Глава 12
Вирус Эбола

Вспышка геморрагической лихорадки Макона, какой бы трагической она ни была, дала нам уникальную возможность собрать эмпирические наблюдения, касающиеся биологии и эволюции вируса Эбола. Твердо установленные данные пришли на смену умозрительным рассуждениям. Мы начнем с самого начала и обсудим семейство Filoviridae, которое состоит из трех родов: Ebolavirus, Marburgvirus и Cuevavirus. Среди этих родов и среди пяти идентифицированных видов рода эболавирусов существует обширный спектр патогенности в отношении людей и других приматов. Знаменитый эболавирус Рестона стал известен после того, как вызвал смертоносную вспышку заболевания у обезьян, живших в одном американском виварии. Страх перед смертоносной вирусной геморрагической лихорадкой, угрожавшей разразиться в сердце США, был почти осязаемым, но малообоснованным. Вспышки, которые привлекли наше внимание в центральной Африке, были связаны с тяжелым, часто смертельным заболеванием людей и приматов. Вспышки среди людей протекали одновременно с вымиранием живших в дикой природе животных (Leroy, Rouquet et al., 2004). Эти вспышки порождают такой страх, потому что вирус реплицируется с невероятной эффективностью, не поддается лечению и приводит к сильному воспалительному ответу, вызывающему типичные симптомы для филовирусных инфекций: чрезвычайно высокая температура, кровоизлияния из мелких сосудов и нарушения свертывания крови. Ирония заключается в том, что быстрота, с которой инфекция поражает жертву, и ужасные симптомы заболевания являются теми факторами, которые препятствуют способности поддерживать устойчивую цепь передачи инфекции от человека к человеку. Вирус слишком патогенен, для того чтобы вызвать пандемию. Для передачи вируса необходим прямой контакт с телесными жидкостями инфицированного человека, поэтому сочетание эффективных карантинных мероприятий, отслеживание контактов и оснащение лечебных учреждений средствами личной профилактики, как правило, прекращает вспышку. Эти меры не были бы столь эффективными, если бы вирус распространялся воздушно-капельным путем, то есть при кашле и чихании. Таким может быть сценарий следующей пандемии гриппа или других респираторных заболеваний, таких как тяжелый атипичный респираторный синдром, которые могут передаваться воздушно-капельным путем в виде мелкодисперсных аэрозолей и распространиться по миру в считанные дни или недели.

Высокопатогенные филовирусы обязаны своим успехом (по крайней мере в том, что касается способности вызывать заболевание у человека) первоклассной системе ухода от иммунного ответа, а также способности поражать широкий спектр разнообразных клеток и тканей (Zampieri, Sullivan, Nabel, 2007). Естественные системы противовирусной защиты, которые наши организмы и составляющие их клетки используют для выявления вирусной инфекции и для ответа на нее, буквально обходятся патогенными филовирусами, которые оставляют организм беззащитным перед своим вторжением. Вирус развил у себя механизмы, которые препятствуют распознаванию патогена клеточными рецепторами, реагирующими на чужеродную вирусную рибонуклеиновую кислоту в цитоплазме. При отказе этих систем раннего внутриклеточного оповещения они теряют способность мобилизовать секрецию интерферона в ответ на вирусную инфекцию. К инфицируемым клеткам относятся также CD4⁺ и CD8⁺ лимфоциты, то есть те самые клетки, которые отвечают за продукцию антител и за клеточно-опосредованный иммунитет. Помимо этого, филовирусы обладают способностью к посттранскрипционным исправлениям в транскриптах мРНК. Эта способность имеет место и у других вирусов порядка Mononegavirales. Другими словами, информация, закодированная в мРНК, может отличаться от информации, закодированной в гене (Volchkov et al., 2001). Этот механизм позволяет вирусу синтезировать множество разных форм оболочечного гликопротеина, пользуясь всего одним геном. Одна из форм не связана с оболочкой вириона, но находится в цитоплазме свободно. Эта растворимая форма гликопротеина является отвлекающим маневром, с помощью которого вирус отводит удар антител от вириона и инфицированной клетки. Свободно плавающий белок в еще большей степени ослабляет нашу способность к подавлению инфекции; это необычный эпитоп, который направляет иммунный ответ таким образом, что ответ не оказывает действия на инфицирующую способность самого вируса. Вирус инфицирует макрофаги и дендритные клетки, которые инфильтрируют ткани и органы тела, широко разнося вирус по организму. Цитолиз дендритных клеток также препятствует осуществлению врожденного противовирусного ответа и предотвращает представление вирусных антигенов адаптивному плечу иммунной системы. Такой богатый арсенал позволяет вирусу реплицироваться с очень высокими титрами в тканях и в телесных жидкостях, и поэтому непосредственный контакт с телесными жидкостями обеспечивает эффективный перенос вируса в организм нового хозяина.

Передача вируса Эбола в виде мелкодисперсного аэрозоля представляется очень редкой, если она вообще возможна. Вероятно, оказавшиеся в воздухе частицы нестабильны, или же количество вирусов, содержащихся в мелких частицах, недостаточно для передачи инфекции новому хозяину. Альтернативно, ротоглотка и легкие могут не быть оптимальными входными воротами инфекции. Тем не менее важно отметить, что эболавирус Рестона может эффективно передаваться в эксперименте рото-носовым путем, и нельзя с полной уверенностью исключить воздушно-капельное заражение сотрудников Рестонской лаборатории (Marsh, Hanning, Robinson, 2011; WHO, 2009). Генетическое разнообразие, которое могут опробовать вирусы рода эболавирус, может быть достаточным для сохранения широкого спектра вирулентности у людей и, вероятно, различных степеней возможности к передаче воздушно-капельным путем среди прочих приматов за исключением людей (Miranda, Miranda, 2011). Генетические различия, лежащие в основе различия фенотипов, остается загадкой. Неясно, какое генетическое расстояние отделяет виды Эбола, которые могут распространяться в мелких аэрозольных частицах, от тех видов, для заражения которыми необходим тесный телесный контакт с достаточно большими количествами телесных жидкостей (можно только гадать, сохраняет ли первый тип вируса столь же высокий уровень патогенности).

Единичная фенотипическая разница, отличающая высокопатогенные типы эболавирусов (например, вирус геморрагической лихорадки Эбола) от вирусов, вызывающих доброкачественное заболевание (эболавирус Рестона), вполне понятна. Эта разница проистекает от различий на уровне взаимодействия вируса и хозяина, которое модулирует способность вируса к извращению наших врожденных и адаптивных иммунных ответов. Несмотря на дивергенцию нуклеотидных последовательностей, подлинный характер генетических различий, за счет которых кодируются разные патогенные свойства этих линий вирусов Эбола, остается загадкой, погруженной во тьму сложной и запутанной эволюционной истории. Неудивительно, что эти разнообразные вирусные визитеры, непрошено посещающие нас, обладают разной степенью вирулентности, так как они в течение длительного времени эволюционировали независимо друг от друга, возможно, в организмах разных хозяев, служивших для вирусов резервуарами.