Устойчивость вируса гриппа с во внешней среде

Обновлено: 18.04.2024

Грипп и другие острые респираторные вирусные инфекции (далее – ОРВИ) являются приоритетной медицинской и социально-экономической проблемой во всем мире.

Ежегодно гриппом и ОРВИ заболевают до 500 млн. человек, 2 млн. умирают от осложнений. В структуре инфекционных заболеваний доля ОРВИ ежегодно составляет около 90 %.

Экономически ущерб, причиняемый ОРВИ составляет около 86 % от экономических потерь, наносимых инфекционными болезнями. На лечение ОРВИ в мире ежегодно расходуется порядка 14,6 млрд. долларов.

В Российской Федерации ОРВИ и гриппом ежегодно переболевают около 30 миллионов человек, из них 45–60 % дети.

ЧЕМ ОПАСЕН ГРИПП

Опасность гриппа обусловлена высокой заразностью больного, легкостью реализации механизма передачи, высокой восприимчивостью среди населения, опасностью осложнений.

Осложнения гриппа многочисленны и делятся на две категории – ранние, обусловленные последствием воздействия вируса, а также вызванные вторичной бактериальной микрофлорой.

Тяжелые и осложненные формы гриппа могут возникать у всех людей, но особенно характерны для детей, пожилых людей и лиц, страдающих хроническими заболеваниями, в первую очередь нижних дыхательных путей и сердечно-сосудистой системы.

Ранним при тяжелом течении гриппа на фоне резкой интоксикации может стать острый отек легких, мозга, серозные менингиты, арахноидиты (воспаления оболочек головного или спинного мозга), энцефалиты (воспаление головного мозга).

Среди осложнений, связанных с вторичной бактериальной флорой, наиболее частым осложнением является пневмония. Кроме того, грипп может осложняться синуситом или отитом, бронхитом, миозитом, пиелоциститом, реже пиелонефритом, миокардитом и перикардитом.

Грипп и ОРВИ занимают первое место в мире по смертности от вирусных инфекций.

УСТОЙЧИВОСТЬ ВИРУСА ГРИППА К ФАКТОРАМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Возбудитель сохраняет жизнеспособность и инфекционные свойства при хранении, как на свету, так и в темноте на стекле – 3–12 дней, на материи – 5-9 дней, на обоях – 3–9 дней, на деревянных поверхностях и алюминиевых лотках – 1–3 дня, в воздухе – до 2–9 часов. Возбудитель гриппа дольше сохраняется в темноте, во влажных условиях (например, в частицах мокроты). После контакта с зараженной поверхностью вирусы гриппа остаются жизнеспособными на коже рук в течение 8–15 минут.

Прогревание при температуре 50–60º С вызывает инактивацию вируса гриппа в течение 5–10 минут. Отмечается высокая чувствительность вируса гриппа к ультрафиолетовому облучению и воздействии дезинфицирующих средств в концентрациях по вирусному режиму.

КАКИЕ БОЛЕЗНИ ВИРУС ГРИППА ВЫЗЫВАЕТ У ЛЮДЕЙ?

Вирус гриппа вызывает острую вирусная инфекционная болезнь с одноименным названием с воздушно-капельным путем передачи возбудителя, характеризующаяся острым началом, лихорадкой (с температурой 38 °C и выше), общей интоксикацией и поражением дыхательных путей.

Инкубационный период (время от момента заражения до появления симптомов) при гриппе составляет от 12 часов до 2–3 дней. Источником инфекции является больной человек.

Механизм передачи гриппа – аэрозольный. Пути передачи –воздушно-капельный, некоторые авторы утверждают возможность реализации инфицирования воздушно-пылевым путем.

КОНТИНГЕНТАМИ РИСКА являются:

· работники сферы обслуживания, транспорта, учебных заведений;

· лица старше 60 лет, прежде всего проживающие в учреждениях социального обеспечения;

· лица, страдающие заболеваниями эндокринной системы (диабет), нарушениями обмена веществ (ожирение), болезнями системы кровообращения (гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца), хроническими заболеваниями дыхательной системы (хронический бронхит, бронхиальная астма), хроническими заболеваниями печени и почек;

· лица, часто болеющие острыми респираторными вирусными заболеваниями;

· дети старше 6 месяцев, дети, посещающие дошкольные образовательные организации и (или) находящиеся в организациях с постоянным пребыванием (детские дома, дома ребенка);

ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ И ПРОТИВОЭПИДЕМИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ

К основным методам профилактики гриппа относят:

· специфическую профилактику с использованием вакцин;

· неспецифическую профилактику с использованием лекарственных препаратов, а также санитарно-гигиенические и оздоровительные мероприятия.

