Продукты распада клетки пораженной вирусом

У РНК-содержащих ретровирусов сначала происходит обратная транскрипция генома в ДНК, затем ее интеграция в клеточные хромосомы и лишь после этого транскрипция генов.

Цитопатические эффекты при вирусных инфекциях разнообразны, они определяются как вирусом, так и клеткой и сводятся к разрушению клетки (цитолитический эффект), сосуществованию вируса и клетки без гибели последней (латентная и персистирующая инфекция) и трансформации клетки.

Вовлеченность организма в инфекционный процесс зависит от ряда обстоятельств - количества погибших клеток, токсичности вирусов и продуктов распада клеток, от реакций организма, начиная от рефлекторных и заканчивая иммунными. Количество погибших клеток влияет на тяжесть инфекционного процесса. Например, будут ли поражены при гриппе только клетки носа и трахеи или вирус поразит клетки эпителия альвеол, зависит тяжесть и исход болезни.

Хотя вирусы и не образуют типичных токсинов, однако и вирионы, и вирусные компоненты, накапливающиеся в пораженных тканях, выходя в кровоток, оказывают токсическое действие. Неменьшее токсическое действие оказывают и продукты распада клеток. В этом случае действие вирусной инфекции столь же неспецифично, как и действие патогенных организмов, убивающих клетки и вызывающих их аутолиз. Поступление токсинов в кровь вызывает ответную реакцию - лихорадку, воспаление, иммунный ответ. Лихорадка является преимущественно рефлекторным ответом на поступление в кровь и воздействие на ЦНС токсичных веществ.

Если лихорадка - общий ответ организма на вирусную инфекцию, то воспаление - это местная многокомпонентная реакция. При воспалении происходят инфильтрация пораженных тканей макрофагами, утилизация продуктов распада, репарация и регенерация. Одновременно развиваются реакции клеточного и гуморального иммунитета. На ранних стадиях инфекции действуют неспецифические киллеры и антитела класса IgM. Затем вступают в действие основные факторы гуморального и клеточного иммунитета. Однако гораздо раньше, уже в первые часы после заражения, начинает действовать система интерферона, представляющая семейство секреторных белков, вырабатываемых клетками организма в ответ на вирусы и другие стимулы. Описанные явления относятся к так называемой острой репродуктивной вирусной инфекции. Взаимодействие вируса и клеток может происходить, как отмечалось выше, без гибели последних. В этом случае говорят о латентной, т.е. бессимптомной или персистирующей хронической вирусной инфекции. Дальнейшая экспрессия вируса, образование вирусспецифических белков и вирионов вызывает синтез антител, на этой стадии латентная инфекция переходит в персистирующую и появляются первые признаки болезни.

Репродукция вируса в клетках сопровождается развитием цитопатических процессов, специфичных для разных вирусов и для разных типов инфекционных процессов. Цитопатические процессы при вирусных инфекциях разнообразны, они определяются как вирусом, так и клетками, причем специфика их больше "задается" клеткой, нежели вирусом, и сводится в основном к разрушению клеток, сосуществованию вируса и клеток без гибели последних и трансформация клеток. Несмотря на значительные различия цитоцидного действия разных вирусов, в общем, они сходны. Подавление синтеза клеточных макромолекул - нуклеиновых кислот и белков, а также истощение энергетических ресурсов клетки ведут к необратимым процессам, заканчивающимся гибелью пораженной клетки. Повреждение клеток вирусами, их отмирание и распад переносят вирусную инфекцию с клеточного уровня на уровень организма в целом.

При встрече организма с вирусной инфекцией продукция интерферона (растворимого фактора, вырабатываемого вирус-инфицированными клетками, способного индуцировать антивирусный статус в неинфицированных клетках) становится наиболее быстрой реакцией на заражение, формируя защитный барьер на пути вирусов намного раньше специфических защитных реакций иммунитета, стимулируя клеточную резистентность, - делая клетки непригодными для размножения вирусов.

Продукция и секреция цитокинов относятся к самым ранним событиям, сопутствующим взаимодействию микроорганизмов с макрофагами. Этот ранний неспецифический ответ на инфекцию важен по нескольким причинам: он развивается очень быстро, поскольку не связан с необходимостью накопления клона клеток, отвечающих на конкретный антиген; ранний цитокиновый ответ влияет на последующий специфический иммунный ответ.

Интерферон активирует макрофаги, которые затем синтезируют интерферон-гамма, ИЛ-1, 2, 4, 6, ФНО, в результате макрофаги приобретают способность лизировать вирус-инфицированные клетки.

Интерферон-гамма является специализированным индуктором активации макрофагов, который способен индуцировать экспрессию более 100 разных генов в геноме макрофага.

