ГЛАВА 9. ПИКОРНАВИРУСЫ

Пикорнавирусы составляют большую группу вирусов, по­ражающих человека и теплокровных животных. Согласно последней классификации и номенклатуре вирусов [Mat­thews R., 1982; см. также Каверин H.

Семейство пикорнавирусов (Picornaviridae)включает 4 рода — Enterovirus(энтеровирусы), Cardiovirus (вирус энцефаломиокардита), Rhinovirus(риновирусы), Aphthovirus (вирус ящура) и ряд неклассифицированных вирусов. Под­разделение на роды основано на деталях структуры РНК, ■физико-химических свойствах вирионов, типе патологических процессов и совокупности других признаков. Роды энтеро- и риновирусов многочисленны и насчитывают соответственно более IOG и ПО вирусов, в остальных родах — менее 10 виру­сов в каждом. Общее число вирусов этого семейства превы­шает 230.

Вирионы являются икосаэдрами с диаметром 24—30 нм. Капсид состоит из 60 морфологических единиц, а каждый капсомер является четвертичной надмолекулярной структурой, состоящей из 4 молекул белка. Кроме того, в состав вирио­на входят 1—2 молекулы протомера VPO,из которых фор­мируются белки VP2и VP4.Субструктурой капсида являются пентамеры, оболочка вириона представляется как ассамблея 12 пентамеров, в связи с чем моделью капсида служит доде­каэдр. Четыре молекулы протомера (капсомера, составляю^ щего 60 структурных единиц капсида) «смонтированы» таким образом, что части белков VPl, VP2и VP3экспонированы наружу, а белок VP4находится на внутренней части протоме­ра и ковалентно связан с вирусной РНК. C белком VPl связаны распознавание вирусных рецепторов и протективный иммунитет, однако антигенные свойства определяются пре­имущественно четвертичной структурой капсомера.

Геном пикорнавирусов представляет собой положительно­полярную однонитевую РНК, содержащую от 7209 (ринови- рус 14человека), до 8450 (вирус ящура) оснований (молеку­лярная масса от 2,50?10⁶до 2,74?10⁶) с кодирующей обла­стью размером 2178—2332 аминокислотных остатка. На ее 5'-конце имеется ковалентно связанный полипептид, состоя­щий из 22—24 аминокислотных остатков (VPg),и на 3'-кон­це— поли (А)-последовательность из 35—100 оснований. Кроме того, у кардио- и афтовирусой имеются поли (Ц) -пос­ледовательности.

Рис. 9. Нарезание белков полиовируса (схема). Pl, Р2 и РЗ обозначают три основных процессированных участка вирусного полипротеина. В скоб­ках указаны молекулярные массы белков.

Схематически геном пикорнавирусов можно разделить па три части: примыкающую к 5'-концу, среднюю и примыкаю­щую к З'-концу. Первая треть генома (Pl)у кардио- и афтовирусов начинается с поли (Ц)-последовательности (со­ответственно 180 и 400 оснований), затем следует лидерная последовательность (L); эти две последовательности отсутст­вуют у энтеро- и риновирусов. У всех пикорнавирусов следуют гены структурных белков в следующем порядке: VP4—VP 2— VP3—VPl(области IA, IB, ICи ID).Вторая часть генома (Р2) имеет кодирующие области 2A, 2В и 2С, функции кото­рых неясны. Третья часть генома (РЗ) содержит последова­тельно гены VPg (ЗА или ЗА, ЗВ), гены протеазы (ЗС) и полимеразы (3D).

Как уже указывалось, вирионы имеют 4 капсидных белка с молекулярной массой 23 267—33 521 (VPl), 24 699—29 985 (VP2),24 323—24 410 (VP3)и 7178—8480 (VP4)и белок VPg:Кроме того, в ходе репликации синтезируется еще 5 бел­ков, в числе которых вирусные РНК-полимер аза и протеаза (рис. 9).

Здесь же целесообразно отметить, что определенная для каждого вируса антигенная структура формируется лишь при образовании плотной, с наиболее низким уровнем свободной энергии, надмолекулярной структуры из 4 вирионных белков.

более того вирионы и пустые капсиды с менее плотной упа­ковкой надмолекулярных структур вирионных белков имеют не только меньшую плотность, но и антигенную структуру, отличную от антигенной структуры плотно упакованных в капсомерах вирионных белков. Соответственно антигенную' специфичность интактных вирионов обозначают Dили N,а пустых капсидов — Cили Н. У них не обнаруживается общих антигенных детерминант. Последние имеются у пустых кап­сидов (в том числе искусственно образованных) и прокапси­дов, у которых место белков VP2и VP4занимает их пред­шественник VPO.