Специфическая профилактика

На сегодняшний день специфическая профилактика (вакцинация) против гриппа является наиболее эффективным и доступным методом профилактики. Вакцинация обеспечивает снижение заболеваемости гриппом среди детей и взрослых приблизительно на 70 %, риск тяжелых осложнений и летальных исходов среди групп риска на 70–85 %, а также предотвращает экономический ущерб от этого заболевания.

Вакцинация также уменьшает количество посещений врачом на дому, пропуски рабочих дней и объемы применения лекарственных препаратов.

На основании мониторинга за циркулирующими вирусами гриппа Всемирная организация здравоохранения ежегодно рекомендует включать в состав вакцины актуальные штаммы.

Неспецифическая профилактика включает:

· экстренную профилактику, проводимую в начале эпидемической вспышки, с применением противовирусных химиопрепаратов, интерферонов и индукторов эндогенного интерферона;

· сезонную профилактику, проводимую в предэпидемический период, с применением иммунокорригирующих препаратов курсами разной продолжительности;

· санитарно-гигиенические и оздоровительные мероприятия.

Санитарно-гигиенические и оздоровительные мероприятия предусматривают формирование здорового образа жизни, закаливающие процедуры, физическое воспитание, оздоровление условий труда и быта и другие.

Общие правила профилактики, которые должен знать каждый

Необходимо избегать близкого контакта с людьми, которые кажутся нездоровыми (жар, температура, кашель, насморк), придерживаться здорового образа жизни (полноценный сон, физическая активность, прогулки), осуществлять прием общеукрепляющих препаратов и витаминов.

В период развития эпидемии следует стараться избегать мест массового скопления людей во время эпидемии гриппа. Некоторые исследователи предлагают в данный период, по возможности, избегать даже пользоваться общественным транспортом, преодолевая расстояния до места работы, магазина и т.д. пешим ходом или, в случае наличия, на собственных средствах передвижения.

При возникновении симптомов гриппа необходимо вызвать врача на дом и скрупулезно следовать его рекомендациям. Все назначенные врачом препараты нужно приобретать и принимать согласно схеме, дозе и срокам. Не рекомендуется самостоятельно или при помощи советов фармацевта в аптеке заменять препараты, выписанные врачом на аналоги.

Больного следует по возможности максимально изолировать от других членов семьи. Идеальным вариантом будет его нахождение в отдельной комнате или отгороженной её части. В случае ограничения жилищных возможностей, расстояние от больного до окружающих, по крайней мере, должно быть не менее одного метра. Именно в этом радиусе происходит максимальное распространение возбудителей, выделяемых при чиханье, кашле и разговоре больного. Вариантом изоляционных мероприятий может быть обеспечение больного защитной маской, предотвращающей выделение вирусов в окружающее пространство.

Уход за больным поручают одному из членов семьи, не допуская других лиц, особенно детей, к контакту с больным и предметами, бывшими в его пользовании (посуда, игрушки, носовые платки, полотенца и т.д.).

Больному следует выделить отдельную посуду и столовые приборы, индивидуальное полотенце, постельные принадлежности, носовые платки или одноразовые салфетки.

Посуду больного после каждого использования освобождают от остатков пищи, моют горячей водой с каким-либо обезжиривающим средством (питьевой содой, горчицей), а затем кипятят в 1 % содовом растворе в течение 5 минут с момента закипания.

Для сбора грязного белья выделяют ведро, бак или другую емкость с крышкой, в крайнем случае - наволочку или мешок с завязками.

Носовые платки, полотенца погружают в 1% содовый раствор или раствор любого моющего средства и кипятят 15 минут с момента закипания, а затем стирают.

Предметы ухода за больными и игрушки тщательно моют горячим 1% мыльно - содовым раствором или раствором моющего средства, после чего промывают горячей водой.

