Логотип журнала "Провизор"








Л. В. Львова, канд. биол. наук

Болезнь цивилизации

Болезнь цивилизации — так обычно называют цитомегаловирусную инфекцию. Такое название вполне оправданно. Хотя бы потому, что развитие цивилизации породило новые методы лечения (искусственное оплодотворение, трансплантацию органов и тканей), которые, в свою очередь, создали дополнительные возможности проникновения цитомегаловируса в организм человека.

Тайное становится явным

В начале ХХ века в почках, печени и легких новорожденных с диагнозом «врожденный сифилис» были обнаружены огромные многоядерные клетки (25–40 мкм), чем-то напоминающие совиный глаз. Так произошла «первая встреча» с цитомегаловирусом.

Двадцать лет спустя ученые окрестили это явление «цитомегалией» и высказали предположение о его вирусной природе. Еще долгое время этот загадочный вирус именовался «вирусом слюнных желез», поскольку цитомегалические клетки очень часто находили в аутопсийных слюнных железах. И только в конце 50-х годов, когда гипотетический вирус научились культивировать в фибробластах человека, он получил свое нынешнее название «цитомегаловирус» (ЦМВ).

Как и его родственники из семейства Herpesidae («ползучих вирусов»), ЦМВ имеет довольно внушительные размеры, достигая 150–250 нм в диаметре. От внешних воздействий вирион довольно надежно защищен двумя оболочками — нуклеокапсидом и суперкапсидом,— между которыми располагается аморфный слой под названием тегамент (рис.). Нуклеокапсид всегда (!) состоит из 162 структурных единиц — капсомеров, а его диаметр составляет примерно 100 нм. Такое завидное постоянство структуры вызывает живейший интерес вирусологов, но объяснить этот феномен они, к сожалению, не могут.

рис.
Рис. Так устроен вирион цитомегаловируса

Вирион цитомегаловируса, впрочем как и других членов семейства, самодостаточен. Подобно всем генетическим паразитам, для своего воспроизведения он использует ядро облюбованной клетки-мишени, но зато все белки, необходимые для запуска репликативного процесса, содержатся в тегаменте.

Внешне сходство герпесвирусов настолько велико, что под электронным микроскопом их практически невозможно различить.

Индивидуальность «родственников» начинает проявляться только тогда, когда дело доходит до антигенных свойств вирионных белков и степени гомологии ДНК.

Носителем генетической информации ЦМВ является двуспиральная линейная молекула ДНК, имеющая весьма своеобразную структуру. Наряду с участками, отличающимися совершенно уникальной последовательностью нуклеотидов, около 0,5% массы генома составляют концевые и внутренние повторы концевых последовательностей. Причем всем этим повторам свойственна страсть «к перемене мест», которая реализуется при репликации вируса.

Зачем нужны такие перетасовки, можно только догадываться. Но факт остается фактом: они существуют, и благодаря им имеет место генетическая изменчивость ЦМВ.

Со своеобразием структуры вирусной ДНК связаны и некоторые особенности их репликации. Проще говоря, ДНК-полимеразы клетки-мишени не способны участвовать в репликации ДНК генетического паразита, и поэтому, «ползучие вирусы» на этот случай запаслись своими собственными ферментами. Но ферменты — это лишь половина белков, синтезируемых вирусами. К слову, геном герпесвируса обладает недюжинными возможностями, обеспечивая синтез 70–100 белков как функциональных, которые участвуют в воспроизведении вируса, так и структурных, которые включаются в состав вириона.

Процесс репликации ЦМВ начинается с взаимодействия высокоспецифичных гликопротеинов суперкапсида с рецепторами клетки, избранной вирусом в качестве будущего хозяина. В результате кор освобождается от суперкапсида и проникает в клеточное ядро, где и разворачиваются дальнейшие события.

Вначале белки тегамента запускают экспрессию пяти сверхранних генов. Затем активируются 12 ранних генов. Продукты их деятельности — обязательные участники репликативного процесса ДНК. И только после этого за работу принимаются поздние гены, кодирующие белки вириона.