Продуцентами этой молекулы являются активированные Т-лимфоциты (Тh1-тип) и естественные киллеры (NK-клетки). Интерферон-гамма индуцирует и стимулирует продукцию провоспалительных цитокинов (ФНО, ИЛ-1, 6), экспрессию на мембранах макрофагов, антигенов МНС II; гамма-интерферон резко усиливает антимикробную и противовоспалительную активность путем повышения продукции клетками супероксидных радикалов, а усиление иммунного фагоцитоза и антителоопосредованной цитотоксичности макрофагов под влиянием гамма-интерферона связано с усилением экспрессии Fc-рецепторов для JgG. Активирующее действие интерферона-гамма на макрофаги опосредовано индукцией секреции этими клетками ФНО -альфа. Этот пик наблюдается совместно с ФНО-альфа. Максимум продукции ИЛ-4 наступает через 24-48 ч с момента активации клеток. При этом ИЛ-4 рассматривается как цитокин, ограничивающий иммуновоспалительные реакции и снижающий ответ организма на инфекцию, угнетая при этом экспрессию гамма-интерферона. Интерферон-гамма ин витро усиливает фагоцитарную активность нейтрофилов, что обусловлено усилением экспрессии Fc-рецепторов и поверхностных белков семейства интегринов на нейтрофилы. Это позволяет нейтрофилам осуществлять цитотоксические функции и фагоцитоз. В качестве основных эффекторных клеток воспалительного процесса, они обеспечивают элиминацию инфекта из организма.

Взаимодействие цитокина с клеткой определяется универсальной биологической системой, специфическим механизмом которой является рецепторный аппарат, связанный с восприятием метаболического кода. Для проявления биологической активности цитокина необходимо присутствие на поверхности чувствительных клеток специфических рецепторов, которые могут экспрессироваться параллельно с синтезом цитокина. Рецепторы цитокинов представляют собой комплексы, состоящие из двух и более рецепторных молекул, которые объединяются на мембране клетки-мишени и образуют высокоаффинный рецепторный комплекс. Большинство рецепторов состоит из отдельных молекул, связывающих цитокины, которые ассоциируются после связывания лиганда с сигналпередающим рецепторным компонентом; часть рецепторов существует как растворимые изоформы, способные связывать и растворять цитокины, а часть функционирует как многокомпонентные блоки; механизм комплексирования субъединиц рецепторов объясняет плейотропные и дублирующие эффекты цитокинов, имеющих большое структурное сходство. Рецепторы ИЛ-10 имеют гомологию рецепторов интерферона, и подобно ИЛ-10 индуцирует экспрессию в моноцитах гена Fc- рецептора. Для полного функционирования цитокиновой системы необходимы повышение уровня цитокина в ответ на инфект и экспрессия нормального количества рецепторов к ним на клетках. Изменение рецепторов после их связывания с цитокином заключается в интернализации комплексов цитокин - рецептор внутрь клетки. На поверхности клеток рецептор появляется заново, постепенно синтезируясь в течение 24-36 ч (время появления рецепторов интерферон-альфа). В этот период клетки остаются чувствительными к последующим дозам цитокина, чем объясняется эффективность введения препаратов интерферона и их индукторов три раза в неделю.

Пик продукции цитокинов после стимуляции макрофагов наблюдается через 1-2,6,18-48 ч, а пик продукции интерферон-гамма наступает через 20 ч после первого выхода цитокина из клетки. Поскольку интерферон-гамма ингибирует миелопоэз, то нормализация числа нейтрофилов после элиминации инфекта связана с системой регуляции нейтропоэза. Через 6 ч после стимуляции интерферон-альфа для выполнения своих функций NK-rклетки (активность которых регулируется ИЛ-1, 4, 2) продуцируют гамма-интерферон, в результате чего происходит лизис инфицированных клеток.

При антигенной стимуляции клеток трансдукция сигнала с активированного рецептора на генетический аппарат осуществляется с помощью внутриклеточных регуляторных систем, компоненты которых (белки мембран, ферментов, хроматина) связываются с чувствительными к ним последовательностями ДНК. После связывания цитокина (интерферон) с поверхностными клеточными мембранными рецепторами происходит активация ферментов протеинкиназы-С (ПКС), тирозинкиназы, ц-АМФзависимой протеинкиназы, серин-треонинкиназы. Интерферон-альфа активирует tyk 2 и jak 1-киназы, а интерферон-гамма активирует jak 1 и 2-киназы. Далее факторы транскрипции перемещаются в ядро клетки и связывают гены раннего ответа.

