Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

В обиходе герпесом называют инфекционное поражение вирусом простого герпеса (HSV). Половой герпес, вызываемый вирусом HSV, приобрел широкую известность в начале восьмидесятых годов. В 1982 году журнал Newsweek окрестил его «венерической болезнью восьмидесятых, а журнал «Time» – новой «Алой буквой». Та эпидемия поразила двадцать миллионов американцев – она прошлась, как ураган, по нашему сексуально раскрепощенному обществу. На самом деле, существуют два вида вируса простого герпеса, HSV-1 и HSV-2, и они сочетаются с губным герпесом, распространенным заболеванием, при котором герпетические поражения высыпают в полости рта и на губах, и с половым герпесом, который поражает слизистые оболочки полового тракта (Whitley, Roizman, 2001). Эта инфекция передается половым путем, когда вирус отшелушивается от слизистой оболочки половых путей либо при первичном инфицировании, либо при реактивации латентной инфекции. Эти вирусы, являющиеся эталоном успешности в качестве человеческих патогенов, HSV-1 и HSV-2, чрезвычайно широко распространены среди людей, а частота поражения неуклонно увеличивается с возрастом. Носителями менее распространенного вируса HSV-2 являются 30 % взрослого населения, вирус HSV может обнаруживаться у 50 % детей в возрасте до 10 лет, а у пожилых людей частота поражения достигает и превосходит 80 %. Обычный путь заражения – контакт вирусных частиц простого герпеса с эпителиальными клетками. Так же как в случае с вирусом гриппа, прикрепление к клетке опосредуется молекулярным взаимодействием между гликопротеинами вирусной оболочки с мембранными белками клеточной мембраны. Слияние вирусной и клеточной мембран позволяет нуклеокапсиду и ассоциированным с ним матриксным белкам проникнуть в цитоплазму клетки, откуда нуклеокапсид проходит в клеточное ядро, прободая его мембрану. Через ядерную пору сбросивший белковый матрикс и капсид ДНК-геном вируса проходит в святая святых клетки, в ее ядро. Здесь вирус проходит несколько циклов экспрессии генов, в ходе которых возникают волны последовательных синтезов белка, нейтрализуются защитные механизмы клетки и метаболизм клетки начинает работать на вирус. Реплицируется геном вирусной ДНК, и сборка вирусных частиц происходит в ядре. Частицы отпочковываются от ядерной мембраны и вступают в аппарат Гольджи, где частица приобретает вирусную оболочку. Покинув аппарат Гольджи, частицы переходят в цитоплазму и сливаются с клеточной мембраной, после чего зрелые вирионы выходят в окружающую среду. Этот литический репликативный цикл в эпителиальных клетках приводит к появлению клинических симптомов инфекции – образованию наполненных водянистой жидкостью пузырьков на слизистой оболочке рта, губ или других слизистых оболочках. Эти патологические элементы нагружены инфекционными вирусными частицами, которые могут быть легко переданы другим людям в слюне или секрете половых желез. Вирус герпеса человека способен заражать незаметно; очень часто передача инфекции половому партнеру происходит при отсутствии видимых симптомов вирусного поражения слизистой оболочки половых путей.

При первичном инфицировании вирусные частицы, высвобождаемые из эпителиальных клеток, инфицируют чувствительные нейроны, иннервирующие инфицированную эпителиальную ткань. Нуклеокапсид, содержащий ДНК-геном, проникает в терминаль аксона, а затем генетический груз транспортируется на значительную длину аксона к ядру нервной клетки, расположенному в заднем корешке спинномозгового нерва. Геном впрыскивается в ядро нейрона, но чаще всего вслед за этим не происходит репликационный литический цикл. Баланс сил в этом ядерном окружении является несколько иным, нежели в эпителии: экспрессия вирусных генов строго ограничена нейроном, и в нем происходит транскрипция только одной копии генома (транскрипция, ассоциированная с латентностью), которая играет решающую роль в индукции дремлющего, латентного состояния вируса в нервной клетке. Геном вируса сохраняется в клеточном ядре в виде кольцевидной молекулы ДНК, упакованной в эписому, расположенную в хроматине, так же как хромосомная ДНК. Экспрессия этой эписомы сильно ограничена и строго регулируется внутриклеточными механизмами. Именно в этих ганглиях инфицирующий их вирус периодически активируется, что называют вспышкой герпеса. Такие вспышки обычно поражают участки кожи в непосредственной близости от места первичной инфекции, будь то простуда на губе или пузырек на слизистой половых органов. В типичных случаях явная реактивация может сочетаться со стрессом, который позволяет вирусу на время ускользать из-под непрерывного иммунологического контроля вследствие ослабления иммунных реакций, которые минимизируют патологические последствия событий стохастической реактивации (Roizman, Whitley, 2013).