Справедливости ради, надо заметить, что герпесвирусы при необходимости успешно используют не только собственные возможности, но и возможности клетки-хозяина. Аминокислоты, белки, липопротеиды и нуклеозиды, находящиеся внутри клетки,— прекрасный подручный материал для строительства нового вириона. И в этом отношении герпесвирусы попадают в определенную зависимость от клетки-хозяина: ведь интенсивность внутриклеточного обмена в свою очередь во многом зависит от типа клетки. (Может именно по этому признаку вирус и выбирает себе хозяина?)

Но вернемся к вирионам. В клеточном ядре помимо репликации ДНК проходит и сборка нуклеокапсидных частиц. После чего эти частицы почкуются через участки ядерной мембраны клетки-хозяина, в которые уже успели встроиться вирионные белки.

Из модифицированных вирусом ядерной и цитоплазматической мембран формируется суперкапсид и образуется «дочерний» вирион. Всего через 18 часов после проникновения «материнского» вириона в клетку полностью сформировавшиеся «дочерние» вирионы разрушают оболочку приютившей их клетки и устремляются в межклеточное пространство в поисках новых жертв. Но многие вирионы, даже не закончив почковаться, связываются с рецепторами близлежащих клеток, и процесс репликации вируса начинается снова.

Видимая под микроскопом картинка — многоядерные клетки (симпласт) с внутриядерными ацидофильными включениями — теперь уже не кажется загадочной: внутриядерные включения — это всего-навсего нуклеокапсиды, образующиеся в клеточном ядре. Многоядерные клетки гигантских размеров — следствие слияния соседних клеток, индуцированное вирусами.

Коварство вируса

Есть множество способов проникновения цитомегаловируса в организм человека: через слюну при поцелуях и через секреты гениталий при половых контактах, через грудное молоко и при использовании нестерильного шприца, при трансплантации органов и переливании донорской крови, при использовании донорской спермы и яйцеклеток.

Попав любым из этих путей в организм, вирус надолго, а нередко и на всю жизнь остается там.

Точное место постоянного обитания ЦМВ пока неизвестно. Предполагают, что главным хранилищем вирусов являются мононуклеарные фагоциты — моноциты и макрофаги.

Находят вирусы и в нейтрофилах, но жизнь нейтрофилов слишком коротка, и маловероятно, что они способны поддерживать персистентную инфекцию. Более правдоподобным кажется другой вариант: скрытое заражение костномозговых предшественников и последующий поэтапный переход ЦМВ в зрелые лейкоциты.

Но, объективности ради, надо заметить, что лейкоциты — не единственное «пристрастие» цитомегаловируса. Он не обходит своим вниманием эпителиоциты слюнных желез и почечных канальцев, гепатоциты и некоторые другие клетки. Впрочем, в этих тканях вирус не всегда пребывает в состоянии «инертной» персистенции. Постоянно размножаясь, он иногда вызывает ограниченные поражения в виде цитомегалических клеток, которые можно обнаружить с помощью электронного микроскопа.

К слову, не только персистенция, т. е. способность ЦМВ к воспроизведению самого себя в облюбованных им клетках-мишенях, создает постоянную угрозу развития инфекционного процесса. Есть у вирусов еще одно не менее коварное свойство — латенция, т. е. сохранение морфологически и иммунологически видоизмененных вирусов в нервных клетках ганглиев чувствительных нервов. Причем в латентной фазе «работают» только те гены, продукты которых поддерживают вирус в неактивном состоянии.

Способностью к персистенции и латенции наделены все члены многочисленного семейства герпесвируса.

Наиболее одаренными в этом отношении считаются вирусы простого герпеса, а самым неспособным — вирус Эпштейна—Барра. Цитомегаловирус обладает весьма посредственной способностью к персистенции и латенции.

Под воздействием тех или иных факторов сдерживающие механизмы организма хозяина могут перестать работать, и тогда происходит реактивация вируса. Он переходит к полномасштабной репликации, начинает развиваться «дремлющая» герпетическая инфекция.

Заражение цитомегаловирусом может произойти еще в период внутриутробного развития плода. Ведь не зря ЦМВ по внутриутробному инфицированию занимает почетное первое место среди других агентов (частота внутриутробной инфекции достигает 1–2%). Необходимым условием заражения плода является вирусемия беременных, причиной которой может быть либо первый контакт с ЦМВ (первичная инфекция), либо реактивация «дремлющего» вируса (вторичная инфекция).

