Вилок что это вирус

Обновлено: 19.04.2024

Люди часто думают, что жить, общаться, дружить и работать рядом с ВИЧ-положительными – опасно, но это совершенно не так. Есть только три пути передачи ВИЧ, по-другому заразить ВИЧ просто невозможно.

Посещение общего детского сада, школы, спортивных секций, бассейна – совершенно безопасно в плане передачи ВИЧ.

Как нельзя заразить ВИЧ?

Через рукопожатия, объятия…

Неповрежденная кожа является естественным барьером для вируса, поэтому невозможна передача ВИЧ при рукопожатиях, объятиях. А если есть ссадины, царапины, порезы и прочее? Для хотя бы теоретического риска передачи ВИЧ в этом случае нужно, чтобы достаточное количество крови, содержащей ВИЧ, попало в свежую открытую и кровоточащую рану. Вряд ли ты будешь пожимать руку друзьям, знакомым, если у тебя кровоточит рука…

Предметы гигиены, туалет…

Как ты уже знаешь, ВИЧ может содержаться только в 4 жидкостях человеческого организма: крови, сперме, влагалищных выделениях и грудном молоке. Через одежду, постельное белье, полотенца ты не можешь передать ВИЧ, даже если на одежду, белье попала жидкость, содержащая ВИЧ - он быстро погибнет во внешней среде. ВИЧ может жить вне организма всего несколько минут. Если бы ВИЧ жил "за пределами" человека многие часы или даже дни, то, несомненно, наблюдались бы случаи бытового пути передачи, а их просто не бывает, по крайней мере, этого не случалось за более чем 20 лет эпидемии.

ВИЧ по воздуху не летает. Никто из тех, кто дышал одним воздухом с зараженными ВИЧ в одном, даже самом тесном помещении, ВИЧ не заразился. Поэтому ты не должен опасаться, что таким образом ты передашь ВИЧ.

Бассейны, ванна, баня…

При попадании жидкости, содержащей ВИЧ, в воду вирус погибнет, к тому же кожа является надежным барьером от вируса.

Укусы насекомых, другие контакты с животными…

ВИЧ – вирус иммунодефицита человека, он может жить и размножаться только в человеческом организме, поэтому животные не могут передавать ВИЧ. Вопреки распространенному мифу кровь человека не может попасть в чужую кровь при укусе комара.

ХОТЯ… В начале эпидемии СПИДа высказывались опасения, что ВИЧ-инфекцию могут переносить комары, клопы и другие кровососущие насекомые. Однако исследования, проведенные в ряде стран, доказали, что даже на территориях с высокой частотой случаев ВИЧ-инфекции и большим количеством насекомых-кровососов случаев заражения таким путем не обнаружено. Если бы такой путь передачи был возможен, географическое распространение эпидемии было бы совершенно иным, чем то, которое существует сейчас.

ВИЧ не способен размножаться в организме комара или любого другого кровососа, поэтому, даже попав в организм насекомого, не выживет и не сможет никого заразить.

Поцелуи…Слюна

О том, что ВИЧ не передается при поцелуе, уже написано очень много. В то же время находятся люди, которых беспокоят вопросы о "ранках и ссадинках" во рту. В реальной жизни, для того, чтобы этот вирус передался при поцелуе, два человека с открытыми кровоточащими ранами во рту должны долго и глубоко целоваться, при этом у одного из них должен быть не просто ВИЧ, а очень высокая вирусная нагрузка (количество вируса в крови). Если бы такой путь передачи был возможен, существовали бы случаи передачи ВИЧ при поцелуе.

Стоматолог, маникюр, парикмахерская…

До сих пор за двадцать лет эпидемии ВИЧ не передался ни в маникюрном салоне, ни у стоматолога. Обычной дезинфекции инструментов, которую проводят в салонах или у стоматолога, достаточно для предотвращения инфекции и ее передачи другим людям.

Пищевые продукты и питье…

ВИЧ посредством продуктов и питьевых напитков не распространяется. Никто из тех, кто ел продукты, приготовленные инфицированными ВИЧ поварами, не заразился. Соответственно, тебе не стоит переживать, что ты заразишь других людей, которые рядом с тобой, при совместном приеме пищи.

На сегодняшний день существует масса теорий и гипотез происхождения вируса ВИЧ-инфекции. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) относится к роду Lentvirus (буквальный перевод - "медленный вирус"). Такое название рода вполне объяснимо, поскольку от момента инфицирования до появления значительных нарушений иммунитета проходит довольно продолжительное время. Другие вирусы рода Lentivirus поражают овец, кошек, коров и лошадей. Из всех остальных вирусов самый близкий к ВИЧ - SIV (Simian Immunodeficiency Virus), поражающий обезьян. Возраст SIV, по мнению учёных - 32 000 лет.

Откуда произошёл ВИЧ, как появился в мире?

Сегодня доказано происхождение ВИЧ именно от SIV. ВИЧ-1 произошёл от SIVcpz, который поражает шимпанзе, а ВИЧ-2 произошёл от SIVsm, который поражает воротничковых мангабеев.

В 1999-м учёные завершили исследование вопроса, откуда появился ВИЧ, которое продолжалось 10 лет, придя к выводу о почти полной идентичности обнаруженного ими вируса SIVcpz вирусу ВИЧ-1. Спустя 2 года после этого в журнале Nature была напечатана статья, где утверждалось о заражении диких шимпанзе двумя видами SIV, вследствие чего произошла гибридизация вирусов, они обменялись генетической информацией и в результате появилась ВИЧ-инфекция, поражающая людей.

Но остаётся невыясненным вопрос о том, как вирус попал в человеческий организм из организма шимпанзе. Потому до конца ещё не ясно, какова причина его появления у людей.

Вирусы поражают и животных, и людей. Условием поражения организма вирусом является восприимчивость организма к вирусу, т. е. наличие клеток-мишеней. ВИЧ - не исключение. Человеческий организм характеризуется высокой восприимчивостью к нему, поскольку имеет клетки-мишени.

Сегодня известны разные теории происхождения ВИЧ, объясняющие, как SIV превратился в ВИЧ.

Заражение, как следствие охоты на шимпанзе

Эта теория объясняет происхождение ВИЧ-инфекции от SIVcpz, распространившегося в человеческой популяции вследствие охоты на шимпанзе. Кто-то из охотников, разделывая мясо, мог заразиться SIV, к примеру, через порез. Попав в организм, SIVcpz подвергся мутации и стал известным нам вирусом ВИЧ-1. Доныне такой механизм заражения встречается в странах, где люди охотятся на шимпанзе. Так, согласно исследованию, проведённому в Камеруне, в группе из 1099 охотников около 1% из них были инфицированы вирусом SFV, ранее считавшимся распространённым только среди обезьян.

Теория оральной вакцины от полимиелита

В книге "Река" журналиста Эдварда Хупера была изложена гипотеза о том, что происхождение ВИЧ-вируса могло быть следствием ятрогенного (внутрибольничного) инфицирования человека. В 1950-х гг. оральная вакцина от полиомиелита была использована для прививок, сделанных примерно 1 000 000 человек в Руанде, Бурунди и Конго. Эта вакцина была названа Chat. Но культивирование штамма вакцины полиомиелита требует наличия живых тканей, и именно поэтому якобы были использованы почечные клетки шимпанзе, которые были заражены SIVcpz. Но в 2000-м году была доказана несостоятельность этой гипотезы происхождения ВИЧ, поскольку в найденном пузырьке с вышеупомянутой вакциной, который был использован в 1950-х гг., не было обнаружено ни SIV, ни ВИЧ-1. Выяснилось, что для культивирования применяли почечные клетки макак, которых SIVcpz не поражает в принципе.

Использование многоразовых шприцов

Её можно считать продолжением предыдущей гипотезы происхождения ВИЧ-инфекции. Первые одноразовые шприцы возникли в 1950-м году, но некоторые страны ещё долго не могли закупать их, потому многоразовые шприцы продолжали использоваться ещё долго, а такие шприцы после каждого применения необходимо было стерилизовать, что тоже требует денег. Потому вероятно, что не стерилизованные многоразовые шприцы и стали причиной распространения ВИЧ. А после проникновения в организмы хотя бы нескольких людей вирус подвергся мутации и был реплицирован.

