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°С (например, с 3 — 4°С до 34 — 36°С). 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 по-своему. 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 во-произведена 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 Паразитологическо-го 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 южноморавских 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.: врачи 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 170 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.