Организация по борьбе с вирусами

16366
12,8
2
5

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.

Рисунок 5. Схема развития феномена ADE при вирусных инфекциях. а — Взаимодействие между антителом и рецептором FcR на поверхности макрофага. б — Фрагмент С3 комплемента (компонент комплемента, после присоединения которого весь этот комплекс приобретает способность прилипать к различным частицам и клеткам) и рецептор комплемента (complement receptor, CR) способствуют присоединению вируса к клетке. в — Белки комплемента С1q и С1qR способствуют присоединению вируса к клетке (в составе молекулы C1q имеется рецептор для связывания с Fc-фрагментом молекулы антитела). г — Антитела взаимодействуют с рецептор-связывающим сайтом вирусного белка и индуцируют его конформационные изменения, облегчающие слияние вируса с мембраной. д — Вирусы, получившие возможность реплицироваться в данной клетке посредством ADE, супрессируют противовирусные ответы со стороны антивирусных генов клетки. Рисунок с сайта supotnitskiy.ru.

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.

1. Правда ли, что после объявления пандемии борьба с вирусом переходит на новый этап, что-то серьезно изменяется?

- Нет, это не так. На самом деле объявление пандемии означает в первую очередь формальное признание существующей ситуации, развивающейся в последние недели. Сама ВОЗ поясняет, что вспышка болезни была признана пандемией, когда стало очевидным: число больных растет главным образом за счет распространения вируса в общей популяции, во многих странах, когда крайне сложно отследить все цепочки передачи инфекции.

В ряде стран вирус не удается сдерживать, несмотря на принимаемые меры Фото: REUTERS

2. Можно ли говорить о том, что вирус существенно поменял свое поведение и из-за этого началась пандемия?

3. Будет ли наша страна вносить дополнительные пожертвования в международные фонды или, возможно, мы сами сможем получить финансовую помощь на борьбу с коронавирусом?

- Есть бюджет Плана стратегической готовности и реагирования ВОЗ. Сейчас объем его средств превышает 300 млн. долларов. За прошедший месяц некоторые страны уже успели внести свои пожертвования.

Этот бюджет рассчитан на финансирование мероприятий по борьбе с коронавирусной инфекцией, проводимых под эгидой ВОЗ. Главным образом, это проведение исследований и разработка рекомендаций для профилактики и противодействия коронавирусу для всех стран. Также фонд оказывает прямую помощь бедным странам: идет поставка медицинских изделий, расходных материалов, диагностических тестов.

Кстати, помощи в диагностике коронавируса ВОЗ уделяет особое внимание. Более 100 стран уже получили ту или иную поддержку в виде передачи тест-систем или компонентов для них.

4. Нужно ли властям государств вводить новые меры в связи с объявлением пандемии?

- ВОЗ призывает внедрять меры, которые были сформулированы ещё до объявления пандемии. Перечень таких мер зависит от группы, в которую включается та или иная страна, исходя из характера распространения коронавируса на ее территории.

Выделяются четыре группы.

- Первая - страны, где вообще нет случаев коронавируса. Таких все меньше.

- Вторая группа - страны с единичными случаями коронавирусной инфекции.

- Третья группа - страны с кластерным распространением (четко ограниченными очагами инфекции). То есть когда случаев заболевания уже десятки, но они наблюдаются не повсеместно, а в ограниченных областях, районах городов, среди определенных групп людей. Сегодня Россия уже входит в эту группу, поскольку общее число выявленных больных достигло 28-ми. Распространение инфекции в третьей группе считается хорошо контролируемым.

Ношение масок рекомендуется больным и тем, кто ухаживает за ними Фото: REUTERS

Скажем, для группы с распространением инфекции в общей популяции даются довольно жесткие рекомендации. К примеру, предлагается полностью отменить любые общественные мероприятия, ограничить мобильность населения, закрыть международные и межрегиональные направления пассажирских перевозок, перевести работу всех экстренных служб в особый режим. Все это мы, собственно, наблюдали в Китае.