В клетках обнаружены предшественники прокапсидов — 14 S-структуры, которые могут быть получены и искусственно* в виде пентамеров при искусственной диссоциации капсидов. Обе структуры имеют одинаковую антигенную специфич­ность, обозначаемую как S-специфичность. При дальнейшей диссоциации образуются 5S структуры, содержащие по одной молекуле VPl, VP2и VP3.

Основными этапами репродукции вирусов этой группы яв­ляются адсорбция на клеточных рецепторах, проникновение через эндоцитарные вакуоли, депротеинизация вирионов и проникновение PHK в цитоплазму, синтез пропептида, коди­руемого всей вирионной PHK и котрансляционное его наре­зание, репликация вирусной РНК, формирование прокапси­дов, заполнение их дочерней вирионной РНК, формирование нуклеокапсидов и выход вирионов из клеток (рис. 10).

Вирионы взаимодействуют с клеточными рецепторами белком VPl,который является «антирецептором», имея ком­плементарный сайт узнавания. В процессе взаимодействия с клеточной мембраной и проникновения в клетку с помощью пиноцитоза вирионы теряют белок VP4и разрушаются, вири­онная PHK попадает в цитоплазму.

Рис. 10. Репликация пикорнавирусов и возможные функции VPg (схема).

1 — VPg; 2 — поли(А); 3 — плюс-цепь РНК; 4 — минус-цепь РНК; РФ—репликативная форма; РП — репликативный предшественник.

■4

на VP2и VP4,происходит плотная укладка капсомеров в формируются зрелые вирионы.

В опытах с сыворотками против отдельных пептидов, со­ставляющих капсид полиовируса, было показано, что во вре­мя морфогенеза вируса развиваются конформационные изме­нения белков [Wiegers, Dernick R., 1985]. Так, антигенные сайты VPlи VP2,перекрестно реагирующие у всех трех серотипов вируса полиомиелита, постепенно теряются с по­верхности частиц прокапсида, а у зрелого вируса вовсе отсутствуют. Но сыворотка против VP3распознает макси­мально экспонируемые антигенные сайты зрелого вируса. Эта сыворотка не обнаруживает межтиповых «перекрестов» в зрелом вирусе, пустых капсидах и 14S предшественниках,, однако такие «перекресты» выявляются в денатурированных полипептидах и 5S частицах каждого серотипа.

Разрушению клетки при выходе из нее вирионов пред­шествуют многие повреждающие ее воздействия вируса: угнетение синтеза клеточных ДНК, PHK и белка, причем последний блокируется на стадии инициации, в результате чего рибосомы, начавшие уже синтез, диссоциируют, а новые комплексы не образуются. Это воздействие пикорнавирусов проявляется и при смешанной инфекции. Предполагают, что неструктурные белки пикорнавирусов модифицируют рибосо­мы таким образом, что они перестают взаимодействовать с обычными мРНК ([Медведкина О. А. и др., 1974]. Возможно, что это связано с инактивацией одного из клеточных факторов инициации, ненужного для пикорнавирусов [Rose J. et al., 1978]'. Однако самб по себе подавление синтеза клеточных макромолекул еще не объясняет причин лизиса клеток, со­провождающего выход из них вирионов.

Перейдем к обсуждению возможных источников проис­хождения и путей эволюции пикорнавирусов.

Пикорнавирусы составляют большую группу (семейство) вирусов. В пределах группы выделяют более мелкие группы (роды): энтеровйрусы, кардиовирусы, риновирусы, афтовиру- сы, которые поражают человека, 36 энтеровирусов животных, 3 кардиовируса, 113 риновирусов человека, 4 риновируса жи­вотных, 7 вирусов ящура и более 30 вирусов, поражающих насекомых. Среди энтеровирусов человека отдельно выделя­ют по ряду признаков 3 полиовируса, 23 вируса Коксаки А и 6 вирусов Коксаки В,1—3 вируса гепатита А, вирус острого

геморрагического конъюнктивита; остальные либо относят к вирусам ECHO,либо обозначают как энтеровирусы. Под­разделения на роды проведены по разным признакам (ста­бильность в кислой среде, плотность вирионов, характеристи­ка генов), а внутри родов — по характеристике вызываемых заболеваний (полиомиелит, гепатит и др.) и «рангу хозяев».