Первый ответ клеток на цитокин - это быстрая индукция генов раннего ответа ("immediate early" генов), в число которых и входит ген интерферон-гамма. Стимуляция экспрессии этих генов важна для выхода клеток из Go-стадии и перехода в Gi-стадию и дальнейшей прогрессии клеточного цикла. Их индукция происходит после активации рецепторов роста на клеточной мембране и активации протеин-киназной системы. Гены раннего ответа являются ключевыми регуляторами клеточной пролиферации и дифференцировки, кодируют белки, регулирующие репликацию ДНК.

Таким образом, при активации клеток происходит стимуляция генов раннего ответа, что ассоциируется с изменением фаз клеточного цикла. Основная протективная роль в иммунном ответе, направленном против внутриклеточных паразитов (грибы, простейшие, вирусы, микобактерии туберкулеза), принадлежит клеточным механизмам. Способность перечисленных возбудителей переживать и размножаться внутри клеток делает их защищенными от действия антител и системы комплемента. Резистентность к антимикробным факторам макрофагов позволяет им длительно переживать внутри этих клеток. Для элиминации возбудителя необходим специфический клеточно-опосредованный ответ. Его специфичность определяется антигенраспознающими СД8+-Т-лимфоцитами, которые пролиферируют, активируются и формируют клон эффекторных цитотоксических лимфоцитов. Решающий момент специфического иммунного ответа - это ответ СД4+Т-лимфоцитов с хелперной направленностью на распознавание антигена. На этом этапе определяется форма иммунного ответа: либо с преобладанием гуморального иммунитета, либо с преобладанием клеточных реакций (ГЗТ). Направление дифференцировки СД4 + -лимфоцитов, от которого зависит форма специфического иммунного ответа, контролируется цитокинами, образующимися в ходе воспалительной реакции. Так, в присутствии ИЛ-12 и интерферон-гамма СД4 + -лимфоциты дифференцируются в воспалительные Тh1-клетки, начинают продуцировать и секретировать интерлейкин-2, интерферон-гамма, ФНО и определяют клеточный характер специфического иммунного ответа. Присутствие ИЛ-12 обеспечивается его продукцией макрофагами, а интерферон-гамма - естественными киллерами, активированными в раннюю фазу ответа на внутриклеточно паразитирующие бактерии и вирусы. В отличие от этого, в присутствии ИЛ-4 СД4 + -лимфоциты дифференцируются в хелперы Тh 2, которые начинают продуцировать и секретировать ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6 и запускают гуморальный иммунный ответ, т.е. синтез специфических антител - иммуноглобулинов. Воспалительные Тh 1-лимфоциты нужны для борьбы с внутриклеточными паразитами, а Тh 2 хелперы нужны для элективной защиты от внеклеточных паразитов.

Вирусная инфекция может вызывать быстрое подавление экспрессии ряда клеточных генов (из которых наиболее изучены интерфероновые гены и гены, кодирующие дс-РНК-зависимые ферменты -2,5-ОАС и ПК-дс), принимающих участие в антивирусном действии. Специальные исследования механизма антивирусного действия интерферонов и дс-РНК в клеточных и бесклеточных системах показали ключевую роль в этом процессе вышеуказанных ферментов. ПК-дс, взаимодействуя с дс-РНК, фосфорилируется и в активной форме фосфорилирует регуляторные факторы транскрипции и трансляции, из которых наиболее изучен инициирующий фактор трансляции (eIF2).

ПК-дс выполняет регуляторную роль в системе клеточной пролиферации на уровне факторов трансляции и активации ряда генов цитокинов. Вероятно, существует связь между подавлением транскрипции мРНК и ПК-дс, угнетением общего синтеза клеточного белка при вирусных инфекциях и накоплением в ядрах клеток белка нуклеокапсида и белка NSP2. Фрагментация клеточных хромосом, наблюдающаяся на ранних сроках вирусной инфекции, может быть одной из причин подавления экспрессии генов, участвующих в противовирусном ответе.

Есть основания предполагать участие белков NSP2 в регуляции активности генов цитокинов - низкомолекулярных белковых регуляторных веществ, продуцируемых клетками и способных модулировать их функциональную активность. Нарушения в системе цитокинов приводят к нарушению кооперативных взаимодействий иммунокомпетентных клеток и нарушению иммунного гомеостаза.

В последние годы показано, что ИЛ- 12, относящийся к провоспалительным цитокинам, является ключевым для усиления клеточно-опосредованного иммунного ответа и инициации эффективной защиты против вирусов.

Средства терапии гриппа и ОРЗ можно разделить на этиотропные, иммунокорригирующие, патогенетические и симптоматические. Приоритет принадлежит этиотропным препаратам, действие которых направлено непосредственно на возбудитель инфекции. Все препараты этиотропного действия целесообразно рассматривать с учетом их точек приложения в цикле репродукции вирусов гриппа и других ОРЗ.

Применение химиопрепаратов для профилактики и лечения гриппа и ОРЗ относится к базовой терапии и является общепризнанным мировым стандартом. Многолетние клинические исследования достоверно выявили их высокую лечебно-профилактическую значимость. Химиотерапевтические средства представлены тремя основными группами: это блокаторы М_2-каналов (амантадин, ремантадин); ингибиторы нейраминидазы (занамивир, озельтамивир) и ингибиторы протеаз (амбен, аминокапроновая кислота, трасилол). Препараты оказывают прямое антивирусное действие, нарушая различные фазы репликативного цикла вирусов. Несколько особняком стоит группа вирулицидных препаратов, применяемых местно для предотвращения адсорбции и проникновения вирионов в клетки.

1. Грипп и другие респираторные вирусные инфекции / под ред. О.И. Киселева, И.Г. Мариничева, А.А. Сомининой. - СПб, 2003.
2. Дриневский В.П., Осидак Л.В., Цыбалова Л.М. Острые респираторные инфекции у детей и подростков // Практическое руководство под редакцией О.И. Киселева. - СПб, 2003.
3. Железникова Г.Ф., Иванова В.В., Монахова Н.Е. Варианты иммунопатогенеза острых инфекций у детей. СПб, 2007. - 254 с.
4. Ершов Ф.И. Грипп и другие ОРВИ // Антивирусные препараты. Справочник. - М., 2006. - С.226-247.
5. Ершов Ф.И., Романцов М.Г. Антивирусные средства в педиатрии. - М., 2005. - С.159-175.
6. Ершов Ф.И., Киселев О.И. Интерфероны и их индукторы (от молекул до лекарств). М., 2005. - С.287-292.
7. Иванова В.В. Острые респираторно-вирусные заболевания // Инфекционные болезни у детей. - М., 2002.
8. Онищенко Г.Г., Киселев О.И., Соминина А.А. Усиление надзора и контроля за гриппом как важнейший элемент подготовки к сезонным эпидемиям и очередной пандемии. - М., 2004. - С.5-9.
9. Об утверждении стандарта медицинской помощи больным гриппом, вызванным идентифицированным вирусом гриппа (грипп птиц) // Приказ Минздравсоцразвития №460 от 07.06.2006 г.
10. Романцов М.Г., Ершов Ф.И.Часто болеющие дети: Современная фармакотерапия. - М., 2006. - 192 с.
11. Стандартизированные принципы диагностики, лечения и экстренной профилактики гриппа и других острых респираторных инфекций у детей / под ред. О.И. Киселева. - Санкт-Петербург. - 2004. - С.82-95.
12. Лекарственные средства в фармакотерапии патологии клетки / под ред. Т.Г.Кожока. - М., 2007.

До сих пор мы говорили главным образом о том, что происходит с вирусом, попавшим в чувствительную клетку, как он размножается и производит полчища себе подобных. А теперь давайте посмотрим, что же происходит с клеткой, на которую напал вирус.

Вы, конечно, понимаете, что клетка нас интересует гораздо больше, чем вирус. Ведь из клеток строится все живое на Земле. Можно сказать, что изучение вирусов ведется главным образом потому, что они являются убийцами клеток.

Пораженные вирусом клетки изучаются всесторонне. Биохимики исследуют изменение обмена белков, нуклеиновых кислот и других компонентов клетки; цитологи смотрят, как изменяется строение клетки в процессе вирусной инфекции, генетики определяют, как меняются наследственные свойства клеток, перенесших заражение вирусами и т. д.

Для изучения пораженных вирусом клеток применяются самые разнообразные методы — от обычного микроскопического исследования до киносъемки.

Можно сразу же предположить, что клетка не остается безразличной к внедрению вируса. Нарушение обмена веществ, вызванное размножением этого болезнетворного агента, неизбежно приводит к глубоким изменениям ее функции и структуры. Характер этих изменений зависит от типа вируса, вида и состояния клеток и условий окружающей среды. В одних случаях зараженные вирусом клетки теряют способность к размножению и росту, в других — погибают и полностью распадаются, в третьих вирусы перерождают нормальные клетки в раковые и т. д.

Посмотрите на две фотографии. На первой изображена уже знакомая вам культура клеток HeLa, после двухсуточного роста при соблюдении оптимальных условий. Так выглядели клетки перед встречей с вирусом энцефаломиелита. Отметим, что в этом опыте было добавлено приблизительно по одному вирусу на клетку. А рядом фотография тех же клеток через 20 часов после контакта с вирусом. Не правда ли, печальное зрелище! Вместо активно растущих жизнедеятельных клеток — сморщенные, бесформенные останки.

