РЕФЕРАТ

Філовіруси – загадка XX століття

Філовіруси були відкриті вже в ті часи, коли людство мало в своєму
арсеналі вакцини проти головних інфекційних захворювань: віспи,
поліомієліту і кіру. Тоді здавалося, що наступаюча ера антибіотиків і
вакцин вже в найближчому майбутньому не залишить на своєму шляху жодного
шкідливого для людини мікроба. Проте перші несподівані спалахи в 1967
році хвороби Марбурга і в 1976 році хвороби Ебола були повчальним уроком
ученим і лікарям. До цих пір ці віруси багато в чому є загадкою природи:
невідомий їх природний резервуар, невідомі причини спалахів цих
захворювань, унікальні структура їх віріонів і картина хвороб, що
викликаються ними. Нарешті, вельми скромні успіхи в розробці вакцин і
методів лікування хвороб, що викликаються ними, не дивлячись на
інтенсивне більш ніж двадцятирічне їх вивчення.

Це сімейство вірусів, що вражають людину і мавп, отримало назву від
латинського слова «filamentous» — довгий, протяжний у зв’язку з
унікальною для вірусів людини формою їх віріонів у вигляді довгих
циліндрових паличок.

Сімейство в даний час збираються розділити на два види: Эбола-віруси і
Марбург-віруси. Віруси Марбурга і Ебола – одні з самих патогенних і
смертоносних для людини. Смертність при захворюванні вірусом Марбурга
досягає 25-30% від числа хворих, а при захворюванні вірусом Ебола — до
80-90%. Вірус Рестона, що викликає при зараженні загибель у переважного
числа макак, для людини, очевидно, безпечний. Лише вірус сказу, далекий
родич філовірусов, перевершує їх по смертності, що досягає в цьому
випадку практично 100% при попаданні в кров і відмові або неможливості
терміново ввести вакцину.

ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ ТА ВИПАДКИ ЗАХВОРЮВАНЬ

На мал. 1 схематично зображена карта Центральної Африки з позначенням
місць основних спалахів захворювань, викликаних філовірусами. Слід
зазначити, що цей район Африки взагалі знаменитий і іншими унікальними
інфекційними захворюваннями, такими, як вірусна лихоманка Ласса, жовта
лихоманка і лихоманка долини Ріфт. Нарешті, саме тут найбільш висока та,
що зустрічається серед населення вірусу ВІЧ-1, який є основною причиною
СНІДу, синдрому придбаного імунодефіциту. На карті показана так звана
автострада Кіншаса, у якої є друга назва, — дорога Сніду, тому що в
крові у більшості повій, що «годуються» на дорозі, виявляється цей
вірус. Крім того, в деяких країнах регіону до 9% населення (майже кожен
десятий) інфіковано цим вірусом.

Рис. 1 Карта Центральної Африки з позначенням місць основних спалахів
захворювання філовірусами. Вказана область Африки багата екзотичними
захворюваннями.

Вірус Марбург. У 1967 році практично одночасно в Марбурге і Франкфурті
(Німеччина), а також в Югославії захворіли працівники фармацевтичних
заводів, зайняті в процедурі огорожі нирок від експортованих з Африки (з
Уганди, район озера Вікторія, див. рис.1) мавп виду Cercopithecus
aethiops (культура кліток нирок до цих пір використовується в деяких
країнах для виробництва вакцин, в основному проти поліомієліту). Хвороба
проходила у вигляді геморагічної лихоманки, причому захворіла і частина
медичного персоналу, що брав участь в лікуванні хворих. Всього захворіла
31 людина, з них семеро померли. Шляхом пасивування проб крові хворих на
культурах кліток і тварин (морських свинках) був виділений збудник
вірусної природи, який не був антигенний близький жодному з відомих
вірусів. Цей вірус отримав назву Марбург на честь міста в Німеччині, де
він був вперше виявлений.