Требуется тщательно и часто мыть руки водой с мылом после любого контакта с больным. Не будет лишней обработка рук с помощью специальных кожных антисептиков, получивших в последнее время широкое распространение и доступных в свободной продаже.

Постоянно проветривание и проведение уборки в помещении, где находится больной, способствует прерыванию механизма передачи ОРВИ воздушно-капельным и контактно-бытовым путями. Уборка проводится отдельной ветошью, которая после применения погружается в кипяток.

Профилактика гриппа в различных организациях

В преддверии сезонного подъема (в конце августа – начале сентября) необходимо проинструктировать сотрудников вопросам профилактики гриппа, уделив особое внимание необходимости вакцинации, применением иммунокорригирующих препаратов, приняв меры для создания запаса дезинфицирующих средств, масок, а также установить заблаговременно оборудование для обеззараживания воздуха (лучше закрытого типа, позволяющее не прерывать рабочий процесс на период обработки).

При этом, приобретаемые средства в обязательном порядке должны обладать противовирусными свойствами. О наличии таких свойств можно узнать из прилагаемой инструкции по применению. Текущая дезинфекция помещений по режиму для вирусных инфекций, согласно инструкции на применение конкретного средства.

Устанавливая бактерицидную установку для обеззараживания воздуха также необходимо внимательно ознакомится с инструкцией. Обращать внимание необходимо на производительность установки (на какой объем помещения она рассчитана).

Проветривание по 8–10 минут несколько раз в день, бактерицидная обработка воздуха. Соблюдение температурного режима. Контроль за эффективной работой вентиляции.

Строгое соблюдение режима мытья рук. В медицинских организациях вводится постоянное ношение защитных масок или респираторов на весь период подъема заболеваемости. В других организациях данное мероприятие проводится по решению руководителя. Смену масок проводить через каждые 3–4 часа, респираторов ежедневно или согласно инструкции на конкретное изделие.

В случае появления в организации лица с признаками ОРВИ или гриппа необходимо надеть защитную маску. При наличии бактерицидного облучателя закрытого типа, позволяющего проводить обеззараживание в присутствии людей, необходимо его включить. После ухода лица с признаками ОРВИ необходимо проветрить помещение, провести бактерицидную обработку воздуха. Дезинфицирующим средством рекомендуется обработать поверхности, находящиеся в непосредственной близости от пациента, на которые могли попасть частица биологического аэрозоля. Также необходимо вымыть руки с мылом или/и обработать кожным антисептиком.

Медицина доказала, что бороться с вирусными инфекциями по-настоящему эффективно может только иммунитет. Нет такого лекарства против вируса (любого, не только гриппа), действие которого было бы научно доказано. Поэтому важно соблюдать правильную тактику поведения при первых признаках ОРВИ, чтобы не мешать иммунитету правильно мобилизовывать организм.

Роль повышенной температуры

Иммунитет человека – сложный природный механизм, созданный для борьбы с возбудителями болезней. Когда на каком-то участке начинается воспаление, вызванное инфекцией – организм повышает температуру тела. Этот защитный механизм имеет сразу два назначения:

Большинство вирусов и бактерий не могут долго жить при высоких температурах, из-за чего гибнут.

Начинается выработка особого белка – интерферона, который мобилизует клетки, заставляя их менять свою структуру так, чтобы возбудитель не мог их повредить.

Было установлено, что при температуре 37,5˚Cвирус гриппа медленнее размножается, а при 38,5˚Cвовсе гибнет. В терапевтической практике есть правило, описывающее поведение при повышении температуры: если значение термометра равно или меньше 38,5˚C– жаропонижающие средства не показаны. Исключение составляют случаи, когда у пациента случаются фебрильные судороги после отметки в 37,5˚C. Это говорит о том, что прием жаропонижающих средств должен осуществляться не безрассудно.

Если больной, почувствовав первые признаки развития простудного заболевания, которые иной раз сложно отличить от гриппа, принимает средство, снижающее температуру, он не дает шанса своему иммунитету обороняться от врага. Нормальная температура тела ослепляет иммунитет. Интерферон – белок, который предупреждает клетки об опасности, заставляя менять свою структуру, чтобы вирус не пробрался внутрь, может вырабатываться только при повышенной температуре. И чем температура выше, тем больше вырабатывается интерферона, там больше клеток смогут противостоять вторжению возбудителя.

Когда нужен прием жаропонижающих

Независимо от того, до какой отметки поднялся столбик термометра, снижать температуру с помощью жаропонижающих препаратов необходимо:

людям с нарушениями центральной нервной системой;

детям с приступами фебрильных судорог в анамнезе;

Исследования показали, что пациенты из группы риска должны принимать препараты терморегуляции, так как любой перегрев мозга может привести к серьезным осложнениям.

Людям с ненарушенной работой центральной нервной системы следует медикаментозно сбивать температуру, если она поднялась до 39˚C. От этой отметки начинается опасная зона значений, которые способны нанести непоправимый ущерб мозгу. Белок при температуре выше 39˚Cначинает распадаться, а значит, и клетки мозга необратимо разрушаются.

При каких температурах гибнет вирус гриппа

Грипп не способен размножаться при температуре, выше 37,5˚C. И чем выше она растет, тем менее активным становится микроорганизм. Учитывая то, что при 38,5˚Cвирус начинает погибать, не стоит забывать о том, что есть и нижняя граница нормы для возбудителя.

Не зря грипп является межсезонным заболеванием. Ученые заметили парадоксальную связь между климатическими показателями и уровнем заболеваемости. Оказалось, что чем теплее зима, тем больше заболевших, тем шире география распространения гриппа. Это связано с тем, что отсутствие отрицательных температур благоприятным образом сказывается на жизнедеятельности вируса. Первые случаи заболевания приходятся обычно на октябрь-ноябрь, когда погода еще не устоялась, господствует период межсезонья, для которого характерно отсутствие солнечного света и обилие осадков.

Теплая зима, словно затянувшийся октябрь, способствует распространению инфекций, передающихся воздушно-капельным путем, среди которых первое место по популярности занимает грипп. Но стоит столбику термометра опуститься ниже -10˚C, как вирус гибнет.

Профилактика заболевания

Чтобы обезопасить себя от гриппа в период эпидемии и снизить риск заражения, нужно регулярно проветривать общественные помещения: офисы, уборные, вестибюли, приемные и т.д. Особенно это актуально для зимнего периода, когда за окном отрицательные температуры. Попадая в комнату, морозный воздух быстро снижает концентрацию вируса, убивая его летучую часть.

Больному можно организовывать пассивные прогулки, укутав голову и тело в теплую одежду, открыть окно морозным днем минут на 30-40, чтобы таким образом обеззаразить помещение и позволить легким наполниться кислородом, свободным от вируса.

Для заражения инфекционным заболеванием нужно, чтобы концентрация болезнетворных микроорганизмов в замкнутом пространстве достигла высоких значений. Регулярное проветривание не позволит микробам скапливаться в воздухе, а значит, является эффективной мерой профилактики распространения инфекционных заболеваний.

Где комфортно вирусу гриппа

Вирус гриппа сохраняет жизнеспособность в неподвижном воздухе, что характерно для закрытых помещений. Комнатная температура и сухость, которую привносят радиаторы отопления, создают самые благоприятные условия для размножения летучего гриппа. Это еще одно объяснения сезонности заболевания – в период работы приборов отопления и заклеивания оконных рам вирусу гриппа очень легко атаковать слизистые оболочки дыхательных путей человека.

Может ли баня помочь от гриппа

Если учесть, что грипп гибнет, когда температура окружающей среды и поверхностей поднимается выше +38˚C, справедливо утверждать, что в бане грипп не живет. Однако посещение банных комплексов больному может быть противопоказано, если у пациента есть сопутствующие хронические заболевания сердца. Сауны и бани лучше посещать для профилактики, тренируя сосуды перепадами температур. А сидеть в жарком помещении с повышенной температурой тела и затрудненным носовым дыханием не рекомендуется.

Все представленные на сайте материалы предназначены исключительно для образовательных целей и не предназначены для медицинских консультаций, диагностики или лечения. Администрация сайта, редакторы и авторы статей не несут ответственности за любые последствия и убытки, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.