А можно ли быстро узнать, что клетка больна? Существуют ли методы, позволяющие скоро и безошибочно отличить зараженную клетку от здоровой? Нет необходимости говорить о важности этой работы. Ведь чем раньше мы обнаружим вирус, тем быстрее можно принять меры для его уничтожения. Нужно сказать, что такие методы разработаны в последние годы и один из самых интересных из них так называемый метод флуоресцирующих антител. Об этом методе стоит рассказать подробнее, так как он имеет к нашей теме самое непосредственное отношение.

В ответ на введение вируса в организм животного в сыворотке этого животного появляются противотела — антитела, которые способны специфически соединяться с данным вирусом. Например, если сыворотку животного, имеющую антитела против вируса оспы, нанести на материал, содержащий вирус оспы, то специфические антитела свяжутся с вирусом. Однако это соединение нельзя увидеть.

Метод флуоресцирующих антител был применен во многих исследованиях. Он позволил не только определять присутствие вируса в клетках, которые внешне выглядели незараженными, но, что не менее важно, с помощью этого метода удалось установить место и скорость синтеза вирусного белка в клетке.

Кроме выраженной специфичности, метод люминесцирующих антител отличается высокой чувствительностью. Он был с успехом применен в различных вирусологических исследованиях. Приведем несколько примеров. Так, при изучении размножения вируса, который вызывает тяжелое заболевание пситтакоз, было обнаружено, что через 3—5 часов после заражения вирусный белок диффузно распределен в цитоплазме клеток. Через 8—12 часов обнаруживаются ярко светящиеся крупные скопления вируса.

Если внести в роговицу кролика вирус вакцины, то через 12 часов после заражения в отдельных клетках можно обнаружить вирусный белок. Он локализуется около ядерных оболочек и ярко флуоресцирует в виде отдельных зернышек. Через 18—24 часа количество вирусного белка заметно возрастает. Он обнаруживается в большинстве клеток в значительных скоплениях. Под электронным микроскопом можно увидеть, что этот вирус попадает в клетку целиком. Через час вирусная оболочка разрушается ферментом клетки, и содержимое вируса растекается; вирусные частицы исчезают. Затем образуются очаги синтеза вируса, в которых постепенно формируются полноценные вирусные частицы. Интересно подчеркнуть, что ядро клетки в размножении вируса не участвует.

Противоположную картину наблюдали при размножении вируса герпеса. При заражении культуры ткани человека этим вирусом вирусный белок выявляется вначале в ядре, где достигает больших количеств, а затем начинает проникать в цитоплазму.

С помощью флуоресцирующих антител было установлено, что синтез одних вирусов происходит главным образом в ядре (вирус герпеса, аденовирусы), других — в цитоплазме (вирусы оспы, орнитоза, пситтакоза), наконец, как мы уже говорили, у многих вирусов детали (грипп, чума кур и др.) образуются одновременно и в ядре, и в цитоплазме.

Вы уже знаете, что присутствие вируса нарушает нормальные процессы жизнедеятельности клеток; это приводит в конечном итоге к их гибели. Разрушение клеток лежит в основе широко распространенного метода учета скорости и характера размножения вирусов. Разрушение может быть полным или частичным, когда клетка сохраняет свои очертания и основную структуру. В некоторых случаях клетки сливаются и формируются многоядерные клетки — симпласты.

Симпласты образуются во многих тканях при заражении их вирусами герпеса, кори, вакцины паротита и др. Предполагается три возможных механизма их образования:

1. Разрушение клеточных стенок с последующим слиянием цитоплазмы в одну общую массу. Этот процесс характерен для сложноустроенных вирусов, содержащих в своем составе ферменты (парагриппозные вирусы и др.).

2. Деление ядер, не сопровождающееся делением цитоплазмы. Так возникают небольшие симпласты, которые правильнее было бы назвать многоядерными клетками.

3. Захват зараженными клетками окружающих нормальных клеток (цитофания). Это редко встречающийся способ образования симпластов.

Следует подчеркнуть, что формирование симпластов — важный диагностический признак, который наряду с другими позволяет определить присутствие в исследуемом материале вируса.

Для выяснения механизма и скорости образования симпластов идеален микрокинематографический метод исследования. С помощью кино удается легко и наглядно выявлять детали процесса симпластообразования и его основные закономерности. На рисунке вы видите одну и ту же группу клеток СОЦ и через 30 и 60 минут после заражения. Посмотрите внимательно! Незараженные клетки лежат изолированно друг от друга, хорошо видны клеточные оболочки. Через 30 минут после заражения начинается слияние клеток; между соседними клетками образуются цитоплазматические мостики. Через 60 минут слияние клеток заканчивается и формируется единая масса цитоплазмы, включающая множество ядер, то есть то, что называется симпластом.

Очень часто в клетках, зараженных вирусами бешенства, оспы, трахомы, ящура и др., можно обнаружить необычные образования, которые получили название телец включений. Природа их долгое время оставалась неясной, хотя обнаружение включений уже давно используется для диагностики некоторых вирусных инфекций.

По мнению одних исследователей, включения представляют собой реакцию клетки на присутствие вируса и возникают в результате дегенеративных изменений в цитоплазме или ядре зараженных клеток. Другие считали включения колониями вирусов, то есть скоплением большого числа вирусов в одном месте. Продукты распада клетки могут «ходить в их состав и окружать эти скопления. Исследования последнего времени с применением наиболее совершенных методов подтвердили правильность второй теории. В подавляющем большинстве случаев эти скопления представляют собой колонию вирусов, причем их образование является закономерной стадией размножения вирусов.

Прямые опыты по изучению того, как образуются включения, были поставлены с вирусом осповакцины. Обнаружено, что в зараженных клетках частицы отдельных вирусов образуют скопления, содержащие от 5 до 40 элементарных телец. Затем через 24 часа появляются характерные тельца включений, которые имеют зернистую структуру.

Латентные, или бессимптомные, вирусные инфекции встречаются в природе чаще острых. У человека и животных латентные инфекции наблюдаются при таких заболеваниях, как герпес, полиомиелит, энцефаломиелит мышей, грипп, бешенство свиней, инфекционная анемия лошадей и т. д. Вирусы, вызывающие эти заболевания, могут очень долго, иногда всю жизнь оставаться в организме, не обнаруживая своего присутствия. Но при попадании организма в неблагоприятные условия (охлаждение, длительное освещение солнцем, эмоциональные потрясения, другие заболевания и т. п.) эти вирусы могут активироваться и проявлять свое болезнетворное действие. Таким образом, неблагоприятные условия — своеобразный провоцирующий фактор, который переводит скрытую бессимптомную вирусную инфекцию в явное заболевание. Возможно, что то же происходит при гриппе и гриппоподобных заболеваниях.

В эксперименте латентная вирусная инфекция может быть вызвана различными способами.

Некоторые вирусы могут размножаться в культуре ткани, не вызывая разрушения клеток. Например, вирус бешенства выделялся из ткани почки хомяка в течение 60 дней, причем все это время ткань сохраняла нормальный вид.

А был случай, когда клетки НЕР-2, зараженные вирусом клещевого энцефалита, пересевались без изменений в течение 10 месяцев, постоянно выделяя этот вирус.

Иногда тип вирусной инфекции зависит от того, какое количество вируса попало в организм. Порой тип инфекции связан с возрастом организма и его чувствительностью к данному вирусу.

Суммируем кратко данные, которые касаются двух основных типов взаимодействия вируса с клетками.

Явная инфекция напоминает заразную болезнь с эпидемическим течением. Она состоит из нескольких стадий. Вначале вирус прикрепляется к клетке, затем, с помощью клетки или своих ферментов, он освобождается от белковой оболочки, и вирусная нуклеиновая кислота проникает внутрь клетки. Начинается внутриклеточная стадия размножения вируса: обмен клетки нарушается, она начинает синтезировать компоненты вируса. При этом используются обычные для клетки механизмы синтеза белков и нуклеиновых кислот. Процесс заканчивается возникновением полноценных вирусов, гибелью клеток и выходом вновь образовавшегося вируса во внешнюю среду. Из одного вируса, таким образом, возникают десятки и сотни новых, каждый из которых обладает громадной потенцией разрушения, заражая окружающие нормальные клетки. Важно отметить, что весь процесс размножения вирусов от момента прикрепления до выхода нового потомства занимает от нескольких минут до 2—3 часов.

При втором типе вирусной инфекции, латентной, механизмы несколько иные. После проникновения внутрь клетки вирус как бы исчезает. Клетки, содержащие такой замаскированный вирус, по виду ничем не отличаются от нормальных: они активно делятся и могут длительно культивироваться в лабораторных условиях. Вирус не проявляет своего патогенного действия, он включается в ядерный аппарат клетки и при каждом ее делении передается ее потомству. Однако при попадании таких клеток в неблагоприятные условия или при обработке их вредоносными агентами (такими, как ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи, сильные окислители, канцерогенные вещества), замаскированный вирус активируется, что приводит к гибели клетки.

Конечно, все, что мы рассказали, лишь приблизительная схема. Многое в механизме взаимодействия вируса с клеткой остается еще невыявленным, но бесспорно одно: чем больше мы будем знать о наших невидимых и коварных врагах — вирусах, тем легче будет справиться с многочисленными и тяжелыми заболеваниями, которые они вызывают.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

— Николай Александрович, мало кто знает об истории гриппа. Когда он был выявлен впервые?

— В 412 году до нашей эры Гиппократ впервые описал заболевание, очень похожее на грипп. Симптомы: высокая температура, интоксикация, насморк, кашель, отечность и боль в горле. При этом болезнь быстро распространялась. 200 лет спустя в Древнем Риме также была описана эпидемия заболевания, напоминавшая грипп. В средневековой Европе его называли итальянской лихорадкой. Возможно, грипп попал в Америку из Европы с экспедицией Христофора Колумба, что ознаменовалось гибелью почти всего коренного населения Антильских островов.

Возбудитель гриппа (позже его назвали вирусом гриппа типа А) был открыт в 1933 году сотрудниками Лондонского национального института медицинских исследований. Семь лет спустя Томас Френсис выделил от человека новый вирус гриппа, получивший название вируса гриппа В, а позднее Ричард Тейлор — вирус гриппа типа С. Штаммы вируса гриппа типа А поражают не только человека, но и широко распространены среди птиц, млекопитающих и даже рептилий. Распространение вируса гриппа В возможно только среди людей, вируса гриппа С - среди людей и свиней.

Почти ежегодно регистрируются эпидемические подъемы заболеваемости гриппом, в нашем полушарии они приходятся на период с декабря по февраль. По данным ВОЗ, более миллиарда людей в год заболевает гриппом и другими ОРВИ, при этом у 3–5 миллионов развиваются тяжелые формы инфекции. Число смертей может достигать полумиллиона человек. В России до 30–40% населения ежегодно заболевает гриппом и другими ОРЗ. Экономический ущерб от заболеваемости ОРВИ (включая грипп) составляет около 77% общего ущерба от всех инфекционных болезней.

— Как вообще человек заражается гриппом? Что происходит после того, как вирус попадает внутрь организма?

— Грипп вызывают три типа вирусов: А, В, С. Самый распространенный и опасный — вирус гриппа А. Все его подвиды имеют общие особенности: на внешней поверхности вируса находятся белки гемагглютинин (Н) и нейраминидаза (N). В зависимости от них выделяются подтипы гриппа А — например, H1N1. Его характеризует сочетание гемагглютинина подтипа 1 и нейраминидазы подтипа 1. Всего в природе выявлено 18 различных подтипов гемагглютинина и 11 — нейраминидазы. Первый подобен ключу, открывающему клеточную мембрану, чтобы вирус мог войти в клетку, а второй — такой же ключ для выхода из нее.

Вирусы гриппа внедряются в клетки эпителия верхних дыхательных путей, размножаются внутри клеток, приводя к их гибели, продукты распада клеток попадают в кровоток и вызывают интоксикацию. Токсины приводят к нарушениям микроциркуляции и гемостаза, оказывают отрицательное воздействие на работу всех органов, включая печень, селезенку и почки, но, в первую очередь, страдает сердечно-сосудистая и нервная системы.

Грипп опасен частым развитием таких осложнений как отит, пневмония, цистит. На фоне острой вирусной инфекции может обостриться течение бронхиальной астмы, хронического бронхита и других хронических заболеваний.

В ответ на внедрение возбудителя в организме развивается ряд иммунологических реакций, в результате которых образовываются специфические иммуноглобулины, повышается активность Т-хелперов — лимфоцитов, и активно вырабатываются интерфероны.

— Как защитить себя от инфекции?

— Ученые лондонского национального института медицинских исследований в 1957 году открыли интерфероны (ИФН). Интерфероны — это биологически активные белки, которые синтезирует клетка в процессе защитной реакции. Они выступают медиаторами иммунитета, обладают антивирусным, иммуномодулирующим и другими эффектами, направленными на сохранение жизнедеятельности организма. Интерфероны оказывают противовирусное действие, блокируют размножение вирусных нуклеиновых кислот, что, в свою очередь, препятствует формированию вирусных белков.

Выработка интерферонов является механизмом врожденного иммунитета. В отличие от антител интерфероны подавляют в пораженных клетках внутриклеточные механизмы репродукции вирусов, при этом здоровые клетки к вирусам становятся невосприимчивыми.

Насчитывается более 300 вирусов, которые вызывают респираторные заболевания. Наиболее опасен среди них вирус гриппа, способный вызывать эпидемии и пандемии. Каждый вирус обладает своим набором механизмов, позволяющим ему противостоять воздействиям иммунной системы хозяина. Против вируса гриппа созданы лекарственные препараты с мишенью действия непосредственно на вирус, так называемые препараты прямого противовирусного действия. Не представляется возможным создать против каждого респираторного вируса, которых, я повторюсь, более 300, отдельный эффективный прямой противовирусный лекарственный препарат. Но возможно защитить организм человека при помощи противовирусных препаратов непрямого действия, которые оказывают воздействие на организм человека и эффективны не только против вирусов гриппа, но и против множества других респираторных вирусов – это препараты интерферонов и индукторов интерферонов. Преимущество препаратов второй группы - физиологичность механизма действия. При их приеме организм для борьбы с вирусом сам выработает необходимое количество интерферонов. Кроме того, в отличие от препаратов, содержащих готовые, то есть экзогенные для организма ИФН, индукторы интерферонов не приводят к образованию антител против интерферонов.

— Вирус гриппа типа А открыли почти 100 лет назад, однако до сих пор от гриппа ежегодно умирают десятки тысяч людей. Почему он по сей день так чрезвычайно опасен?

Вирусы гриппа очень изменчивы. Частые мутации приводят к появлению новых штаммов, способных вызвать эпидемию и пандемию. Много опасений вызывает вирус так называемого птичьего гриппа А (H5N1), который уже стал причиной заболевания у порядка тысячи человек в 20 странах мира, несмотря на то, что заражение происходит при прямом контакте человека с птицами. Примерно в половине случаев заболевания человека птичьим гриппом приводят к смерти. Вирус птичьего гриппа распространяется по миру и в результате мутаций может приобрести способность передаваться от человека к человеку. Высокая скорость мутирования вирусов приводит к постоянному обновлению штаммов. Поэтому существует риск того, что штаммы вирусов, которые могут вызвать заболевание в текущем сезоне, будут в значительной мере отличаться от прошлогодних. Именно с мутацией вирусов связаны рекомендации по обязательной ежегодной вакцинации населения перед новым эпидсезоном.

— Минздрав ежегодно призывает граждан проходить вакцинацию, однако люди до сих пор сомневаются в их эффективности.

— Специалисты рекомендуют обязательно прививать людей из групп риска, к которым, в первую очередь, относятся дети, пожилые люди, беременные женщины и пациенты с хроническими заболеваниями внутренних органов. Начиная с пандемии 2009-2010 годов, когда болели преимущественно молодые люди, появляется все больше сторонников необходимости вакцинации практически здоровых людей.

Практика и наблюдения показывают, что иммунизация — единственный научно обоснованный способ массовой профилактики гриппа, альтернативы которой пока не существует. Современные прививки позволяют предотвратить заболевание гриппом детей и взрослых до 90%. Ежегодно в начале весны ВОЗ делает прогноз по штаммам вирусов гриппа, которые будут преобладать в предстоящем эпидемическом сезоне, и дает рекомендации для создания вакцин.

Минимизировать возможность побочных реакций противогриппозных вакцин удалось после выведения из их состава консервантов. В настоящее время созданы и скоро будут использоваться четырехвалентные вакцины, включающие в своём составе одновременно по 2 штамма каждого из вирусов гриппа типов А и В, что повысит эффективность противогриппозных прививок.

— В последнее время много внимания уделяется гриппу, но что с остальными возбудителями респираторных вирусных инфекций? Они также опасны? По статистике, вирусы гриппа — это лишь 12-15% в общей структуре ОРВИ.

— Острые респираторные вирусные инфекции негриппозной этиологии, как и грипп, передаются воздушно-капельным путем. На сегодняшний день, как уже было отмечено ранее, существует более 300 возбудителей ОРВИ. Чаще всего острое респираторное заболевание вызывают риновирусы (30-50% случаев), примерно по 5% приходится на долю респираторно-синцитиального вируса, вирусов парагриппа и аденовирусов. Менее чем в 5% случаев заболевание обусловлено энтеровирусом, около 1% - метапневмовирусом, бокавирусом. Вирус гриппа, в зависимости от региона, обнаруживается у 1% - 10% заболевших. При возникновении острого респираторного заболевания только в 70 – 80% случаев удается определить возбудителя ОРВИ, у 20 – 30% заболевших возбудитель остается неизвестен. С одной стороны, это связано с тем, что не все возбудители вирусной инфекции ещё достаточно изучены, с другой стороны, с тем, что многим лечебным учреждениям пока широко недоступны лабораторные методы экспресс-диагностики определения возбудителей ОРВИ.

Грипп и ОРВИ — это очень серьезная медико-социальная проблема. В России из всей суммы выплат по случаям временной нетрудоспособности из-за инфекционного заболевания на долю гриппа и ОРВИ приходится до 90%. При этом, случаи заболевания регистрируются не только в холодное время года. Каждый второй человек ежегодно заражается гриппом или другой респираторной инфекцией. К лечению наши граждане, как правило, подходят безответственно: поздно обращаются к врачу, из-за чего противовирусная терапия оказывается не так эффективна.

Профилактика острой респираторной вирусной инфекции, в том числе индукторами интерферонов, позволяет подготовить организм к встрече с вирусом: человек либо не заболевает ОРВИ и гриппом, либо вирусная инфекция протекает в легкой форме, не давая осложнений.