В октябре 2009 года академик Российской академии медицинских наук, заведующий лабораторией физиологии вирусов НИИ вирусологии им. Д. И. Ивановского РАМН Николай Вениаминович Каверин отвечал на вопросы посетителей портала журнала «Наука и жизнь» (http://www.nkj.ru). Н. В. Каверин занимается проблемой пандемического потенциала вирусов гриппа А. Его исследования связаны с изучением механизмов репродукции вирусов и молекулярно-генетических основ эволюции вирусов.
Предлагаем вниманию читателей ответы академика Н. В. Каверина на вопросы, волнующие посетителей портала «Науки и жизни».
Можно ли вирусы считать живыми организмами? Ведь, по сути, вирусы — это одна или несколько нуклеиновых кислот, покрытых белковым чехлом. Они даже неспособны к размножению вне клетки хозяина. Насколько верна современная классификация вирусов?
Можно ли считать вирусы живыми организмами, зависит от того, что называть живым организмом. Классификация не может быть верна или неверна. Она создаётся учёными для нашего удобства. Конечно, важно, в какой мере классификация отражает свойства тех объектов, которые мы классифицируем. Существующая классификация вирусов, на мой взгляд, очень неплохо отражает распределение свойств у вирусов. Тем не менее она постоянно совершенствуется по мере расширения и углубления знаний.
Откуда появляются новые варианты вирусов гриппа А, в том числе «свиной» и «птичий»?
Вирусов гриппа А очень много. Они поражают человека, лошадей, свиней, уток, гусей, чаек, перепёлок, тюленей, дельфинов. Вирусы эти для каждого вида (или группы видов) свои. Но вирусы гриппа очень изменчивы, быстро эволюционируют, да ещё и скрещиваются друг с другом. Иногда может возникать такой вирус, который способен заражать не только «свой» вид, но и другие. Вирусы гриппа птиц, вообще говоря, заражают именно птиц, но в 1997 году в Гонконге в результате случайного скрещивания с участием трёх вирусов (гусиного, утиного и перепелиного) получился вирус подтипа H5N1, который вызвал вспышку смертельного заболевания у кур, а также 18 случаев заражения людей, из которых 6 оказались смертельными. В Гонконге уничтожили всех кур, и этот вирус исчез. Но в 2003 году в Китае появился (тоже в результате скрещивания разных вирусов птиц) другой вирус H5N1, очень похожий на вирус 1997 года. С тех пор он гуляет по всему Восточному полушарию, вызывая вспышки заболевания у домашних и диких птиц и заболевания людей (уже больше 400 случаев). К счастью, этот вирус пока не передаётся от человека к человеку. Вирус H5N1 у человека сильно поражает лёгкие и бронхи, а носоглотку слабо, и поэтому человек не чихает и не заражает окружающих. Правда, он кашляет, но при кашле капельки крупные и в воздухе быстро оседают.
Что касается «свиного» гриппа, то вирусы гриппа свиней гораздо ближе к вирусам гриппа человека, чем «птичьи» вирусы. В 1976 году в США вирус гриппа свиней вызвал заболевание у людей, но, к счастью, это была маленькая ограниченная вспышка, эпидемия не началась. В 2009 году в результате скрещивания двух вирусов гриппа свиней возник вирус, получивший шесть генов от американского вируса гриппа свиней, а два гена — от европейского. Он оказался способен поражать человека и передаваться от человека к человеку.
В будущем нас могут ждать и новые сюрпризы. В прошлом всё это тоже случалось. Вирусы, вызвавшие пандемии 1957 и 1968 годов, получились в результате скрещивания вирусов гриппа человека и вирусов гриппа птиц. Для вируса 1968 года есть убедительные данные о том, что это скрещивание произошло в организме свиньи. Свиньи могут заражаться вирусами гриппа человека и (редко) некоторыми вирусами гриппа птиц.
Какими внутренними структурами вируса определяется его «пандемичность»?
Способность вируса вызывать пандемию определяется, главным образом, его наружными белками, особенно одним из них, гемагглютинином. Это тот белок, который обозначается буквой «Н» в формуле H1N1. Иммунитет у переболевших людей направлен, главным образом, против этого белка. Гемагглютинин очень изменчив. Если появляется (например, передаётся от свиней) вирус с изменённым белком, с которым большинство людей раньше не встречались и к которому не имеют иммунитета, такой вирус распространяется беспрепятственно, как пожар. Это и есть пандемия.
Разумеется, чтобы вызвать пандемию, вирус должен не только иметь такой вариант гемагглютинина, с которым люди не встречались (или встречались очень давно), но и «уметь» размножаться в клетках человека. Для этого внутренние белки вируса, которые обеспечивают его внутриклеточное размножение, должны быть приспособлены к взаимодействию с белками человеческой клетки. Вирусы, вызвавшие пандемии в 1957 и 1968 годах, были именно таковы. У них ген гемагглютинина был от вируса гриппа птиц, а гены внутренних белков — от вируса гриппа человека, который циркулировал до пандемии. Впрочем, гемагглютинин «птичьего» вируса, чтобы приспособиться к клеткам человека, тоже должен претерпеть некоторые изменения. Не все «птичьи» подтипы гемагглютинина на это способны, что и спасает нас от частых пандемий. У вирусов гриппа птиц встречаются 16 подтипов гемагглютинина, и, если бы все они были способны приспособиться к человеку, пандемии повторялись бы каждые два-три года.
Как вирус распознаёт клетки-мишени? Как обучить иммунную систему распознавать вирусы?
Каждый вирус распознаёт определённую структуру на поверхности клетки и прикрепляется именно к ней. Вирусы гриппа распознают концевой остаток нейраминовой кислоты в олигосахаридах, входящих в состав белков клеточной оболочки. Иммунная система сама очень быстро обучается, если в организм попадает чужеродный белок или полисахарид. Вакцинация — это и есть такое «обучение» иммунной системы.
Вырабатывается ли иммунитет к «свиному» гриппу у людей, переболевших этой вирусной инфекцией?
Если человек переболел гриппом, у него появляется стойкий иммунитет к тому вирусу, который вызвал заболевание. К сожалению, вирусы гриппа человека довольно быстро эволюционируют. Это явление называется «антигенный дрейф». Поэтому иммунитет к вирусу, вызвавшему заболевание сейчас, может оказаться малоэффективным в отношении того вируса, который будет циркулировать три или четыре года спустя.
Как можно точно поставить диагноз «свиного» гриппа?
Для ранней диагностики сейчас применяется метод полимеразной цепной реакции. В этом случае используют материал, взятый из носоглотки больного. Он позволяет уверенно отличить новый пандемический («свиной») вирус от вируса H1N1, который циркулировал в прежние годы. Достаточно точный диагноз можно поставить по обнаружению антител в сыворотке крови, но это поздний (ретроспективный) диагноз. Для него надо иметь две пробы сыворотки: сыворотку, взятую в первые дни болезни, когда антител к тому вирусу, который вызвал именно это заболевание, ещё нет, и сыворотку, взятую через три-четыре недели после выздоровления.
Отвечает ли мировому уровню диагностика пандемических вирусных заболеваний в России? Располагаем ли мы необходимыми методиками и лабораториями, способными проводить современную молекулярную диагностику?
В России есть самые современные диагностические методики, но далеко не везде. В западных странах и в Японии лабораторий, которые располагают этими методиками, намного больше (в расчёте на душу населения).
Готов ли иммунитет человека противостоять гриппу Н1N1 без вспомогательного лечения? От чего именно может наступить смерть при заражении этим вирусом?
Нет, естественный иммунитет человека, не перенёсшего ранее заболевание и не получившего вакцину, не даёт защиты от заражения вирусом гриппа. Точнее, это случается, но люди с таким уровнем естественного иммунитета очень редки.
Летальный исход при гриппе может наступить по разным причинам. Многое зависит от состояния организма, от наличия хронических заболеваний. Но чаще всего смерть наступает от пневмонии. Пневмония при гриппе может вызываться самим вирусом, что наиболее опасно, но чаще развивается вторичная бактериальная пневмония, что тоже опасно.
Чтобы не доводить дело до пневмонии или другого возможного осложнения, при заболевании надо как можно раньше обратиться к врачу. Ни в коем случае не следует перемогаться, ходить на работу с температурой, подвергаться действию холода.
Какова устойчивость вируса гриппа H1N1 во внешней среде? При какой температуре тела больного вирус погибает?
Вирус гриппа H1N1 в отношении устойчивости во внешней среде ничем не отличается от других вирусов гриппа. Все они довольно хорошо сохраняются на холоде. Вирусы гриппа человека лучше всего размножаются в организме при температурах от 33о (такая температура в носовой полости) до 39о. Но надеяться на то, что вирус погибнет в организме от высокой температуры больного, не следует. Больной погибнет раньше. Если температура выше 39,5о, её следует слегка снизить небольшой дозой жаропонижающего препарата.
Взаимодействует ли вирус Н1N1 с такой распространённой вирусной инфекцией, как герпес типа I? Как влияет эта вирусная инфекция на скорость распространения «свиного» гриппа?
Вирус герпеса типа I относится к ДНК-содержащим вирусам, к семейству Herpesviri-dae. Вирусы герпеса с вирусами гриппа не взаимодействуют, но любые заболевания, ослабляющие иммунитет, способствуют повышению заболеваемости гриппом, а также увеличению смертности. Однако значительного влияния на распространение пандемического вируса они не оказывают.
Возможно ли активировать вирусы электромагнитным излучением?
Электромагнитное излучение — это гамма-лучи, рентгеновское излучение, ультрафиолет, видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны. Из них первые три (гамма-лучи, рентгеновское излучение и ультрафиолет) не активируют, а инактивируют вирусы. Однако если облучать ионизирующей радиацией (гамма-лучами или рентгеном) не вирус, а заражённый организм (например, человека), то хроническая инфекция может перейти в острую. Но это обусловлено действием облучения не на вирус, а на иммунную систему.
Сейчас в СМИ часто появляется информация о создании лекарств против вирусных инфекций, в том числе против Н1N1. Каков механизм их действия? Эффективны ли они, или заявления об их действенности — лишь реклама фармацевтических компаний?
Вирус тесно взаимодействует с клеткой, и найти вещество, вредное для вируса, но безопасное для организма, непросто. Тем не менее в этом деле есть успехи. Против вирусов гриппа А эффективны ремантадин и амантадин. Они блокируют проникновение вируса в клетку, запирая ионный канал в оболочке вируса. К сожалению, на новый «свиной» вирус H1N1 они не действуют.
Новые препараты занамивир и озельтамивир (продаются под названиями реленза и тамифлю) действуют на все вирусы гриппа — как А, так и В. Их эффект основан на блокировании функции вирусного фермента нейраминидазы, что мешает вирусу выйти из клетки и заразить другие клетки. Но в России эти препараты не производятся, и, кроме того, они очень дорогие, а это при пандемии — большой недостаток.
Фармацевтические компании, конечно, активно занимаются рекламой, как и любые компании, выпускающие товары широкого спроса. Однако они заинтересованы, прежде всего, в том, чтобы производимые ими препараты были эффективны. Если препараты не работают, их не будут покупать, как ни рекламируй.
Не создали ли шум по поводу «свиного» гриппа фармацевтические компании, которые производят вакцины от гриппа? Несколько лет назад весь мир ожидал распространения таких опасных инфекций, как лихорадка Эбола, атипичная пневмония, «птичий» грипп? Куда же они делись?
Фармацевтическим компаниям эта пандемия не нужна. Их мощности не очень велики, быстро увеличить их нельзя, и они обычно полностью загружены за счёт обычных сезонных вспышек. Перевод производства на вакцину против нового вируса — это всегда дополнительные расходы. А запасы вакцины против прежних вирусов, которые были подготовлены для сезонной вспышки этой зимы, скорее всего, придётся ликвидировать. Так что фармацевтическим компаниям от пандемии убытка больше, чем прибыли.
Лихорадка Эбола, атипичная пневмония и «птичий» грипп никуда не подевались. Вирус Эбола продолжает циркулировать у летучих мышей во многих африканских странах и время от времени вызывает у людей эпидемические вспышки с высокой смертностью. Вирус «птичьего» гриппа подтипа H5N1 продолжает вызывать вспышки у домашних и диких птиц и отдельные заболевания у людей. В 2009 году в Египте заболели 36 человек, из них четверо умерли, в Китае заболели семеро, умерли четыре человека, во Вьетнаме заболели четыре и все четверо умерли. Это цифры на 24 сентября 2009 года.
Вирус «птичьего» гриппа не приобрёл способности передаваться от человека к человеку, чего очень опасались. Отчасти это обусловлено его свойствами (оказалось, что ему труднее приспособиться к передаче от человека к человеку, чем сначала думали), а отчасти — правильными эпидемиологическими мерами: пресечением тесных контактов заболевших людей с окружающими. Такие контакты создают условия для селекции мутантов, способных передаваться от человека к человеку.
С атипичной пневмонией удалось справиться с помощью примерно таких же мер, но в природе у некоторых видов животных продолжают циркулировать очень похожие вирусы, и повторение эпидемий, вызванных такими вирусами, не исключено.
Не выведен ли вирус «свиного» гриппа искусственно? И есть ли в этом случае смысл разрабатывать новые вакцины?
— Вирус, который распространяется сейчас, как я уже говорил, получился в результате скрещивания двух вирусов гриппа свиней, американского и европейского. Скрещивать два вируса гриппа свиней и получать вирус, опасный для человека, вирусологи не умеют. Но можно предположить, что новый вирус возник не без участия людей, правда, непреднамеренного. Скрещивание двух вирусов могло произойти в результате нарушения карантинных правил при перевозке свиней.
Для того чтобы запустить в циркуляцию вирус, против которого неэффективны существующие вакцины, не нужно получать новый вариант вируса. Можно использовать старый. Например, сейчас восстановлен вирус, вызвавший «испанку» 1918 года. Иммунитета к нему ни у кого нет, а смертность он давал в 1918 году очень высокую. Но такие вирусы находятся под надёжным контролем, и террористы до них не доберутся. Однако вакцины призваны защитить нас не от вариантов, полученных в лаборатории, а от вариантов, возникающих в природе. Вариант, для которого нужна новая вакцина, возникает один раз в три-четыре года, а иногда и реже. Так что есть смысл вакцинироваться.
Связаны ли пандемии гриппа с созданием искусственной среды обитания человека и наступлением его на природу, а также со скоплением людей в мегаполисах и с их активным перемещением по всему земному шару?
Пандемии прокатываются по земному шару по крайней мере с XVI столетия. Большие эпидемии гриппа случались и раньше. На протяжении последних 150 лет было шесть пандемий или эпидемий, близких по охвату населения к пандемиям. Конечно, увеличение плотности населения и совершенствование транспорта способствуют быстрому распространению вируса и нарастанию масштаба пандемий.
Способна ли обычная сезонная прививка помочь при «свином» гриппе?
Будет ли вакцина действовать против данного вируса, зависит от того, какой вирус использован для её приготовления. Если это вакцина против «свиного» вируса H1N1, то неважно, по какой технологии она приготовлена, — Ваксигрипп, Инфлювак, Бегривак или Гриппол. Но если это вакцина против сезонного вируса, содержащая компоненты вирусов гриппа В, H3N2 и старого (не «свиного») H1N1, то против «свиного» она будет малоэффективна. В лучшем случае вакцинация немного смягчит тяжесть заболевания. Защиты от заражения «свиным» гриппом такая вакцина не даст.
Какие возрастные категории попадают в группу риска по заболеванию «свиным» гриппом, а значит, подлежат вакцинации?
Людей старше 65 лет вакцинировать против «свиного» гриппа пока не нужно. Для этого есть серьёзные основания, потому что вирус, который циркулировал до 1947 года, имел сходство со «свиным» по иммунологическим свойствам. Поэтому у лиц, которые уже болели гриппом до 1947 года, к «свиному» есть иммунитет. Больше всего сейчас болеют люди моложе 25 лет, потому что ещё до середины 1980-х вирус гриппа сохранял некоторое, хотя и небольшое, сходство со старыми вирусами, к которым по своим иммунологическим свойствам близок «свиной».
Если вирус изменится, а это произойдёт не раньше, чем через два-три года, может встать вопрос о вакцинации людей пожилого возраста. В инструкции для каждой вакцины указаны противопоказания к её применению.
Какие способы профилактики заболевания гриппом можно использовать, кроме вакцинации?
Я бы посоветовал носить марлевую повязку, по крайней мере в помещении, где много людей, или на улице в густой толпе. Вирусная частица вируса гриппа А имеет диаметр около 100 нм. Но в воздухе летают не отдельные вирусные частицы, а мелкие капельки жидкости (мелкодисперсный аэрозоль), образующиеся при чихании. Они оседают за четыре-пять часов. Марлевая маска в несколько слоёв эффективно их задерживает.
Эффективно инактивирует вирус ультрафиолетовое облучение. Для инактивации вируса, присутствующего в воздухе помещения, комнату достаточно облучить ультрафиолетовой лампой в течение получаса.
Полезно проветривание помещений, но увлекаться холодными сквозняками не следует.
Где и как консервируются опасные эпидемические инфекции в период затишья?
Им необязательно где-то консервироваться. Когда в Северном полушарии лето и сезонных вспышек гриппа нет, в Южном полушарии — зима и есть сезонные вспышки. Так инфекция и ходит по земному шару, с севера на юг и с юга на север. Но, кроме того, иногда резервуаром вируса могут оказаться животные.
Насколько заболеваемость и смертность от «свиного» гриппа выше, чем от гриппа обычного?
Заболеваемость «свиным» гриппом многократно выше заболеваемости сезонным гриппом из-за отсутствия у людей иммунитета против нового гриппа. Смертность (в расчёте на число заболевших) выше, но ненамного. Точно сказать, насколько именно, нельзя, потому что при разных сезонных вспышках смертность бывает разная.
Правда ли, что люди, покусанные комарами летом и осенью, никогда не заболевают зимой гриппом группы А, поскольку в их крови образуются антитела к этому штамму?
Есть много вирусных заболеваний, передающихся комарами. Среди них — и очень опасные. Например, жёлтая лихорадка. Но к вирусам гриппа они не имеют отношения.
Почему не закрывают границу для предотвращения распространения «свиного» гриппа?
Если закрыть границу навсегда, причём так, чтобы её не пересёк, легально или нелегально, ни один человек, то распространение многих вирусов (не всех) будет предотвращено. Но это вряд ли возможно. Древнему Китаю не помогла отгородиться от соседей даже Великая Китайская стена.