Происхождение в колониальных лагерях

Ещё одна теория, объясняющая происхождение СПИДа и ВИЧ, была описана в 2000-м году учёным Джимом Муром, изучавшим приматов. Она гласит, что инфицирование могло иметь место в лагерях рабочих, в массовом порядке вывозившихся колонизаторами с африканской территории в начале 20-го столетия. В этих лагерях царили ужасные условия, отсутствовала элементарная гигиена, рабочие недоедали, что приводило к ухудшению их иммунитета и мотивировало охотиться на шимпанзе (здесь данная теория пересекается с "охотничьей"). Вероятна и передача инфекции путём сексуальных контактов в колониальных лагерях.

Теория искусственного создания ВИЧ

Для этой теории происхождения ВИЧ-инфекции не нашлось никаких подтверждений, она совершенно не учитывает связь HIV с SIV и факт обнаружения HIV в 1959-м году.

Когда именно этот вирус впервые попал в человеческий организм?

Учёные, исследовавшие проблематику, откуда появился ВИЧ в мире, особенно в начале, стремились обнаружить образцы тканей людей, которые были инфицированы им. Сейчас достоверно известно о четырёх ранних случаях заражения ВИЧ, на основании которых можно предположить предварительную дату проникновения вируса в человеческий организм:

плазма мужчины из ДР Конго (1959)
лимфатический узел женщины из ДР Конго (1960)
ткани подростка из США (1969)
ткани моряка из Норвегии (1976).

Согласно итогам множества научных исследований, появление ВИЧ и СПИД относится к 1940-50-х гг. Компьютерное моделирование с учётом изменчивости вируса привело к другому выводу - что годом возможного заражения первого человека стал 1931-й.

ВИЧ-2 имеет распространение лишь в некоторых восточноафриканских странах, а до стадии СПИДа развивается крайне медленно. При этом способы инфицирования им полностью совпадают с путями заражения ВИЧ-1. Центром его распространения, согласно данным определённых исследований, стала Португалия, в которой ВИЧ-2 преимущественно распространялся посредством переливаний крови, что подтверждается обнаружением ВИЧ-2 у ветеранов войн.

В осенне-зимний период активизируется циркуляция респираторных вирусов, в том числе и гриппа, вызывая массовую заболеваемость населения вплоть до эпидемий. В структуре инфекционной заболеваемости на долю гриппа и острых респираторных вирусных инфекций приходится 90-95%.

Восприимчивость к гриппу высокая во всех возрастных категориях, но наиболее выражена у детей, пожилых людей, беременных женщин, лиц с хроническими заболеваниями.

Быстрое распространение гриппа объясняется коротким инкубационным периодом, аэрогенным путем передачи, способностью вирусов к мутациям, высокой восприимчивостью людей к инфекции, а также социальными условиями проживания населения: тесные контакты людей в городах, общественный транспорт, скоростные миграции вируса из одной страны в другую.

Как передается грипп и ОРВИ

Основной путь распространения этих инфекций – воздушно-капельный. Источником заражения является больной человек – носитель миллионов активных вирусов, которые вместе с капельками слизи и слюны при разговоре, кашле, чихании попадают во внешнюю среду. Опасность инфицирования максимальная в первые 5-6 дней от начала болезни. Не исключается возможность заражения бытовым путем через инфицированные предметы обихода.

Время сохранения вируса гриппа в воздушной среде зависит от величины аэрозольных частичек, в которых он находится, а также от воздействия на него факторов внешней среды: температуры, света, влаги.

Как не заразиться гриппом, если дома болеют

Вирус гриппа попадает в организм через слизистые верхних дыхательных путей, где он внедряется в клетки эпителия и начинает разрушать их. Инкубационный период – это время от момента заражения до возникновения первых симптомов – у гриппа 12-48 часов.

Путь распространения вируса – воздушно-капельный, когда вместе с частичками слизи, слюны во время разговора, кашля, чихания больного, он попадает в окружающую среду. Вероятность заболеть здоровому человеку, находящемуся рядом и не имеющему специфической защиты против этого вируса (иммунизация) приближается к 100%.

К предрасполагающим факторам, способствующим быстрой передачи вируса, относятся скученность людей, высокая влажность, низкая температура, плохие гигиенические условия проживания.

Если в квартире находится больной гриппом, то необходимо:

Изолировать больного в отдельную комнату. Желательно, чтобы в нее не заходил никто из домочадцев, кроме ухаживающего члена семьи.
После контакта с больным или с предметами, которыми он пользовался, тщательно мойте руки с антибактериальным мылом.
Постельное белье и личные вещи больного, на которых остаются биологические выделения, стирают отдельно.
Всем членам семьи необходимо носить одноразовые маски защищающие нос и рот. Не забывать вовремя их менять, так как обсемененность ее микроорганизмами через 2 часа достигает 90%.
Часто проветривать не только комнату больного, но и другие помещения в квартире. Вирусы хорошо сохраняются в сухом теплом воздухе, но быстро разрушаются под действием влажных прохладных воздушных потоков.
В комнате у больного следует поддерживать оптимальные параметры температуры окружающего воздуха – около 20 градусов, а влажность в пределах 50-70%.
Тщательное соблюдать правила личной гигиены: частое мытье рук с мылом.
Рекомендуется пить много жидкости: чай, компоты, соки. Исключение составляют газированные напитки и крепкий кофе.

Вирусы оседают на одежде, мебели, предметах быта, игрушках и через грязные руки могут попасть в рот. Поэтому необходима ежедневная влажная уборка не только пола, но и других поверхностей, на которых могут оказаться вирусные частицы. Особенно обратите внимание на дверные ручки, краны, на кнопку сливного бачка унитаза. Выделить для больного индивидуальный набор посуды (тарелку, чашку, ложку, вилку), после использования которой мыть с использованием дезинфицирующих средств.

Как не заразиться гриппом в общественных местах

В период подъема сезонной заболеваемости гриппом и другими респираторными инфекциями необходимо соблюдать следующие рекомендации:

Не посещать массовые мероприятия, особенно в закрытых помещениях.
В местах массового скопления людей пользоваться одноразовыми масками, которые следует своевременно менять (не реже, чем через 2-3 часа).

Как не заболеть в транспорте: метро, автобус, троллейбус, трамвай

Повышенному риску инфицирования в общественном транспорте способствует большая скученность пассажиров, плохая вентиляция салонов, спертый воздух, то есть все то, что способствует накоплению и распространению вирусов.

Защищайте руки, которые во время поездок контактируют со множеством поручней, ручек, на которых вполне могут оказаться биологические выделения больного человека. Для этого во время поездки надевайте перчатки и мойте руки после поездки в транспорте. Оправдано в транспорте и ношение маски, прикрывающей нос и рот.

Никогда ничего не ешьте в транспорте, потому что на пище могут осесть вирусные частицы как можно реже прикасайтесь к лицу немытыми руками.

Во время эпидемий гриппа, по возможности, меньше пользуйтесь общественным транспортом, лучше побольше находитесь на свежем воздухе.

Как не заразиться гриппом в поликлинике во время эпидемии

В поликлиниках вводится запрет на плановые профилактические прививки и откладываются визиты здоровых детей.

При входе в лечебное учреждение организуется фильтр, где принимаются пациенты с признаками инфекции (температура, насморк, кашель).

Как не заразиться гриппом ребенку в школе и в детских дошкольных учреждениях

Карантин – это комплекс противоэпидемических и административных мероприятий, направленных на уменьшение распространения опасных заболеваний среди населения

Если ребенку стало плохо в течение дня, ему оказывают медицинскую помощь и изолируют от других детей до прихода родителей.

Все дети, находившиеся в контакте с заболевшим, проходят ежедневный осмотр с термометрией и осмотром слизистых носоглотки.

В школах и детских дошкольных учреждениях отменяются утренники, концерты, вечера, на которых дети из разных классов и групп будут находиться в тесном контакте друг с другом.

На время карантина упраздняется кабинетная система – учащиеся занимаются в одной классной комнате.

Все помещения подвергаются влажной уборке с применением дезинфицирующих средств, а также проводится кварцевание (в отсутствие детей).

Чтобы не допустить дальнейшего распространения респираторных инфекций в детских образовательных учреждениях, при заболеваемости свыше 20% деятельность школ и детских садов приостанавливается.

Дети могут посещать образовательные учреждения после полного выздоровления и справки от педиатра.

Обзор

Реконструкция оболочки вируса Зика. Карта поверхности вириона (разрешение — 3,8 Å), полученная с помощью программной обработки криоэлектронных микрофотографий, позволяет предположить, как именно вирус поражает те или иные клетки, и вычислить потенциальные мишени для терапии или компоненты для вакцины. Симметрически неэквивалентные мономеры вирусного гликопротеина Е окрашены разными цветами.

Автор

Редакторы

В эпоху глобализации из-за свободного перемещения людей по миру проникновение ZIKV в новые регионы становится неизбежным. Там он может длительно сохраняться, передаваясь от животных к животным и изредка вызывая мелкие вспышки болезни у людей, либо циркулировать в человеческой популяции. Угроза, исходящая от любого нового заболевания, зависит от его эпидемиологии, клинических особенностей и способности медицинского сообщества эффективно его контролировать (рис. 1). И сейчас огромные усилия брошены на изучение особенностей вируса Зика и механизмов его воздействия на человеческое здоровье, в особенности — на здоровье беременных [1].

Рисунок 1. Сотрудник муниципальной службы города Ресифи (Бразилия) во время операции по уничтожению комаров Aedes aegypti, переносящих вирус Зика.

Хронология событий в Зика-эпопее

Рисунок 2. Микрофотография вируса Зика, полученная с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (ТЭМ). Вирусные частицы размером 40 нм окрашены синим цветом.

В Энтеббе расположен Угандийский исследовательский институт вирусологии (Uganda Virus Research Institute, UVRI), чьи сотрудники в 1947 году при изучении желтой лихорадки в лесу Зика выделили из крови макаки до тех пор неизвестный флавивирус. Ученые описали его как вирус Зика (рис. 2). А на следующий год обнаружили вирус в комарах Aedes africanus [3].

В 1952 году вирус выявили уже у людей — в Уганде и Танзании, а в 1954 году — в Нигерии. ZIKV четко ассоциировался с лихорадкой и кожной сыпью, в связи с чем его окончательно объявили патогенным для человека. Тогда же, в 50-е, экспериментальным путем с участием добровольцев установили основного переносчика вируса — комара Aedes aegypti, обычного переносчика желтой лихорадки, лихорадки денге и чикунгуньи. Позже компанию ему составили и другие виды, в том числе Aedes albopictus [1].

В 60–80-е годы легкие формы инфекции выявляли в странах Африки, Азии и в Индии. Длительное присутствие ZIKV в этих регионах подтверждалось обнаружением вируса в комарах и нечеловекообразных обезьянах. У людей до 2007 года фиксировали не так много клинических случаев, и потому система здравоохранения не спешила бить тревогу [4].

Первую крупную вспышку лихорадки Зика зарегистрировали в 2007 году на острове Яп в тихоокеанских Федеративных штатах Микронезии, где инфицированными оказались 73% населения, однако симптомы у подавляющего большинства были умеренными и недолгими. Следующая вспышка охватила в 2013–2014 годах Французскую Полинезию, где заразились 66% жителей. Одновременная волна заболеваемости синдромом Гийена-Барре подняла вопрос о его ассоциации с вирусом Зика: тогда зафиксировали 42 случая — а это на порядок больше, чем в 2012 году, когда синдром диагностировали у троих [1].

К 27 июля ZIKV циркулировал уже в 67 странах и территориях (рис. 3). Крупная вспышка заболевания произошла в Колумбии — там заразились 65 000 человек. У многих из них выявлялись неврологические синдромы, отмечались и случаи микроцефалии [1].

В июле 2016 зафиксировали две смерти, связанные с заражением ZIKV: в США и Пуэрто-Рико. Предполагают, что смерти вызвал не сам вирус, а обострившиеся во время лихорадки симптомы хронических заболеваний.

В середине августа 2016 года в Пуэрто-Рико ввели режим чрезвычайной ситуации, поскольку распространение вируса набирало обороты слишком быстро: за полгода (с декабря 2015 по 12 августа 2016) число заразившихся возросло с одного до 10 000 человек.

К 1 сентября в американской Флориде зарегистрировали 47 случаев заболевания, а в Майами-Бич впервые в США обнаружили трех комаров — переносчиков вируса Зика.

Рисунок 3. История распространения вируса Зика по миру.

В Россию впервые вирус завезли в феврале 2016 года из Доминиканской республики. За прошедшие месяцы отмечены еще 7 случаев. Все — у туристов, вернувшихся из стран, где распространяется ZIKV: большинство — из Доминиканской республики, один — с Карибских островов. Все пациенты благополучно перенесли лихорадку.

Патогенез лихорадки Зика

Передача вируса и развитие болезни

Какие-то симптомы появляются у меньшинства инфицированных: на острове Яп лишь 19% заразившихся сообщили о симптомах, а во Французской Полинезии — 26%. Если признаки лихорадки развиваются, то в 95% случаев это происходит через 6–11 суток после заражения (рис. 4). Симптомы сходны с проявлениями других подобных инфекций [1], [4]:

повышенная температура тела;
кожная сыпь;
боль в суставах и мышцах;
головная боль;
конъюнктивит;
отеки;
иногда рвота;
общее недомогание.

Рисунок 4. Схема протекания инфекции у человека и комара. В среднем признаки развиваются на шестой день после инфицирования. Примерно на девятый день начинается выработка иммуноглобулинов (антител): первым обнаруживают IgM, количество которого позже снижается одновременно с ростом концентрации IgG. Последний сохраняется в крови неопределенное время. Виремия, вероятно, возникает до появления симптомов, и ее продолжительность сказывается на риске инфицирования восприимчивых комаров, кусающих зараженного человека. После определенного инкубационного периода комар приобретает способность передавать возбудителя другим людям. T_g — интервал между эпизодами инфицирования первого и второго человека.

Виремия, или вирусемия — медицинское состояние, когда вирусы попадают в кровоток и могут распространяться по всему телу, — аналогично бактериемии, при которой в кровь попадают бактерии [9]. — Ред.

В клетку вирус Зика проникает, взаимодействуя с определенными рецепторами на ее поверхности. Основной из них — AXL. А посредником выступает рецептор TIM-1, который связывает вирусные частицы и транспортирует их к AXL, способствующему проникновению вируса в клетку. Однако TIM-1 не необходимое звено, он лишь повышает концентрацию вирионов на поверхности клетки и ускоряет их взаимодействие с AXL [10].

Когда вирус оказывается внутри клетки, она отвечает повышенной продукцией интерферонов IFN-α и IFN-β, а также хемокинов CXCL10 и CXCL11, которые играют важную роль во врожденном и адаптивном иммунитете. Эти хемокины привлекают Т-клетки и другие лейкоциты к месту воспаления и даже оказывают прямое антимикробное действие, когда их концентрация в кожных фибробластах сильно повышается [10].

Антитела к вирусу обнаруживают в крови уже на девятый день после заражения. Продолжительность иммунитета против ZIKV пока не известна, но, судя по другим флавивирусам, можно предположить, что он пожизненный [1].

Вирус Зика и беременность

Однако установить связь между ZIKV и микроцефалией оказалось достаточно сложно из-за нескольких обстоятельств:

остается неясным, сколько беременностей затронул вирус — инфекция ведь часто бессимптомна;
до сих пор нет четкого определения микроцефалии;
существуют другие инфекционные агенты, вызывающие микроцефалию: цитомегаловирус и Rubella virus (вирус краснухи).

Симптомы инфекции у беременных женщин такие же, как и у остальных, но пока не известно, влияет ли на частоту их проявления иммунодефицит, характерный для этого периода. Результаты исследований, касающихся неблагоприятных последствий заболевания для эмбриона, очень разнородны: где-то у 29% беременных с симптомами болезни развивался эмбрион с микроцефалией, а где-то и у 74%. Возможно, такие расхождения возникли потому, что в исследованиях участвовало недостаточное количество пациентов — меньше 50 человек. С определенной уверенностью можно утверждать лишь то, что ZIKV-ассоциированная микроцефалия разовьется у плода одной из ста инфицированных в первый триместр женщин независимо от наличия симптомов, и этот риск становится незначительным во второй и третий триместры [1].

Помимо микроцефалии с вирусом Зика сейчас связывают и другие эмбриональные патологии [1]:

внутричерепной кальциноз; ;
дефекты органа зрения;
гипоплазию ствола мозга; ; .

Устройство вируса Зика

Организация генома

К концу августа 2016 года в GenBank хранилось 67 полных последовательностей генома ZIKV. Вирус Зика содержит кодирующую молекулу РНК длиной 10,8 т.н. с одной ORF (открытой рамкой считывания), фланкированной нетранслируемыми участками (UTR) — 5′-UTR длиной 106 н. и 3′-UTR длиной 428 н. (рис. 5). ORF кодирует полипротеиновый предшественник, который впоследствии разделяется на три структурных белка (капсидный [С], премембранный [prM] и оболочечный [E]) и семь неструктурных (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B и NS5). Вирусный полипротеин во время трансляции и/или после нее расщепляется вирусной протеазой, сигнальной пептидазой и неизвестной протеазой клетки-хозяина. Фрагмент pr затем, при производстве зрелых вирионов, обычно отсекается в аппарате Гольджи фурином [17].

Рисунок 5. Геном вируса (представлен в виде последовательности кодируемых РНК белковых продуктов). Структурные белки окрашены серым цветом, неструктурные синим. Цифрами обозначены длины белков (число аминокислотных остатков). Стрелки указывают на места расщепления полипротеина.

Основные белки

Белок E — главный поверхностный гликопротеин флавивирусов, а неструктурные белки NS3 и NS5 — основные ферменты вирусной репродукции [17]. Структура этих белков показана на рисунке 6.

Рисунок 6. Структура главных белков ZIKV.

Белок Е разделен на два структурных региона — стволовой и трансмембранный (на рис. 6 — stem и ТМ) — и три функциональных домена: домен I участвует в организации оболочки (рис. 7), домен II отвечает за взаимодействие мономеров, а домен III связывает клеточный рецептор.

NS3 состоит из протеазного и хеликазо-НТФазного доменов, которые осуществляют процессинг вирусного полипротеина и раскручивание структурированных участков во время синтеза вирусной РНК.

NS5 содержит метилтрансферазный домен, который метилирует 5’-CAP-участок геномной РНК, и домен РНК-зависимой-РНК-полимеразы (RNA dependent RNA polymerase, RdRp).

Рисунок 7. Трехмерная модель вируса Зика в атомном разрешении, созданная в студии биомедицинской визуализации Visual Science. Модель построена по данным научных публикаций об организации вируса Зика и родственных вирусов и считается наиболее достоверной на текущий момент.

Известно, что гликозилирование играет важную роль в инфекционности, созревании и вирулентности флавивирусов [18], [19]. Для вируса Зика предсказаны потенциальные участки для N- и O-гликозилирования в белках prM, E, NS1 и NS4B, которые гликозилируются и в других флавивирусах. Исследования, посвященные роли этих сайтов в жизненном цикле вируса Зика, еще только планируются [17]. Правда, уже обнаружено одно структурное отличие белка Е ZIKV от подобных белков других флавивирусов — выставленная на поверхность вирусной частицы аминокислотная петля, с которой в позиции Asn154 связывается гликан (см. видео). Предполагают, что именно эта петля вместе с прикрепленным сахаром может отвечать за тропизм вируса (взаимодействие с рецепторами определенной группы клеток) и патогенез болезни [20].

Отличие в структуре белка Е ZIKV от гомологичных белков других флавивирусов.

исследовательская группа Университета Пердью, США

Борьба с вирусом Зика

Диагностика

Основные проблемы диагностики ZIKV-инфекции — это значительное количество бессимптомных случаев и неспецифичность симптомов: лихорадка денге и чикунгунья, которые тоже переносятся комарами рода Aedes, проявляются подобным образом. Предположить заражение вирусом Зика можно, если симптомы появляются у человека, который недавно побывал или длительно проживал в районе циркуляции ZIKV [1], [4].

Лучшим решением был бы высокоспецифичный тест на антитела, который можно использовать не только для подтверждения инфицированности, но и для проверки иммунитета против вируса Зика в самом начале беременности, что позволило бы женщинам понять степень риска. Однако такое тестирование осложняется кросс-реактивностью с другими флавивирусами. Определенные надежды дает тест ELISA. Например, IgG-ELISA, применяемый во Французской Полинезии, где циркулирует вирус денге, еще до основной вспышки лихорадки Зика выявлял ZIKV-позитивных доноров крови (тогда их было <1%) [1].

Профилактика

Основной способ — это защита от укусов комаров, в том числе и с помощью контроля их распространения.

В регионах циркуляции вируса Зика и потенциально опасных зонах людям рекомендуют носить светлую одежду, закрывающую как можно больше поверхности тела, устанавливать на окна и двери домов противомоскитные сетки, использовать сетку во время сна, а также применять репелленты с ДЭТА, IR3535 или икаридином [4].

Самки комаров Aedes после насыщения кровью откладывают яйца, которые в безводной среде могут сохраняться до года. Даже в минимальном количестве воды из яиц выходят личинки и дальше развиваются во взрослых особей. Потому для контроля численности и распространения комаров необходимо постоянно отслеживать и ликвидировать места их размножения: ведра, бочки, горшки с водой, сточные канавы, использованные автомобильные покрышки. В особых случаях прибегают к распылению инсектицидов [4].

Пример эффективного контроля численности переносчика вирусов — действия Уильяма Горгаса по ликвидации эпидемии желтой лихорадки в Гаване и регионе Панамского канала в начале XX века. Этот американский военврач и его команда устроили жестокую борьбу с антисанитарией и обработали все здания и улицы инсектицидами (от которых, к слову, пострадало и немало жителей). В результате желтая лихорадка была полностью побеждена [21].

В 50-х и 60-х годах в государствах Америки применяли интенсивные меры по контролю переноса возбудителя желтой лихорадки, включая повсеместное распыление ДДТ. Это привело к устранению Aedes aegypti из 18 стран и значительно сократило область распространения заболевания. Позже подобные программы успешно осуществили Сингапур и Куба. Конечно, через некоторое время лихорадка вернулась, но даже краткосрочный период без инфекции имел большое значение для населения [1].

Чтобы сократить риск передачи ZIKV половым путем (особенно во время беременности), мужчинам, проживающим в зонах циркуляции вируса или недавно побывавшим там, ВОЗ рекомендует пользоваться презервативами или воздерживаться от половой активности на всём протяжении беременности партнерши [4].

Лечение

Обычно заболевание протекает в легкой форме и не требует специального лечения. Во время лихорадки необходим отдых и обильное питье, иногда — прием препаратов для устранения боли и других неприятных симптомов [4].

Тем не менее существуют вещества, которые оказывают воздействие и на сам вирус Зика. Например, эффективно подавляет репродукцию вируса in vitro 2′-C-метиладенозин, а 7-деаза-2′-C-метиладенозин (МК-608) ингибирует репликацию ZIKV in vitro и затормаживает развитие болезни в экспериментах на мышах. Препараты 2′-C-метилцитидин, рибавирин, фавипиравир и T-1105 ослабляют цитопатическое действие вируса и снижают его урожай [22], [23].

Разумеется, вакцина решила бы проблему кардинально, но она до сих пор не разработана. Сейчас исследованиями занимаются 18 коммерческих компаний и исследовательских институтов [24–26]. Однако первая фаза клинических испытаний стартует не раньше конца 2016 года, а значит, готовая вакцина появится еще не скоро, и распространение инфекции по миру продолжится [1].

Заключение

Хотя всевозможные случайности в эволюции вирусов делают точный прогноз пандемий практически невозможным, научный мир пытается повышать скорость реакции на новые угрозы. В ближайшее время усилия биологов и медиков сосредоточатся на разработке единой стратегии, которую в любой момент можно было бы применить к той или иной вспышке заболевания. Такая стратегия позволит быстро разобраться в путях передачи, патогенезе и способах контроля инфекции, чтобы предотвратить ее глобальное распространение.

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: