Евгений Белозеров
Вирусные болезни человека
Биотерроризм поставил на повестку дня, казалось бы, забытую проблему – особо опасные инфекции (оспу, из бактериальных – чуму, сибирскую язву и др.). В разные годы высказывалось мнение об угрозе для человечества таких инфекционных болезней, как ВИЧ-инфекция, новый вариант болезни Крейтцфельдта – Якоба (коровье «бешенство»), грипп птиц. Во всяком случае, уже сегодня последствия ВИЧ/СПИДа привели к появлению тяжелых политических и экономических проблем, к существенному сокращению продолжительности жизни в центре ее распространения – в странах Африки, расположенных южнее Сахары (табл. 1).
Таблица 1
Влияние СПИДа на показатели средней продолжительности жизни народов Африки
Конечно, достигнуты и ощутимые успехи в борьбе с инфекционными болезнями. Наибольшие успехи в профилактике инфекций связаны с применением эффективных вакцин.
К примеру, ежегодно до появления противокоревой вакцины от кори в мире погибали 7 – 8 млн детей из 135 млн заболевавших, в настоящее время погибают 1 млн из 42 млн. За последние годы благодаря иммунопрофилактике в России заболеваемость корью снизилась в 500 раз, эпидемическим паротитом – в 150 раз, а из бактериальных: дифтерией – в 200 раз, коклюшем – в 40 раз, столбняком – в 50 раз. С 1998 г. не отмечено ни одного случая полиомиелита, вызванного диким вирусом. Но остаются «неуправляемыми» инфекциями и инвазиями ОРЗ, грипп, герпесвирусные инфекции, вирусный гепатит С, ибо отсутствуют соответствующие вакцины. Так, за период официальной регистрации больных гепатитом С в нашей стране выявлено суммарно около 500 тыс. больных ХГС и 1,8 млн носителей ВГС (Пименов Н. Н. [и др.], 2012). При этом большинство этих «носителей», по сути, являются больными с латентным течением хронического гепатита.
По оценкам экспертов, в США за минувший ХХ в. продолжительность жизни увеличилась в среднем на 30 лет, в том числе на 25 лет за счет внедрения вакцинопрофилактики. В то же время в нашей стране находятся «ученые», которые выступают против вакцин. Более того, по опросам, 24 % российских врачей не рекомендуют вакцинопрофилактику. На наш взгляд, это один из важных показателей медицинской безграмотности.
Говоря об инфекционных болезнях в целом, следует отметить, что пандемии и эпидемии в прошлом широко распространенных чумы, холеры, натуральной оспы, сыпного и брюшного тифов, дифтерии и других болезней только в минувшем тысячелетии стали причиной смерти сотен миллионов человек. Сегодня налаженная противоэпидемическая работа в экономически развитых странах позволила свести заболеваемость до единичных случаев. Благодаря плановой профилактической работе становится реальным решение задачи полной ликвидации полиомиелита.
Современное поколение имеет средства защиты от самых смертельных инфекционных болезней, медицинская наука овладела знаниями, позволяющими предотвратить или вылечивать болезни типа малярии, туберкулеза, кишечных инфекций, пневмонии и кори, остановить прогрессирование процесса у больного c ВИЧ-инфекцией.
Достигнуто более чем на 90 % снижение заболеваемости такими инфекциями, как столбняк, корь, коклюш, дифтерия и полиомиелит, для которых эффективная иммунизация является вполне допустимой в мировом масштабе. Совместные усилия врачей многих стран в прошлом десятилетии позволили достичь впечатляющих результатов.
