Многоликий вирус. Тайны скрытых инфекций

Позднее в этих же районах острова стали появляться случаи хронической прогрессирующей пневмонии у овец, получившей название мэди, что означает «одышка». Основным ее симптомом являлась одышка, первоначально проявляющаяся при нагрузке, а позднее – и в состоянии покоя. Так же, как и висна, мэди всегда заканчивается гибелью животных.

Мэди была впервые описана в 1939 году в отдаленном районе Исландии, где в это время еще не было случаев висны или каких-либо других заболеваний среди овец. Поэтому довольно долго висну и мэди рассматривали как два совершенно самостоятельных заболевания. Однако при более пристальном изучении больных животных в стадах все чаще удавалось наблюдать как бы смешанные случаи заболеваний, характеризующиеся клиническими признаками и висны, и мэди. При вскрытии у погибших овец обнаруживали и поражения центральной нервной системы (разрушение белого вещества головного мозга и большие скопления клеток в мозговых оболочках), и поражения в легких и в селезенке (выражающиеся в картине хронического воспаления и разрастания опорной ткани).

Инфекционная природа висны легко доказывалась при заражении здоровых овец суспензиями мозговой ткани больных животных. При этом симптомы развивающегося заболевания полностью совпадали с таковыми при естественно возникшем заболевании. Поэтому с помощью искусственного заражения можно было точно установить, в частности, и продолжительность инкубационного периода при висне, который, как оказалось, может колебаться от б месяцев до б лет (!).

Разделение двух болезней продолжалось до тех пор, пока в 1957–1958 годах Б. Сигурдсон и два его сотрудника, X. Тормар и П. Полсон, не взялись всерьез за поиски возбудителя висны. Успех пришел, когда исследователи начали приготавливать клеточные культуры из мозговой ткани пяти зараженных висной овец (вспомним историю открытия аденовирусов!). О выделении вируса висны ученые сообщили в 1960 году. Ими же были обнаружены некоторые его очень важные свойства.

Так, оказалось, что типичная клиническая картина висны развивается не только после внутримозгового введения вируса здоровым овцам, но и после внутрилегочного их заражения. Более того, вскоре удалось выяснить, что как внутримозговое, так и внутрилегочное заражение вирусом висны овец приводят к развитию поражений и в центральной нервной системе, и в легких в виде прогрессирующей пневмонии. Таким образом, с середины 60-х годов прошлого века было твердо установлено, что висна и мэди представляют собой лишь две формы одной и той же медленной вирусной инфекции овец, проявляющейся либо более выраженными симптомами поражения центральной нервной системы, либо более явными признаками хронической прогрессирующей пневмонии.

Изучение висны сыграло особую роль не только в истории исследования медленных вирусных инфекций, но и в истории развития науки о вирусах вообще. И чем глубже ученые проникали в тайны этой болезни, чем ближе знакомились с ее возбудителем, тем большее чувство недоумения вызывали у них добытые факты.

Вот один из примеров. Исландские вирусологи Б. Сигурдсон, X. Тормар и П. Полсон, те самые, кто впервые открыли вирус висны, решили посмотреть, как поведет себя вирус при заражении им различных клеточных культур. И что же?

Оказалось, что вирус висны в ряде культур вызывает быстро развивающуюся клеточную дегенерацию – цитопатический эффект, о котором уже неоднократно говорилось выше. Казалось бы, этот частный факт не должен был вызвать столь глубокое изумление. Однако, как будет ясно далее, изумляться было чему!

Дело в том, что уже много десятилетий хорошо известна способность подавляющего большинства вирусов вызывать в культурах клеток цитопатический эффект. Результат такого эффекта отлично виден даже при малом увеличении микроскопа и не только служит уже в течение длительного времени надежным показателем вирусной активности, но и свидетельствует о количестве активных вирусных частиц в единице объема испытуемого вируссодержащего материала. И если в каком-либо материале, например в смыве из глотки, хотят определить концентрацию вирусных частиц, то обычно поступают следующим образом.

Готовят 10-кратные разведения испытуемого материала в питательной среде (1:10, 1:100, 1:1000 и т. д.). По 0,1 кубического сантиметра каждого разведения вносят в отдельные лунки планшета с клеточной культурой. Спустя несколько дней в ряде лунок развивается процесс клеточной дегенерации, завершающийся распадом клеточного слоя. После этого можно рассуждать следующим образом. Если, например, наивысшее разведение нашего материала – 1:100 – еще вызывает клеточную дегенерацию, а начиная с разведения 1:1000 и далее никаких признаков гибели клеток не обнаруживается, то мы вправе считать, что в 0,1 кубического сантиметра исходного, например, смыва из глотки содержится по крайней мере не менее 100 вирусных частиц, способных заражать клетки, размножаться в них и вызывать затем их гибель. В подобном случае говорят, что титр вируса (его концентрация в единице объема, обычно в одном кубическом сантиметре) равен 10³.

