Вирус который уничтожает плод

Обновлено: 19.04.2024

При беременности у женщины происходит природное снижение иммунитета абсолютно во всех случаях. Это норма, необходимый процесс для вынашивания ребенка, профилактика отторжения плода как чужеродного в принципе организма. Потому инфекции, которые до момента зачатия дремали, становятся активными. Это опасно для плода, особенно в первые 3 месяца после зачатия.

Факты о ВУИ

В менее чем 10 беременностях из 100 инфекция передается будущему малышу от его мамы. И примерно 0,5% новорожденных появляются на свет с соответствующими симптомами. Но, если в организме матери присутствует та или иная инфекция, это еще не полная гарантия того, что она будет и у ребенка.

Часть инфекционных болезней, которые угрожают развитию эмбриона, для матери проходят безсимптомно, не нанося особого вреда ее организму. В основном плод заражается той же инфекцией, что и мать, если она заразилась этой болезнью впервые.

Если у беременной вовремя обнаружить и пролечить болезнь, то риск для будущего малыша минимальный.

Как заражается эмбрион?

ВУИ развивается тремя путями:

гематогенным или трансплацентарным, как например, вирусы, листериоз, токсоплазмоз, сифилис (заражение в первом триместре приводит к уродствам малыша и порокам развития; при заражении эмбриона в последние 3 месяца гестации новорожденный появляется на свет с симптоматикой острой формы заболевания)
восходящим (так могут передаваться герпетическая инфекция, хламидиоз, микоплазмоз; ребенок заражается через половые пути женщины, в основном это происходит при родах. Если инфекция попала в околоплодные воды, у ребенка будет поражен ЖКТ, дыхательный пути, кожа)
нисходящим (инфекция попадает к эмбриону через маточные трубы, что бывает, если у матери развивается оофорит, аднексит)

Возбудители ВУИ

Большая часть бактерий и вирусов может передаваться еще нерожденному ребенку, что вызывает серьезные последствия. Те вирусы, которые провоцируют острые респираторные вирусные заболевания, к плоду не попадают. Они могут быть опасны для малыша, только если беременная женщина имеет высокую температуру.

Краснухой мать может заразиться воздушно-капельным путем. Не обязательно при этом находиться вплотную к больному человеку, заражение вероятно и на расстоянии. При этом последствием для плода станет фетальный синдром краснухи.

Цитомегаловирус передается через биологические жидкости. В основном это слюна, но может быть сперма и моча, а также кровь. У ребенка инфекция может проявиться соответствующей симптоматикой после рождения, а может протекать в латентной форме.

Вирус простого герпеса 2 передается в основном при незащищенном половом акте. Если такое случилось у беременной, то ее ребенок родится с врожденной формой герпеса. Парвовирус В19, как и краснуха, передается воздушно-капельным путем беременной женщине. В итоге у плода возникает водянка и анемия.

Ветряная оспа передается не только по воздуху, но и бытовым путем. Ребенок получает при внутриутробном инфицировании пороки развития (если заражение произошло в первом триместре). Если заражение случилось перед родами, то будет врожденная форма данного заболевания, и это очень опасное состояние.

Листериоз (это бактериальная инфекция) может развиться у беременной, если она кушает зараженные сыры, мясо или овощи. У ребенка развивается в итоге пнемония и/или сепсис. Сифилис беременным передается половым путем, если партнер был заражен. У ребенка после рождения развивается эта болезнь со всеми вытекающими последствиями. Туберкулез, что также является бактериальной инфекцией, передается по воздуху. Эмбрион может умереть в утробе матери, родиться раньше срока, с врожденной формой туберкулеза.

Последствия внутриутробной инфекции

Врожденное заражение может быть острым или хроническим. Последствия острого инфицирования:

шок
пневмония
тяжелый сепсис

Симптомы острой внутриутробной инфекции у новорожденных:

уменьшающаяся с каждым днем активность
длительный сон
плохое питание

Но в большинстве случаев симптоматики нет. Отдаленные последствия ВУИ:

задержка двигательного развития
психические проблемы
нарушения зрения
частичная или полная глухота

Если инфекция проникла через матку, последствиями могут быть:

мертворождение
антенатальная гибель эмбриона
выкидыш

Если плод выжил, у него будут такие проявления ВУИ:

Лихорадка
Кожные высыпания
Водянка плода
Анемия
Желтуха и увеличенная печень
Пневмонии
Миокардит
Хориоретинит, катаракта
Микро- и гидроцефалия

Внутриутробное инфицирование опасно вне зависимости от срока гестации. Но некоторые возбудители болезней опаснее всего в первые 3 месяца. Яркий пример — вирус краснухи. Очень серьезные последствия будут при заражении на самой последней недели беременности матери ветряной оспой. Последствия могут быть самыми разными. О них можно узнать у своего врача по результата УЗИ, анализов, сроку беременности и обнаруженному возбудителю болезни. Это значит, что каждый случай индивидуален в плане протекания болезни и в плане последствий.