Более объективное соотношение между разными предста­вителями этого обширного семейства дают исследования нук­леотидных последовательностей. В частности, при сравнении генов протеазы и VPgвирусов ECHO,риновирусов, вирусов ящура и энцефаломиокардита было выявлено большое сход­ство VPgи наличие консервативной области в гене протеазы вирусов человека.

Ранее к пикорнавирусам относили также изометрические , рибофаги (Leviviridae)и некоторые вирусы растений. Позже они были исключены из этой группы, хотя возможное родст­во некоторых вирусов растений с пикорнавирусами будет , позже обозначено. Вирус Нодамура также исключен из этой группы, поскольку он имеет сегментированный геном.

Калицивирусы имеют слишком много отличий от пикорна- вирусов и потому были выделены в самостоятельное семей­ство [Cooper P. et al., 1978].

Для понимания возможных источников происхождения пикорнавирусов рассмотрим примыкающие к ним группы РНК-содержащих вирусов, у которых геномом является одно- нитевая PHK с позитивной полярностью. При этом постара­емся отвлечься от привычных представлений, что есть глав­ное, а что второстепенное в классификации вирусов. R. Mat­thews (1982) описал 29 таких групп вирусов, преимущественно поражающих растения. О 13 из них слишком мало известно, 11 имеют на б'-конце кэп-структуры. Рассмотрим поэтому оставшиеся 5 групп. Две из них имеют геномы без метилиро­ванных кэп-структур, но и без ковалентно связанного с 5'- концом терминального белка. Три других группы — вирусы группы мозаики южных бобов (Sobemovirus), вирусы груп­пы мозаики коровьего гороха (Comovirus)и вирусы группы кольцевой пятнистости табака (Nepovirus), — обладая гено­мом в виде однонитевой PHK с позитивной полярностью, имеют на б'-конце ковалентно соединенный белок (полипеп­тид) с небольшой молекулярной массой. Любопытно, что у ’ группы первой вирусов (вирусы мозаики южных бобов, розе­ток турнепса) небольшая PHK (1,4? IO⁶) не имеет на З'-конце ни поли^А)-последовательности, характерной для PHK с по­зитивной полярностью у многих вирусов, ни тРНК-подобной структуры, которые имеют PHK многих вирусов растений.

Оба сегмента PHK вируса Нодамура кодируют синтез разных белков: PHKl — белка с молекулярной массой 6105? ?10³, РНК2 — белка с молекулярной массой 43 000 — пред­шественника капсидного белка p40 [Newman J. et al., 1978].

Две группы вирусов являются бипартитными, но каждая из двух молекул их PHK построена одинаково: на 5^z-κoH∏,e имеется ковалентно связанный белок с молекулярной массой около 5000 (комовирусы) или 30 000—60 000 (неповирусы), а на 3'-конце — поли (А)-последовательности. Суммарная моле­кулярная масса PHK у вирусов первой группы составляет 3,8XlO⁶, 2-й — 4,1 ? IO⁶-5? IO⁶.

Более подробно изучен вирус мозаики коровьего гороха. Несмотря на бипартитность, суммарная PHK его построена по типу PHK пикорнавирусов. На PHKl с молекулярной мас­сой 2,4?10⁶закодированы геномно-связанный белок и про­теолитический белок, а также, вероятно, вирусспецифическая полимераза, т. е. этаPHK соответствует участку PHK поли­овирусов, начиная с генов для неструктурных белков. На РНК.2 с молекулярной массой l,4?10⁶закодированы два, а по более новым данным, 4 структурных белка вируса. Вирус образовывает три вида частиц с коэффициентами седимента­ции 58; 98 и 118S (частицы Т, Mи В) и разными плотностями (1,29; 1,41 и 1,44 г/мл). Все три вида частиц имеют один и тот же диаметр — около 28 нм, разные их плотность и коэф­фициенты седиментации зависят от различного содержания в них PHK (25% и 37%). Все они построены по кубическому типу симметрии и состоят из 60 капсомеров. Известны 12—13 членов этой группы, между которыми существует серологиче­ское родство. Они поражают разные виды растений.

Вирус мозаики коровьего гороха реплицируется по типу репликации пикорнавирусов. Меньшая нить PHK кодирует 4 структурных белка, предшественником которых является полипротеид с молекулярной массой 105000. Большая нить PHK кодирует полипротеид с молекулярной массой 200 000, продуктами которого являются белки с молекулярной массой 32 000, 58000, 24 000, 87 000 и VPg.Протеолитическое рас­щепление происходит, как показано на рис. 12, многоэтапно, с участием двух вирусных протеаз [Wellink J. et al., 1986].

