Вирус — животное — человек

Вирус — животное — человек

Шаг за шагом мы проследили долгий и сложный путь, которым ученые шли к объяснению отношений между вирусом Тягиня и комарами. Но это лишь одно звено (важное, но не единственное) в той цепи, по которой в природе циркулирует инфекция. Не менее существенно было выяснить, от кого, из какого источника комары заражаются и кому передают заразное начало: на языке учения о природной очаговости болезней это означает найти животных — резервуаров вируса и в первую очередь определить, нет ли среди хранителей инфекции и человека.

К началу опытов с переносчиками имелся все же один существенный ориентир, а именно был известен вид комара, от которого выделили вирус, и видовой состав всего комариного сообщества, в котором он жил. А вот поиски теплокровных хозяев вируса открывали как бы новую главу, и писать ее приходилось с чистого листа, без единого пояснения или ключевого знака.

Не оставалось ничего другого, как осмотреться вокруг и прикинуть, с какими животными комары могут вступать в контакт. Естественно, первый путь исследователей лежал в хлева и конюшни тех деревень, что неподалеку от мест обитания комаров. Это был верный ход. Несложно было выбрать такие постройки, куда наведывались комары, попросить местных ветеринаров взять кровь у животных и во взятых пробах искать антитела к вирусу Тягиня. Мы уже упоминали о том, что восприимчивый организм в ответ на введение в него вируса начинает вырабатывать антитела — вещества, нейтрализующие вредное действие вируса. Наличие в крови этих специфических антител сравнительно точно доказывается лабораторными исследованиями. Было установлено, что вирус Тягиня попадает в организм домашних животных, лошадей, крупного рогатого скота и свиней. Заметим, что особенно свиньи дали богатые положительные результаты. Та часть комаров, которая залетела в деревню, могла заразить хозяйственных животных и, наоборот, могла заразиться от них. Это ясно. Ну, а остальные комары, кому такой случай не представился? Следовательно, резервуары вируса должны быть и среди диких животных.

Далее исследователи сосредоточили свой интерес на птицах. Здесь несомненно сказалось то, что поиски вирусов у комаров в Восточной Словакии с самого начала были проникнуты стремлением выяснить, не встречаются ли в этих местах американские энцефаломиелиты лошадей, на что указывали некоторые признаки. Надо сказать, что в роли резервуаров возбудителей этих болезней лошадей выступают именно птицы.

И в данном случае сразу же появились положительные результаты, как только в природе подстрелили первых птиц. Казалось, что все идет без сучка без задоринки. Пойменные леса богаты птицами, в затопляемых местностях они достигают порой неисчислимого множества. Циркуляция вируса представлялась абсолютно ясной. Первое опасение возникло, когда птицам тех видов, у которых перед этим обнаружили в крови антитела, в лаборатории привили вирус Тягиня, чтобы проследить, как у них развивается инфекция. Вот тут и вышла осечка. Вирус в организме птиц не размножался, а следовательно, и не поступал в кровь, так что питавшиеся на птицах здоровые комары не могли заразиться. В крови птиц не было и антител, которые до этого были выявлены в пробах крови птиц в природе. Опыты повторяли снова и снова, но результат оставался таким же удручающим. Ровным счетом ничего, вирус всякий раз исчезал бесследно. Как такое объяснить, где допущена ошибка? Постойте, а может быть, положительный результат серологических реакций до этого давали не антитела к вирусу Тягиня? Орнитологи снова пустились ловить птиц, и свежая кровь, взятая на анализ прямо в лаборатории, теперь уже была неизменно без «антител». В конце концов все объяснилось очень просто: кровь, взятая в предыдущих опытах из застреленных птиц, содержала неспецифические вещества, лишь имитировавшие положительную реакцию. Поэтому птицами исследователи больше не занимались.