Для остальных стран - рекомендации ограничить посещение общественных мероприятий и мест скопления людей, ограничить поездки в страны с повышенной опасностью, тщательно и часто мыть и протирать руки, соблюдать дистанцию в общественных местах. Ношение масок рекомендуется больным и тем, кто ухаживает за ними (членам семьи, медперсоналу). А вот эффективность ношения масок в общественных местах условно здоровыми людьми вызывает сомнения. Хотя эта мера может внедряться в странах 4-й группы, поскольку предполагается, что зараженным может быть любой.

Коронавирус: только без рук!.Лёгким движением рукопожатие превращается в ногопожатие! А от поцелуйчиков и обнимашек придется воздержаться. Коронавирус меняет вековые привычки. Но ВОЗ напоминает: главное – мыть руки!

5. Следует ли России вводить дополнительные меры?

- Решение об этом принимают государственные власти на основе полной актуальной информации. Всемирная организация здравоохранения может рекомендовать внедрение эффективных мер. Страна может соблюдать ее рекомендации, может вводить дополнительные меры - исходя из собственной ситуации и складывающихся обстоятельств.

В целом, применяемые сегодня у нас подходы соответствуют рекомендациям ВОЗ. В то же время, на мой взгляд, для более успешной борьбы с коронавирусной инфекцией было бы целесообразно добавить еще такие меры:

- Усилить информирование населения. В частности, людям было бы спокойнее, если бы санитарно-эпидемиологические инстанции сообщали о стратегии и плане по борьбе с коронавирусом, скажем, на ближайший месяц.

В странах, где вирус распространяется особенно быстро, ВОЗ рекомендует ограничить мобильность населения, прекратить пассажирские перевозки Фото: REUTERS

- Полностью закрыть пассажирское сообщение со странами, которые входят в группу с неконтролируемым распространением вируса. Этих стран, напомню, немного. Но такая мера позволит существенно повысить эффективность санитарных кордонов .

- Интенсивно готовить медицинский персонал и специалистов всех экстренных служб. Сейчас нам сообщают преимущественно о строительстве новых больничных корпусов. Также хотелось бы узнать о подготовке врачей и медсестер для работы с зараженными коронавирусной инфекцией, об оснащенности лечебно-профилактических учреждений необходимым оборудованием, о количестве инфекционных коек в стационарах.

Распространение коронавируса в мире: Хроника.

Проблем с поставками масок в России нет.

Не смотреть на Европу и не расслабляться: Британия остаётся в карантине

Борис Джонсон не отпустил британцев с карантина. Британский премьер проводит первый рабочий день после излечения от коронавируса. Он вернулся на Даунинг-стрит накануне вечером, а уже утром обратился к нации. Джонсон считает, что Британия сейчас находится в стадии максимального риска распространения заболевания. И у правительства пока нет никаких планов по ослаблению карантина.

Карантинный навигатор: как добраться из одного региона в другой

Чтобы проехать значительное расстояние через несколько регионов, нужно внимательно изучить информацию на порталах администраций республик, краев и областей. Об этом предупреждает водителей руководство ГИБДД. Где-то вводятся цифровые пропуска, где-то необходимо отправить специальное СМС-сообщение, а в некоторых регионах транспортное сообщение вообще временно останавливается, кроме особых случаев.

Раскрыли глаза друг на друга: в период самоизоляции россияне бросились заключать брачные контракты

Брачный контракт во время карантина: спасение семьи или капиталов? В период самоизоляции россияне все чаще стали заключать подобные договоры.

Танцы, гонки и шашлык: полиция в регионах борется с уставшими от самоизоляции гражданами

В Омске во время нелегальных автогонок автомобиль врезался в толпу зрителей. Есть пострадавшие. На мужчину завели несколько дел, в том числе за нарушение самоизоляции. А в Ленинском районе Подмосковья полиции пришлось пресечь во дворе одного из жилищных комплексов так называемую антикоронавирусную дискотеку.

Что нужно делать?

Специалисты ВОЗ советуют перед едой и после посещения общественных мест тщательно мыть руки с мылом или средствами для умывания (лосьонами), содержащими алкоголь. Эксперты также настоятельно советуют избегать тесного контакта с любым человеком, у которого имеются симптомы острого респираторного заболевания (ОРВИ) или гриппа.

