Как вирус бешенства убивает, почти не оставляя следов?

Бешенство причисляют к так называемым забытым болезням — забытым не потому, что они исчезли, как оспа, а потому, что эти болезни сравнительно редко встречаются в более-менее развитых странах и у более-менее обеспеченных людей. В России в последние годы все случаи бешенства можно пересчитать по пальцам, а во всем мире ежегодно умирают десятки тысяч человек, в основном в сельских районах в Африке и Азии, где бешенство разносят собаки.

Счет жертв шел бы на сотни тысяч, если бы не вакцинация: 29 млн человек делают прививки после укусов животных, чтобы предотвратить болезнь и практически неминуемую смерть. Науке известны три десятка выздоровевших, но это редчайшие, не до конца проясненные исключения. Когда появляются первые симптомы бешенства, человек обречен: остается лишь облегчить его страдания.

Вакцинация уже после того, как возбудитель болезни попал в организм, на первый взгляд кажется чем-то странным. Но дело в том, что вирус бешенства (RABV) — нерасторопный убийца, пусть и беспощадный. Инкубационный период занимает как минимум недели, обычно — два-три месяца, а изредка растягивается на годы (правда, с такими сроками трудно точно установить, когда произошло заражение). За это время можно подстегнуть иммунную систему, чтобы та расправилась с RABV.

Вирус бешенства проникает в организм, когда больное животное кусает или царапает человека. Также инфицирование возможно, если слюна попадает на слизистую или в ранку. Человек тоже становится заразным, но случаи передачи между людьми неизвестны. Это же верно про употребление в пищу сырых мяса и молока инфицированных животных: теоретически такое возможно, но примеров нет.

Как вирус пробирается в мозг

Что происходит дальше, понятно не во всех подробностях. Считается, что, как правило, RABV заражает клетки мышц, где медленно идет производство новых вирусных частиц. Мышцы соединены с нервами. Пробираясь через зазор между ними — синапс — в периферическую нервную систему, RABV инфицирует нейроны.

Вирус продолжает размножаться в телах нейронов, а затем двигается по их отросткам к следующему синапсу, чтобы заразить еще одну клетку. За сутки RABV преодолевает 50–100 мм. Из периферической нервной системы RABV попадает в центральную, подбирается к стволу головного мозга, а затем проникает и в другие отделы. Тогда появляются симптомы бешенства, в том числе агрессивное поведение у животных. Далее вирус следует по нервам в обратном направлении и оказывается в том числе в слюнных железах, чтобы через укус заполучить нового хозяина.

RABV — далеко не единственный вирус, который поражает центральную нервную систему (ЦНС), но его отличает удивительная разборчивость. Выбравшись из мышц, он поражает только моторные нейроны, а затем в ЦНС не использует другие клетки, помимо нейронов, и выходит наружу лишь в синапсах, но не в других местах. Известно, что RABV перемещается по микротрубочкам — этакой внутриклеточной системе шоссе, — "угоняя" транспортные белки, но даже этот механизм исследован не до конца.

Как вирус ускользает от иммунной системы

Предположительно, разборчивость помогает RABV ускользнуть от иммунной системы: нейроны тесно связаны между собой и из-за своей невосполнимости обладают механизмами защиты от лимфоцитов, которые выслеживают и уничтожают зараженные клетки. Но это имеет значение не сразу.

В начале инфекции активируется врожденный иммунитет. По-видимому, часть вирусных частиц удается вывести из строя, но не все. Распознав угрозу, клетки начинают производить белки-интерфероны. Эти белки служат сигналом, что пора занимать оборону. RABV глушит этот сигнал, подавляя производство интерферонов и мешая клеткам откликнуться на предупреждение.

Как показали эксперименты на мышах, дальше с вирусом могли бы расправиться лимфоциты. Когда животным, лишенным нормальных лимфоцитов, вводили обычно безобидный штамм RABV, они умирали. С патогенным же штаммом животные гибли независимо от того, какие у них лимфоциты. Возможно, вызывающие болезнь разновидности RABV ускользают от клеток иммунной системы и благодаря этому добираются до ЦНС. Также не исключено, что уже в ЦНС вирус вредит лимфоцитам.

Но кое-какие данные указывают, что вирус бешенства еще и способен предотвратить проникновение лимфоцитов в нервную ткань следом за собой. Причина может быть в том, что RABV до поры до времени щадит организм хозяина.

Зачем вирусу щадить хозяина

В экспериментах на животных замечено, что ослабленные штаммы RABV, в отличие от патогенных, увеличивают проницаемость гематоэнцефалического барьера. Этот барьер — что-то вроде фильтра между кровотоком и ЦНС. При заражении ослабленными штаммами вместе с повышением проницаемости наблюдалось увеличение числа борющихся с вирусом лимфоцитов, при инфицировании штаммами из природы чаще выживали те животные, у которых гематоэнцефалический барьер был более проницаемым.

Возможно, ослабленные штаммы в ходе эволюции стали "неуклюжими": иммунной системе их проще заметить. Но есть и альтернативное объяснение: не исключено, что смертоносные разновидности RABV оставляют гематоэнцефалический барьер невредимым и не привлекают лишнего внимания.

Верно или нет предположение насчет гематоэнцефалического барьера, но зачастую более опасные штаммы RABV — те, что медленнее размножаются и наносят меньше урона (во всяком случае, заметного): у умерших людей в мозге видны лишь небольшие повреждения. Возможно, если бы вирус массово убивал клетки, вызывал воспаление и привлекал внимание лимфоцитов, то не успевал бы привести к болезни и лишал бы себя возможности заразить нового хозяина.

Почему от бешенства все-таки умирают

Массовой гибелью нейронов можно было бы объяснить, почему бешенство практически всегда приводит к смерти. Но клетки почти не умирают, поэтому дело может быть в чем-то, что в них меняется. Долгое время главным отличием зараженных клеток считались тельца Бабеша — Негри, в которых, по-видимому, производятся новые вирусные частицы, но неясно, как бы эти тельца могли вредить.

Согласно другой гипотезе, симптомы бешенства хотя бы отчасти обусловлены сбоями, которые приводят к избыточному образованию оксида азота. Из-за этого нарушается работа митохондрий — клеточных "энергостанций", а следом начинается отек нервных клеток, который заметен при появлении признаков болезни.

Наконец, существует еще одно предположение. В некоторых исследованиях замечено, что клетки, зараженные патогенными штаммами, не гибнут сами, но отмирают связывающие их отростки. С ослабленными разновидностями этого не происходило. Возможно, так организм пытается остановить распространение RABV, но из-за этого нарушается структура нейронных сетей мозга — несмотря на то что большинство клеток остались живы, начинается разлад.

Какая разница, если есть вакцины

Ответы на вопросы о том, что в точности происходит в организме из-за RABV, помогли бы создать лекарства (а вдобавок прояснили бы устройство и работу нервной системы). Не то чтобы без новых средств никак не обойтись. Существующие прививки и препараты на основе иммуноглобулинов надежно предотвращают болезнь, а программы вакцинации животных делают само заражение крайне маловероятным — просто нуждающиеся не всегда могут получить помощь, а на программы не всегда есть деньги. Но есть другая причина для беспокойства.

Вирус бешенства — всего лишь один из 17 известных в роде Lyssavirus, большую часть которых открыли в последние десятилетия. Насколько известно, почти все эти вирусы, в отличие от RABV, используют в качестве хозяина только один вид животных. Но некоторые из них выделили считаные разы, поэтому говорить об этом с уверенностью нельзя.

Изредка лиссавирусы способны вызвать болезнь и у людей, и заразившиеся умирают. Вероятно, далеко не все такие случаи выявлены, как не всегда диагностируется даже хорошо известное бешенство. Еще сложнее отследить переходы лиссавирусов с одного вида животных на другой. Адаптируясь к новому хозяину, патоген может измениться так, что заодно станет настоящей угрозой человеку.

Бешенство относят к забытым болезням — не стоит забывать еще и о тайнах, которые хранит вызывающий его вирус.