Вакцинопрофилактика позволила уничтожить оспу на глобальном уровне (задержись программа вакцинации на два десятилетия, и на фоне пандемии ВИЧ-инфекции усилия бы были сведены на нет, так как у ВИЧ-инфицированных не удалось бы получить нужный иммунный ответ на противооспенную вакцину), сделать управляемой заболеваемость дифтерией и полиомиелитом, сократить число умирающих от кори. Мексика достигла пятикратного сокращения случаев смерти от диарейных инфекций с помощью пероральной регидратации. Широкое внедрение в жизнь презервативов и образовательные программы позволили Таиланду и Уганде уменьшить распространение ВИЧ. Эффективное использование антибиотиков в Индии позволило в семь раз уменьшить смертность от туберкулеза. Ожидалось, что полиомиелит будет уничтожен в большинстве стран к 1995 г. Однако вследствие существенного удорожания иммунизации целевую дату уничтожения этой инфекции в странах Юго-Восточной Азии пришлось отложить.
В то же время следует отметить, что в обозреваемые 500 лет до ХХ в. этиотропного лечения инфекционных болезней практически не существовало. Зато три открытия ХХ в. произвели переворот в лечении инфекционных больных. Немецкий микробиолог Пауль Эрлих в 1910 г. предложил препарат мышьяка сальварсан для лечения бича того периода – сифилиса. В 1932 г. немецкий ученый Г. Домагк, тестируя предполагаемые антибактериальные препараты против пневмонии и туберкулеза, обнаружил, что красный азокраситель, выпускаемый концерном «И. Г. Фарбениндустри» под названием «пронтозил» для покраски кожаных изделий, в комбинации с сульфонамидным радикалом оказывается эффективным против стрептококковых инфекций у мышей. Так началась эра сульфаниламидных препаратов. Британский ученый А. Флеминг обосновал идею использования плесневого гриба Penicillium для лечения инфекционных болезней и этим открыл эру пока непревзойденных по эффективности антибиотических лекарственных средств (95 % эффективности). Все трое ученых были удостоены Нобелевской премии.
Открытие и развитие активной антирертровирусной терапии (АРВТ) ВИЧ-инфекции означало еще одно продвижение вперед в борьбе против инфекционных болезней. Внедрение азидотимидина (ингибитора обратной транскриптазы – ОТ) в 1985 г., а затем и других препаратов этой группы, ингибиторов протеазы, десять лет спустя существенно изменило эффективность лечения больных. Тем не менее проблемы борьбы с инфекционными болезнями по-прежнему огромны. Только 5 % больных с ВИЧ-инфекцией, нуждающихся в активной АРВТ, имеют возможность получить ее в полном объеме. Объясняется это высокой стоимостью лечения.
В России, как и в мире в целом, среди острых инфекционных болезней наиболее распространены ОРВИ (у детей ими обусловлено 90 % всех инфекционных заболеваний), острые кишечные инфекции (ОКИ) (у детей доминирует ротавирусная инфекция), инфекции, передающиеся преимущественно половым путем, и вирусные гепатиты.
Заболеваемость вирусным гепатитом в России за последние 10 лет выросла, по данным разных источников, в 6 – 10 раз.
Сравнительные показатели свидетельствуют о том, что в России смертность от инфекционных болезней значительно выше, чем в европейских странах, это связано с более сложной санитарно-эпидемиологической обстановкой в стране в конце ХХ в. В 2000 г. был зафиксирован общий показатель смертности – 15,3 на 1 тыс. человек (наибольший в Европе). Так, по сравнению со Швецией, Норвегией, Финляндией, в 1992 г. смертность мужчин от инфекционных болезней в России была выше в 4 раза, а женщин – в 1,2 раза. В 1992 г. смертность мужчин от инфекционных болезней в Финляндии была в 1,5 раза выше смертности женщин, в Норвегии – в 1,2 раза, в России – в 4 – 5 раз.
На показатели заболеваемости и смертности от инфекционных болезней в определяющей степени влияют социально-экономические характеристики страны. Вследствие экономического спада в России в 1996 г., по сравнению с 1990 г., смертность от инфекционных болезней увеличилась на 76 %, заболеваемость туберкулезом – на 60 %; заболеваемость сифилисом – в 48 раз.
Социальными проблемами в стране объясняется колоссальный рост инфекций, передающихся преимущественно половым путем, и ВИЧ-инфекции. В связи с эпидемией наркомании среди молодежи с 1996 г. началась эпидемия ВИЧ-инфекции, резко выросла заболеваемость гепатитом С.
Особую роль инфекционные болезни приобретают в период войн, стихийных бедствий и экономических кризисов. Так, в Республике Афганистан в 1980 – 1988 гг. среди советских войск потери от инфекционных болезней составили более половины всех санитарных потерь.
Здоровье ребенка во многом зависит от состояния здоровья матери. Примерно 85 – 100 тыс. новорожденных в России ежегодно рождаются больными. Чаще всего это связано с инфекцией, источником которой является мать. Реактивации персистирующей вирусной инфекции у беременной способствует тот факт, что беременность сопровождается физиологическим иммунодефицитом. В этих условиях манифестация латентных инфекций матери может существенным образом повлиять на здоровье ребенка.
Так как инфекции матери могут обусловить внутриутробное инфицирование плода, принято разделять микроорганизмы на безусловные возбудители инфекций, которые могут вызывать внутриутробное заражение и заболевание плода, и условные, т. е. их роль в поражении плода может оспариваться. Среди первых наиболее часто причиной внутриутробных инфекций плода из группы вирусов являются возбудители краснухи, ЦМВИ, простого герпеса, Коксаки-инфекции, гепатитов В и С, аденовирусной инфекции, ВИЧ-инфекции. Считается, что 3 – 5 % новорожденных, матери которых больны гепатитом С, заражаются вирусом, около 10 % детей, матери которых больны гепатитом В, инфицируются, примерно у 15 % из них развивается ХГВ. Вероятность заражения плода повышается, если инфицирование матери происходит во время беременности или же беременность совпадает с фазой реактивации вируса гепатита. При гепатите В заражение плода происходит преимущественно во время родов (почти 95 %) и только 5 % заражаются во время беременности. Также преимущественно во время родов дети инфицируются ВИЧ, причем в случае двойни близнец, рождающийся первым, инфицируется чаще второго.
Современный человек живет в условиях все возрастающего экологического стресса. Формируются обширные техногенные биогеохимические провинции (Семипалатинский испытательный ядерный полигон, территории, подвергшиеся загрязнению радионуклидами в результате Чернобыльской катастрофы, и т. п.), растет глобальное потепление, идет беспрецедентная химизация жизни, в том числе лекарственными препаратами (подчас таблетка несет бbльшую угрозу жизни человека, чем скальпель хирурга). Все это, действуя на организм человека от зачатия до последнего вздоха, дает стойкий иммуносупрессивный и аллергизирующий эффект, на фоне которого условно-патогенные микроорганизмы приобретают возможность вызывать инфекционный процесс.
Четко прослеживается и эволюция инфекционного процесса – увеличение доли атипичных, затяжных и хронических форм инфекционных болезней, нарастание числа резистентных штаммов возбудителя, изменение реактивности макроорганизма.
Для современных инфекционных болезней характерны:
– более частое развитие микст-инфекций;
– суперинфицирование;
– продолжительная персистенция возбудителя;
– актуализация условно-патогенных микроорганизмов;
– внутрибольничные (нозокомиальные) инфекции;
– увеличение частоты микозов;
– возрастание роли инфекции в различных областях клинической медицины (хирургия, гастроэнтерология, кардиология, урология, гинекология и т. д.).
Актуальнейшая проблема настоящего и будущего – терроризм. Определенную роль здесь играют и инфекции. Биотерроризм не сходит с повестки дня, по крайней мере, пять столетий. И хотя бактериологическое оружие, основанное на применении возбудителей особо опасных инфекций (чумы, сибирской язвы, геморрагических лихорадок и др.), было запрещено Конвенцией 1972 г., новый век начался с обострения проблемы. В 1995 г. 134 государства подтвердили намерение осуществлять эффективный контроль за бактериологическим оружием, но Конвенция не оговаривает применимость биологического оружия нового поколения, например генетического. Имеется несколько классов генов, которые становятся смертоносными после того, как встраиваются в клетку хозяина. Эти гены запускают в клетках синтез веществ белковой природы, разрушающих защитную и регуляторную системы, или просто крайне токсичных. Среди них онкогены, гены апоптоза; гены, способные включать в различных тканях синтез белков, вызывающих аутоиммунную реакцию; регуляторы, запускающие извращенные метаболические процессы (например, прион); генетические конструкции, кодирующие токсины белковой природы (рицин, токсины кобры, бледной поганки, ботулотоксин). При использовании генетических конструкций, идентичных фрагментам человеческого генома, которые в определенных условиях вызывают заболевания, доказать внешнее воздействие вообще невозможно.
Современные технологии обеспечивают создание однонаправленного биологического оружия, безопасного для агрессора, например на основе «медленных» и «спящих» вирусов с большими латентными периодами. Возможно использование модифицированных возбудителей широко распространенных или особо опасных инфекций.
Сегодня сохранилась опасность традиционной бактериологической войны с использованием ряда известных и доступных для террористов микроорганизмов. Достаточно сказать, что летальность от оспы, вызванной штаммом Variola major, среди вакцинированных пациентов составляет 3 %, среди невакцинированных – 30 %. После того как в 1980 г. Генеральная Ассамблея ВОЗ ратифицировала декларацию о полной ликвидации оспы, вакцинацию в большинстве стран, проводивших ее, начиная с первого года жизни ребенка и каждые 5 – 7 лет, прекратили полностью. Следовательно, использование вируса оспы в качестве бактериологического оружия несет колоссальную угрозу человечеству.
Возбудители 62 заболеваний человека, животных и растений или их токсины могут быть применены в качестве биологического и токсинного оружия, в том числе вирусы-возбудители:
1) лихорадки денге, серотип I – IV;
2) японского энцефалита;
3) весенне-летнего клещевого энцефалита;
4) энцефалита Сент-Луис;
5) американского энцефаломиелита лошадей;
6) венесуэльского энцефаломиелита лошадей;
7) западного американского энцефаломиелита лошадей;
8) лихорадки долины Рифт;
9) натуральной оспы;
10) желтой лихорадки;
11) геморрагических лихорадок:
– геморрагической лихорадки с почечным синдромом (Хантаан);
– Конго-крымской геморрагической лихорадки;
– омской геморрагической лихорадки;
– геморрагической лихорадки Ласса;
– геморрагической лихорадки Эбола;
– лихорадки Марбург;
– аргентинской геморрагической лихорадки (Хунин);
– боливийской геморрагической лихорадки (Мачупо);
– лихорадки Чикунгунья;
12) лимфоцитарного хориоменингита;
13) оспы обезьян;
14) белой оспы;
15) кьясанурской лесной болезни;
16) шотландского энцефаломиелита овец;
17) энцефалита долины Муррея;
18) энцефалита Росио;
19) лихорадки Оропуш;
20) энцефалита Повассан.
При взгляде на будущее настораживает тот факт, что с 1970 г. не были разработаны принципиально новые подходы к антибактериальной терапии или новые вакцины. При этом следует учитывать, что на создание каждого нового лекарства требуется в среднем 12 – 20 лет. А финансирование научных исследований на создание новых этиотропных средств продолжает оставаться неадекватным. В настоящее время весьма мала доля глобального финансирования научных исследований по поиску новых лекарств или вакцин для остановки ВИЧ-инфекции, острых респираторных инфекций. По данным фармацевтической промышленности, необходимо как минимум 500 млн долларов США только для того, чтобы поставить на рынок один лекарственный препарат.
Лидеры по заболеваемости – ОРВИ и грипп, пневмония, вирусный гепатит, ВИЧ-инфекция, диарея, туберкулез, малярия, корь.
Ведущие причины смерти среди инфекционных болезней в мире – малярия, СПИД, туберкулез, вирусный гепатит, грипп.
Таким образом, инфекционные болезни были опустошительны в прошлом, но и сегодня, несмотря на прогресс науки и техники, они несут более смертельную угрозу человеческой жизни, чем война. И сегодня, и, очевидно, в будущем самыми распространенными болезнями останутся острые респираторные инфекции, диарейные инфекции, инфекции, передающиеся преимущественно половым путем, вирусный гепатит, туберкулез, малярия. Во всяком случае, для развивающихся стран, которые испытывают те же проблемы, что и развитые страны в прошлые эпохи, это справедливо. Пока сохраняются бедность и неадекватный доступ к медицинской помощи, инфекционные болезни будут серьезной угрозой жизни; в слаборазвитых странах Африки и Юго-Восточной Азии они и сегодня составляют почти половину всех причин смерти людей в возрасте 0 – 44 года. Более того, связанная с бедностью высокая иммиграция населения из стран «третьего мира» привела к резкому увеличению инфекционной заболеваемости в промышленно развитых государствах.
Современный период характеризуется уменьшением доли инфекционных болезней, обусловленных бактериями, и ростом доли инфекций вирусной природы. Многие из них выделены сравнительно недавно. Более 50 опасных видов вирусов, способных приводить к смерти, выделены учеными из зоны ливневых лесов бассейна Амазонки. Наиболее опасными из них являются Сабия, Мачупо и Гуанарито в Южной Америке и Эбола, Марбург и Ласса – в Африке. Эти вирусы вызывают крайне тяжелое течение болезни, характеризующееся лихорадкой, кровоточивостью всех внутренних органов, шоком и высоким показателем летальности.
Итак, инфекционные болезни входят в число заболеваний человека, существенно влияющих на показатели здоровья, в том числе на продолжительность жизни, смертность. Как уже было сказано, среди инфекционных болезней все возрастающую роль приобретают болезни, обусловленные вирусами. В то же время вопросы вирусологической диагностики далеко не решены, а возможности этиотропного лечения ограниченны.
За последние 15 лет ХХ в. только от парентеральных гепатитов и СПИДа погибло людей больше, чем во Второй мировой войне. Так, за 30 лет пандемии СПИД унес 25 млн человеческих жизней.
Глава 2
КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ
Возбудителей болезней по строению подразделяют на прокариоты, т. е. организмы, лишенные оформленного ядра (вирусы, бактерии, актиномицеты), и эукариоты, в число которых входят организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, отделенное от цитоплазмы оболочкой (простейшие, грибы). В основном же возбудителей инфекционных болезней человека классифицируют на 6 основных групп (в порядке усложнения их организации): прионы, вирусы, бактерии, грибы, простейшие и гельминты. Наименее изученным является новый класс инфекционных агентов, названных прионами. Они представляют собой белковые частицы, не содержащие определяемых количеств ДНК или РНК, но способные стимулировать накопление в нейронах человека особого прионного белка.
Прионы являются этиологическими факторами некоторых медленных нейроинфекций человека и животных – новый вариант болезни Крейтцфельдта – Якоба («коровье бешенство»), куру и др.
Вирусы отличает ряд особенностей: неклеточное строение, наличие лишь одного типа нуклеиновой кислоты (только РНК или только ДНК), неспособность самостоятельно синтезировать белки и обеспечивать себя энергией. В результате этого для вирусов характерны абсолютный внутриклеточный паразитизм (в том числе с интеграцией вирусного генома в геном клетки хозяина) и отсутствие роста на искусственных питательных средах, в связи с чем для культивирования вирусов используют заражение живых клеток.
Вирусы открыл русский ученый Д. И. Ивановский, который в 1892 г. сообщил в Академии наук об открытии возбудителя «табачной мозаики». Исследования проводились в Одесской бактериологической станции, руководителем которой был корифей отечественной микробиологии Н. Ф. Гамалея.
Долгое время даже наиболее сложные вирусы – бактериофаги – считались не живой материей, а чем-то вроде ферментов. Лишь к концу 20 – началу 30-х гг. ХХ в. стало ясно, что вирусы являются живой материей, и примерно тогда же за ними закрепилось наименование «фильтрующиеся вирусы», или «ультравирусы». Позже приставки отпали и укоренилось единое название – вирусы, под которым объединили вирусы растений, животных и бактериофаги (бактериальные вирусы). В конце 30 – начале 40-х гг. прошлого века было сформулировано положение о вирусах как организмах (Burnet F., 1945). Эта концепция достигла расцвета к началу 60-х гг. ХХ в., когда было введено понятие «вирион» как полноценная вирусная частица, состоящая из нуклеиновой кислоты и капсида (оболочки, состоящей из белка и, реже, липидов) и находящаяся вне живой клетки. Сегодня общепризнано, что все вирусы существуют в двух качественно различных формах: внеклеточной (вирион) и внутриклеточной (вирус).
Вирус – переходный этап между жизнью и нежизнью: вне клетки вирусы ведут себя как обычное химическое вещество, например кристаллизуются подобно поваренной соли. Такие проявления жизни, как способность к изменчивости и наследственности, вирусы проявляют лишь попав в ДНК высших организмов. Вирусы представляют собой независимые генетические системы. Им присуща генетическая непрерывность и способность мутировать, они содержат набор генов, в результате согласованного действия которых образуются новые частицы того же вируса.
Вирусы имеют свою эволюционную историю, в определенной степени независимую от эволюции организмов, в которых они реплицируются. В то же время вирусы активно участвуют в эволюции животных и человека. Генетический материал вирусов в химическом отношении сходен с генетическим материалом всех клеток. Участие вирусов в эволюции высших организмов осуществляется благодаря широкому распространению и интеграции вирусного генома в геном хозяина, что способствует захвату и внедрению части генетической информации одного организма в генетический аппарат другого. Сейчас накопилось значительное число работ, подтверждающих, что вирусы как один из факторов эволюции участвуют в мутации и рекомбинации генетического аппарата клеток человека. Известна способность многих вирусов встраиваться в человеческий геном и сохраняться в нем на протяжении многих лет без каких-либо видимых последствий для организма. Обнаружены около 500 ретровирусов, интегрированных в геном человека. Точные последствия такой интеграции большинства известных ретровирусов для человечества неизвестны, но нельзя исключить, что эти вирусы способствовали отделению человека как самостоятельного вида Ноmо sapiens от линии развития остальных гоминид.
Следовательно, эволюция высших организмов идет через мутации, опосредованные вирусами. На клеточном уровне мы все – мутанты, и другими быть не можем, поскольку эволюционный прогресс – не что иное, как процесс изменения генетической структуры популяций в сторону увеличения разнообразия форм и их лучшего приспособления к условиям окружающей среды.
В повседневной жизни вместе с позитивными свойствами вирусы несут потенциальную опасность, достаточно сказать о ВГВ и ВГС, возбудителях клещевого энцефалита, геморрагических лихорадок, оспы в прошлом и ВИЧ в настоящем. Сегодня вирусные инфекции – одна из многочисленных групп инфекционных болезней, разнообразных по клиническому течению и морфологии; вирусы обладают высокой контагиозностью и способны вызвать эпидемии и пандемии. В структуре инфекционных болезней человека ведущая роль принадлежит вирусным инфекциям дыхательных путей.
Наименования возбудителей бактериальных, протозойных инфекций, микозов и гельминтозов состоят из двух слов (биноминальная номенклатура) – родового и видового (например, Streptococcus pneumoniae). В названиях вирусов биноминальная номенклатура не применяется (приняты латинские названия лишь крупных таксонов – семейств, родов).
Вирусология за последние 10 – 15 лет превратилась из описательной науки в область знания, которая в построении, описании явлений и по строгости близка к точным наукам. Связано это в первую очередь с тем, что раскрыты структуры геномов практически всех наиболее важных вирусов человека, животных и растений, выяснены механизмы действия многих вирусных ферментов, все более проясняются молекулярные механизмы репликации ряда вирусов, а также многие аспекты патогенеза заболеваний, вызываемых вирусами.
Каждый отдельно взятый вирус (вирион) состоит из сердцевинной части, представленной комплексом нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК), и белков – нуклеопротеида и оболочки, образованной белковыми субъединицами, – капсида. У ряда «одетых» вирусов имеется дополнительная мембраноподобная оболочка, включающая в себя липиды и поверхностные гликопротеины, играющие важную роль в реализации инфекционных свойств вируса, определяющие его антигенность и иммуногенность. Жизненный цикл подавляющего большинства вирусов представляет собой ряд последовательных этапов взаимодействия их с чувствительной клеткой, в результате которых генетический материал вируса проникает в клетку. При этом все основные процессы жизнедеятельности клетки, в первую очередь синтез нуклеиновых кислот и белков, оказываются под контролем вирусного генома. В результате за счет ресурсов клетки создаются основные компоненты вирионов, которые после самосборки покидают ее.
Разработана универсальная система номенклатуры вирусов с выделением семейств, родов и типов. Так как любой вирус содержит одну из двух нуклеиновых кислот, семейства вирусов подразделяются на две группы: ДНК-содержащие и РНК-содержащие.
А. Семейства ДНК-содержащих вирусов:
– герпесвирусы, куда входят 8 типов – ВПГ-1, ВПГ-2; varicella-zoster, ЦМВ,
ВЭБ, вирусы герпеса человека, типы 6, 7, 8;
– паповавирусы, включающие папилломавирусы, полиомавирусы;
– аденовирусы;
– парвовирусы – более 50 видов дефектных и недефектных вирусов; сюда относятся вирус штамма В19, вирус острого гастроэнтерита – агент Норуолк;
– поксвирусы, в эту группу входят возбудители контагиозного моллюска, оспы, контагиозной эритемы, оспы Таны, оспы обезьян, вирусы осповакцины, паравакцины;
– гепадновирусы, в эту группу входит ВГВ.
Б. Семейства РНК-содержащих вирусов:
– ортомиксовирусы, сюда входят вирусы гриппа, ВГА;
– парамиксовирусы, в эту группу входят вирусы паротита, парагриппа,
РС-вирус, вирус кори;
– пикорнавирусы, сюда входят полиомавирусы, Коксаки, ECHO, риновирусы;
– рабдовирусы, в эту группу входят вирус бешенства, вирус везикулярного стоматита;
– тогавирусы, в эту группу входят альфа-вирусы – вирусы восточного американского энцефаломиелита лошадей, западного американского энцефаломиелита лошадей, венесуэльского энцефаломиелита лошадей; флавивирусы – вирусы клещевого энцефалита, японского энцефалита, желтой лихорадки, омской геморрагической лихорадки, лихорадки Западного Нила, энцефалита Сент-Луис, ВГС, краснухи;
– буньявирусы, сюда входят вирусы лихорадки долины Рифт, лихорадки паппатачи, крымской геморрагической лихорадки, хантавирусы;
– аренавирусы, в эту группу входят вирусы Ласса, Хунин, Мочупо, лимфоцитарного хориоменингита;
– филовирусы, в эту группу входят вирусы Марбург, Эбола;
– коронавирусы, в эту группу входят респираторные и кишечные коронавирусы;
– калицивирусы, сюда входит ВГЕ;
– реовирусы, сюда входят ортовирусы, орбивирусы, ротавирусы;
– ретровирусы, включают в себя подсемейства Oncovirinae, Spumavirinae,
Lentivirinae, в группу последних входят «медленные» ретровирусы, в том числе ВИЧ.
