Черная оспа

Черная оспа Введение "Вирус оспы в ходит в число возбудителей смерт ельных болезней , которые могут использовать террористы для биологической атаки ", - об этом заявил министр здравоохранения США Томми Томпсон на слушаниях в конгрессе США . Американское правительство привело в полную боеготовность 7000 врачей эпидемиологов , к оторые неме дленно направятся в любую точку США , если будет зафиксирована оспы . В насто ящий момент США располагает 15,4 миллионами доз противооспенной вакцины . Этого явно недостат очно , поэтому предполагается развести вакцину в 5 раз , что позволит д о вести е е количество до 77 миллионов индивидуальных доз . Насколько такие разбавленные вакцины будут эффективны пока неизвестно . В России п осле многолетнего перерыва будут возобновлены прививки против оспы . Пока в специальную программу Минздрава России вк л ючен ы только люди , работающие в очагах чрезвыч айных ситуаций . По мнению некоторых специалис тов нужно восстанавливать поголовную вакцинацию населения . Вирус натуральной оспы , примене ние которого в качестве биологического оружия вызывает наибольшую обеспо к оенность не только правительства США , известен еще с библейских времён . Самые страшные эпиде мии бушевали в 17-18 вв . в Европе , когда еж егодно болело около 10 миллионов человек , а к концу 18 столетия погибло не менее 150 милли онов . Вирус также был основной при чиной слепоты у людей . После получения Э . Дженнером в 1796 г . вакцины против оспы началась активная борьба с этой болезнью закончившаяся , как это ни странно , ее полн ой ликвидацией . Это , пожалуй , единственный случ ай , когда человечеству удалась выиграть в противостоянии такого рода . В начале 20 в ., с помощью вакцины удалось уничтожить оспу в Европе , Северной Америке , а также в СССР (в 1936 г . зарегистрирован последний случай , за счет завозных случаев болезнь регистрировалась до 60-го года ). В 1958 г ., по и нициативе СССР на ассамблее В ОЗ (Всемирная Организация Здравоохранения при ООН ) была принята резолюция об искоренении оспы во всем мире , которая была успешно выполнена благодаря глобальной противооспенной вакцинации людей . 26 октября 1977г . был зарегис три р ован последний на Земле случа й этого заболевания (в Сомали ). В 1980 г . ВО З официально заявила о полной ликвидации оспы на планете . Однако ликвидация заболев ания не означает ликвидацию вируса . Согласно рекомендациям ВОЗ , государства , хранившие вир ус оспы, должны были уничтожить свои запасы . Все исследования по применению виру са как биологического оружия были объявлены вне закона . В настоящее время остались только 2 страны , которые официально признают , что они обладают законсервированным вирусом - это Росс и я (штамм хранится в Г НЦ вирусологии и биотехнологии "Вектор " в Новосибирске ) и США (центр инфекционных болезн ей в Атланте ). Известно также , что еще один экземпляр хранится в ЮАР . Но это лишь официальные данные . Где гарантия , что вирус не сохранился в одно й из многочисленных коммерческих лабораторий в св оё время не уничтоживших его ? Да и вер оятность реанимировать некоторые экземпляры оспы из трупов людей , захороненных в холодных условиях , весьма высока , ведь вирус довол ьно стоек во внешней среде . Мы попро б уем суммировать то , что известно об этом вирусе к настоящему моменту , чтобы быть предупрежденными и вооруженными . Описание объекта Семейство Poxviridae (от англ . Pox - язва , оспа ) включает , кроме собственно возбудителя натуральной оспы , еще целый р яд род ственников , вызывающих подобные заб олевания у других позвоночных , а также у насекомых . В род Ortopoxovirus входят вирус натурал ьной оспы , вирус оспы обезьян и осповакцин ы . Все представители этого рода самые к рупные из существующих вирусов животных , их р а змеры достигают 450 нм (что прак тически является пределом для всех вирусов ). Это - наиболее сложно организованные вирусы . Под электронным микроскопом выглядят как к ирпич с закругленными гранями . Внутри кирпича , в центре располагается "ядро " или "нуклеои д " в форме гантели . Он содержит ДНК , связанную с белком . По бокам от гантели - 2 боковых тела овальной формы . Вся эта конструкция окружена суперкапсидом - дополн ительной наружной оболочкой , состоящей по бол ьшей части из мембраны поражаемых клеток . Таким спос о бом вирус "грабит " заво еванные территории , присваивая себе чужое доб ро и пользуясь им в совсем не мирных целях . В его структуре также имеется более 30 разнообразных белков , включая ферменты для собственного воспроизводства , а также наб ор фосфолипидов и уг л еводов . В общем и целом , это уже не просто ну клеопротеид (как большинство просто организованны х вирусов , представляющих собой простейшую ко мбинацию нуклеиновой кислоты и белка , наприме р открытый самым первым вирус табачной мо заики ), а сложная система , чем- то напоми нающая бактериальную клетку в миниатюре . Т еперь о таком важном вопросе как размноже ние . Здесь у нашего приятеля все не та к , как у людей (пардон , вирусов ). Все ува жающие себя ДНК-содержащие вирусы размножаются в ядре поражаемых клеток , тогда как наш герой предпочел цитоплазму . Вообще-то сначала вирус проникает в выбранную клет ку с помощью особых рецепторов , расположенных на ее поверхности . Затем , как всякий у важающий себя джентльмен , он раздевается (по научному - нуклеиновая кислота освобождается от суперкапсида , а затем и от внутренних белков ) и начинает воспроизводить свои составные части , которые затем самос тоятельно упаковываются в готовые вирионы . Вы свобождаются шустрые детишки путем отпочковывани я от вырастившей их клетки , захватывая при вых о де кусочек ее мембраны . О ни также могут совсем разрушать (лизировать ) материнское гнездо , получая , таким образом , необходимую свободу действий . В оптимальных у словиях весь цикл развития занимает около 6 часов . При размножении в клетках вирус натуральной о с пы образует довольно крупные скопления в цитоплазме , которые хор ошо заметны в световой микроскоп . Впервые их обнаружил в 1892г . Г . Гварниери , исследуя под микроскопом срезы роговицы зараженного кролика . Теперь такие скопления именуются т ельцами Гварниери. В составе вируса обнаружено несколько антигенов - нуклеопротеидный (такой же есть у всех вирусов оспенно го семейства ), растворимые антигены и гемагглю тинин . Благодаря наличию общего антигена сред и различных представителей семейства возможны генетические рекомбинации , а , следовател ьно , и образование новых антигенных вариантов (антигенный дрейф ), о вреде которого (для человека , конечно , для вируса наоборот , это очень хорошее свойство ) упомянем позже . Вирусы оспы обладают довольно высокой усто йчивостью во внешней среде (опять плохо для человека ), в течение многих меся цев переносят высушивание , устойчивы к действ ию большинства дезинфицирующих средств (под д ействием 1% фенола инактивируются только через сутки , под действием 5% хлорамина - через 2 часа ), в ра с творе глицерина в холодил ьнике вирус можно хранить несколько лет . М оментально погибают при 1000С , при 60 - за 15 мин . Для культивирования применяют куриные эм брионы , в которых вирус натуральной оспы о бразует белые бляшки , а вирус осповакцины - черные . Т а кже используются различные культуры клеток , на которые вирусы этого семейства оказывают цитопатический эффект . Ну , это все теория , теперь перейдем к прозе жизни , а именно к вопросу о т ом , каким образом можно заразиться оспой , какие поражения в организме человека она вызывает , как поставить правильный ди агноз , какими будут последствия , как вылечитьс я , а , еще интереснее , как предупредить зара жение . Эпидемиология и развитие заболев ания Источником инфекци и является больной человек , заразный в теч ение всего периода болезни . Подавляющее большинство не привитых против оспы или н е переболевших людей восприимчивы к этой инфекции . В основном , вирус распространяется в оздушно-капельным и воздушно-пылевым путем , как и большинство заболеваний верхних дыхательных путе й . Такой механизм передачи является одним из самых "эффективных " по о хвату еще здорового населения . Также вирус оспы может передаваться через одежду , мебел ь , предметы обихода , т.е . контактно-бытовым путе м . В первом случае вирус проникает в о рганизм человек а через клетки слизи стой оболочки легких , во втором - через мик ротравмы или трещинки кожи . Развитие вируса в организме чело века начинается с глоточных лимфо узлов . Там вирус накапливает силы для первого решительного штурма . Через некоторое , весьма непродолжительное время происходит стремительный бросок , - размножившийся вирус по кровяному руслу попадает в селезенку и ряд други х лимфатических узлов , где он про д олжает наращивать свою численность . После второго этапа накопления сил вирионы вно вь поступают в кровь теперь уже в оче нь большом количестве и разносятся по все му организму , поражая различные органы . На этом этапе вирус в основном предпочитает размножатьс я в клетках кожи . Вот , собственно , как выглядит процесс развития з аболевания изнутри . Теперь о внешней картине . Надо сказать , что о на весьма неприглядна . На основании высо кой заразности , тяжести течения и значительно й летальности натуральная оспа отнесена в группу особо опасных карантинных инфекций , наряду с такими страшными заболеваниями как чума , сибирская язва , лихорадки Марбург и Эбола и т.д . Инкубацио н ный пер иод довольно длительный (до 18 дней , мы помни м , что вирус должен подготовиться к штурму ), заболевание начинается внезапно головной бо лью , болью в мышцах , высокой температурой ( этот период совпадает со вторым массированным выходом оспы в кровь ). Чер е з 2-4 дня появляется сыпь , которая проходит в своем развитии несколько стадий - макулы ( красного пятнышка на коже ), папулы (образуется узелок ), затем наступает стадия везикулы ( пузырек с прозрачным содержимым ), и , наконец , пустулы (пузырек с гнойным содер ж имым ). На последней стадии пораженное место покрывается корочкой черного цвета (отс юда и название заболевания - черная оспа ). П осле отпадения корочек на коже остаются р убцы , особенно заметные на лице . Весь пери од кожных высыпаний длится 3 недели . Характер н о , что когда происходит кожное размножение вируса , температура тела у боль ных снижается по сравнению с лихорадочным периодом . Возможны 3 варианта развития заболеван ия . В случае "черной оспы " - наиболее тяжелой формы , летальность достигает 100%. Классическ о е течение заболевания вызывает смерть в 40% случаев . Variola (minor) вызывает более легкую формы заболевания - алястрим , - летальность при котор ой достигает 1-2%. Такая форма болезни обычно наблюдается у привитых против оспы людей . У тех , кто благополуч н о перене с заболевание , активный приобретенный иммунитет сохраняется пожизненно . В основном он обесп ечивается вируснейтрализующими антителами . При ис кусственной иммунизации также формируется прочны й иммунитет , однако , он не пожизненный (по разным данным пр и вивки хватает на 4-8 лет ), поэтому для его создания требу ется неоднократное прививание . Лабораторная диагностика Работа с вирусо м натуральной оспы проводится в строго ре жимных условиях по правилам , предусмотренным для работы с особо опасными инфекциями . Материалом для исследования служит содерж имое элементов сыпи на коже и слизистых , отделяемое носоглотки , кровь , ну а если пациенту совсем не повезло , то у трупа забирают кусочки органов , кожи и кровь . Наиболее эффективным и быстрым методом об наружения в и руса является непосредств енная электронная микроскопия материала из эл ементов сыпи (до стадии пустулы , ибо после нее количество вирусных частиц в коже резко уменьшается ). При отсутствии сложного оборудования (все-таки электронный микроскоп - дово льно гром о здкая вещь и имеется не во всех лабораториях ), исследуя тот ж е материал , можно с помощью светового микр оскопа обнаружить тельца Гварниери ("фабрики " о спенного вируса выглядят как овальные тельца , окрашивающиеся кислыми красителями , и распол агаются вблизи я дра пораженной клет ки ). Также к экспресс-диагностике относится обнаружение с помощью непрямой иммунофлуоресценц ии (ИФ ) специфического вирусного антигена в мазках-отпечатках из элементов сыпи и отдел яемого носоглотки . Этот метод позволяет идент ифицироват ь практически любой известный науке микроорганизм , если в распоряжении исследователей имеется специфическая сыворотка , п олученная гипериммунизацией лабораторных животных и содержащая антитела против конкретного в озбудителя . Такая сыворотка может быть помеч е на особой меткой , светящейся при ультрафиолетовом (УФ ) облучении . Во время обработки взятого у заболевшего человека обра зца происходит взаимодействие антигенов вируса и антител сыворотки , а при просмотре ма зка в ультрафиолете можно наблюдать свечение метк и на месте вируса . Это прямая ИФ (иммунофлуоресценция ). Специфическая сыво ротка может быть не помеченной , но тогда необходим еще один этап - обработка получ енного "бутерброда " (вирусного антигена и антит ел сыворотки ) еще одной антисывороткой (содерж ит мече н ые светящейся меткой анти тела против антивирусных антител ). Получается теперь уже трехслойная конструкция , светящаяся в УФ . Антигены в исследуемом материале также можно обнаружить с помощью других серологических реакций : реакции связывания комп лемента , и ммунодиффузии и ИФА . Для более подробных исследований конкретного шта мма , вызвавшего заболевание , используется вирусоло гический метод - выделение вируса из пораженно го материала и его идентификация . Выделение вируса осуществляется после размножения в ку р ином эмбрионе (как уже упоминал ось , там вирус оспы образует белые бляшки ), а также в культурах клеток (наблюдается выраженный цитопатический эффект ). Для дальне йшей идентификации используют серологические реа кции . Уже после первой недели заболевания в к р ови обнаруживаются специфиче ские вируснейтрализующие антитела , комплементсвязываю щие антитела , и гемагглютинины . Наличие компле ментсвязывающих антител наиболее информативно , по скольку достоверно свидетельствует о перенесенно м заболевании . У вакцинированны х эти антитела редко сохраняются дольше 12 месяцев . Прививка и лечение Впервые , как эт о уже было упомянуто , вакцину против оспы изобрел Э . Дженнер , и это была первая вакцина , разработанная людьми . Гораздо позже , почти через век , Л . Пастер более широ ко под ошел к этому вопросу и разр аботал вакцины против других болезней . Но , еще задолго до Дженнера в древней Гр еции и на Востоке пытались предотвращать развитие оспы . Уже было известно , что пере болевшие оспой повторно ею не заражаются и не заболевают . Практи к овалось сп ециальное заражение здоровых людей оспенными частицами от выздоравливающих больных . Таким образом , люди переносили специально вызванную , ослабленную форму оспы , и не заболевали п ри эпидемии . Такое заражение называлось "вариоляция " (от лати нского названия оспы ) и было достаточно распространенным . Например , Наполеон заставлял таким образом предохранять своих солдат от оспы . В Европу эту методику привезла жена английского посла в Константинополе Мэри Ворлей Монтегю . У нас в России матушк а-просветите л ьница Екатерина II также ре шила защитить весь свой двор и приближенн ых , а более всего , наследника престола Пав ла Петровича от смертельного недуга с пом ощью вариоляции . Для этого она велела прив ить оспу сначала себе , а потом предоставил а собственный матери а л для привив ки всего двора . Эксперимент , к счастью , уда лся (а надо заметить , что процедура была весьма небезопасна , были известны случаи эп идемий , начавшихся с вариоляции ). Екатерина и наследник выздоровели , двор также оказался привитым , и страх перед эпи д емией пошел на убыль . Даже были отчеканены медали , на которых изображалась императрица , з ащищающая Россию от оспы - в аллегорической форме , как было принято в этом славном столетии . Так вот , вернемся к Дженнеру . Он был сельским врачом в Англии и практик о вал процедуру вариоляции с переменным успехом . Именно он первым обра тил внимание на народное наблюдение о том , что люди , переболевшие коровьей оспой (мо лочницы , пастухи и прочий контингент , общающий ся со скотиной ), никогда не заболевали нат уральной оспой. Был он человеком д отошным и данные собирал ни много , ни мало 10 лет . После столь тщательно проведенного анализа , был сделан вывод о справедливост и народного наблюдения , и началась подготовка к его практическому применению . Этот исто рический эксперимент пр о водился на маленьком мальчике . Ему Дженнер привил коро вью оспу и наблюдал все признаки этого заболевания - легкую лихорадку , недомогание и образование сыпи на руках . Через некоторое время врач должен был заразить мальчика натуральной оспой , в общем , то эт о была все та же вариоляция , с од ним единственным НО . У мальчика , по идее Дженнера , не должен был проявиться ни о дин из признаков оспы , которые проявлялись у не привитых людей . Эксперимент прошел успешно и Дженнер обнародовал свое изобрет ение . Назвал он та к ую процедуру по аналогии с вариоляцией - вакцинация (от вакка - корова ), т.е . прививка коровьей оспы . Позднее , Пастер в честь Дженнера назвал вакцинацией любую прививку , не только проти в оспы . Вакцинация вирусом коровьей оспы н адежно предохраняла людей от заболева ния натуральной оспой , и именно благодаря этому изобретению удалось сначала эффективно уменьшить число болеющих , а потом и вовсе ликвидировать это заболевание . Да , да , для прививок использовалась живая оспенная ва кцина Дженнера , которую готовили накож ным заражением телят или куриных эмбрионов вирусом осповакцины (не вирус натуральной о спы - ВНО ). Именно ею в массовом порядке привили практически все население земного шара , и эта процедура создала достаточный коллективный иммунитет против натуральн о й оспы , что позволило говорить о л иквидации заболевания . Вакцина вводилась накожно или перорально (таблетки ). После вакцинации создавался прочный иммунитет , календарь вакцина ции включал несколько прививок . Для профилакт ики и лечения осложнений , возникавши х при вакцинации , применяли донорский имм уноглобулин , приготовленный из гамма-глобулиновой фракции крови доноров , специально ревакцинированн ых против оспы . Для лечения натуральной оспы , помимо симптоматической терапии , облегчаю щей страдания больного , при м еняют химиопрепарат метисазон (марборан ). Он подавляет репродукцию вируса внутри клеток , особенно хорош при применении на ранних стадиях за болевания и в инкубационном периоде . Резюме Почему применение оспы в качестве бактериологического оружия вызывает т акой страх ? Кто будет п од угрозой ? На эти вопросы можно ответить следующим образом . Оспа обладает большим разрушительным потенциалом , чем даже сибирск ая язва . Передается воздушно-капельным путем , п озволяющим охватить максимальное число людей за одну ата к у . Это раз . Вирус стоек во внешней среде . Это два . Поско льку поголовное противооспенное прививание было отменено в 1980 г . (по рекомендации все т ой же ВОЗ ), привитые люди к настоящему моменту практически потеряли иммунитет , а люд и , родившиеся после 80 г . и м и не обладают вовсе (а это половина населени я России , например ). Это три . Как сказал недавно директор ГНЦ вирусологии и биотехн ологии "Вектор " академик РАН Лев Сандахчиев , - сейчас наука знает о вирусе натуральной оспы меньше чем о вирусе СПИДа или лихо р адки Эбола . Исследования были свернуты , вакцины устарели , а новые создават ь и исследовать уже некогда . Это четыре . Неудивительно , ведь прошло более 20 лет , и за это время биология сделала огромный шаг вперед . Появились новые методы , в част ности в генетике, теперь мы можем из учить этот вирус гораздо подробнее . Только будет ли у нас на это время ? По крайней мере , старая вакцина - это все , что есть на данный момент . Она всесторонн е изучена в плане осложнений и последстви й , хотя эффективность ее применения в ы зывает определенные сомнения . Во-первых , он а совершенно не применима для людей , страд ающих иммунодефицитами , а их количество значи тельно увеличилось за последние 20 лет . С эт ой проблемой представители ВОЗ столкнулись уж е давно при попытках вакцинировать п р отив оспы население Африки . Не удалось - очень много больных СПИД . Второе очень важное возражение - вряд ли террористы воспо льзуются дикими штаммами оспы . Более вероятно , они применят генетически модифицированные в арианты , сочетающие в себе гораздо большу ю разрушительную силу с полным презрением к иммунитету , создаваемому при пом ощи вируса осповакцины . В-третьих , что назыв ается на закуску , могу предложить еще одну , не очень приятную новость . Вирус натурал ьной оспы человека в природе существует н е один , а с многочисленными родств енниками , которые вовсе не прочь расширить свою экологическую нишу за счет такого многочисленного хозяина как человек . Известен тот факт , что вирус оспы обезьян уже способен не только передаваться от животно го к человеку и вызывать заболеван ие , сходное с легкой формой натуральной ос пы , но также способен передаваться от чело века к человеку воздушно-капельным путем (вспы шка в Заире в 1996 г ., 800 человек ). Вакантное место пытается занять родственник ? Многие бол езни достались людям в н а следство от животных (вспомним одну из гипотез происхождения ВИЧ ). А если с помощью ген етических рекомбинаций природа создаст еще бо лее смертоносный вариант оспы ? Против обезьян ьей оспы помогает стандартная вакцина , но где гарантия , что против "новичка " о н а сработает ? Будем надеяться , что н ам не придется на себе испытывать последс твия биологической атаки террористов . Или же ученые создадут модифицированную , более сове ршенную вакцину , не вызывающую осложнений . Вов ремя создадут . Но так , на всякий случай , е с ли введут массовое оспопрививани е , посетите пункт прививок . Возможно , что э то поможет Вам спастись . Список использованной литературы : 1. А . И . Коротяев , С . А . Бабичев . "М едицинская микробиология , иммунология и вирусолог ия ": - С.-Петербург , Спец-лит , 200 0г ., с .239-318. 2. А.А . Воробьев , А.С . Быко в , Е.П . Пеликов , А.М . Рыбакова . "Микробиология ": - М . "Медицина ", 1998г ., стр .255-258.