Возбудителем гриппа выступает патогенный микроорганизм, способный осуществлять синтез собственных клеток в дыхательных путях чужого организма. В результате целостность последних нарушается и возникает их гибель. Главная особенность возбудителя заключается в высокой мутагенности, поэтому он несет большую угрозу для здоровья человека.

Классификация возбудителей

В зависимости от генной структуры, выделяют вирусы типа А, В и С, способные вызывать грипп. Они относятся к одному роду и семейству ортомиксовирусов.

Основная опасность возбудителей заключается в повышенной изменчивости наследственной информации. В современном мире насчитывают более 2 тысяч штаммов гриппозного вируса. Поэтому ежегодно отмечаются вспышки эпидемий вирусной инфекции.

Это проявляется отсутствием иммунитета после перенесенного инфицирования.

То есть организм человека, после первого заражения гриппа, вырабатывает непродолжительный иммунитет на определенный вид возбудителя. Однако с течением времени вирус подвергается мутациям и выступает в качестве нового типа, в отношении которого сохраненный иммунитет не эффективен.

Наибольшую угрозу для здоровья оказывает вирус гриппа А. Такой тип чаще выступает виновником эпидемий и пандемий. Характеризуется высокой изменчивостью по антигенному дрейфу и сдвигу. Причинами инфекций являются различные подтипы возбудителя, чаще H1N1 и H3N2.

Источники А вируса - птицы, животные, зараженные люди. Возбудитель очень устойчив к неблагоприятным условиям среды. Может сохранять активность при высоких и низких температурах до 3 недель.

Менее опасными для человека выступают вирусы В и С. Однако тоже могут спровоцировать тяжелые формы гриппа. Особенно это относится к возбудителю В-типа, который в отличие от вируса С, подвергается мутагенности дрейфовым способом.

Типы вирусов В и С могут существовать исключительно в человеческом организме. Во внешней среде не более 4 часов.

Возбудители гриппа чувствительны к ультрафиолетовым лучам, дезинфицирующим средствам и жирорастворителям. Погибают в жидкой среде, при температуре 50-60 С тепла в течении пару минут. Долго сохраняют активность в высушенном состоянии, а при низких температурах впадают в анабиоз.

Убить всех возбудителей гриппа можно благодаря влажной уборке с применением антисептика. Чтобы комнату, где обитал больной гриппом, очистить от вируса, её достаточно проветрить.

Пути передачи

Грипп - это заразное вирусное заболевание. Источником инфекции выступает больной человек с выраженным или латентным течением патологии. В окружающую среду возбудители попадают при разговоре, чихании, кашле инфицированного человека уже в начале инкубационного периода.

Для общества больной становится заразным за сутки до возникновения начальных признаков и на протяжении 2 дней после их исчезновения.

Передается заболевание, преимущественно воздушным путем. Также отмечают контактно-бытовой способ.

Восприимчивость к гриппу у людей достаточно высокая. Заражению подвергаются все слои населения, чаще в холодное время года. В группе особого риска находятся:

Лица преклонного возраста.

Люди с ослабленным иммунитетом.

Пациенты после оперативного вмешательства.

Как правило, эпидемические вспышки развиваются через каждые 2 года, что обусловлено дрейфовой изменчивостью возбудителя. Наиболее опасный вирус А, тип В способен вызывать ограниченные по распространению эпидемии, а вирус типа С эпидемий не вызывает.

Сезонность вируса гриппа

Для развития вирусной инфекции характерна сезонность. Поскольку выживаемость возбудителя гриппа и, как следствие, его распространенность, напрямую зависит от факторов внешней среды - температуры и влажности.

Наибольший риск возникновения эпидемии регистрируется в температурном диапазоне от +5 до -5. Также способствующим фактором выступает снижение влажности воздуха. В результате вирус быстрее проникает в организм и обосновывается в нем из-за сухости и охлаждения дыхательных путей.

Особенно легко и стремительно клетки вируса распространяются с начала осени до конца весны, поражая большую часть общества.

Чаще вспышки инфицирования наблюдаются в небольших микроклиматах. Это школьные классы, дошкольное учреждения, больницы, воинские подразделения, среди работников обслуживания и транспорта.

Распространяется вирусы на длительное расстояние. При чихании и кашле, максимум на 3,5 метра.