Наличие жизни в виде РНК-вирусов ставит перед наукой ряд трудно разрешимых вопросов. Ни у бактерий, ни у других организмов нет ничего достаточно похожего на репликацию генетического материала в форме РНК. Можно рассматривать РНК-содержащие вирусы как уникальную группу, представляющую собой особое направление эволюции. Предполагают, что эти вирусы произошли от ДНК-вирусов, информационная РНК которых приобрела способность прямой репликации, так что транскрипция ее с ДНК стала излишней. Еще одной загадкой является существование вирусов с генами из нескольких фрагментов двухцепочечной РНК. Среди таких вирусов есть патогены для организмов, находящихся на различных уровнях эволюционного развития – от бактерий до позвоночных. Нет ответа на вопросы, произошли ли все эти вирусы от общего предка или разные группы их возникали независимо на разных путях эволюции вследствие каких-то преимуществ, связанных с подобным строением генома. И еще в вирусологии есть много вопросов, требующих ответов.
Хотя имеется классификационное деление вирусов на ДНК- и РНК-содержащие, ни одна из попыток построить простую систему классификации патогенных вирусов с учетом клинических проявлений обусловленных ими заболеваний пока не увенчалась успехом. Дело в том, что нет такого клинического синдрома, который мог бы быть вызван вирусом только одного типа, и нет такой группы вирусов, которая поражала бы только одну определенную ткань. Так, легко протекающие заболевания верхних дыхательных путей могут быть вызваны пикорнавирусами (риновирусами), аденовирусами, миксовирусами (вирусом гриппа), парамиксовирусами (РС-вирусом). Печень могут поражать тогавирусы (вирус желтой лихорадки) и вирусы гепатита. Заболевания нервной системы, приводящие к параличам и смерти, могут вызвать тогавирусы (куда входят десятки различных возбудителей энцефалита), рабдовирусы (вирус бешенства), пикорнавирусы (вирус полиомиелита) и ряд других. Обильные высыпания на коже характерны для заболеваний, вызываемых вирусом оспы – тяжело протекающего заболевания, но также и для сравнительно легко протекающих заболеваний – кори, ветряной оспы, краснухи.
Вирусы имеют механизмы, обеспечивающие наследственную или приобретенную устойчивость к разнообразным неблагоприятным внешним факторам, в том числе к противовирусным лекарственным средствам. Структура каждого конкретного вируса хорошо приспособлена к условиям, существующим в его экологической нише. Так, например, некоторые пикорнавирусы и аденовирусы размножаются преимущественно в ЖКТ, при этом на них не действуют кислая среда желудочного сока, пищеварительные протеолитические ферменты, детергенты желчи и другие агрессивные факторы. Хотя, чтобы вызвать инфекционный процесс в чувствительной клетке, эти вирусы должны освободить заключенную в белковой оболочке (капсид) нуклеиновую кислоту при повышенной температуре тела, нейтральной реакции среды (рН) и других мягких физиологических условиях. Следовательно, вирусы в зависимости от обстоятельств либо исключительно стабильны, либо чрезвычайно лабильны. Это парадоксальное сочетание свойств обусловлено биологически целесообразным устройством белковой оболочки вирусов (Агол В. И., 1998).
Примером приспособляемости иного характера служат аденовирусы, у которых в молекуле ДНК есть особо уязвимые участки – ее концы. Существует класс клеточных ферментов (так называемые экзонуклеазы), разрушающих именно концы молекул нуклеиновых кислот. Но у аденовирусов поврежденные концы ДНК могут регенерировать.
Механизмы обеспечения жизнеспособности вируса имеют место не только при стандартных условиях, но и в неожиданно возникающих обстоятельствах. Обусловлена эта приспособляемость мутационными изменениями, происходящими при репликации генома. При этом полезны не любые мутации, а лишь те, при которых измененный белок или нуклеиновая кислота полностью или частично сохраняют способность выполнять свою обычную функцию, в том числе и в необычных условиях.
