Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

Представители семейства вирусов герпеса – одни из наиболее сложных ДНК-содержащих вирусов, геном которых колеблется от 125 до 230 тысяч пар оснований двуспиральной ДНК, кодирующих от 70 до 200 генов. Сложность их геномов является убедительным индикатором их способности к многогранным адаптационным отношениям с организмами хозяев. Вирусы герпеса являются наглядной живой историей успешной эволюции.

Требуется, однако, более формальное представление вирусов герпеса. Так же как хвостатые вирусы признаются семейством родственных бактериофагов благодаря их сходной морфологии, порядок герпетических вирусов входит в вирусную номенклатуру в виде точно такой же сложной совокупности. При исследовании под электронным микроскопом видна похожая архитектура вирусных частиц всех вирусов герпеса. Вирусные частицы состоят из липидной оболочки, пронизанной вирусными гликопротеинами, окруженными аморфным белковым матриксом, внутри которого находится икосаэдрический капсид, содержащий ДНК-геном. Вирусы герпеса представлены тремя семействами: семейство, вирусов, поражающих млекопитающих, птиц и рептилий; алловирусы герпеса рыб и земноводных; малаковирусы, поражающие беспозвоночных. Большая часть наших знаний о герпетических вирусах почерпнута из исследований первого семейства, в которых выделяют три подсемейства: альфа-, бета- и гамма-герпетические вирусы. Люди являются хозяевами для трех альфа-герпетических вирусов, трех бета-герпетических вирусов и одного гамма-герпетического вируса. Человеческие вирусы герпеса являются окном, сквозь которое мы можем изучать способ существования и патогенные свойства герпетической инфекции. Все они обладают общим свойством взаимодействовать с клетками двумя способами: литическим и латентным. После первичного инфицирования хозяина вирус производит литическую инфекцию, обычно сочетающуюся с легкой симптоматикой и выделением в окружающую среду инфицирующих вирусных частиц. Установление пожизненной латентной фазы инфекции в покоящейся клеточной популяции следует за начальной литической фазой инфекции. Латентность определяется как отсутствие продукции инфицирующего вируса и происходит перед лицом активного иммунного ответа (Wilson, Mohr, 2012; Roizman, Whitley, 2013). Успешность герпетических вирусов объясняется их способностью уходить от иммунной реакции. Герпетические вирусы приобрели механизмы противостояния иммунной защите макроорганизма, хотя и в латентном состоянии вирус герпеса находится под прицелом иммунной системы хозяина. Механизм, поддерживающий латентное состояние вируса, является предметом интенсивных исследований, но ясно, что это метастабильное состояние, в поддержание которого вносят равный вклад клеточные репрессивные механизмы и механизмы активации вируса. Реактивация вируса из латентного состояния происходит периодически и, очевидно, стохастически, при продукции инфекционной формы вируса, которую можно передать новому хозяину.

Вирусы герпеса очень медлительны в выборе новых хозяев, а заболевания, вызываемые ими, редко сочетаются с тяжелыми клиническими проявлениями у здоровых пациентов. Это указывает на высокий уровень эволюционной адаптации к их привычным хозяевам. Это, разумеется, имеет большое преимущество для вируса, если хозяин остается относительно здоровым в течение длительного периода времени инфицирования, что позволяет вирусу передаваться от хозяина другим организмам в нормальном состоянии. Особенно это верно в отношении патологии, передаваемой половым путем, или для заболеваний, которые требуют для передачи тесного телесного контакта. Тяжелые или даже смертельные поражения, вызванные вирусами герпеса, однако, случаются, когда происходит инфицирование во время эпизоотии (среди животных разных видов). Чаще всего такие заражения происходят случайно, а вирус проникает в чуждый организм, как в тупик, который не приводит к развитию эндемического заболевания. Вирус B герпеса макаки может служить в этом отношении примером (Huff, Barry, 2003). Проникая в организм своего естественного хозяина, вирус вызывает у него бессимптомное легкое заболевание, но для человека, имевшего несчастье заразиться вирусом от макаки, заболевание часто оказывается смертельным. Вирус B герпеса макаки поражает до 75 % выловленных в дикой природе макак, которых используют для научных исследований, однако в наши дни макак разводят в специальных питомниках для выведения чистых линий, что резко снизило опасность зооноза среди сотрудников лабораторий. Многие другие перекрестные заражения приводят к похожим исходам, причем зоонозы чаще всего поражают фермеров и держателей зверинцев, где представители разных биологических видов находятся в нехарактерном для этих видов близком соседстве.