Именно на цитопатическом действии вирусов основаны исследования в вирусологических лабораториях, направленные на обнаружение присутствия вирусов в различных испытуемых материалах и последующее определение их количества в таких материалах.

Обнаружение цитопатического действия вируса висны, которое развивалось иногда даже через 24–48 часов после заражения клеток, как уже было отмечено, явно озадачило исследователей. Было непонятно, каким же образом вирус, вызывающий в организме зараженной овцы «медленный» патологический процесс, растягивающийся на годы, в пробирках с клеточной культурой быстро размножается и разрушает клетки всего слоя. Иными словами, удивление вызывала способность возбудителя типичной медленной инфекции вызывать острую («быструю») форму инфекционного процесса в клетках.

Описанное открытие имело принципиально важное значение; оно находилось в явном противоречии с прежним представлением об исключительности возбудителей медленных вирусных инфекций, которых долгое время даже называли «медленными вирусами». Но с фактами нельзя не считаться! И следовало допустить, что в природе нет «быстрых» и «медленных» вирусов, а есть способность (свойство) вирусов в неодинаковых условиях вызывать различные формы инфекционного процесса.

Совсем недавно был поставлен следующий опыт. Вирусом висны заразили 21 овцу в возрасте от 5 до б месяцев. Через различные промежутки времени у 17 животных развилась характерная клиническая картина со всеми признаками висны. Однако у 4 оставшихся не проявлялось ни малейших признаков заболевания, и все они выглядели совершенно здоровыми, а между тем… из организма таких животных легко выделялся инфекционный вирус висны.

Эта находка сорвала еще одну маску с вируса – возбудителя медленной инфекции: как и подавляющее большинство обычных вирусов, вирус висны оказался способным вызывать кроме медленной еще одну форму инфекционного процесса – латентную инфекцию, отличающуюся, как мы помним, столь глубоко скрытым течением, что организм выглядит совершенно здоровым.

При изучении чувствительности к вирусу висны различных клеточных культур, конечно же, испытали и клетки, полученные из тканей человека. И, представьте, в некоторых из них вирус висны хорошо размножался. Такой результат опытов определил вопрос: не может ли вирус висны быть опасным для человека? Этот вопрос никак нельзя назвать праздным, учитывая, что висна у овец описана в странах Европы, Африки, Северной и Южной Америки. Существование латентной формы висны вызвало среди ученых особое беспокойство за людей, которые по роду своей деятельности могут тесно контактировать с больными животными. И такие контакты имели место, в частности, на многих исландских животноводческих фермах, где за больными овцами ухаживали и взрослые, и дети. При забое больных животных нередко не принимали никаких мер предосторожности. Более того, известно, что в подобных случаях мясо зараженных животных считали вполне пригодным в пищу, и оно поступало в продажу.

Специально проведенные проверочные исследования показали, что висна, к счастью, не распространяется среди людей. Однако «сюрпризы» вируса висны на этом не закончились. Тщательное обследование зараженных овец помогло установить, что в организме таких животных через 2–3 месяца одновременно с накоплением вируса начинают накапливаться и противовирусные антитела. И то, что такие антитела действительно являются противовирусными, легко доказывается в опытах заражения клеточных культур.

Вирус висны предварительно смешивают с сывороткой или спинномозговой жидкостью зараженных овец и такую смесь вводят в культуру клеток. На протяжении многих дней клетки выглядят здоровыми и в них не наблюдается размножения вируса. Если же такую культуру заражают смесью вируса и сыворотки крови от незараженной овцы, то через несколько дней в культуре начинается размножение вируса – и клетки погибают. Отсюда вывод: в организме овцы, зараженной вирусом висны, образуются и постепенно накапливаются противовирусные антитела, которые, однако, не спасают зараженное животное от развития заболевания и последующей гибели.

Результаты этих исследований, конечно же, вызвали огромный интерес у ученых. Вместе с тем они ставили новый непростой вопрос: каким образом в организме животного в условиях постоянного присутствия противовирусных антител может жить и беспрепятственно размножаться вирус висны?

Чтобы ответить на этот вопрос, для эксперимента взяли одну-единственную овцу, которую изучали на протяжении 5 лет после заражения вирусом висны. Из ее организма регулярно выделяли персистирующий вирус и одновременно брали пробы крови для получения сыворотки.