Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

Вспышка геморрагической лихорадки Макона, какой бы трагической она ни была, дала нам уникальную возможность собрать эмпирические наблюдения, касающиеся биологии и эволюции вируса Эбола. Твердо установленные данные пришли на смену умозрительным рассуждениям. Мы начнем с самого начала и обсудим семейство Filoviridae, которое состоит из трех родов: Ebolavirus, Marburgvirus и Cuevavirus. Среди этих родов и среди пяти идентифицированных видов рода эболавирусов существует обширный спектр патогенности в отношении людей и других приматов. Знаменитый эболавирус Рестона стал известен после того, как вызвал смертоносную вспышку заболевания у обезьян, живших в одном американском виварии. Страх перед смертоносной вирусной геморрагической лихорадкой, угрожавшей разразиться в сердце США, был почти осязаемым, но малообоснованным. Вспышки, которые привлекли наше внимание в центральной Африке, были связаны с тяжелым, часто смертельным заболеванием людей и приматов. Вспышки среди людей протекали одновременно с вымиранием живших в дикой природе животных (Leroy, Rouquet et al., 2004). Эти вспышки порождают такой страх, потому что вирус реплицируется с невероятной эффективностью, не поддается лечению и приводит к сильному воспалительному ответу, вызывающему типичные симптомы для филовирусных инфекций: чрезвычайно высокая температура, кровоизлияния из мелких сосудов и нарушения свертывания крови. Ирония заключается в том, что быстрота, с которой инфекция поражает жертву, и ужасные симптомы заболевания являются теми факторами, которые препятствуют способности поддерживать устойчивую цепь передачи инфекции от человека к человеку. Вирус слишком патогенен, для того чтобы вызвать пандемию. Для передачи вируса необходим прямой контакт с телесными жидкостями инфицированного человека, поэтому сочетание эффективных карантинных мероприятий, отслеживание контактов и оснащение лечебных учреждений средствами личной профилактики, как правило, прекращает вспышку. Эти меры не были бы столь эффективными, если бы вирус распространялся воздушно-капельным путем, то есть при кашле и чихании. Таким может быть сценарий следующей пандемии гриппа или других респираторных заболеваний, таких как тяжелый атипичный респираторный синдром, которые могут передаваться воздушно-капельным путем в виде мелкодисперсных аэрозолей и распространиться по миру в считанные дни или недели.

Высокопатогенные филовирусы обязаны своим успехом (по крайней мере в том, что касается способности вызывать заболевание у человека) первоклассной системе ухода от иммунного ответа, а также способности поражать широкий спектр разнообразных клеток и тканей (Zampieri, Sullivan, Nabel, 2007). Естественные системы противовирусной защиты, которые наши организмы и составляющие их клетки используют для выявления вирусной инфекции и для ответа на нее, буквально обходятся патогенными филовирусами, которые оставляют организм беззащитным перед своим вторжением. Вирус развил у себя механизмы, которые препятствуют распознаванию патогена клеточными рецепторами, реагирующими на чужеродную вирусную рибонуклеиновую кислоту в цитоплазме. При отказе этих систем раннего внутриклеточного оповещения они теряют способность мобилизовать секрецию интерферона в ответ на вирусную инфекцию. К инфицируемым клеткам относятся также CD4⁺ и CD8⁺ лимфоциты, то есть те самые клетки, которые отвечают за продукцию антител и за клеточно-опосредованный иммунитет. Помимо этого, филовирусы обладают способностью к посттранскрипционным исправлениям в транскриптах мРНК. Эта способность имеет место и у других вирусов порядка Mononegavirales. Другими словами, информация, закодированная в мРНК, может отличаться от информации, закодированной в гене (Volchkov et al., 2001). Этот механизм позволяет вирусу синтезировать множество разных форм оболочечного гликопротеина, пользуясь всего одним геном. Одна из форм не связана с оболочкой вириона, но находится в цитоплазме свободно. Эта растворимая форма гликопротеина является отвлекающим маневром, с помощью которого вирус отводит удар антител от вириона и инфицированной клетки. Свободно плавающий белок в еще большей степени ослабляет нашу способность к подавлению инфекции; это необычный эпитоп, который направляет иммунный ответ таким образом, что ответ не оказывает действия на инфицирующую способность самого вируса. Вирус инфицирует макрофаги и дендритные клетки, которые инфильтрируют ткани и органы тела, широко разнося вирус по организму. Цитолиз дендритных клеток также препятствует осуществлению врожденного противовирусного ответа и предотвращает представление вирусных антигенов адаптивному плечу иммунной системы. Такой богатый арсенал позволяет вирусу реплицироваться с очень высокими титрами в тканях и в телесных жидкостях, и поэтому непосредственный контакт с телесными жидкостями обеспечивает эффективный перенос вируса в организм нового хозяина.