Виктор Зуев - Многоликий вирус. Тайны скрытых инфекций
История шестая: Неожиданное – рядом, или Подострый склерозирующий панэнцефалит
В 1933 году американский врач Дж. Даусон описал тяжелое прогрессирующее дегенеративное заболевание детей и подростков. Наиболее ранними признаками болезни служили общее недомогание, утрата аппетита, постепенная потеря веса, жалобы на головокружение и головные боли. К ним вскоре присоединялись повышенная раздражительность и необыкновенная забывчивость, что сразу же, естественно, начинало сказываться на учебе. Ребенок становился плаксивым, плохо воспринимал и запоминал школьный материал, а позднее оказывался и вовсе неспособным усваивать новое.
Прогрессирование болезни вызывает быстрое снижение интеллекта, расстройство речи, изменения в письме. Появляются мелкие подергивания мышц конечностей, возникает двоение в глазах. Состояние все более ухудшается: нарушаются координация сложных движений, походка и целенаправленные движения; снижается мышечная сила; больной перестает узнавать обычные предметы. Спустя несколько недель или месяцев ухудшение зрения прогрессирует до слепоты, развивается недержание мочи, появляются быстрые, неритмичные, постоянно возобновляющиеся непроизвольные короткие сокращения отдельных мышц, а также толчкообразные быстрые излишние движения. Нередко последние этапы заболевания протекают на фоне развивающегося резкого истощения. Смерть обычно наступает через несколько месяцев после начала заболевания, которое, как подмечено, особенно стремительно прогрессирует в более раннем возрасте. У детей старшего возраста болезнь может протекать с периодами улучшения, продолжающимися иногда до нескольких недель, а то и месяцев. В таких случаях общая продолжительность болезни увеличивается до 8 и даже до 10 лет, однако она неизбежно заканчивается смертью.
Причины этого заболевания, известного под названием подострый склерозирующий панэнцефалит (сокращенно – ПСПЭ), долгое время оставались неизвестными. Но вот с середины 1960-х годов исследованием ПСПЭ начинают заниматься вирусологи. А побудило их к этому обнаружение Дж. Даусоном в клетках головного мозга погибших от ПСПЭ детей определенных образований (рис. 10). Данная находка заинтересовала ученого потому, что подобного рода структуры, называемые тельцами включений, нередко образуются в клетках разнообразных тканей при вирусных заболеваниях: оспе, бешенстве, герпесе, кори, эпидемическом конъюнктивите, гриппе, аденовирусной инфекции и др.
Рис. 10. Тельца включений (показаны стрелками) в культуре клеток мозга, полученных от пациента, страдавшего подострым склерозирующим панэнцефалитом
Тельца включений при перечисленных заболеваниях представляют собой скопления размножающихся вирусных частиц. Они достигают значительных размеров – от 0,2 до 25 мк[8] – и могут быть круглой, овальной, удлиненной или эллипсовидной формы. Их расположение в клетке неодинаково при различных заболеваниях. Так, например, при бешенстве и оспе тельца включений формируются в цитоплазме клеток, при герпесе и желтой лихорадке – в ядрах. Характер расположения, внешний вид, свойства (отношение к красителям) телец включений служат характерными признаками некоторых вирусных заболеваний, а большие размеры позволяют их легко обнаружить с помощью обычного светового микроскопа. К примеру, обнаружение телец включений играет важнейшую роль в лабораторной диагностике таких вирусных заболеваний, как бешенство и оспа.
А теперь, читатель, ответьте на такой вопрос – что интересует врача, выслушавшего жалобы больного, в первую очередь? Да, безусловно, его анализ крови.
Кровь, питающая клетки организма кислородом и снабжающая их всем необходимым для жизни, выводящая углекислоту и шлаки, постоянно присутствует во всех «уголках» нашего организма. И, несмотря на упорное стремление поддерживать свой состав на постоянном уровне, кровь, конечно же, быстрее всех других составляющих организма реагирует на происходящие сбои в его работе.