Кроме того, рекомендуется прикрывать рот и нос носовым платком или согнутым локтем при кашле или чихании. ВОЗ также настоятельно советует термически обрабатывать мясные продукты и яйца перед их употреблением в пищу. Наконец, эксперты рекомендуют избегать незащищенных контактов с домашним скотом и дикими животными. Как уточняют специалисты, существует тест для выявления вируса, но нет вакцины для предотвращения инфекции. Симптомы лечатся обезболивающими и жаропонижающими средствами, и людям рекомендуется пить много жидкости и отдыхать, пока они поправляются.

Каковы симптомы заболевания?

Как отмечает The Associated Press, общие симптомы включают насморк, головную боль, кашель, жар и затрудненное дыхание. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, одышка, озноб и боли в теле связаны с более опасными видами коронавируса. В серьезных случаях вирус может вызвать пневмонию и в считанные дни привести к летальному исходу.

Международные и национальные органы здравоохранения внимательно следят за вспышкой респираторного заболевания, вызванного новым вирусом, возникшим в Китае. Власти многих стран распорядились усилить наблюдение за пассажирами авиакомпаний, направляющихся из центрального Китая, и предпринимают другие шаги, чтобы попытаться контролировать вспышку этого крайне опасного заболевания.

Как сообщает Reuters, в среду Всемирная организация здравоохранения провела многочасовое совещание в зале высоких технологий в своей штаб-квартире в Женеве, чтобы решить, является ли вспышка глобальной чрезвычайной ситуацией в области здравоохранения.

С чего все началось?

Напомним, что 21 января представители китайского министерства здравоохранения сообщили о том, что вирус, который впервые был обнаружен в китайском городе Ухане, может передаваться от человека к человеку. В Ухане проживает более 11 миллионов человек. Он является главным промышленным и торговым центром центрального Китая и крупным транспортным узлом, где находится крупнейший внутренний порт страны и шлюз, ведущий на гидроэлектростанцию Три ущелья.

Многие из первых зараженных людей посещали или работали на оптовом рынке морепродуктов Хуанань в Ухане, который с тех пор был закрыт на карантин. На подобных рынках продают не только морепродукты, но и диких животных, таких, например, как змеи или летучие мыши, которые, как полагают, и могли стать переносчиками вируса. Как позже уточнили эксперты, новый вирус может передаваться от человека к человеку при тесном контакте через дыхательные пути.

Пациенты с вирусом были изолированы в больницах или домах, чтобы предотвратить его распространение. После контактов с заболевшими заразились более 30 врачей из местных клиник.

Сколько всего человек уже заразилось?

По состоянию на вечер 22 января, в Китае от 2019-nCoV умерли 17 человек. Власти КНР пригласили в Ухань экспертов ВОЗ, а также специалистов из Гонконга, Макао и Тайваня. В Китае уже выявлено 544 случая заболевания, большинство болезней и все случаи смерти зафиксированы в провинции Хубэй.

Случаи заболевания также подтверждены в Таиланде, Южной Корее, Японии, США и на Тайване. Эксперты ВОЗ опасаются того, что вспышка заболевания совпадает с самым оживленным туристическим сезоном в Китае, когда люди посещают свои семьи или выезжают за границу на Лунный Новый год. По прогнозам ученых, этот фактор будет способствовать более широкому распространению болезни.

По информации Reuters, многие китайцы в среду отменяли свои новогодние поездки, покупали маски для лица, избегали общественных мест, таких как кинотеатры и торговые центры, и даже обращались к онлайн-игре по борьбе с чумой или смотрели фильм-катастрофу "Грипп", чтобы справиться с ситуацией. "Лучший способ победить страх - это противостоять страху", - сказал один из пользователей китайской Weibo, похожей на Twitter.

Почему коронавирус?

Как отмечает АР, название вируса происходит от латинского слова, обозначающего короны или ореолы, которые коронавирусы напоминают под микроскопом. Семейство коронавирусов имеет много типов, которые серьезно влияют на людей. Некоторые вызывают простуду, в то время как другие, происходящие от летучих мышей, верблюдов и других животных, перешли в более тяжелые заболевания, такие как SARS - тяжелый острый респираторный синдром - или MERS - ближневосточный респираторный синдром. В результате вспышки SARS, которая в 2002-2003 годах также началась в Китае, умерло около 800 человек. Эксперты напоминают, что многие коронавирусы могут распространяться в результате кашля, чихания или прикосновения к инфицированному человеку.

Читайте также: