Секреты вируса Эбола

Ученые часто описывают сражение между вирусом Эбола и людьми, которых он поражает, как гонку: человек победит, только если иммунная система вырвется вперед, прежде чем вирус уничтожит слишком много внутренних защитников. Но чего мы на самом деле не знаем, — это что вирус хитрый и остроумный, если можно так выразиться.

Вирус Эбола дает себе фору, когда впервые проскальзывает в человеческое тело, отключая те части иммунной системы, которые должны выявить вторженца и ополчиться против него. Он захватывает функции отдельных защитников, известных как дендритные клетки, чья основная функция заключается в предупреждении иммунной системы о приближающейся угрозе. Среди других целей находятся моноциты и макрофаги, типы белых кровяных клеток, чья работа заключается в поглощении и очищении организма от чужеродных организмов.

Их вирус Эбола поражает первыми, чтобы производить еще больше вирусов. Это искусный маневр вторжения в страну тела с помощью гипноза армии и обращения ее против собственного народа. После того как иммунная система оказывается подавлена, Эбола чувствует себя в организме человека как дома.

Семь смертельных генов

Хотя Эбола содержит всего семь генов, вирус является эффективным убийцей людей и других приматов, в тела которых проникает. В отличие от колючих морских ежей вируса гриппа или полиовируса в форме мячей для гольфа, Эбола напоминает нити под электронным микроскопом.

Будучи филовирусом, Эбола является одним из двух членов семьи. Другой вирус, Марбурга, назван в честь немецкого города, в котором впервые появился. Оба патогена представляют собой крайне смертельные вирусы, которые поражают людей, однако Эбола снискал себе славу самого жестокого из семьи филовирусов.

Марбург не вызывает такой паники у широкой общественности, как Эбола, хотя однозначно заслуживает равного отношения. Даниэль Бауш, эксперт по филовирусам в Университетской школе общественного здравоохранения и тропической медицины Тулейна в Новом Орлеане, штат Луизиана, вспоминает, как собирался отправиться в место вспышки Марбурга в Демократической Республике Конго в конце 90-х, как вдруг с ним связался журналист. Журналист сообщил, что слышал о вспышке Эбола. «И я сказал: нет, это Марбург. Тогда он сказал: ладно, все равно спасибо, и повесил трубку». Вспышка, которую проигнорировал журналист, убила 83% зараженных людей.

Ранее Эбола был известен как вирусная геморрагическая лихорадка. Название сложилось немного ошибочно, поскольку должно означать, что вирус убивает путем обескровливания или кровотечения. По факту же, большинство пациентов не сталкивается с кровотечением или недостатком крови, по крайней мере, внешне, говорит Бауш. Вирусное заболевание Эбола сейчас используется как более предпочтительный термин.

Не так много вскрытий было проведено на людях, которые умерли от вируса Эбола, поскольку с процедурой сопряжен высокий риск. По факту, на октябрь 2014 года было зафиксировано всего 30 случаев посмертного вскрытия людей, умерших от этого заболевания. Одно известно наверняка: раннее инфицирование — или вербовка — моноцитов, макрофагов и дендритных клеток, как полагают, увеличивает скорость распространения вируса в лимфатических узлах, печени, селезенке и других органах. В печени присутствие вируса вызывает резкое снижение лимфоцитов, белых кровяных клеток, которые борются с инфекцией. Причина снижения неизвестна, но это помогает вирусу; обычно лимфоциты увеличиваются в числе, чтобы совладать с инфекцией.

Стратегия приманки

Также Эбола использует еще один подлый трюк. Вирус высвобождает большое количество секретируемого гликопротеина — sGP — в кровоток своих жертв. Это приманка: sGP выглядит как гликопротеин на поверхности вируса, GP, который должен быть основной целью иммунной системы. Обманывая таким образом иммунную систему, заставляя ее реагировать на sGP, а не на GP, вирус снижает ее эффективность.

По мере того как количество вирусов в организме растет, начинают проявляться симптомы. Они начинаются с небольшой температуры, которая может появляться и исчезать. Затем сильная головная боль, рвота, диарея, что приводит к потере большого количества жидкости.

Врачи из госпиталя при Университете Эмори, которые лечили четырех медработников, заразившихся вирусом Эбола в ходе нынешней вспышки, обнаружили, что их пациенты теряли от шести до восьми литров жидкости в процессе диареи в день — такая потеря вызывает нарушение электролитического баланса, говорит Маршалл Лайон, специалист по инфекционным заболеваниям в команде Эмори. Некоторое время считалось, что поддержание водного баланса пациентов, больных Эбола, серьезно помогает в битве с болезнью — по крайней мере пока нет эффективных лекарств. Но опыт врачей Эмори и других госпиталей показал, что когда пациенты страдают от диареи, врачам стоит задуматься о восстановлении электролитического баланса в виде калия, например, даже если у больницы не хватает ресурсов и лаборатории для определения электролитического уровня.

Накопление повреждений в печени приводит к так называемому диссеминированному внутрисосудистому свертыванию, когда кровь свертывается больше в некоторых местах, но не может свернуться в других, создавая ситуацию, когда кровеносные сосуды слабеют. Это приводит к кровотечениям, в основном внутренним, привычным для Эбола.

Разная плотность распределенной в кровеносных сосудах крови приводит к нарушениям в печени и почках. Бауш проводит аналогию с дырявым шлангом, которым вы пытаетесь полить сад — вода просто не доходит, куда нужно. Кроме того, бактерии из желудочно-кишечного тракта могут попадать в кровоток, вызывая сепсис. В худших случаях кровяное давление резко падает, жизненно важные органы отказывают, пациента ждет шок и смерть.

Где и сколько?

Скорость и меры, с которыми удается преодолеть Эбола, в каждом конкретном случае зависят от ряда факторов. Если вам не повезет и вы подхватите Эбола, количество (или доза) вируса, который вас навестил, и путь, по которому он будет пробираться по вашему телу, определяет, придется ли вам жить или умереть.

В мире Эбола, чем меньше — тем лучше, но даже очень мало — плохо. Ученые обладают разными взглядами на то, может ли один вирион — один вирус — вызвать инфекцию. Даже если этого недостаточно для минимальной инфекционной дозы, инфекция точно вызывается при контакте даже с небольшим количеством вируса, говорит Бауш.

Для заражения хватит совсем немного вируса. Но воздействие малых доз вируса может оказаться менее смертельным, если иммунная система успеет справится, прежде чем вирус отключит ранние сторожевые посты организма.

То, как вы заразитесь, определенно сыграет роль в том, насколько сильно вы заболеете. Проникновение вируса прямо в кровоток, например, если уколоться иглой во время исследования мира филовирусов, более разрушительное, чем когда вирус проникает через слизистую оболочку глаз, носа и полости рта. Симптомы проявляются быстрее при прямом попадании в кровь. Обычно они появляются в самом конце инкубационного периода, от 2 до 21 дня. Большинство инфекций становятся очевидными в течение 8-10 дней после контакта.

«Если вы напрямую впрыснете себе большое количество вирусных частиц, не думаю, что вас что-то может спасти, вы просто будете перегружены», — говорит Томас Гейсберт, микробиолог из медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне. Гейсберт отмечает, что в ходе эпидемии Эбола в 1976 году 85 человек были инфицированы в результате повторного использования загрязненных шприцев. Все 85 погибли.

Две других особенности, которые могут сыграть важную роль в выборе между жизнью и смертью в ходе борьбы пациентов с вирусом Эбола, — это возраст и генетическая предрасположенность. Недавно опубликованное исследование на фоне вспышке в Сьерра-Леоне в Западной Африке показало более высокую выживаемость пациентов в возрасте до 21 года, нежели тех, кто был в возрасте старше 45 лет. Другая работа, опубликованная недавно, предполагает, что генетика также играет роль в выживании.

Гейсберт является одним из первооткрывателей вида Эбола, известного как Эбола Рестон, уникального среди пяти типов вируса тем, что он появился не в Африке, и люди пока не болеют им. Вирус Рестона пришел с Филиппин вместе с обезьянами, импортируемыми из этой страны. Также его нашли у свиней, но животные не выказывали признаки инфекции. Однако Эбола Рестон смертелен для приматов.

Исследования, проведенные после вспышки гриппа среди животных, выявили, что у людей выработались антитела на Эбола Рестон (Reston ebolavirus) — это означает, что вирус попал к людям, но не сделал им ничего плохого. Тем не менее пока слишком рано предполагать, что Рестон безвреден для людей.

Другие виды Эбола: Заир (Zaire ebolavirus), самый смертоносный вирус, ответственный за текущую вспышку в Западной Африке, Судан (Sudan ebolavirus), Бундибуджио (Bundibugyo ebolavirus) и Кот-д’Ивуар (называемый также Tai Forest ebolavirus). Смертность для первых трех варьируется от 70 до 90 процентов, для последних двух — 50 и 25 процентов соответственно. Вирус Кот-д’Ивуар замечали только однажды в 1994 году. Инфицированный выжил, но был очень болен.