Опыт показывает, что большую опасность для плода представляет первичная инфекция. И это вполне естественно. При такой инфекции будущие матери серонегативны, т. е. у них отсутствуют антитела к вирусу, и иммунная система матери не может защитить плод от ЦМВ.

При вторичной инфекции беременные серопозитивны, а это значит, что плод «обеспечен» антителами, нейтрализующими активированный вирус. Именно поэтому вторичная инфекция и считается менее опасной для плода. Правда, ЦМВ, циркулирующий в крови серопозитивной матери, может ускользать от губительного действия специфических антител. Как ему это удается, можно только предполагать. Вполне вероятно, что вирус «скрывается» от антител внутри лейкоцитов или формирует защитную оболочку из белков хозяина (в частности, b-2-микроглобулинов).

После проникновения цитомегаловируса к плоду события могут развиваться по нескольким сценариям.

В большинстве случаев развивается бессимптомная инфекция без последствий для здоровья ребенка. Иногда инфицирование плода может стать причиной невынашивания, спонтанных абортов и мертворождаемости. У каждого десятого инфицированного новорожденного ЦМВ-инфекция проявляется сразу же после рождения в виде гидро- или микроцефалии и других чрезвычайно тяжелых пороков развития.

У 9–18% инфицированных детей цитомегалическая болезнь развивается в первые годы жизни (примерно между двумя и пятью годами).

Проявления ее, мягко говоря, неприятны: слепота, глухота, психомоторные расстройства и отставание в умственном развитии.

Постнатальное заражение цитомегаловирусом, как правило, особой угрозы для человека с нормально функционирующей иммунной системой не представляет. Обычно ЦМВ-инфекция протекает бессимптомно. Изредка она проявляется в виде гепатита, пневмонии или заболевания, напоминающего инфекционный мононуклеоз. Но и в этом случае все заканчивается благополучно. За болезнью следует выздоровление.

Ситуация меняется в корне, когда ЦМВ поражает людей с ослабленной иммунной системой, больных СПИДом, реципиентов после трансплантации органов и костного мозга, а также больных, получающих иммуносупрессоры.

Цитомегалическая болезнь развивается у 40% больных СПИДом. Чаще всего ЦМВ-инфекция проявляется в виде ретинитов, приводящих к нарушению зрения и слепоте, различных неврологических расстройств и поражения желудочно-кишечного тракта. Нередко развиваются синдромы поражения надпочечников и потери веса. Причем ЦМВ-заболевания имеют рецидивирующий характер, что создает дополнительные трудности при их лечении.

После пересадки органов и костного мозга активная цитомегаловирусная инфекция обычно развивается в первые четыре месяца после операции и очень часто является причиной заболеваний, и даже смерти реципиентов. Источником инфекции может стать реактивация собственного ЦМВ или повторное заражение реципиента через донорские органы, переливание крови и ее компонентов. У таких больных из-за приема цитостатиков и стероидов (или из-за основного заболевания) наблюдается иммуносупрессия, что и обеспечивает режим наибольшего благоприятствования для развития ЦМВ-заболеваний.

Правда, после трансплантации костного мозга в большинстве случаев болезнь является результатом реактивации своего собственного, эндогенного, вируса. А при пересадке органов активная ЦМВ-инфекция, как правило, обусловлена экзогенным заражением.

Интерстициальная пневмония, гастроинтестинальные расстройства, гепатиты — наиболее частые клинические проявления ЦМВ-инфекции. Вот только один, но весьма красноречивый пример: без своевременного лечения смертность среди больных, страдающих ЦМВ-пневмонией, после пересадки костного мозга достигает 85%!

Людям, перенесшим трансплантацию, цитомегаловирус опасен еще по одной причине. Существует предположение, что ЦМВ-инфекция играет определенную роль в патогенезе острых и хронических реакций трансплантата против хозяина. Не исключена вероятность того, что ЦМВ способен модифицировать иммунный ответ хозяина на вторжение чужака-трансплантата. И выражается это во влиянии вируса на эффекты цитокинов и «деятельность» генов, ответственных за продуцирование молекул главного комплекса гистосовместимости человека. Этот аспект «взаимоотношений» ЦМВ и иммунной системы человека привлекает внимание иммунологов, но им никак не удается понять сущность столь сложных отношений. Впрочем, это не единственная волнующая иммунологов проблема, связанная с вирусом.

По современным представлениям, самым эффективным оружием в борьбе с герпесвирусами являются цитотоксические Т-лимфоциты или, как их еще называют, Т-киллеры. Но и они, по-видимому, не всегда способны справиться с вирусами, и порой действия Т-киллеров сводятся к поражению инфицированных тканей. Выдвигается даже предположение об иммунопатогенетической природе ЦМВ-пневмонии. Базируется оно на том, что противовирусные препараты, подавляющие развитие многих ЦМВ-инфекций, связанных с повреждающим действием самого цитомегаловируса, не эффективны при ЦМВ-пневмонии.

Найти и обезвредить

Клинические проявления ЦМВ-инфекций многообразны: от очаговой цитомегалии до генерализованного процесса с поражением внутренних органов и центральной нервной системы. К тому же причиной некоторых заболеваний (в частности, серозного менингита, энцефалита и ретинита) может быть не только цитомегаловирус, но и другие инфекционные агенты. В таких случаях выяснить этиологию заболевания можно только с помощью лабораторных методов.

Трудно обойтись без лабораторного контроля и при определении стадии инфекции, поскольку далеко не всегда присутствие ЦМВ в организме проявляется клинической симптоматикой. Особенное значение лабораторные методы приобретают при наблюдении за течением ЦМВ-инфекции у больных с иммунодефицитными состояниями. К примеру, после пересадки костного мозга и органов риск развития ЦМВ-заболеваний возрастает в два раза при наличии вируса в моче или слюне реципиента. Если же цитомегаловирус циркулирует в крови, вероятность развития заболевания увеличивается в 6–7 раз. Эти сведения очень важны при выборе лекарственных препаратов: больным с идентифицированной виремией ЦМВ назначаются более сильные (и обычно более токсичные) противовирусные средства, а при профилактике ЦМВ-инфекции предпочтение отдают менее эффективным, зато и менее токсичным препаратам.

Серологические методы диагностики, основанные на выявлении специфических антител к вирусным антигенам, по ряду причин не удовлетворяют современным требованиям клинической практики. По уровню антител можно судить лишь о присутствии вируса в организме больного. Да и то только при условии, что у пациента отсутствуют иммунные нарушения, поскольку в этом случае гуморальный ответ не всегда адекватен, и к тому же для его формирования требуется много времени.

Кроме того, изменение уровня антител далеко не всегда обусловлено наличием в организме вируса. К аналогичному эффекту может привести массированная гемотрансфузия и применение иммуноглобулинов в качестве терапевтических средств.

На сегодняшний день для получения достоверной информации об этиологии, стадии и течении процесса нередко используется несколько способов. Культивирование вируса и реакция полимеризации цепей вирусной ДНК (ПЦР) позволяет определить тип вируса, а выявление вирусных антигенов с помощью моноклональных антител позволяет установить фазу процесса.

Традиционный метод выделения вируса на культуре клеток имеет два недостатка: он занимает довольно много времени (до 8 недель) и обладает недостаточной чувствительностью. Качественная ПЦР-диагностика обладает чрезвычайно высокой чувствительностью и позволяет выявить мизерные количества ДНК определенного вируса. Но с ее помощью врач не может получить информацию о количестве вирусной ДНК, а при лечении ЦМВ-инфекции без такой информации обойтись просто невозможно. Это прекрасно иллюстрирует пример из клинической практики.

После пересадки сердца пациенты с довольно высоким уровнем виремии ЦМВ (50–100 геном/эквивалентов) в антивирусной терапии не нуждаются. Но если бы врачи опирались исключительно на положительные результаты качественной оценки, не имея данных об уровне виремии, они бы обязательно назначили совершенно ненужные больному противовирусные препараты.