Наступний випадок хвороби відбувся в 1975 році в Зімбабве: захворів і
через 12 днів помер мандрівник. Від нього заразилися його супутниця і
медсестра, обидві вони вижили. Потім випадки захворювань були відмічені
в 1980 і 1987 роках в Кенії (троє хворих, двоє померли), причому
зараження у всіх цих випадках, судячи з усього, відбулося біля гори
Елгон (див. мал. 1), недалеко від місця вилову мавп, які з’явилися
джерелом захворювання в Німеччині і Югославії в 1967 році. Ні у одному з
випадків, що відбулися в Африці, не вдалося виявити джерело зараження.
Ретельні дослідження місцевості, в якій відбулося зараження, і що
відловили там тварин не виявила наявність вірусу. У 1999 році
захворювання вірусом Марбург знову з’явилося в Демократичній Республіці
Конго.

Вірус Ебола. У липні 1976 року від дивної швидкоплинної хвороби помер
сторож складу сировини бавовняної фабрики в невеликому селищі Нзара на
півдні Судану (див. мал. 1). Хвороба супроводжувалася рясними
кровотечами. Через декілька днів після цього померли ще двоє чоловік, що
працювали на фабриці в тому ж приміщенні. Ймовірно, від цих двох хворих
збудник розповсюдився не тільки по селищу, але і в сусідньому місті
Маріді, де він почав розповсюджуватися серед пацієнтів міської лікарні і
членів їх сімей. Більш того, інтенсивне лікування хворих шляхом ін’єкцій
медикаментів, переливанням крові і інших процедур спричинило
розповсюдження інфекції також і серед медичного персоналу. Смертність
склала 53% від числа хворих, що удвічі вище за смертність від хвороби
Марбург. Лікарі і жителі міста були настільки налякані, що багато хто з
них втік в джунглі, що, можливо, і зупинило епідемію.

Про цей спалах фахівці з Всесвітньої організації охорони здоров’я
дізналися, коли вона практично вже закінчилася.

У вересні того ж року аналогічний спалах відбувся в північному Заїрі, в
селах, розташованих на берегах невеликої річки Ебола (див. мал. 1).
Захворювання було дуже схоже по клінічній картині на те, що
спостерігалося в Судані, проте смертність в цьому випадку була набагато
вища — до 88%. Першим хворим був шкільний вчитель, що заразився, судячи
з усього, від вживання напівсирого м’яса хворої мавпи. Він потрапив до
церковної лікарні, де через відсутність потрібного устаткування (було
всього декілька шприців) практикувалося багатократне застосування
шприців для ін’єкцій без стерилізації. Це і послужило причиною
розповсюдження інфекції серед хворих, членів їх сімей і медперсоналу.
Розповсюдження захворювання посилювалося специфічним ритуалом поховання,
при якому жінки, що входять до складу сім’ї, повинні були особисто
привести тіло в порядок голіруч. Більш того, одну з хворих медсестер,
бельгійку за національністю, вирішили перевезти в столицю країни
Кіншасу, де вона померла в одній з кращих приватних лікарень не
дивлячись на застосування всіх відомих методів лікування. Від неї
заразилася медсестра, що потрапила до іншої лікарні, в якій і почався
наступний виток епідемії. Справа дійшла до того, що президент Заїру
направив війська для встановлення карантину як в самій столиці, так і в
районі епідемії, а уряди європейських країн серйозно розглядали питання
про припинення польотів до Заїру. З метою з’ясування природи збудника і
ліквідації епідемій Всесвітньою організацією охорони здоров’я були
привернуті кращі епідеміологи і вірусологи США, Бельгії, Англії і
Франції. Збудник незабаром був ідентифікований як вірус, споріднений
вірусу Марбург; назвали його на ім’я річки Ебола. Епідемію вдалося
зупинити лише шляхом застосування строгих карантинних заходів,
наведенням ладу в обігу з шприцами і в дотриманні правил санітарії в
лікарнях, а також змінивши ритуал поховання померлих з метою зробити
його безпечним для тих, що оточують. У результаті епідемій в Судані і
Заїрі захворіли 550 чоловік, з яких померли 430 чоловік.

Осінню 1976 року відбувся випадок лабораторного зараження вірусом Ебола
в Англії, на щастя, хворий видужав. У 1977 році був виявлений одиничний
випадок захворювання, що закінчився смертю, в Заїрі, в містечку,
розташованому більш ніж в 300 км. від перших вогнищ захворювання.
Ретельне розслідування виявило постфактум ще два смертельні випадки
хвороби і, крім того, виявило по проведеному аналізу крові випадок
несмертельного захворювання у лікаря в 1972 році, що вважався раніше
викликаним вірусом жовтої лихоманки. У 1979 році невелика епідемія
трапилася в Судані, практично в тому ж місці, де і вперше; з 34 хворих
22 людини померли. Після цього хвороба Ебола не спостерігалася майже 15
років.

Пізньою осінню 1994 року у Котдівуарі заразилася вірусом Ебола жінка,
учений з Швейцарії. Її терміново доставили на батьківщину, і там, на
щастя, вилікували. Джерелом зараження, судячи з усього, з’явилися трупи
померлих від цієї хвороби шимпанзе, які вона вивчала.

\ ? L

N

1З були сповіщені і прибули вже на цій стадії епідемії. Були прийняті
жорсткі карантинні заходи аж до оточення лікарні, блокування міста
військами. Уряди багатьох країн на цей період припинили всі транспортні
повідомлення із Заїром. Всього за час епідемії захворіли 316 чоловік, з
яких померли 245 (у це число включено і 90 померлих співробітників
медперсоналу). У 1995-1996 роках відбулися декілька спалахів
захворювання недалеко від містечка Бове в Габоні. Первинне зараження
було викликане вживанням жителями одного з сіл м’яса хворої мавпи. Із 60
людей що захворіли 45 померли.

У листопаді 1996 року випадок інфекції вірусом Ебола був виявлений в
Південно-африканській Республіці у лікаря, що повернувся з Габону і брав
участь в лікуванні хворих. Від нього заразилася медсестра лікарні. Лікар
видужав, медсестра померла.

Вірус Рестон. У 1989 році ветеринари карантинного пункту міста Рестон
(Вірджинія, США), де проходили обстеження ввезені з-за кордону для
досліджень мавпи, виявили епідемію геморагічної лихоманки серед мавп.
Терміново проведене обстеження виявило зараження вірусом, схожим на
вірус Ебола. Було ухвалено рішення про знищення всіх мавп спочатку в
одному приміщенні будівлі, а потім і в інших, оскільки інфекція
продовжувала розповсюджуватися. Вірус виявився безпечним для людей (він
був виявлений у чотирьох служителів, але ніхто їх них не захворів), але
в процесі з’ясування цього властям довелося терміново ввести неординарні
санітарні заходи, оскільки від Рестона до великих міст Вашингтон і
Балтімор всього декілька десятків кілометрів. Мавпи були ввезені з
Філіппін, причому одночасно в три карантинні пункти США, інші два
розташовані в Еллісі (Техас) і Пенсільванії. У двох останніх пунктах
випадків захворювань аналогічної природи не спостерігалося. Схожі
спалахи серед імпортованих мавп, викликані таким же збудником, трапилися
в 1992 році в Італії, і в 1996 році в Еллісі (Техас, США). Захворювань
серед людей також не було.

СИМПТОМИ ЗАХВОРЮВАННЯ У ЛЮДЕЙ (на прикладі вірусу Ебола)

Віруси викликають сильну геморагічну лихоманку (хвороба з високою
температурою, множинними зовншніми та внутрішніми крововиливами). Після
інкубаційного періоду, який складає зазвичай від 4 до 10 днів, хвороба
починається раптово і відразу з сильними головними болями, лихоманкою,
високою температурою, болями в м’язах, слабкістю, кон’юнктивітом,
сповільненим серцебиттям. Ці перші ознаки схожі на симптоми дизентерії
або жовтої лихоманки, що вводило лікарів в оману. Надалі стан хворого
погіршується, виявляючись у вигляді фарингіту, нудоти, проносу і
блювоти. Хворий впадає в прострацію, обличчя стає схожою на маску.
Пізніше починається стадія геморрагій — кров продовжує текти, не
згущуючись, в місцях вколовши, виступає через шкіру, з’являється на
слизистих оболонках. Часто це супроводжується специфічним висипом (якщо
висип починає підсихати, це означає хороші шанси на одужання). Смерть
наступає від шоку, зазвичай на 7-9-й день хвороби. Одужання (якщо воно
наступає) проходить поволі і супроводжується апатією, сильною втратою
ваги і апетиту. Людина, як правило, не пам’ятає своїх відчуттів під час
хвороби. Клінічний лабораторний аналіз показує у хворих раннє зростання
кількості нейтрофілів, зменшення числа лімфоцитів і тромбоцитів. Все це
супроводжується ненормальною агрегацією кров’яних тілець. Рівні
активності ферментів печінки помітно вище за норму, причому на пізній
стадії хвороби часто буває жовтяниця.

БУДОВА ВІРУСУ І ЙОГО ГЕНОМУ

Віріони цього сімейства багатообразні формою, зустрічаються
сигмоподібні, U-подібні форми, проте основною є паличкоподібна форма з
діаметром 80 нм і довжиною від 790 нм (вірус Марбург) до 970 нм (віруси
Ебола і Рестон). При розгляді їх поперечних зрізів в електронному
мікроскопі виявляються внутрішній нуклеокапсид (комплекс нуклеїнової
кислоти з білками, в основному білком NP) діаметром 50 нм, оточений
ліпідною оболонкою, і внутрішній простір з малою електронною щільністю
діаметром 20 нм. Такі параметри припускають спіральну форму
нуклеокапсида з порожньою серцевиною, що підтверджується і видимою
подовжньою періодичністю віріонів з кроком 5 нм (мал. 3). На поверхні
віріонів, освіченою ліпідною оболонкою, яку вірус запозичує у
клітки-господаря, можна бачити шпильки довжиною 10 нм. До складу
віріонів входять всі кодовані геномом вірусу білки, що є звичайним для
більшості вірусів з негативним РНК-геномом.

Інфекційні властивості вірусів Марбург і Ебола вельми стабільні при
кімнатній температурі і помірному освітленні. Їх можна повністю
інактивувати прогріванням при 60°С протягом 4 годин, обробкою фенолом,
хлорвмісними дезінфектантами, ультрафіолетовим або
гамма-випромінюванням.

Генетичний матеріал вірусу представлений одно ланцюговою, неінфекційною
РНК негативної полярності, що означає нездатність цього ланцюга РНК
виступати як матриця для синтезу білка. РНК має молекулярну масу 4,2″106
дальтон, що відповідає довжині приблизно в 19 200 нуклеотидів і 1,1%
маси всього віріона.

Повні нуклеотидні послідовності геномів вірусів Ебола і Марбург
визначені кілька років тому російськими, німецькими і американськими
ученими. У плюс-люнцюгу РНК (вона комплементарна геномом РНК) виявлено
сім рамок трансляції білків. Будова генома вірусу Марбург схоже з
будовою геномів вірусів сказу і кору, проте має деякі особливості.

Кожний з білків філовірусов кодується своєю власною матричною РНК. У
свою чергу, ці матричні РНК прочитуються з мінус-ланцюга віріонною РНК
за допомогою вірусспецифічною РНК-полімеразою, що кодується геном L.

ДІАГНОСТИКА

За зовнішніми ознаками ця хвороба в початковій фазі схожа на грип,
малярію або тиф, а на пізніших стадіях — на важку форму дизентерії, з
якою її і сплутали спочатку під час спалаху в Заїрі в 1995 році. Тому
тільки лабораторна інструментальна діагностика може дати правильну
відповідь. Найбільш надійні іммунофлуоресцентний і іммуноферментний
методи, засновані на виявленні вірусних білків-антигенів (в основному
білки GP і VP24) в пробі крові хворого з допомогою спеціальним чином
мічених антитіл: у першому випадку за допомогою флуоресцентних
фарбників, а в другому за допомогою ферменту пероксидази. Ці методи
дають можливість поставити діагноз протягом декількох годин з моменту
узяття проби, нескладні у виконанні і, крім того, дозволяють обійтися
мінімумом устаткування.

ПРОФІЛАКТИКА

На жаль, задовільних вакцинних препаратів проти цих вірусів не
розроблено до цих пір. Тому єдиним способом профілактики інфекції для
медперсоналу є захист шкірних покривів (рукавички) і органів дихання
(маски або захисні костюми). Крім того, всі дослідження цих вірусів і
подібних до них по небезпеці для людини слід проводити в спеціально
обладнаних приміщеннях і будівлях з вищим рівнем фізичного (Р-4) і
біологічного (BSL-4) захисту. Такий захист включає наступні основні
пристрої:

система для підтримки невеликого розрідження повітря в робочих
приміщеннях в порівнянні із зовнішнім середовищем — це дозволяє повністю
виключити можливість виходу назовні зараженого у разі аварії повітря

система для фільтрування всього повітря, що виходить з цих приміщень, з
метою очищення повітря від всіх частинок, що можуть нести на собі
віруси;

системи для обробки перегрітим до 130°С парою всіх рідких і твердих
відходів з робочої зони;

спеціальні герметичні робочі костюми разом з системою подачі в них
кондиціонованого повітря;

спеціальні робочі шафи для роботи з вірусами;

інші системи і пристрої.

Саме так обладнані всі дослідницькі лабораторії миру, в які ведуться
роботи з небезпечними вірусами і бактеріями. Схожим чином повинні бути
обладнані і лабораторії в інфекційних лікарнях і самі лікарні. Лікарня в
місті Киквіт (Заїр), де відбувся останній крупний спалах захворювання
вірусом Ебола, на жаль, не володіла таким устаткуванням, що і з’явилося
однією з причин широкого розповсюдження інфекції.

НЕВИРІШЕНІ ПРОБЛЕМИ

Не дивлячись на двадцятирічне вивчення цих вірусів в провідних
лабораторіях миру, до цих пір не вдалося знайти відповіді на багато
пов’язаних з ними питань:

які живі істоти є природними господарями цих вірусів?

чому виникають спалахи цих захворювань?

яким чином і де заразилися найперші хворі під час епідемій?

чому неефективні у разі цих вірусів вакцинні препарати, отримані за
технологіями, успішно апробованими на інших збудниках?

що є причиною високої смертності від цих вірусів?

Відповіді на питання учені цілеспрямовано шукають багато років, але
ключових результатів до цих пір немає. Крім того, набір досить дивних
обставин, що супроводили початку всіх епідемій в Африці, додав ореол
містики всьому пов’язаному з цими вірусами. Можливо, саме тому
напівдокументальна книга про віруси Річарда Престона «Гаряча зона» стала
бестселером в США в 1994 році, а знятий по її мотивах фільм «Епідемія» —
одним з лідерів відеопрокату у всьому світі.

ЛІТЕРАТУРА

Вирусология: В 3 т. / Под ред. Б.Филдса, Д. Найпа. М.: Мир, 1989.

Preston R.M. The Hot Zone. N.Y.: Random House, 1994.

Руководство по эпидемиологии инфекционных болезней: В 2 т. / Под ред.
В.И. Покровского. М.: Медицина, 1993.

Жданов В.М., Гайдамович С.Я. Общая и частная вирусология. М.: Медицина,
1982.

Лурия С., Дорнелл Дж., Балтимор Д., Кэмпбелл Э. Общая вирусология. М.:
Мир, 1981.

PAGE

PAGE 8

Похожие записи