепко сжимать в той же руке.

Этот метод предупреждения оспы (или, по крайней мере, развития ее тяжелой формы), известный под названием вариоляция, не получил широкого распространения. Сохранялась большая опасность заболевания тяжелой формой оспы, и смертность среди привитых таким образом нередко достигала 10 %. При использовании метода вариоляции очень трудно было дозировать заразный материал, получаемый от больного, а потому подобная процедура иногда приводила к развитию опасных очагов оспы.

Проблема предохранения от оспы была успешно решена лишь в конце XVIII в. Английский врач Эдвард Дженнер обратил внимание на то, что некоторые доярки никогда не болеют оспой.

Заинтересовавшись причиной этого непонятного и потому удивительного явления, Э. Дженнер установил, что не болеют именно те из доярок, которые предварительно перенесли легкое заболевание – коровью оспу, или, как ее называли, «вакцину» (от греческого vacca – «корова»).

Будучи глубоко убежденным в правильности своих догадок, Э. Дженнер в 1796 г. отваживается на небывало рискованный эксперимент: он берет у доярки, больной коровьей оспой, содержимое пустулы и публично прививает его на кожу плеча здоровому восьмилетнему мальчику Джемсу Фиппсу. На месте прививки образовалось лишь несколько пузырьков. Через полтора месяца Э. Дженнер ввел Фиппсу гнойное содержимое кожного пузырька от больного натуральной оспой. И мальчик не заболел! Э. Дженнер повторил заражение – результат был тот же.

В 1798 году Э. Дженнер публикует результаты своих 25-летних наблюдений случаев коровьей оспы у людей, приобретших благодаря этому невосприимчивость и к натуральной оспе. Его работа получает достойную оценку: через два года Э. Дженнер был представлен английскому королю, еще через год в его честь чеканят медаль; в 1802 году парламент от имени народа награждает Э. Дженнера 10 000 фунтов стерлингов, а русская императрица присылает ему бриллиантовое кольцо с благодарственным рескриптом. Лондон избирает Э. Дженнера почетным гражданином, диплом ему преподносят в ящике, осыпанном бриллиантами.

Так в 1798 году была впервые доказана возможность надежного предупреждения оспы с помощью вакцинации, а с 1840 года вакцину для прививок начали получать заражением телят.

Вакцина против оспы оказалась первой противовирусной вакциной и по сути представляла собой живой вирус с резко ослабленной болезнетворной способностью.

Отдавая дань титаническому труду Э. Дженнера, восхищаясь его наблюдательностью и прозорливостью, справедливости ради, следует признать, что создание оспенной вакцины еще не означало создания учения о предохранительных прививках. Но труд Э. Дженнера, бесспорно, заложил первый камень в фундамент этого учения.

Именно французский микробиолог и химик Луи Пастер создает знаменитое учение о предохранительных прививках, которое послужило тогда и является до сих пор основой для исследований в этом направлении.

Прошло почти 100 лет после открытия Э. Дженнера, и в Париже Луи Пастер приготовил и успешно испытал вакцину против бешенства. Этот препарат содержал живой вирус бешенства, который в результате его многократных перевивок через мозг кроликов, т. е. благодаря многократным внутримозговым введениям от одного кролика другому, утратил способность вызывать бешенство у человека.

Сегодня здравоохранение располагает мощным арсеналом средств для предупреждения (профилактики) тяжелых вирусных заболеваний, и многие из этих средств знакомы нам с раннего детства: вакцины против кори, краснухи, полиомиелита, паротита, гриппа. Наряду с перечисленными созданы и применяются в особых случаях вакцины против бешенства, желтой лихорадки, лихорадки Денге, клещевого и японского энцефалита, герпеса, геморрагической лихорадки Эбола и др.

А все началось с одной неудачи…

Той весной Л. Пастер много работал с возбудителями куриной холеры, введение которых вызывало у кур смертельное заболевание. Но вот наступило лето. Работа приостановлена, и Л. Пастер с семьей уезжает отдыхать. Вернувшись осенью в лабораторию, ученый обнаруживает забытую им в термостате пробирку с бактериями, вызывающими куриную холеру. Он ввел их птицам, и странное дело – куры остались живы. Что же произошло с возбудителями, они «ослабели»?