А потому вирусологи прежде всего решили заглянуть в кровь больных ПСПЭ детей. Ведь если ПСПЭ – вирусное заболевание, то наверняка организм ответит образованием антител на вирус-возбудитель. Заглянули – и поразились: в крови больных ПСПЭ детей обнаруживались высокие титры противокоревых антител (титр – это наименьшее количество исследуемого материала, в котором еще определяется противовирусная активность антител).
Для того чтобы оценить всю сенсационность этой находки, следует напомнить, что и у нас с вами, читатель, в крови присутствуют противокоревые антитела (ведь мы в большинстве своем переболели в детстве корью). И в нашем организме титр таких антител соответствует разведению сыворотки крови примерно 1:40. В крови же детей, страдающих ПСПЭ, титр противокоревых антител нередко достигает 1:16 000!
Этот факт не говорил, он кричал! Скрупулезное изучение клеток головного мозга погибших от ПСПЭ детей подтвердило наличие в них телец включений, как две капли воды похожих на включения, характерные для вируса кори. Исследователи пошли дальше. Из мозговой ткани больных приготовили сверхтонкие срезы, которые можно рассматривать не только в световой, но и в электронный микроскоп. Этот прибор позволил выявить внутри таких телец включений большие скопления кореподобных вирусных частиц. Наконец, последнее косвенное доказательство причастности вируса кори к этому фатальному заболеванию получили с помощью метода флуоресцирующих антител.
Обычные (не сверхтонкие) срезы мозговой ткани погибших от ПСПЭ детей обрабатывают иммунными сыворотками, содержащими помеченные светящимся веществом антитела к различным вирусам. Свечение тканевых срезов будет наблюдаться только в том случае, если антитела свяжутся с вирусом, находящимся в ткани. Из схемы (рис. 11) легко понять, что антитела, не соответствующие данному вирусу, не смогут с ним связаться и потому при отмывании среза ткани будут с него смыты. Если же сыворотка с меткой содержит как раз те антитела, которые соответствуют находящемуся в клетке вирусу, то они легко свяжутся с ним и отмыванием их уже нельзя будет удалить с поверхности среза. В таком препарате мы и увидим на срезе участки свечения.
Рис. 11. Схематическое изображение принципа метода флуоресцирующих антител: А – в реакции использованы антитела, соответствующие данному вирусу; обработанные препараты клеток светятся (реакция положительная); Б – в реакции использованы антитела, не соответствующие данному вирусу; при промывании такого препарата не связавшиеся с вирусом (антигеном) антитела удаляются, свечения не будет (реакция отрицательная)
Срезы мозговой ткани больных ПСПЭ обрабатывали различными сыворотками со светящейся меткой. Пораженные мозговые клетки светились ярким изумрудным светом только в том случае, когда срезы обрабатывали противокоревой сывороткой (рис. 12).
Рис. 12. Свечение клеток мозга больного подострым склерозирующим панэнцефалитом, обработанных противокоревой флуоресцирующей сывороткой
Можно было только радоваться быстрому успеху исследователей. Казалось, до получения прямого доказательства коревой природы заболевания остается всего один шаг – нужно лишь выделить из пораженной мозговой ткани коревой вирус. Но именно здесь ученых подстерегали большие трудности. И шаг этот растянулся на годы напряженнейших поисков в различных лабораториях мира.
Не буду нагружать читателя подробностями различных подходов к решению данной проблемы.
Отмечу лишь, что настоящий успех в поиске выпал на долю группы исследователей из Национального института неврологических заболеваний в городе Бетесде (США). Коллектив американских вирусологов, руководимый Луизой Хорта-Барбозой, применил так называемый метод смешанных культур клеток: в матрасах вырастили однослойную культуру раковых клеток человека HeLa[9] и на этот «ковер» поместили клетки мозговой ткани больного ребенка, предварительно обработанные трипсином. Прошло несколько дней, и клетки HeLa начали сморщиваться, отъединяться друг от друга, а затем и вовсе распадаться. В чем тут было дело? Оказалось, в вирусе кори!
Действительно, в питательной среде такой двуслойной культуры клеток накапливалось все больше и больше вируса кори, который можно было очень просто определить, заражая чувствительные к нему новые клеточные культуры или, еще проще, рассмотрев такую питательную среду в электронный микроскоп.
