Эпидемии и общество: от Черной смерти до новейших вирусов

Когда ВИЧ попадает в кровь человека, гликопротеин Gp21 на поверхности вируса позволяет ему связаться с определенными клетками и затем проникнуть внутрь. В частности, вирус атакует белые кровяные тельца CD4-клетки (или Т-хелперы). Эти клетки активируют иммунный ответ при попадании в организм микробов. Внутри хозяйской CD4-клетки, захваченной вирусом, фермент обратная транскриптаза синтезирует дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) на основе информации, записанной в вирусной РНК. Процесс обратной транскрипции в 1970-е гг. открыли независимо друг от друга Говард (Хауард) Темин и Дэвид Балтимор, в 1975 г. разделившие с еще одним ученым Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Из-за способности к обратной транскрипции ВИЧ относят к ретровирусам. До 1970 г. центральная догма молекулярной биологии гласила, что ДНК служит матрицей для создания РНК. Открытие обратного процесса – синтеза ДНК по образцу РНК – позволило объяснить биологию ВИЧ/СПИДа.

Обратная транскрипция очень важный процесс, в первую очередь потому, что воздействует на зараженный организм. Только что синтезированная ДНК встраивается в геном хозяйской клетки. Это позволяет захватчику взять под контроль процессы в ней, превратив клетку в средство создания новых вирусов и уничтожения ее самой. CD4-клетки, регулирующие работу иммунной системы, становятся вирусными фабрикам, производящими ВИЧ-частицы, которые снова попадают в кровь и заражают новые CD4-клетки. Таким образом цикл повторяется. Разрушение CD4-клеток отключает систему передачи сигналов, мобилизующих защитные силы организма, – так при развитии СПИДа подавляется иммунитет и открывается путь для множества оппортунистических инфекций. Кроме того, факт обратной транскрипции важен не только для организма конкретного больного, но и для эпидемиологии ВИЧ/СПИДа, потому что этот механизм часто производит ошибки. Поэтому и частота мутаций высокая, что обеспечивает появление разновидностей или подтипов ВИЧ и лежит в основе формирования лекарственной устойчивости.

После попадания ВИЧ в кровь следует инкубационный период в 6–8 недель, который приводит к стадии первичной инфекции, длящейся примерно месяц. Часто первичная инфекция проходит без симптомов, и пациент может о ней не догадываться, но процесс серологической конверсии запущен, то есть происходит выработка антител к ВИЧ. В какой-то момент концентрация антител становится достаточной, чтобы обнаружить их с помощью анализа, и тогда человек считается ВИЧ-положительным. Однако у многих пациентов проявляются симптомы, как при гриппе или мононуклеозе: жар, боли, мигрени, усталость, опухание лимфатических узлов, воспаление горла, диарея и иногда сыпь. Спустя 12 недель с момента заражения все симптомы исчезают.

Однако даже после этого заболевание незаметно прогрессирует. Этот латентный период длится годами. Жизненный цикл ВИЧ – непрерывное внедрение в CD4-клетки, размножение вирусных частиц, их выход в кровеносное русло для повторения процесса. ВИЧ постоянно уменьшает число CD4-клеток, увеличивая вирусную нагрузку, то есть концентрацию вирусных частиц в крови. Каждый день вирус уничтожает примерно 5 % CD4-клеток, а процесс их воспроизводства идет медленнее. И со временем баланс между вирусом и Т-хелперами решительно и необратимо меняется в пользу вируса.

Латентный период играет очень важную роль в эпидемиологии этого заболевания. ВИЧ, будучи представителем группы лентивирусов[49], характеризуется особенно длительным латентным периодом в организме. Такой продолжительный период означает, что зараженные люди, не зная о своем состоянии, чувствуют себя здоровыми и ведут активную половую жизнь.

По мнению ВОЗ, заболевание ВИЧ/СПИД проходит четыре стадии, каждая из которых определяется количеством CD4-клеток в микролитре крови. Другие здравоохранительные организации выделяют три стадии в ВИЧ/СПИД. Считается, что в норме количество CD4-клеток составляет 800–1200 единиц на микролитр крови. После заражения первые две стадии соответствуют латентному периоду. По мере снижения содержания CD4-клеток организм становиться все более уязвимым для оппортунистических инфекций. Именно они, а не способствующая им ВИЧ-позитивность, порождают характерные симптомы, которые обычно появляются на третьей и четвертой стадиях, соответствующих активному СПИДу. Спектр симптомов может варьировать от случая к случаю.