Инкубационный период возбудителя гриппа

Длительность инкубационного периода при гриппе составляет до 3 дней. Для патологии характерно внезапное и острое начало. Симптомы часто выраженные, отмечается:

Недомогание и сильная слабость.

Болевые ощущения в глазных яблоках.

Признаки интоксикации организма.

Ломота во всем теле.

В роли осложнений выступают симптомы ринита, фарингита, ларингита, бронхита и других воспалительных заболеваний органов дыхания.

Обзор

Такие маски в принудительном порядке носили в 1918—1919-х годах, во время крупнейшей пандемии гриппа, по современным подсчетам унесшей до 50 млн. человеческих жизней

Автор

Редакторы

Грипп

Среди наиболее трагических событий первой половины XX века — наряду с двумя мировыми войнами — выделяется пандемия гриппа 1918 года, ставшая не менее смертоносной, чем крупнейшие конфликты между людьми: в течение 18 месяцев около 50 млн. людей погибли от вирусной инфекции.

Гонки с гриппом

Ежегодно гриппом переболевает 5–15% всей мировой популяции. Наибольшему риску подвергаются дети до двух лет, пожилые люди от 65, а также больные астмой, диабетом или хроническими заболеваниями сердца вне зависимости от возраста. В то же время от болезни не застрахован никто — как показала пандемия 2009-го, когда больше всего пострадали как раз молодые люди с превосходной иммунной системой [4].

Гриппозный зоопарк

Это эстафета, которую ученые и органы здравоохранения уже так долго и с переменным успехом стараются прервать.

Ловец вирусов

— Что является самым главным в экологии вируса гриппа?

— Что еще мы узнали после встречи с птичьим гриппом?

— Болеют ли дикие птицы — природные носители вируса — гриппом?

— Как грипп передается между дикими птицами?

— Это неизвестно. Один из способов это выяснить — исследование природных очагов гриппа. Яркий пример, который наблюдаем мы с коллегами — залив Делавэр на востоке США. Птицы побережья во время сезонной миграции на север в мае останавливаются там, чтобы покормиться яйцами мечехвостов. По-видимому, в этом месте собирается критическая масса птиц, многие из которых еще не являются носителями гриппа, — что и становится определяющим фактором, позволяющим инфекции быстро распространяться. Есть и другие подобные места — в Австралии, Канаде, в других регионах. Потенциально подходит любое место массового скопления и кормления этой водной братии.

— Сколько разновидностей вируса гриппа циркулирует в природе?

— Над чем вы сейчас работаете?

Это исследование, в высшей степени ориентированное на практику. Используя наши диагностические методы, можно будет оперативно объявлять о появлении новых штаммов вируса и проводить грамотные кампании по вакцинации.

Рисунок 3. Во время пандемии поцелуи возможны только с защитой

— До сих пор птичий вирус гриппа H5N1 был не слишком активен, заражая людей. Какова вероятность, что в будущем эта его способность значительно возрастет?

— Вероятность пандемии вируса H5N1 значительно меньше, чем любого из H1, H2 или H3, потому что H5 далеко не так заразен для людей. Но если назвать вирус, который нам хотелось бы видеть пандемичным меньше всего, это будет как раз H5 из-за высокой смертности, причиной которой он становится. Одна из отличительных черт высокопатогенного вируса — молекулярные особенности строения гемагглютинина, позволяющие развиться системной инфекции, а не инфекции только дыхательных путей, как обычно [2]. Такая опасная способность числится только за вирусами H5 и H7.

У H5N1 было десять лет, чтобы переменить хозяина, а значит, это не одна-две и не три-четыре замены, которые должны произойти в нем, чтобы стать патогеном человека, а значительно больше. Есть примеры, когда для перемены хозяина вирусу требуется не одно десятилетие, несмотря на плотный контакт между видами, однако сейчас понятно хотя бы, что H5N1 не может передаться людям легко. Впрочем, совсем исключить эту вероятность нельзя, и если что-то и мешает нам спать спокойно по ночам, — то это вирус H5.

— Что, на ваш взгляд, наиболее удивительно в вирусе гриппа?

— Не устаю удивляться, как мало мы про него знаем, несмотря на то, что так давно и так активно изучаем. Это же сравнительно простые вирусы, — но до сих пор так и не понятно, что позволяет им периодически преодолевать межвидовые барьеры.