Определение количества вирусной ДНК в сочетании с идентификацией типа вируса, которое, кстати, можно проводить с помощью модифицированного петербургскими специалистами метода, значительно повышает результативность лечения. И все потому, что таким способом можно определить уровень вирусной активности, следить за течением инфекции, оперативно оценивать эффективность противовирусной терапии и своевременно заменить препарат при появлении лекарственной резистентности.

Большинство специалистов практически во всем мире при лечении ЦМВ-инфекции назначают больным монотерапию специфическими противогерпетическими препаратами. Хотя есть, конечно, и приверженцы устаревших методов лечения.

В России, к примеру, до сих пор продолжаются дебаты об эффективности иммуномодуляторов и противогерпетических вакцин в лечении герпетических инфекций.

Врачи, отдающие предпочтение вакцинотерапии, утверждают, что иммунизация вакциной у иммунологически здорового человека приводит к формированию сильного специфического противогерпетического иммунитета. Сторонники применения иммуномодулирующих препаратов обосновывают свою позицию тем, что иммуномодуляторы способны изменять естественно сложившуюся активность специфического иммунитета.

С точки зрения иммунолога оба подхода уязвимы.

Иммунизация иммунологически полноценного и, как правило, инфицированного человека (а по некоторым данным, 90% людей старше 18 лет являются носителями «ползучих» вирусов) не в силах качественно изменить сложившийся специфический иммунитет. Вакцинация приводит лишь к увеличению уровня специфических антител, а они (и это подтверждает практический опыт) не могут обеспечить должную защиту организма при герпесвирусных инфекциях.

Иммуномодуляторы в лабораторных исследованиях действительно изменяют функциональную активность некоторых иммунокомпетентных клеток, но воздействие таких препаратов на иммунную систему при всем желании трудно считать высокоспецифичным. И по этой причине их бессмысленно использовать при лечении заболевания с установленной этиологией и патогенезом.

Современные противогерпетические препараты — ациклические нуклеозиды — обладают высокой специфичностью и неплохо себя зарекомендовали в лечении различных герпетических инфекций, в том числе и цитомегаловирусных.

Механизм действия всех препаратов этой группы базируется на «жадности» вируса. Для репликации своей собственной ДНК генетический паразит использует нуклеозиды, содержащиеся в клетке-хозяине. Антигерпетический препарат поставляет в инфицированную клетку несвойственные ей нуклеозиды, и неразборчивый «материнский» вирус использует их при построении цепей «дочерней» ДНК. В итоге «дочерняя» ДНК получается дефектной, и вирус расплачивается за свою всеядность либо замедлением, либо прекращением процесса копирования. Словом, ациклические нуклеозиды оказывают вирусостатический эффект.

Высокая специфичность этих препаратов в отношении вирусов герпеса обусловлена тем, что первая фаза окислительного фосфорилирования естественных и синтетических нуклеозидов и сборка цепи вирусной ДНК контролируется исключительно ферментами вируса. Клеточные ферменты в этом процессе участия не принимают. Тем самым исключается возможность использования ациклических нуклеозидов при синтезе ДНК клетки-хозяина.

История применения первого ациклического нуклеозида ацикловира насчитывает два десятилетия. За это время он смог себя прекрасно зарекомендовать. Препарат обеспечивает терапевтический эффект у 75–95% больных, не оказывая при этом токсического действия. Пожалуй, единственный недостаток ацикловира — его низкая биодоступность (15–30%).

При создании следующего ациклического нуклеозида — валацикловира — фармакологи решили повысить этот показатель и успешно справились с поставленной задачей: биодоступность нового препарата достигла 70–80%.

Валацикловир представляет собой L-валиновый эфир ацикловира. При пероральном применении препарат очень быстро и практически полностью расщепляется в кишечнике и печени под действием валацикловиргидролазы на валин и ацикловир. И хотя эффективность валацикловира на 25–40% превышает эффективность ацикловира, последний и поныне остается единственным препаратом для внутривенного введения, который не обладает гемо-, гепато- и нефротоксическими свойствами и не оказывает иммуносупрессивного и тератогенного действия.

По клинической эффективности к валацикловиру чрезвычайно близок фамцикловир, несмотря на то, что «сферы их интересов» различны.

Вирусный фермент тимидинкиназа в 75–100 раз охотнее фосфорилирует фамцикловир, в то время как вирусная ДНК-полимераза отдает предпочтение валацикловиру.

Несомненным достоинством фамцикловира является хорошая всасываемость, а его активный метаболит — пенцикловир — способен к длительному пребыванию внутри инфицированных клеток в промежутках между пероральным применением препарата. Фамцикловир стал первым противовирусным препаратом, который смог значительно уменьшить продолжительность постгерпетической невралгии.

Ганцикловир отличается от ацикловира наличием третьего атома углерода и введением гидроксильной группы в ациклическую цепь.

Более высокую активность ганцикловира в отношении цитомегаловируса (по данным тестов in vitro, он в 25–100 раз эффективнее ацикловира) принято объяснять формированием более высоких концентраций продукта фосфорилирования ганцикловира в инфицированных клетках после удаления препарата из культурального супернатанта. Но ганцикловиру присуща дозозависимая токсичность, а наиболее важным побочным эффектом применения препарата является нейтропения. По этой причине в общей клинической практике ганцикловир почти не используется, а применяется, как правило, в критических случаях: при лечении ЦМВ-инфекции у больных СПИДом и у реципиентов после трансплантации органов и костного мозга.

Ациклические нуклеозиды, впрочем как и многие другие лекарственные средства, могут выступать в роли мутагенов, способствуя возникновению новых устойчивых к их действию штаммов вирусов. Мутации, обнаруженные в штаммах вирусов, резистентных к действию ациклических нуклеозидов, обычно затрагивают гены, кодирующие фосфорилирующие ферменты и вирусные ДНК-полимеразы.

Большинство клинических изолятов ЦМВ, устойчивых к ганцикловиру, имеют мутации в гене, ответственном за синтез фосфотрансферазы. А поскольку именно этот фермент отвечает за начальный этап фосфорилирования нуклеозидов до монофосфатов, то изменение его структуры, обусловленное мутациями, вполне естественно, приводит к нарушению фосфорилирования ганцикловира.

Впрочем, иногда резистентность к ганцикловиру обеспечивает и мутация в гене, кодирующем вирусную ДНК-полимеразу.

В последние годы обнаружены штаммы ЦМВ, имеющие двойную устойчивость к ганцикловиру и фоскарнету (который также используется в лечении ЦМВ-инфекций). Любопытно, что двойная резистентность была связана с наличием мутаций, функции которых разделялись: мутация гена, кодирующего ДНК-полимеразу, сообщала штамму устойчивость к фоскарнету, а мутации в гене, ответственном за синтез фосфотрансферазы, обеспечивала резистентность к ганцикловиру.

Столетняя война с ЦМВ продолжается, когда она закончится, неизвестно. На войне как на войне. Противники накопили опыт: ученые создают более новое, более эффективное оружие, а вирус учится приспосабливаться и отражать губительные удары…

Литература

  1. Киселев О. И., Виноградская Г. Р., Стукова М. А., Руденко В. И. Герпесвирусные инфекции: лекарственные препараты и ПЦР-мониторинг терапии // http://www.influenza.spb.ru/Herpes/book/herpes.htm
  2. Хахалин Л. Н., Соловьева Е. В. Герпесвирусные заболевания человека // http://www.clinpharma.com/magazine/journal5/gerp1.htm
  3. Маянский А. Н. Микробиология для врачей.— Нижний Новгород, 1999.— С. 392.
  4. Исаков В. А., Ермоленко Д. К., Исаков Д. В. Антивирусные препараты // Медикал маркет.— 1998.— № 29.— С. 26–28.
  5. Т. Андронова, Б. Пинегин. Мурамилпептиды — иммунотропные лекарственные средства нового поколения // Врач.— 1998.— № 11.— С. 32–36.




© Провизор 1998–2017



Грипп у беременных и кормящих женщин
Актуально о профилактике, тактике и лечении

Грипп. Прививка от гриппа
Нужна ли вакцинация?
















Крем от морщин
Возможен ли эффект?
Лечение миомы матки
Как отличить ангину от фарингита






Журнал СТОМАТОЛОГ



џндекс.Њетрика