Путешествие в страну микробов

В осенние месяцы последовал новый взрыв эпидемии в Азии, и в течение нескольких недель вторичная волна прокатилась по Западной Европе и европейской части СССР.

Пандемия гриппа 1957 года была менее тяжелой и опасной по сравнению стой, которая разразилась в конце первой мировой войны. Если во время испанки смертность доходила до 2 %, то в 1957 году она не превышала 0,005 %. Лишь в некоторых областях процент был несколько выше. Наибольшее число смертельных случаев отмечалось на Филиппинах (216). Во многих странах заболеваемость была настолько высокой, что вывела из строя производство, транспорт, школы. В некоторых районах ФРГ закрыли до 70 % школ, а городской транспорт не функционировал на протяжении двух недель.

Распространение азиатского гриппа с февраля 1957 года по январь 1958 года. Треугольник в кружке означает очаг эпидемии на юге Китая: кружки с цифрами — этапы первой волны пандемии; белые кружки — случаи, зарегистрированные летом 1957 года; квадратики — этапы второй волны. Цифрами в кружках и квадратиках обозначен месяц появления первых случаев заболеваний в соответствующих областях.

Так проявил себя вирус гриппа в большом масштабе. Но грипп обычно распространяется на более ограниченных территориях в зимние месяцы, и многие читатели, наверное, уже имели случай с ним познакомиться. Последствия эпидемии гриппа в Чехословакии на рубеже 1969–1970 годов еще свежи у нас в памяти. В Великобритании за этот период зарегистрировано несколько сотен жертв. А эпидемия гриппа в США в январе 1973 года унесла более 4000 человеческих жизней.

Угроза вирусов

Одна из книг о вирусах очень метко названа «Вирусы — враги жизни». И не только у вирусов гриппа, но и у других вирусов, поражающих человека, «на совести» десятки тысяч, а может быть, и миллионы жизней.

Небезопасной болезнью следует считать краснуху. Это заболевание сопровождается появлением на коже красноватых пятен, напоминающих сыпь при кори. Уже в X веке болезнь была известна арабским врачам, которые описывали ее симптомы и течение. Смертность от краснухи довольно высока. Девять десятых умирающих приходится на детей в возрасте до 5 лет. Преодолев болезнь, организм приобретает иммунитет к ней на всю жизнь. В прошлом известны серьезные эпидемии краснухи; например, в 1875 году на островах Фиджи из 150-тысячного населения умерло 40 000 человек. Инфекцию занес на острова сын короля, приехавший в то время, когда король собирал туземцев, которые и разнесли затем заразу по всем островам архипелага.

В истории бывали случаи, когда вирусные болезни помогали покорять целые страны или, наоборот, завоевывать независимость. В 1519 году испанцы вторглись в Мексику. Они занесли с собой оспу, уничтожившую около трех миллионов индейцев, что помогло испанцам одержать победу. Основанию независимой республики Гаити в 1804 году в значительной мере помогла эпидемия желтой лихорадки. Из 25 000 французских солдат, предназначенных для десанта на остров, 22 000 погибли от этой болезни. От нее погиб и известный японский микробиолог Ногучи, изучавший желтую лихорадку в Западной Африке. Желтую лихорадку переносят комары, сосущие кровь у больных в первые три дня заболевания, когда вирусы циркулируют в крови.

Комары переносят и дёнге, распространенную в средиземноморских странах лихорадку, которая в летние месяцы часто приобретает характер эпидемии. В 1928 году в Афинах ею переболело около полумиллиона человек, или 80 % населения. Но при этом заболевании, как правило, не бывает смертельных исходов.

Очень опасен полиомиелит, болезнь, известная и в Центральной Европе. От нее умирает от 10 до 40 % больных. Полиомиелит вызывает вирус, самый мелкий из всех известных животных вирусов.

Полиомиелит обычно поражает детей дошкольного и школьного возраста, но иногда встречается и у взрослых. Развитие этой болезни проходит две стадии. В первой стадии повышается температура, появляются головные боли, озноб, напряжение мышц затылка. Во второй стадии развиваются параличи конечностей или туловища, часто остающиеся на всю жизнь. Это заболевание было известно еще в Древнем Египте. На одном из египетских барельефов изображен мужчина с изуродованной полиомиелитом ногой (фото 55).

Другое распространённое и сходное с предыдущим заболевание — клещевой энцефалит. Его источником бывают так называемые природные очаги инфекции, в которых живут животные, пораженные этой болезнью. Вирус переносится на человека при помощи кровососущих клещей. Однако на востоке Словакии в свое время вспыхнула эпидемия энцефалита, при которой инфекция распространялась с молоком пораженных этой болезнью коз.

Простуда, которой мы иногда не придаем особого значения, — тоже вирусное заболевание, открывающее пути для других, более опасных инфекций дыхательных путей. Промышленность США в 1942 году из-за заболеваний дыхательных путей потеряла свыше 140 000 000 человеко-дней. Если считать, что в году 300 человеко-дней, то эта потеря будет соответствовать потере труда 470 000 человек, не работавших целый год; в материальном отношении это означает потерю 900 000 000 долларов, не считая расходов на лечение людей и ликвидацию результатов простоя машин.

В вавилонских письменных источниках (V век до н. э.) упоминается желтуха, по-видимому, сильно распространенная в то время. Позднее эпидемию желтухи описал Гиппократ. Возбудителем эпидемической желтухи, или инфекционного гепатита, является вирус.

В старые времена гепатит был связан с войнами («желтуха поля боя», «солдатская желтуха»). Во время русско-японской войны (1904–1905) эпидемия вспыхнула среди моряков японского военного флота. Большие эпидемии отмечались также во время первой и второй мировых войн, когда было зарегистрировано свыше 5 000 000 случаев инфекционного гепатита. Желтуха распространяется обычно через загрязнение продуктов и воды испражнениями больных.

Инфекционный гепатит может быть перенесен при инъекциях, выполняемых плохо стерилизованным шприцем. Один из самых известных случаев подобного рода произошел в американской армии в 1942 году, когда во время профилактической прививки против желтой лихорадки было заражено гепатитом 28 585 солдат (из них 62 умерли). Перенос этой болезни возможен и при переливании крови. В 1963 году в США на 1 800 000 случаев переливания пришлось 30 000 заражений гепатитом, 3600 из них окончились смертельным исходом.

«На совести» у вирусов еще две болезни — оспа и бешенство, которые в прежнее время были страшным бичом, а в некоторых областях представляют опасность и в наши дни. Оба заболевания широко известны еще и по другой причине — на материале возбудителей этих болезней Дженнер и Пастер впервые разработали методы профилактической прививки.

Рак и вирусы

В 1911 году американский биолог Ф. Раус обратил внимание на интересный факт. Клетки из опухолей курицы, перенесенные в организм здоровых птиц, вызывали типичные симптомы рака. Взяв вместо клеток экстракт из опухоли, Раус снова вызвал у зараженных им куриц появление признаков рака. В этом было некоторое сходство с опытами Ивановского, изучавшего табачную мозаику, возбудителем которой оказался вир)с. В фильтрате из опухоли, который вызывал возникновение опухолей на других курицах, Раус также обнаружил вирусы.

Схема превращения здоровой клетки в опухолевую. 1. Онкогенный вирус, содержащий РНК и четыре фермента, пришел в соприкосновение со здоровой клеткой. 2. РНК и ферменты вируса проникли в клетку. 3. Полимераза ДНК вируса, связанная с РНК (фермент 1), присоединяет к цепочке вирусной РНК дополнительную цепочку ДНК из нуклеотидов клетки, в результате возникает комплекс РНК — ДНК, в котором распределение нуклеотидов в цепочке ДНК определяется распределением нуклеотидов в РНК вируса. 4. В процессе редупликации полимераза ДНК вируса, связанная с ДНК (фермент 2), присоединяет недостающую цепочку ДНК вдоль готовой цепочки ДНК из комплекса ДНК — РНК. Возникает новый тип ДНК по «рецепту» вирусной РНК. 5. Эндонуклеаза вируса (фермент 3) разъединяет вновь синтезированную двойную спираль ДНК на более короткие участки, которые проникают в ядро клетки. 6. Лигаза вируса (фермент 4) вновь соединяет участки ДНК. «Диктатором» в клеточном ядре становится новая ДНК. Она дает новые распоряжения о синтезе вирусных ферментов, и клетка таким образом превращается в опухолевую.

К 1957 году уже был известен 21 тип опухолей у птиц, земноводных и млекопитающих, которые могли быть вызваны вирусами. Вирусы, вызывающие опухоли, назвали онкогенными (фото 56).

Наука до сих пор еще ке разрешила многие загадки. Одна из них состоит в том, что вирусы, превращающие здоровые клетки животных в опухолевые, обнаружить не удается. Что с ними происходит? Мы уже знаем, что в возникновении опухолей участвуют нуклеиновые кислоты и ферменты вируса. Приведенный здесь схематический рисунок поможет нам лучше понять этот процесс.