Обзор

Автор

Редакторы

Обратите внимание!

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Эволюция и происхождение вирусов

В 2007 году сотрудники биологического факультета МГУ Л. Нефедова и А. Ким описали, как мог появиться один из видов вирусов — ретровирусы. Они провели сравнительный анализ геномов дрозофилы D. melanogaster и ее эндосимбионта (микроорганизма, живущего внутри дрозофилы) — бактерии Wolbachia pipientis. Полученные данные показали, что эндогенные ретровирусы группы gypsy могли произойти от мобильных элементов генома — ретротранспозонов. Причиной этому стало появление у ретротранспозонов одного нового гена — env, — который и превратил их в вирусы. Этот ген позволяет вирусам передаваться горизонтально, от клетки к клетке и от носителя к носителю, чего ретротранспозоны делать не могли. Именно так, как показал анализ, ретровирус gypsy передался из генома дрозофилы ее симбионту — вольбахии [7]. Это открытие упомянуто здесь не случайно. Оно нам понадобится для того, чтобы понять, чем вызваны трудности борьбы с вирусами.

Из давних письменных источников, оставленных историком Фукидидом и знахарем Галеном, нам известно о первых вирусных эпидемиях, возникших в Древней Греции в 430 году до н.э. и в Риме в 166 году. Часть вирусологов предполагает, что в Риме могла произойти первая зафиксированная в источниках эпидемия оспы. Тогда от неизвестного смертоносного вируса по всей Римской империи погибло несколько миллионов человек [8]. И с того времени европейский континент уже регулярно подвергался опустошающим нашествиям всевозможных эпидемий — в первую очередь, чумы, холеры и натуральной оспы. Эпидемии внезапно приходили одна за другой вместе с перемещавшимися на дальние расстояния людьми и опустошали целые города. И так же внезапно прекращались, ничем не проявляя себя сотни лет.

Вирус натуральной оспы стал первым инфекционным носителем, который представлял действительную угрозу для человечества и от которого погибало большое количество людей. Свирепствовавшая в средние века оспа буквально выкашивала целые города, оставляя после себя огромные кладбища погибших. В 2007 году в журнале Национальной академии наук США (PNAS) вышла работа группы американских ученых — И. Дэймона и его коллег, — которым на основе геномного анализа удалось установить предположительное время возникновения вируса натуральной оспы: более 16 тысяч лет назад. Интересно, что в этой же статье ученые недоумевают по поводу своего открытия: как так случилось, что, несмотря на древний возраст вируса, эпидемии оспы не упоминаются в Библии, а также в книгах древних римлян и греков [9]?

Строение вирусов и иммунный ответ организма

Рисунок 1. Первооткрыватель вирусов Д.И. Ивановский (1864–1920) (слева) и английский врач Эдвард Дженнер (справа).

Почти все известные науке вирусы имеют свою специфическую мишень в живом организме — определенный рецептор на поверхности клетки, к которому и прикрепляется вирус. Этот вирусный механизм и предопределяет, какие именно клетки пострадают от инфекции. К примеру, вирус полиомиелита может прикрепляться лишь к нейронам и потому поражает именно их, в то время как вирусы гепатита поражают только клетки печени. Некоторые вирусы — например, вирус гриппа А-типа и риновирус — прикрепляются к рецепторам гликофорин А и ICAM-1, которые характерны для нескольких видов клеток. Вирус иммунодефицита избирает в качестве мишеней целый ряд клеток: в первую очередь, клетки иммунной системы (Т-хелперы, макрофаги), а также эозинофилы, тимоциты, дендритные клетки, астроциты и другие, несущие на своей мембране специфический рецептор СD-4 и CXCR4-корецептор [13–15].

Одновременно с этим в организме реализуется еще один, молекулярный, защитный механизм: пораженные вирусом клетки начинают производить специальные белки — интерфероны, — о которых многие слышали в связи с гриппозной инфекцией. Существует три основных вида интерферонов. Синтез интерферона-альфа (ИФ-α) стимулируют лейкоциты. Он участвует в борьбе с вирусами и обладает противоопухолевым действием. Интерферон-бета (ИФ-β) производят клетки соединительной ткани, фибробласты. Он обладает таким же действием, как и ИФ-α, только с уклоном в противоопухолевый эффект. Интерферон-гамма (ИФ-γ) синтезируют Т-клетки (Т-хелперы и (СD8+) Т-лимфоциты), что придает ему свойства иммуномодулятора, усиливающего или ослабляющего иммунитет. Как именно интерфероны борются с вирусами? Они могут, в частности, блокировать работу чужеродных нуклеиновых кислот, не давая вирусу возможности реплицироваться (размножаться).

Причины поражений в борьбе с ВИЧ

Тем не менее нельзя сказать, что ничего не делается в борьбе с ВИЧ и нет никаких подвижек в этом вопросе. Сегодня уже определены перспективные направления в исследованиях, главные из которых: использование антисмысловых молекул (антисмысловых РНК), РНК-интерференция, аптамерная и химерная технологии [12]. Но пока эти антивирусные методы — дело научных институтов, а не широкой клинической практики*. И потому более миллиона человек, по официальным данным ВОЗ, погибают ежегодно от причин, связанных с ВИЧ и СПИДом.

Подобный вирусный механизм характерен не только для ВИЧ. Он описан и при инфицировании некоторыми другими опасными вирусами: такими, как вирусы Денге и Эбола. Но при ВИЧ антителозависимое усиление инфекции сопровождается еще несколькими факторами, делая его опасным и почти неуязвимым. Так, в 1991 году американские клеточные биологи из Мэриленда (Дж. Гудсмит с коллегами), изучая иммунный ответ на ВИЧ-вакцину, обнаружили так называемый феномен антигенного импринтинга [23]. Он был описан еще в далеком 1953 году при изучении вируса гриппа. Оказалось, что иммунная система запоминает самый первый вариант вируса ВИЧ и вырабатывает к нему специфические антитела. Когда вирус видоизменяется в результате точечных мутаций, а это происходит часто и быстро, иммунная система почему-то не реагирует на эти изменения, продолжая производить антитела к самому первому варианту вируса. Именно этот феномен, как считает ряд ученых, стоит препятствием перед созданием эффективной вакцины против ВИЧ.

Открытие биологов из МГУ — Нефёдовой и Кима, — о котором упоминалось в самом начале, также говорит в пользу этой, эволюционной, версии.

Сегодня не только ВИЧ представляет опасность для человечества, хотя он, конечно, самый главный наш вирусный враг. Так сложилось, что СМИ уделяют внимание, в основном, молниеносным инфекциям, вроде атипичной пневмонии или МЕRS, которыми быстро заражается сравнительно большое количество людей (и немало гибнет). Из-за этого в тени остаются медленно текущие инфекции, которые сегодня гораздо опаснее и коварнее коронавирусов* и даже вируса Эбола. К примеру, мало кто знает о мировой эпидемии гепатита С, вирус которого был открыт в 1989 году**. А ведь по всему миру сейчас насчитывается 150 млн человек — носителей вируса гепатита С! И, по данным ВОЗ, каждый год от этой инфекции умирает 350-500 тысяч человек [33]. Для сравнения — от лихорадки Эбола в 2014-2015 гг. (на состояние по июнь 2015 г.) погибли 11 184 человека [34].

* — Коронавирусы — РНК-содержащие вирусы, поверхность которых покрыта булавовидными отростками, придающими им форму короны. Коронавирусы поражают альвеолярный эпителий (выстилку легочных альвеол), повышая проницаемость клеток, что приводит к нарушению водно-электролитного баланса и развитию пневмонии.

Рисунок 8. Электронная микрофотография воссозданного вируса H1N1, вызвавшего эпидемию в 1918 г. Рисунок с сайта phil.cdc.gov.

Почему же вдруг сложилась такая ситуация, что буквально каждый год появляются новые, всё более опасные формы вирусов? По мнению ученых, главные причины — это сомкнутость популяции, когда происходит тесный контакт людей при их большом количестве, и снижение иммунитета вследствие загрязнения среды обитания и стрессов. Научный и технический прогресс создал такие возможности и средства передвижения, что носитель опасной инфекции уже через несколько суток может добраться с одного континента на другой, преодолев тысячи километров.

Читайте также: