«Био/мол/текст»-2016

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «био/мол/текст»-2016.

---

Генеральным спонсором конкурса, согласно нашему краудфандингу, стал предприниматель Константин Синюшин, за что ему огромный человеческий респект!

---

Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма «Атлас».

Появление «нулевого пациента» с микроцефалией, который родился в бразильском штате Пернамбуко у матери, зараженной вирусом Зика во время беременности, стало отправной точкой развития эпидемии [1]. Согласно данным ВОЗ от 1 сентября 2016 года, случаи заболевания лихорадкой Зика были зафиксированы в 72 странах мира. Скорость распространения инфекции оказалась беспрецедентно высокой, а пути и механизмы передачи более сложными, чем у других вирусов подобной природы. Увеличение количества детей с врожденными пороками актуализировало вопрос о легализации абортов даже в наиболее консервативных странах. В данной статье разбираемся, почему эндемическое заболевание стало глобальной проблемой, насколько реально заразиться и, главное, — как с этим жить.

Лихорадка Зика: что за зверь и откуда он взялся?

Метод научного тыка и случайность являются основными методами исследования в современной науке. Вирус лихорадки Зика тоже был обнаружен совершенно случайно в одноименном лесу. В 1947 году в Уганде во время мониторинга циркуляции вируса желтой лихорадки среди макак-резусов был выделен вирус семейства Flaviviridae с похожей, но не идентичной антигенной структурой. До 2015 года не исследовался, поскольку считался высокоэндемическим заболеванием с низкой вирулентностью. Наблюдались лишь спорадические вспышки заболевания в Микронезии и Полинезии (рис. 1). Исключением стали эпидемии на острове Яп (2007 г.) и во Французской Полинезии (2013 г.). Данные случаи еще тогда сигнализировали о потенциальной опасности вируса, но эти «звонки» мир не услышал [2].

Вирус Зика имеет типичное для семейства Flaviviridae строение: геном РНК+ (РНК вируса в зараженной клетке играет роль иРНК), нуклеокапсид и гликопротеидный суперкапсид, икосаэдральный тип симметрии (рис. 2). Основу суперкапсида составляет гликопротеид Е, который является основным фактором адгезии вируса, принимает участие в объединении оболочки вируса с мембраной клетки. Кроме того, в состав вириона входят высокомолекулярные белки НС1, NS3, NS5 и низкомолекулярные NS2A, NS2B, NS4A и NS4B. Их роль на данный момент является малоизученной [3].

Где и как распространяется вирус Зика?

Вирус Зика долгое время считался классическим примером арбовирусной инфекции. Грубо говоря, группы вирусных инфекций совершенно разной генетической природы, которые объединяет лишь одно — членистоногие в качестве переносчиков. Специфическими переносчиками вируса Зика являются комары Aedes aegypti (рис. 3) и Aedes albopictus [2]. Ареал обитания этих видов ограничен экваториальной и тропической областями. Соответственно, вирус может активно распространяться только в этих регионах. Так было принято считать до недавнего времени.

В связи с быстрым распространением лихорадки Зика в Центральной и Южной Америках, подтверждением трансплацентарного пути передачи, а также возникновением неэндемичных случаев заболевания вне границы обитания комаров-переносчиков, ученые принялись более подробно изучать пути передачи вируса. Понятно, что кто ищет, тот всегда найдет — это и произошло в результате исследования. Все гипотезы имеют косвенные или малочисленные доказательства, но от этого являются не менее интересными. Предполагается возможность передачи вируса во время гемотрансфузий, также совсем недавно было установлено, что самки комаров Aedes могут заражать свое потомство. Особо опасной считается возможность полового пути передачи, ведь именно он стирает границы эндемичности лихорадки Зика и наделяет это заболевание высоким уровнем социальной опасности [4].

Почему так много шума?

В научной литературе клиническую картину лихорадки называют облегченной версией лихорадки денге, не отягощенной геморрагическим синдромом и летальностью [5]. Правда, для того, чтобы приблизительно понять, что это значит, нужно еще найти человека, который хотя бы один раз видел вживую пациента, зараженного вирусом лихорадки денге. Если говорить проще, то лихорадка Зика проявляется точно так же, как многие другие инфекционные заболевания (рис. 4). Подтвердить диагноз возможно только лабораторно.

Важно отметить, что лабораторная диагностика вируса Зика весьма затруднительна и не всегда точна. Исследование методом иммуноферментного анализа (ИФА) может давать ложноположительные результаты, поскольку вирус Зика содержит антигены, перекрестно реагирующие с антителами вируса лихорадки денге. Более-менее надежный способ диагностики на данный момент — полимеразная цепная реакция (ПЦР) [6].

Перспективным направлением в лабораторной диагностике является использование нанотехнологий. Яркий пример — метод спектроскопии с использованием серебряных наночастиц, усиливающих сигнал. Методика основана на SERS — комбинационном рассеивании света. Благодаря такому виду диагностики менее чем за 1 минуту можно выявить следовые частицы вируса в биологическом материале, а также идентифицировать штаммы репродуцирующихся вирусов, выявляя даже наименьшие спектральные различия в строении белков [7].

Атомно-силовая микроскопия (АСМ) — еще один метод, который может применяться скорее для исследования, чем для диагностики вируса Зика и не только его. Суть исследования в том, что вирион как бы «ощупывают» при помощи сканирующих зондов, в последующем составляя карту его поверхности (рис. 5) [8].

Но вернемся к клинике. Через 2–12 дней с момента проникновения в дендритные клетки кожи (мишени вируса), после преодоления лимфоузлов в качестве последнего барьера развивается вирусемия. Одновременно с вирусемией появляется лихорадка, макуло-папулезные высыпания, боль в мышцах и конъюнктивит. Выздоровление наступает в 100% случаев через 7 дней после появления первых симптомов. «В чем же подвох?» — спросите вы и будете правы. Основная проблема — развитие пренатальной патологии и возможных осложнений [5].

Возникновение пренатальной патологии, а именно микроцефалии у новорожденных (рис. 6), зараженных вирусом Зика внутриутробно, стало основной причиной ажиотажа в научных кругах и СМИ. Диагноз «микроцефалия» — приговор, который ставит крест на возможности нормально жить как физической, так и социальной жизнью. Данный порок совершенно не поддается коррекции, но диагностируется на ранних сроках, когда еще возможен аборт. А вот здесь уже появляется биоэтическая коллизия [9], социальная проблематика. Становится ну совсем сложно. Собственно, об этом позже. В данный момент важно понять степень опасности самого вируса. Тот факт, что причиной микроцефалии стал именно вирус Зика, практически неоспорим. Его частички были найдены как в амниотической жидкости плодов с микроцефалией, так и непосредственно в мозгу при исследовании случаев, которые закончились летально [10]. Статистические данные пугающие: с начала эпидемии вируса Зика и к концу 2015 года в Бразилии количество детей-микроцефалов составляло 1248 человек. Для сравнения, в 2014 году в том же регионе наблюдалось всего 59 случаев этого порока. По уровню опасности для беременных вирус Зика находится на одной ступеньке с краснухой, но в данном случае нет ни вакцины, ни другого надежного способа защититься. И поэтому страшно.

Что касается осложнений у взрослых, то это тот самый случай, когда редко, но метко. Синдром Гийена-Барре проявляется неврологическими расстройствами, которые имеют патогенез вялых параличей. У пациентов наблюдаются мышечная слабость, паралич лицевого нерва и бульбарный паралич. Последний становится причиной смерти 5% пациентов. Еще 20% вследствие патологии становится инвалидами, что пугает даже больше. Прямых доказательств связи синдрома Гийена-Барре с заражением вирусом Зика пока нет, но тот факт, что об этом говорит ВОЗ, как бы намекает [11].

Так много букв, но что делать?

Все зависит от того, вы «уже» или «еще». Если уже, в смысле, заразились, то этиотропного лечения на данный момент не существует, как и для большинства вирусных инфекций. Вообще, противовирусные препараты — это такая интересная тема, которой стоило бы посвятить отдельную статью, но сейчас не об этом. Лечение лихорадки Зика у пациентов проводится симптоматически и заканчивается реконвалесценцией. Применяются нестероидные противовоспалительные средства (НПВС)... Важная деталь: прежде чем назначать НПВС, нужно в обязательном порядке провести дифференциальную лабораторную диагностику (ИФА, ПЦР) с целью исключения лихорадки денге (рис. 7). Применение НПВС при любых лихорадках с геморрагическим синдромом категорически противопоказано, поскольку эти препараты ингибируют циклооксигеназу 1 типа, что приводит к нарушению процесса свертывания крови и может спровоцировать ухудшение состояния больного [12].

Если говорить о профилактике, то специфической профилактики нет. О разработке вакцины в 2015 году заявили сразу несколько фармацевтических корпораций, в том числе, Sanofi, Inovio, Hawaii Biotech, GSK. Большие надежды медицинское сообщество возлагало на разработки регионального подразделения Sanofi на Гавайях, поскольку раньше именно этот концерн создал и апробировал вакцину против лихорадки денге [13]. Также совсем недавно американские ученые заявили о создании и успешном испытании на животных инновационной ДНК-вакцины против вируса Зика. Препарат создается при помощи генной инженерии. В вектор вакцины (это может быть либо ослабленный вирус, либо бактериальная плазмида) встраивается определенная последовательность нуклеотидов, кодирующая антигены вируса. При попадании в клетки организма нуклеотидная последовательность реплицируется и «заставляет» клетку синтезировать нужные иммуногенные, но не патогенные белки. Иммунная система реагирует синтезом антител — возникает устойчивый гуморальный иммунитет. Вакцина против вируса Зика прошла испытания на лабораторных животных. Она стимулирует стабильную выработку IgM и IgG у мышей и приматов, стойкость к заражению коррелирует с вируснейтрализующей активностью сыворотки крови подопытных животных [14]. Вполне возможно, что в скором времени препарат может рассчитывать на клинические испытания.

Неспецифическую профилактику проще всего обеспечить туристам: ну не ездите вы в беременном состоянии в регионы эпидемии! Во всех остальных случаях отменять поездки не обязательно, но меры предосторожности лучше соблюдать. Они включают применение репеллентов, москитных сеток, защищенные половые контакты. Власти стран с наличием эпидемии либо риска ее возникновения должны проводить профилактическую дезинсекцию и уничтожение потомства комаров рода Aedes (рис. 8).

Как эпидемия вируса Зика влияет на мир?

Распространение лихорадки Зика по земному шару стало причиной значительного резонанса в обществе именно благодаря тератогенному действию вируса. Дело в том, что наиболее серьезная эпидемическая ситуация в связи с этим заболеванием сложилась в странах Африки, Центральной и Южной Америки. Очень часто это страны с резко патриархальной культурой (особенно африканские), где не то, что аборты не разрешены, там до сих пор популярна традиция женского обрезания (Нигерия, Камерун, Конго и т.д.) [15]! В Латинской Америке, в первую очередь, в Бразилии, ситуация немногим лучше: возможность искусственно прервать беременность — это всего лишь редкие исключения, подтверждающие правило. Из-за страха врожденной патологии у ребенка женщины этих стран очень часто идут на незаконный аборт, который чреват летальным исходом. Такое положение дел не может не волновать общество, поэтому во многих странах Латинской Америки впервые за много лет был поднят вопрос легализации абортов (рис. 9). Впрочем, на данный момент никакого решения не последовало даже в Бразилии, где резонанс был особо высоким [16].

Кроме того, эпидемия лихорадки Зика некоторое время угрожала проведению Олимпийских игр 2016 в Рио-де-Жанейро. Несколько команд даже отказались от участия в соревнованиях из-за опасности заражения. Однако сейчас, когда игры уже завершились, можно смело сказать, что вирус Зика на Олимпиаду никак не повлиял.

В заключение

Сложно сказать, насколько сильным будет распространение вируса Зика, останется ли за ним статус пандемии, который заболеванию приписывает часть научного сообщества. Во многом все зависит от того, подтвердится ли половой путь передачи инфекции, не возникнет ли адаптации возбудителя к новым переносчикам, в частности, другим представителям рода Aedes. Возможно, позже будет создана эффективная и безопасная вакцина — тогда опасность заболевания будет полностью нивелирована. А пока остается расслабиться, следить за новостями и не паниковать раньше времени.

Литература

1. Вирус Зика: история распространения. (2016). Русская служба BBC;
2. Hayes E.B. (2009). Zika virus outside Africa. Emerg. Infect. Dis. 15, 1347–1350;
3. Chambers T.J., Hahn C.S., Galler R., Rice C.M. (1990). Flavivirus genome organization, expression, and replication. Annu. Rev. Microbiol. 44, 649–688;
4. Foy B.D., Kobylinski K.C., Chilson Foy J.L., Blitvich B.J., Travassos da Rosa A., Haddow A.D. et al. (2011). Probable non-vector-borne transmission of Zika virus, Colorado, USA. Emerg. Infect. Dis. 17, 880–882;
5. Heang V., Yasuda C.Y., Sovann L., Haddow A.D., Travassos da Rosa A.P., Tesh R.B., Kasper M.R. (2012). Zika virus infection, Cambodia, 2010. Emerg. Infect. Dis. 18, 349–351;
6. Shan C., Xie X., Barrett A.D., Garcia-Blanco M.A., Tesh R.B., Vasconcelos P.F. et al. (2016). Zika virus: diagnosis, therapeutics, and vaccine. ACS Infect. Dis. 2, 170–172;
7. Мустафин И.Г. (2011). Нанотехнологии в диагностике инфекционных заболеваний. Healthy Nation. 3, 25–27;
8. Лозовская Е. (2004). Атомно-силовая микроскопия. Наука и жизнь;
9. Этюды о биоэтике;
10. Vogel G. (2015). Fast-spreading virus may cause severe birth defects. Science News;
11. Болезнь, вызванная вирусом Зика. (2016). Информационный бюллетень ВОЗ;
12. Pregnancy management in the context of Zika virus infection. (2016). Сайт WHO;
13. Zika Virus For Health Care Providers: Clinical Evaluation & Disease. (2016). Сайт CDC;
14. Dowd K.A., Ko S.-Y., Morabito K.M., Yang E.S., Pelc R.S., DeMaso C.R. et al. (2016). Rapid development of a DNA vaccine for Zika virus. Science. aai9137;
15. Клинцевич М. (2016). Женское обрезание — зачем его делают и какие бывают последствия. Московская медицина;
16. Карнейро Ж. (2014). Почему бразильские политики молчат об абортах?. Русская служба BBC.