А не использовать ли опыт изучения передачи вируса клещевого энцефалита? Ведь там важную роль в циркуляции вируса играют мелкие мышевидные грызуны, а их в пойменных лесах тоже очень много. Но и эта догадка не оправдалась. Хотя мыши и восприимчивы к вирусу (ведь иначе не удалось бы сохранять его в лаборатории), но в крови полевок и прочих мелких грызунов, обитающих в пораженных комарами и вирусом Тягиня местах, нет антител к этому вирусу. Все объяснил опыт на местности, буквально кишевшей комарами. Он длился более двух месяцев, но его суть и итог можно выразить просто: мелкие млекопитающие, ведущие полуподземный образ жизни, вообще не привлекают комаров. Те не питаются на них и не могут, следовательно, ни передать вирус, ни получить.

Ну, а более крупные животные, которые не устраивают себе гнезд в земле или в трухлявых пнях, а проводят всю свою жизнь под открытым небом, прячась разве что в какой-нибудь ямке в полегшей траве? Так в программе работы появились зайцы. Не стоило труда убедиться в том, что они привлекают комаров, даже очень привлекают. Наконец-то было найдено животное, имеющее все предпосылки для того, чтобы считаться основным резервуаром: привлекает комаров, восприимчиво к вирусу, в выявленных очагах встречается часто.

На этом можно было бы поставить точку в нашем рассказе, посвященном отношениям между вирусом и животными. Но чтобы сохранить ту же логическую последовательность, что и в главе о комарах — переносчиках вируса, чуть подробнее скажем еще о возможной роли теплокровных животных в переживании вирусом зимы. Судьба вируса в организме теплокровного восприимчивого хозяина складывается всегда одинаково. Он размножается, заполняет всю систему кровообращения, а затем стягивается во внутренние органы, т. е. оказывается уже вообще недоступным для кровососущих переносчиков. Животное, оставаясь и дальше больным, для своего окружения перестает быть источником инфекции. В крови такого животного, наоборот, появляются антитела.

Это означает, что если последний зараженный комар нынешнего сезона передаст инфекцию зайцу, то описанный процесс пройдет в организме зайца, невзирая на приближающиеся холода, поскольку условия для размножения вируса обеспечит постоянная температура тела животного. Вирус в его крови появился бы в такое время, когда сезон комаров кончился, а к будущей весне заяц будет уже незаразным и даже невосприимчивым к новой инфекции, так как в крови у него будет содержаться достаточно много антител.

Но среди теплокровных животных имеются и такие, кто на зиму впадает в особое физиологическое состояние, называемое зимней спячкой. Она сопровождается значительным снижением всех жизненных функций и температуры тела. Во время спячки тело охлаждается до такого уровня, который для не впадающих в спячку животных был бы давно уже смертелен. Только когда условия в убежище становятся такими, что грозят организму гибелью, температура тела ненадолго повышается, иногда животное даже просыпается на короткое время и начинает двигаться, а затем вновь впадает в спячку. Конечно, было очень интересно проследить за тем, что происходит с вирусом Тягиня зимой в организме таких животных.

В Чехословакии наберется не так много млекопитающих, которым свойственна настоящая зимняя спячка. А если еще отбросить тех, у кого нельзя ожидать регулярного контакта с комарами, то остается, по сути дела, только еж. Нетрудно было доказать, что к вирусу Тягиня ежи восприимчивы. И вот в начале зимы подопытные ежи, получив дозу инфекции, отправились зимовать. Правда, вместо вороха листьев и сухой травы, где микроклимат колеблется в зависимости от капризов погоды, ежей ждала клетка с неизменной низкой температурой и кромешной тьмой. Но все равно этот предварительный опыт принес многообещающие результаты. При повторении же опыта все было сделано точь-в-точь как в природе. И речь шла не о каком-то подражании — нет, опыт проводили прямо в пойменном лесу в Южной Моравии. В большой вольере, защищавшей ежей от собак и других вредителей, ежи могли выбирать себе место в разных подготовленных для этого будках с сеном и сухой листвой. Но в ту зиму стояла как раз необычно теплая погода. Холодные дни чередовались с оттепелями. Ежи часто просыпались, и в их организме начинала развиваться инфекция вируса Тягиня, который всегда реагировал на повышение температуры тела животных. В любом случае опыт подтвердил справедливость предположения о том, что развитие вируса тормозится понижением температуры тела и, наоборот, обеспечивается повышением ее. Поскольку не каждое повышение температуры тела обязательно проявляется внешне (например, движением животного), а вирус чутко реагирует на любое изменение ее, некоторые вирусологические результаты казались непонятными. Поэтому был проведен еще один тур опытов с ежами. На этот раз вольеры и будки из пойменного леса под Бржецлавом перенесли под окна вирусологической лаборатории в Крче. В каждой будке имелся термометр, а у каждого ежа под кожу был вшит миниатюрный термометр. Сигналы от термометров каждые две минуты регистрировали самописцы, установленные в лаборатории.

Достать животных для такого опыта нелегко. Их не закажешь в Велазе, как других лабораторных животных, которых вам доставят не только в желаемом количестве, но и надлежащего качества. А получить однородный материал из природы всегда очень трудно. К тому же ежи охраняются законом, так что в данном случае требуется еще и разрешение соответствующего министерства.

Три зимних сезона стучали самописцы, следившие за спячкой здоровых и зараженных в начале зимы ежей, а компьютер сортировал и сопоставлял результаты. Некоторые были весьма поразительны и новы не только для вирусологов. Во время глубокой спячки среди зимы ежи ненадолго просыпались. Пробуждение начиналось с резкого повышения температуры тела — за несколько часов она поднималась на 30–33 °C (например, с 3–4 °C до 34–36 °C). Это сопровождалось сильной дрожью, интенсивным дыханием и учащающимися сердцебиениями. Создавалось впечатление, что животное мучается. После нескольких часов активности еж вновь впадал в спячку, но температура тела понижалась уже не так резко.

Оказалось, что каждый еж — при сохранении определенных общих признаков — спит зимой посвоему. В тех случаях, когда ежи часто просыпались и относительно долго бодрствовали, прежде чем снова впасть в спячку, инфекция вируса Тягиня развивалась в зимний период и уже в это время в крови ежей начинали образовываться антитела. У ежей, спавших глубоким сном и просыпавшихся лишь на короткое время, инфекция проходила очень медленно. Вирус в крови появлялся только во второй половине зимы и оставался в ней вплоть до перехода ежей к активной жизни (в марте-апреле): тогда его количество достигало апогея. А это уже такое время, когда из зимних укрытий вылетают первые комары. Так ежи показывают второй способ, как в наших климатических условиях может пережить зиму комариный вирус Тягиня.

Таким образом, по частям была раскрыта и вопроизведена циркуляция вируса Тягиня в очаге. Зайцы и сходно с ними реагирующие кролики помогли установить также динамику сезонного распространения инфекции в очаге. В пойменном лесу под Дрнголцем, где долгое время изучали природный очаг, весной вблизи от мест обитания комаров появились клетки с кроликами. К началу опыта у кроликов не было и следа от вируса Тягиня, а теперь требовалось через одинаковые промежутки времени проверять их и брать анализ крови. Однако и этому простому опыту не суждено было пройти без осложнений. Подобно смерчу пронеслась по краю губительная эпизоотия миксоматоза — острой вирусной болезни кроликов. И подопытные кролики, прежде чем послужить науке, погибли от миксоматоза. Снова надо было запастись терпением и повторить опыт. Но игра стоила свеч. Этот самый естественный путь подтвердил, что комар Aedes vexans играет главную роль в очаге: вспышка инфекции среди подопытных кроликов точно соответствовала началу сезона комара массового вида. Зная это, нетрудно установить и время, когда с наибольшей вероятностью можно ждать случаев инфекции человека.

* * *

Вопрос о том, какой вред здоровью человека приносит та или иная инфекция, всегда служит основой, а его решение — венцом любого исследования. Поэтому он, разумеется, был в числе первых вопросов, возникших вместе с открытием вируса Тягиня, и решался одновременно со всеми другими вопросами. Мы же заключаем им наш рассказ, ибо конец — делу венец. Тот венец, о котором только что сказано. В многостороннее изучение вируса Тягиня включился ряд специалистов. Отдельные работники взаимно дополняли друг друга, отправлялись от достигнутых результатов, обменивались опытом и даже входили в состав разных рабочих групп. Основную часть работ по изучению природной очаговости и определению взаимоотношений вируса, переносчиков и животных-резервуаров выполнили пражские сотрудники Паразитологического института Академии наук, работавшие в летние сезоны в полевой лаборатории в Валтице под Бржецлавом, находясь в тесном контакте с южноморавским очагом. В решении вопроса, касающегося отношения вируса к здоровью человека, ведущая роль принадлежала работникам Института эпидемиологии и микробиологии в Братиславе. Связующим звеном обеих групп служили именно Валтице, где в местной больнице, одной из старейших в Чехии, были просто идеальные условия для работы. В больницу поступали пациенты из населенных пунктов, расположенных на границе массива южно-моравских лесов. Директором больницы и главврачом терапевтического отделения был Ф. Слука, уже заслуживший признание своими исследованиями на местности во время эпидемий туляремии (болезнь грызунов, переходящая и на людей).

Ф. Слука уже несколько лет собирал сведения о случаях лихорадочного заболевания неясного происхождения. У своих пациентов он наблюдал эту болезнь только в летний период. Порой ее течение напоминало грипп, а иногда она сопровождалась воспалением легких, брюшными осложнениями, головными и мышечными болями. Как патриот своего края Слука именовал ее «валтицкая лихорадка», и это название его стараниями проникло и в специальную литературу. Вскоре после открытия вируса Тягиня Слука связался с братиславскими вирусологами, и уже через два года стало ясно, что наблюдаемые лихорадочные заболевания и этот вирус тесно связаны между собой.

Летом 1960 г. в больницу в Валтице поступило восемь человек с высокой температурой. Кто более или менее знает здешнее племя виноградарей, тот наверняка поймет, что этих восьмерых и впрямь здорово скрутило, если они обратились к врачу, и, уж конечно, дело было не в какой-то там повышенной температуре: на это здесь просто бы махнули рукой. У шестерых больных возникло воспаление легких, и очень серьезное, как показало не только выслушивание, но и рентген. В сыворотке крови, взятой у них в начале и после острой стадии, были обнаружены антитела к вирусу Тягиня, и количество их в ходе лечения в значительной мере увеличилось. Последнее обстоятельство в случае известных болезней считается достаточным, чтобы поставить диагноз. Но на этот раз речь шла о новой инфекции, и потому окончательного диагноза — а для этого необходимо выделить вирус от больного — пришлось ждать еще целых 12 лет.

И все же данные врачебного обследования в этой больнице имели очень большое значение, они указали направление дальнейшей работы, возбудили интерес к поискам антител в крови человека не только в ЧССР, но и в других странах мира. Первые же результаты как громом поразили: было обследовано свыше 200 сельскохозяйственных рабочих из селений, находящихся рядом с очагом Дрнголец, и у более 60 % из них в крови обнаружены антитела. Значит, две трети из них перенесли болезнь, вызванную вирусом Тягиня. Сходная картина наблюдалась и в Словакии: в местах регулярных комариных напастей наличие антител в крови установлено у трети обследованных, там, где массовый лёт комаров отмечается лишь в некоторые годы, — у 13 %, а где его совсем не бывает — только у 2 %. Когда же в исследования включились и другие специалисты, результаты из разных уголков страны посыпались как из рога изобилия. И так было не только в Чехословакии.

Антитела к вирусу Тягиня были определены в сыворотке крови человека, привезенной чехословацкой экспедицией из Югославии и Албании. Наличие этих антител в крови было доказано также в Польше, Финляндии, Венгрии, Австрии, ФРГ, Франции и даже в Уганде. В тех случаях, когда были известны более подробные экологические данные о происхождении проб крови, всегда вырисовывалась одна и та же картина: в Австрии вирусом были поражены больше всего лесорубы, работавшие в бассейне Дуная. В ФРГ вирусная инфекция в основном была диагностирована в среднем течении Рейна, а во Франции — в дельте Роны, в болотистой области Камарг. Было ясно, что вирус Тягиня — это вирус комаров и человека.

Но по-прежнему недоставало главного — вирус не был выделен прямо от больного. Предстояло еще выполнить и требование Роберта Коха: не только выделить возбудителя, но и вызвать им инфекцию. Это, конечно, самый прямой путь, ведущий к познанию симптомов и течения болезни, когда отпадает любое возражение, что заболевание могло быть обусловлено и другими причинами. Однако времена, когда ученики и последователи Коха для таких целей беспрепятственно использовали добровольцев, давно миновали. Сейчас это значило бы идти вразрез с законами. Но одна возможность здесь все-таки есть: использовать для опытов обезьян — животных, наиболее близких к человеку по строению тела. И вот в вирусологическую лабораторию в Братиславе поступила группа из 24 обезьян: в ней были два вида макак, один вид мартышек и шимпанзе.

Чтобы имитировать укус комара, вирус в организм обезьян вводили подкожной инъекцией. Через несколько дней можно было наблюдать интересный результат. В крови у всех обезьян появлялся размножившийся вирус, а за этим следовало и образование соответствующих антител. Заболела же лишь группа из 5 шимпанзе. У мартышек и макак не было заметно никаких признаков болезни, а вот шимпанзе были вялые, двигались с трудом, их трясла лихорадка. Так же проявляется болезнь и у людей.

Начало многообещающее. Открывался путь, по которому надо идти дальше. В лабораторию вирусологии прибыла еще одна группа из пяти молодых шимпанзе. Они привлекали большое внимание не только из-за той высокой цены, какую платят за такое подопытное животное, но прежде всего своим симпатичным и почти по-детски наивным поведением. Ни в одной детской консультации наших малышей не обследовали более тщательно, чем этих шимпанзе. Продолжавшийся несколько недель карантин был заполнен разными осмотрами и тестами: не должно остаться ни малейших сомнений в том, что обезьяны совершенно здоровы. А потом они получили дозу пентобарбитала, который принимают и люди, страдающие бессонницей. На животик спящих шимпанзе марлей привязали клетки с зараженными комарами. Три с половиной часа длился сон, и такое же время было в распоряжении комаров.

Получилось! Четыре обезьяны из пяти заболели, в том числе и та, чьей крови напились только три комара. Закружилась карусель исследований — тут уж смотри в оба, чтобы не ускользнула от внимания ни одна деталь. Тут все важно. А крутилась карусель очень долго, потому что скорость осаждения красных кровяных телец, сигнализирующая, что что-то не в порядке, оставалась повышенной еще и через два месяца. Разумеется, полученные на шимпанзе данные нельзя механически переносить на человека, однако, помимо того что было убедительно доказано, что вирус Тягиня вызвал у обезьян заболевание с такими же симптомами, какие наблюдаются у людей, удалось установить следующее: что инкубационный период весьма непродолжителен: вирус появился в крови уже на 2—3-й день после укусов, его количество достигло максимума на 5-й день, а начиная с 8-го дня вируса в крови уже вообще не было.

Так вот. оказывается, почему до сих пор вирус не был выделен из крови больного человека. Прежде чем состояние больного ухудшалось настолько, что он обращался к врачу, а врач направлял его в больницу, вирус успевал исчезнуть из крови. Следовательно, сейчас самое главное — как можно раньше выявить больных, еще до того, как они сами запишутся на прием к врачу. Наконец это удалось в 1972 г.: зрачи А. Шимкова и Ф. Слука выделили два типа вируса от двух больных юношеского возраста. Новое подтверждение было получено двумя годами позже и вновь в Южной Моравии, где вирус Тягиня обнаружили в крови двух больных детей.

К тому времени было уже известно свыше 160 серологически удостоверенных случаев заболевания людей, вызываемого вирусом Тягиня. Более ста случаев были зарегистрированы в Южной Моравии, остальные — в Восточной и Южной Словакии, а также в Северной Моравии. Еще десять случаев зарегистрировали врачи в Южной Франции. Большинство из них протекало как лихорадочное гриппозное заболевание, но почти у пятой части больных преобладало воспаление легких и бронхов, на 12 % больных имело раздражение мозговых оболочек. Эти данные вместе с результатами обследования зараженных шимпанзе недвусмысленно свидетельствуют о том, что в организме теплокровного хозяина вирус Тягиня не сосредоточивается в тканях одного типа (как, например, вирус клещевого энцефалита, поражающий центральную нервную систему), а внедряется в самые различные органы. Поэтому такой вирус называют пантропным. И в этом его коварность.

* * *

Прошло 20 лет, прежде чем была выполнена вся работа, о которой кратко рассказано на предыдущих страницах. Ее объем не измеришь в единицах труда, ведь не было такого дня, когда работали бы всего по 8 часов. Появились десятки научных публикаций, собранных затем в одной монографии. Это, в сущности, результат труда целого поколения исследователей.

Могло ли дело продвигаться быстрее? На примере других вирусов комара, выделенных в других географических областях, можно убедиться, что многолетний, терпеливый труд — это удел работников науки. Так, в случае вируса Bunyamwera (выделен в Африке из крови человека) потребовалось 12 лет, чтобы изменить мнение о том, что вирус вызывает лишь невинные инфекции без клинических признаков. То же самое было и с вирусом Западного Нила: только две эпидемии, случившиеся в Израиле через 13 лет после открытия вируса, в корне опровергли предположение о незначительности его и привели к выявлению клинических симптомов у людей. Девять лет не удавалось доказать, что южноамериканский вирус Ilheus болезнетворен для человека… Перечень можно было бы продолжать. Но приведем еще только один факт, как нельзя более красноречивый: в 1942 г. в Калифорнии выделили вирус, который на основании исследования крови трех пациентов, проведенного тремя годами позже, заподозрили в том, что он вызывает воспаление головного мозга. Отсюда и название — вирус калифорнийского энцефалита (по нему была названа целая группа арбовирусов, к ним относится и вирус Тягиня). Однако прошло еще 19 лет, прежде чем это подозрение было подтверждено прямым выделением вируса из мозга ребенка, умершего от воспаления головного мозга и мозговых оболочек. В последующие 10 лет было зарегистрировано более 500 случаев заболевания в 18 штатах США, и арбовирусы из группы Калифорния оказались в центре внимания. Американские специалисты не делают секрета из того, что на всем этом исследовании отразилось исследование вируса Тягиня в Европе, который они считают лучше всего изученным арбовирусом. А здесь, в Старом Свете, вирус Тягиня был обнаружен в разных странах, от Скандинавии до Балканского полуострова и от устья французской реки Роны до устья Волги. Граница распространения вируса будет отодвигаться и дальше на восток, куда постоянно проникает основной переносчик — комар Aedes vexans. Десятки ведущих специалистов Европы продолжают работу, начало которой было положено в восточнословацкой деревеньке Тягиня. И это, конечно, о многом говорит.

Могло бы показаться, что сейчас мы знаем о вирусе Тягиня почти всё. Возможно, что это верно. Но уже в ходе его изучения появились новые проблемы. В Южной Словакии от малярийных комаров выделили вирус Чалово (тип, относящийся к вирусу Batai), а возле прудов Леднице в Южной Моравии от комаров Culex modestus — новый вирус, названный Леднице.

* * *

Крона могучего дуба уже второе столетие укрывает небольшой лихтенштейнский замок Бельведер под Валтице, где когда-то находилась полевая станция пражского научного института. Многое из того, о чем мы рассказали, было сделано там. С легкой ностальгией вспоминается время, когда станция переживала свою золотую пору. Сменяли друг друга десятки работников — ученых, лаборантов, шоферов незаменимых здесь вездеходов. В сезон приезжали помогать студенты-практиканты, а иногда и члены семей сотрудников. С нашими методами работы здесь знакомились зарубежные специалисты. Сегодня никого нет в лабораториях и общежитиях, жизнь ушла из этих стен. К сожалению, ушли из жизни и некоторые из тех. кто здесь работал Нет уже больше с нами вирусолога Бардоша и врача Слуки. Да и остальные, те, кто писал историю вируса Тягиня, мало-помалу передают эстафету молодому поколению. Исследовательская работа никогда не кончится.

К ней вдвойне относятся слова Яна Неруды: «Кто хоть миг стоял, тот уже отстал!»