Группы риска по внутриутробному заражению

Осторожными нужно быть женщинам, которые:

проживают в семье с детьми, которые ходят в детсад, школу, другие учреждения
работают в сфере медицины, контактируя с носителями болезней или больными людьми
работают в дошкольных и школьных детских учреждениях
имеют 2 и больше медицинских аборта
больны воспалительными патологиями, протекающими в хронической форме
имеют несвоевременное излитие околоплодных вод
имеют в анамнезе пороки развития эмбриона и антенатальную гибель плода
когда-то родили зараженного ребенка (одного или больше)

Симптомы и последствия

Ниже перечислены признаки, которые указывают на инфекцию у беременной:

кашель, одышка
сыпь
лимфоузлы болезненны и увеличены
высокая температура
болезненность и припухлость суставов
насморк, слезотечение, конъюнктивит
боль в груди

Но эти симптомы в некоторых случаях указывают на аллергическую реакцию. Если это так, то нет риска внутриутробной инфекции малыша. В любом случае, при появлении одного и больше из выше перечисленных признаков нужно идти на очную консультацию к врачу.

ЦМВ (цитомегаловирус)

ЦМВ (цитомегаловирус) относится к группе герпесовирусов. Им заражаются при половых контактах, при тесных бытовых контактах, а также через кровь (если была сделана операция грязными инструментами или переливание от больного донора). Если имело место первичное заражение беременной, то вирус попадает в плаценту, а оттуда к малышу. У ребенка может не быть последствий, что и бывает в большинстве случаев. Но 10 из 100 детей, у которых были больные матери, рождаются с симптоматикой ВУИ.

Последствиями внутриутробного заражения ЦВМ могут стать выкидыши и мертворождения, а также:

нейросенсорная тугоухость
недовес при рождении
гидроцефалия
микроцефалия
пневмония
гепатоспленомегалия
задержка психомоторного развития
слепота различных степеней

Если имело место тяжелое сочетанное поражение, 1/3 новорожденных умирают в первые 2-3 месяца после родов. Также очень вероятны такие отдаленные последствия как умственная отсталость, слепота и глухота. Если заражение легкое, то последствия мене серьезные. На сегодня нет лекарства, которое бы помогло при проявлениях цитомегаловируса у недавно рожденных детей. При заражении беременной ЦВМ беременность не прерывают, потому что у ребенка может и не быть симптомов. Врачи прописывают для беременной лечение, чтобы минимизировать развитие осложнений.

ВПГ (вирус простого герпеса)

Врожденная герпетическая инфекция развивается, если у беременной был ВПГ, особенно 2 тип (который передается половым путем). Симптомы появляются в первый месяц после рождения. В основном ВУИ происходит при первичном инфицировании беременной. Ребенок подхватывает инфекцию в большинстве случаев при родах, когда проходит через родовые пути. Но возможность передачи возбудителя болезни через плаценту также нужно учитывать.

Последствия герпеса для ребенка:

вялость, плохой аппетит
выкидыш, мертворождение
характерные высыпания на коже
лихорадка
нарушение свертываемости крови
желтуха
поражение мозга
поражение глаз
пневмония

Тяжелый врожденный герпес чреват инвалидизацией ребенка:

Краснуха

Краснуха очень опасна для эмбриона! Она вызывает различные уродства. Самый высокий риск приходится на беременность до 16-й недели. Последствия ВУИ возбудителем данной болезни:

микроцефалия
маловесность при рождении
выкидыш, мертворождение
пороки сердца
глухота (в половине случаев ВУИ)
катаракта
поражение кожи
пневмония
гепатоспленомегалия
менингит и энцефалит

Парвовирус В19

Последствия для ребенка при ВУИ:

отеки
анемия
поражение мозга
гепатит
миокардит

Ветряная оспа

Если больная заразилась ветрянкой, это очень опасно для плода. Если беременная заразилась, а ей в скором времени срок рожать, то есть риск, что ее ребенок умрет. Плод заражается в 25 случаях из 100, но симптомы проявляются не всегда.

Врожденная ветрянка у малышей имеет такие признаки:

повреждение мозга
атрофия зрительного нерва, недоразвитие глаз
недоразвитие конечностей
сыпь, рубцы зигзагообразной формы
пневмония

Новорожденных при ВУИ ветрянкой не лечат, потому что симптоматика не прогрессирует. Если мать заразилась за 5 суток до дня родов и позже, врачи могут советовать ввести новорожденному иммуноглобулин, потому что ему не передались антитела от матери.

Гепатит В

гепатит В с последующим выздоровлением
рак печени
носительство и хроническая форма гепатита типа В
острая форма гепатита (развивается печеночная недостаточность, ребенок умирает)
задержка психомоторного развития
нехватка кислорода
маловесность
выкидыш, мертворождение

ВИЧ-инфекция

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) поражает особые иммунные лимфоциты. Заражение происходит в основном половым путем. Ребенок заражается, прибывая в утробе матери, или проходя при рождении через инфицированные половые пути роженицы. Если не лечить ребенка с врожденной формой ВИЧ, он не выживет даже двух лет, потому что вирус быстро прогрессирует в слабом организме. Смерть происходит от инфекций, которые у здоровых детей не могут привести к летальному исходу.

Чтобы обнаружить ВИЧ у новорожденного, в основном применяется ПЦР. В первые 3-6 месяцев после рождения нет смысла делать анализ на антитела. Важно обнаруживаться ВИЧ у тех, кто ждет ребенка. Им весь срок дают антиретровирусные лекарства, то есть в основном с 4-й недели гестации дается зидовудин. Они не должны кормить грудью своег7о новорожденного. Это в разы повышает шансы здоровья малыша.

Листериоз

Эта болезнь вызывается бактерией листерией. Она может проникать к эмбриону через плаценту, чего не могут многие бактерии. Пути заражения описаны выше. У беременной проявлений болезни может и не быть. В части случаев присутствуют:

высокая температура
понос
рвота
симптомы, похожие на таковые при гриппе

Последствия заражения плода:

множественные гнойные очаги, сыпь
сепсис
менингит
лихорадка
отказ от еды
мертворождение, спонтанный аборт

Если симптоматика проявилась в первые 7 дней после родов, то дети умирают в 60 случаях из 100. Потому, если у беременной точный диагноз листериоза, ей на 2 недели приписывают ампициллин. ВУИ также лечится, если ребенок действительно заразился от матери.

Сифилис

Первичный сифилис у беременных, который не лечили, передается почти в 100 случаях из 100. Из 10 детей погибают при этом 6, у других обнаруживается врожденная форма болезни. У больной беременной сначала образуется первичная язва, а потом болезнь переходит в латентную форму, время от времени обостряясь.

Заражение эмбриона происходит, даже если у матери болезнь протекает в скрытой форме, с 4-й недели гестации. Последствия ВУИ такие:

глухота задержка психического развития
поражение глаз, ушей, рук, ног, зубов
трещины на коже
высыпания на кожных покровах
анемия, желтуха у малыша
преждевременные роды или рождение мертвого плода

Токсоплазмоз

Передается человеку в основном от кошек, но может передаваться и от других животных. Заразиться беременная может, когда убирает за питомцем или кушает недостаточно термически обработанное мясо, грязные овощи. К моменту беременности большинство женщин уже болели этой болезнью, потому ребенку она не передастся.

При первичном заражении в период беременности в 50 случаях из 100 возбудитель преодолевает плацентарный барьер, заражая эмбрион. Последствия ВУИ для младенца:

гидро-, микроцефалия
поражение глаз
желтуха, увеличение печени и селезенки , менингит, судороги
мертворождение, выкидыш
задержка психомоторного развития

TORCH-инфекции

Торч-инфекциями называются такие:

Они опасны при заражении беременной. Некоторые протекают в скрытой или стертой форме, потому их нужно выявлять анализами. Потому на этапе планирования зачатия пара сдает анализы на TORCH-инфекции. Если в организме будущей мамы не обнаруживаются антитела к возбудителю краснухи, ей делают прививку. Также во время беременности лучше не контактировать с кошками, чтобы не заразиться токскоплазмозом.

Диагностика внутриутробной инфекции

Беременным делают анализ крови, который позволяет обнаружить гепатиты В и С, а также сифилис. Регулярно делают мазки из влагалища на микрофлору. Используется метод ПЦР, который позволяет обнаружить циркулирующие в крови вирусы при наличии таковых.

УЗИ безопасна для беременных. Она не показывает наличие инфекции, но дает возможность обнаружить пороки, вызванные инфекцией, и задержку внутриутробного развития плода. Также УЗИ является методом контроля при выполнении кордоцентеза. ВУИ подозревают, если на УЗИ обнаруживаются такие признаки:

сформировавшиеся пороки развития
много- или маловодие
отек плаценты, амниотические тяжи
синдром задержки внутриутробного развития
увеличение живота и расширение чашечно-лоханочной системы почек
увеличение сердца, печени и селезенки
множественные отложения кальция в мозге, печени, кишечнике
увеличение желудочков мозга

Сероиммунологический метод диагностики базируется на определении иммуноглобулинов. Он рекомендован женщинам из групп риска, которые перечислены выше. Иногда необходимы такие методы как кордоцентез и амниоцентез. При первом методе берется кровь из пуповины, чтобы выявить имеющуюся там инфекцию. Амниоцентез означает исследование околоплодных вод.

У новорожденного, если у врача имеется подозрение на ВУИ, берут анализы биологических жидкостей, например, слюны или крови.

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.

Общая группа

Сегодня вряд ли есть беременная женщина (или та, что уже стала мамой), которая бы не слышала про такой комплекс вирусов, как TORCH-инфекции. Но при этом не все точно знают, что скрывается под этой аббревиатурой.

Вирусные инфекции у беременных

Беременность и вирусные инфекции беспокоят врачей, причем одни больше, другие меньше.

Вирусные инфекции при беременности: краснуха.

На первое место по опасности врачи ставят в этом списке краснуху. «Краснуха наиболее опасна из всех перечисленных вариантов за счет того, что вызывает максимально сильное повреждение плода и большое количество мутаций у него. Если мать впервые инфицирована ею во время беременности, да еще и в ранние сроки (до 12 недель гестации), то вероятность инфицирования эмбриона около 80%. Возникают уродства у плода различного вида: врожденные пороки сердца, глухота, микроцефалия и другие поражения. Если женщина не была привита ранее и не имеет антител, то ей рекомендуется прерывание данной беременности, так как риск серьезных аномалий у плода велик.

Чтобы такого плана вирусные инфекции у беременной не проявились, будущей матери стоит сдать анализы на наличие антител к краснухе. Если их нет, поставить прививку. Сроки выполнения — не позднее чем за три месяца до планируемого зачатия.

Вирусные инфекции при беременности: цитомегаловирус.

Вирусные инфекции при беременности: простой герпес.

Также специалист отмечает, что возможно поражение нервной системы у плода со всеми вытекающими последствиями: гидроцефалией и т. д.

Вирусные инфекции при беременности: другие.

Беременность и другие вирусные инфекции — о такой связке говорят, когда дама в положении сталкивается с вирусным гепатитом А и В, ВИЧ-инфекцией, сифилисом, гонореей, листериозом, гриппом, хламидиозом.

«Вирусный гепатит А передается плоду не так активно, но мутации и повреждения все равно возможны, при инфицировании пациентки таким вирусом требуется экстренная профилактика иммуноглобулинами. Предупредить гепатит В можно обычной прививкой, которую также лучше проставить за 3 месяца до планируемой беременности.

Вирусные инфекции при беременности: токсоплазмоз.

TORCH-инфекции дополняет такой возбудитель, как токсоплазма. «Особенно опасна она, когда женщина впервые заражается именно во время беременности. Инфекция передается от животных, в основном от кошек и овец. При ней начинается воспаление эндометрия, поражается плацента, развивается угроза прерывания беременности, отмечается задержка внутриутробного развития плода.

Предупредить эту вирусную инфекцию у беременных можно своевременной вакцинацией, подчеркивает врач. Как и многие другие прививки, ее нужно ставить как минимум за 3 месяца до предполагаемого зачатия. Также может потребоваться и витаминопрофилактика.

Оптимальным решением, как отмечает Ангелина Брайнина, становится обследование на TORCH-инфекции во время планирования. Тогда многих серьезных проблем можно будет легко избежать.

Имеются противопоказания. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Читайте также: