Планета вирусов - Карл Циммер

Другим популярным средством от простуды являются антибиотики, несмотря на то, что они борются только с бактериями и совершенно бесполезны против вирусов. В некоторых случаях врачи прописывают антибиотики, когда они не уверены, простужен ли человек или у него бактериальная инфекция.

Иногда назначение антибиотиков бывает продиктовано давлением со стороны родителей, желающих сделать хоть что-нибудь. Однако необоснованный прием антибиотиков вредит нам, стимулируя развитие бактерий, становящихся устойчивыми к лекарственным препаратам и нашим антителам. Неудачное лечение пациентов повышает, помимо прочего, риск заболевания других людей.

Одной из причин того, что простуда неизлечима, может быть тот факт, что мы недооцениваем риновирусы. Они существуют во множестве форм, и ученые только начинают разбираться в их многообразии. К концу XX века было открыто несколько десятков штаммов, принадлежащих к двум большим родам, получившим названия HRV-A и HKV-B. В 2006 году Йен Липкин (Ian Lipkin) и Томас Вриз (Thomas Briese) из Колумбийского университета искали причину возникновения симптомов, похожих на грипп у жителей Нью-Йорка, незараженных вирусом гриппа. Они обнаружили, что треть из них несли в себе один из штаммов риновируса человека, не имевшего отношения ни к НВV-А, ни к HRV-B. Липкин и Бриз окрестили его HBV-C, и с этого момента стало ясно, что третий род широко распространен по всему миру. В разных регионах набор генов у штаммов риновируса рода HRV-C разнится незначительно. Это доказывает, что он распространился крайне быстро. На самом деле, возможно, что общий предок для всех вирусов рода HRV-C появился всего несколько сотен лет назад.

Чем больше штаммов риновируса обнаруживали ученые, тем лучше они понимали ход их эволюции. Все риновирусы человека несут в себе генетическое ядро, меняющееся очень слабо в процессе их распространения. В то же время некоторые гены риновирусов меняются очень быстро. Оказывается, эти гены нужны для того, чтобы вирусы выживали, сталкиваясь с нашей иммунной системой. Когда наш организм вырабатывает антитела для борьбы с определенным штаммом риновируса, другие штаммы все еще могут заразить нас, так как наши антитела не подходят для их белковой оболочки. С этой гипотезой соотносится факт, что каждый год одного человека заражает несколько разных штаммов риновируса.

Разнообразие риновирусов человека делает их неуязвимой мишенью. Лекарство или вакцина, нацеленные на белковую оболочку одного штамма, могут быть бесполезны против штаммов с тем же белком, но имеющим другую структуру. Если штамм риновируса имеет хотя бы небольшую степень устойчивости к препарату, то естественный отбор ускорит появление мутировавших вирусов, обладающих сильной устойчивостью к нему.

Несмотря на разнообразие риновирусов, некоторые ученые оптимистично считают, что изобрести лекарство от простуды можно. То, что все риновирусы имеют одинаковое ядро генов, дает возможность предположить, что это ядро неспособно противостоять мутационным процессам. Другими словами, вирусы, ядро которых затронуто мутацией, умирают. Если ученые смогут обнаружить способы воздействия на это ядро, то им удастся остановить болезнь. Многообещающим кажется воздействие на участок генетического материала, имеющий форму листа клевера. Каждый из исследованных риновирусов нес в себе одинаковую структуру в форме листа клевера, которая отвечает за скорость воспроизводства вирусов клеткой-носителем. Если ученые смогут обезвредить этот лист клевера, им, возможно, удастся избавить мир от простуды.

Но нужно ли это делать? Риновирус человека оказывает тяжелое влияние на состояние общественного здоровья, не только вызывая простуду, но и открывая дорогу более опасным болезнетворным организмам. Однако сам по себе риновирус человека действует на организм относительно мягко. Большинство случаев заражения простудой проходят за неделю, а у 40% людей, анализы у которых показали наличие риновируса, не испытывали симптомов заболевания.

Более того, риновирус человека может оказывать благоприятное влияние на организм своего носителя. Ученые собрали большое количество эмпирического материала, подтверждающего, что дети, болевшие относительно безвредными вирусными или бактериальными заболеваниями, став взрослыми, менее подвержены иммунным расстройствам, таким как аллергия и болезнь Крона. Риновирус человека может «тренировать» нашу иммунную систему, чтобы она не реагировала слишком сильно на малые угрозы, а вместо этого сосредотачивалась на серьезных опасностях. Возможно, нам стоит воспринимать простуду не как наших старых врагов, а как мудрых учителей.

Взгляд со звезд

Вирус гриппа

Инфлюэнца. Если закрыть глаза и произнести это слово вслух, оно звучит очень мило. Так могла бы называться очаровательная древняя итальянская деревня. Слово «инфлюэнца» и в самом деле итальянское, оно означает «воздействие». Кроме того, это средневековое итальянское имя. Но приятные совпадения на этом заканчиваются. Средневековые лекари считали, что звезды оказывают свое влияние на пациентов и вызывают загадочную лихорадку, прокатывающуюся по всей Европе каждые несколько десятков лет. С тех самых пор вирус гриппа не прекращает свирепствовать. В 1918 году небывало мощная эпидемия унесла жизни более пятидесяти миллионов человек. Даже в годы, когда эпидемии обходят человечество стороной, смертельные случаи все равно происходят.

Только в США каждую зиму от гриппа погибает 36 тысяч человек. От четверти до полумиллиона погибает ежегодно во всем мире. Сегодня ученые знают, что грипп вызывают не звезды, а микроскопические вирусы. Как и вызывающему простуду риновирусу, вирусу гриппа для того, чтобы наносить вред здоровью, достаточно всего десяти генов. Он распространяется вместе с крошечными капельками, которые человек выделяет при кашле, чихании или насморке. Ничего не подозревающая жертва может случайно вдохнуть такую капельку или подхватить ее, взявшись за дверную ручку и поднеся уже зараженные пальцы ко рту. Как только вирус гриппа попадает в горло или носовую полость, он проникает в клетки, из которых состоит слизистая оболочка. Распространяясь от клетки к клетке, вирус гриппа сеет разрушение на своем пути. Клетки слизистой оболочки разрушаются, как если бы вирус гриппа был газонокосилкой, оставляющей за собой скошенную траву.

В организме здоровых людей иммунная система способна контратаковать вирус в течение нескольких дней. В таких случаях человек испытывает болевые ощущения, жар и слабость, но большая часть симптомов проходит в течение недели. У небольшого процента зараженных вирус гриппа создает условия для проникновения в организм гораздо более серьезных заболеваний. В нормальном состоянии слизистые оболочки служат защитой от большого числа патогенов. Патогены попадают на слизь, а затем клетки слизистой при помощи ресничек задерживают их, предупреждая иммунную систему о незваных гостях. Как только газонокосилка гриппа выкашивает этот защитный барьер, патогены проникают внутрь и могут вызывать серьезные болезни легких, некоторые из которых даже имеют летальный исход.

О вирусе, вызвавшем столько смертей в прошлом и продолжающем убивать людей, удивительно мало известно. Сезонный грипп наиболее опасен для людей с пониженным иммунитетом, в особенности для детей и пожилых людей, иммунная система которых не способна распознать вирус. Но во время пандемий гриппа в опасности оказываются в первую очередь люди с хорошим иммунитетом. Ученым не известно, почему грипп переключается с одной категории людей на другую. Согласно одной из теорий, некоторые штаммы гриппа вызывают такой резкий отклик иммунной системы, что она наносит больше вреда организму, чем самому вирусу. Другие ученые не согласны с этой теорией и считают, что ответы следует искать в другой области.

Ученым также не известно, когда вирус гриппа начал заражать людей. Конечно, существуют исторические свидетельства, описывающие смертельные эпидемии лихорадки, но доподлинно не известно, были ли они вызваны вирусом гриппа или другим вирусом, имеющим сходные симптомы.

В противоположность всем загадкам, окружающим грипп, его происхождение не является тайной. Он передался людям от птиц. Птицы являются переносчиками всех известных науке штаммов гриппа, а также многих штаммов, не передающихся человеку. Большинство птиц являются носителями гриппа, но не болеют им. Вместо того чтобы воздействовать на дыхательные пути, вирус гриппа поражает пищеварительный тракт птиц и распространяется с их испражнениями. Здоровые птицы, употребляя зараженную воду, становятся переносчиками гриппа.

Иногда птичьи штаммы гриппа преодолевают межвидовой барьер и становятся штаммами человеческого гриппа. Но на каждый удачный переход должно приходиться множество неудавшихся попыток. Вирусы птичьего гриппа отлично приспособлены к тому, чтобы заражать своих летучих носителей и как можно быстрее размножаться. Эта специализация делает их не такими эффективными при заражении людей. Тем не менее, начиная с 2005 года штамм птичьего гриппа H5N1 заражает сотни людей. Он намного опаснее, чем штаммы обычного сезонного гриппа, поэтому работники системы здравоохранения приняли беспрецедентные меры для того, чтобы остановить его распространение. В наши дни H5N1 передается только от птиц к человеку, но не может передаваться от одного человека к другому.