Стратегия генома вируса мозаики коровьего гороха, та­ким образом, весьма сходна со стратегией генома пикорна­вирусов. В табл. 6 представлены вирусы, имеющие VPgна б'-концах их позитивно-геномных PHK {Вартапетян А. Б., 1982].

В группе вирусов кольцевой пятнистости табака насчиты­вается 28 вирусов; лишь некоторые из них имеют серологи­ческое родство. Строение их генома примерно такое же, как у вирусов предыдущей группы: ген структурного белка рас-

Рис. 12. Протеолитическое нарезание первичных продуктов трансляции мРНК и вРНК CPMV(схема). Двойными линиями показаны открытые рамки считывания; в скобках — молекулярная масса (?10³).

положен на PHKl, гены функциональных белков — на РНК2. Три вида частиц (Т; Mи В) различаются по содержанию в них РНК, коэффициенту седиментации и по плотности, но морфологически одинаковы, представляют собой икосаэдры диаметром около 28 нм.

Третичная структура белков сходна у риновирусов и ви­руса мозаики южной фасоли—собемовируса [Rossman М. et al., 1985].

Попытаемся определить возможное происхождение пикор- навирусов и сходных с ними групп вирусов. Несомненно, что вирусы, поражающие про- и эукариотов, различаются синте­зом макромолекул в этих системах. Так, мелкие фаги типа MS2(левивирусы), кстати, довольно многочисленные, имеют просто устроенный геном, на котором закодированы три гена, считывающиеся отдельно, как и мРНК прокариотов. У вирусов эукариотов с позитивно-полярным геномом неза­висимо от морфологии (палочковидные, икосаэдрические, обо­лочечные) PHK нередко имеет кэп-структуру на б'-конце и поли (А)-последовательность на З'-конце молекулы, а у виру­сов растений нередко вместо поли(А)-последовательности к З'-концу прикреплена ковалентно одна из тРНК.

У 4 групп вирусов — пикорнавирусов, вирусов групп моза­ики южных бобов, мозаики коровьего гороха и кольцевой пятнистости табака — вместо кэп-структуры к 5'-концу моле­кулы PHK прикреплен ковалентно небольшой белок (поли­пептид), который не играет никакой роли в трансляции, поскольку РНК, образующая полирибосомы, вначале лишает­ся этого белка. Группа калицивирусов в этом отношении сходна с 4 названными группами вирусов, так как не имеет кэп-структуры, хотя не имеет и 5'-терминального полипепти-

да, стратегия генома этой группы вирусов имеет отличия от таковой рассматриваемых 4 групп вирусов (см. табл. 6), Поэтому напрашивается вывод о том, что пикорнавирусы,. собемавирусы, комовирусы и неповирусы имеют общее про­исхождение, являясь дериватами сравнительно поздних, эукариотов — насекомых, млекопитающих, высших растений.. Возможно, насекомые явились «передатчиками» своих виру­сов животным и растениям или же переносчиками этих групп; вирусов от растений животным, о чем свидетельствует переда­ча некоторых комовирусов насекомыми. Переносчиками непо- вирусов могут быть нематоды, у которых пока не обнаружены, вирусы, хотя, можно не сомневаться, что они существуют. Сходство структуры и стратегии геномов 4 групп вирусов,, поражающих насекомых, млекопитающих и высшие растения,, позволяет отнести время их возникновения к сравнительно позднему периоду эволюции органического мира.

Вместе с тем становится понятным, что такой признак, каю фрагментарность генетического материала и даже мультипар- титность вирусов, является не столь уже важным в плане- эволюционной систематики.

О возможном источнике происхождения по крайней мере некоторых РНК-содержащих вирусов свидетельствуют резуль­таты опытов по гибридизации их PHK с рибосомными и дру­гими клеточными РНК.

Так, PHK вирусов полиомиелита, Менго и Коксаки гибри- дизуются с 28Sи 18S PHK высших эукариотов, но не низших (дрожжей), и прокариотов, причем это не было связано с гибридизацией участков, богатых Г + Ц [McClure M., Per­rault J., 1985]. Затем в жестких условиях была проведена гибридизация геномов вирусов Синдбис, везикулярного сто­матита и реовирусов с 28S PHKклеток HeLa.М. McClure и-. J. Perrault (1986) - полагают, что феномен «Patchy comple­mentary»лежит в основе полученных ими результатов, кото­рые были дополнены опытами по взаимной гибридизации геномов. При этом были выбраны вирусы с разной величиной, и разной стратегией геномов: позитивно-полярный вирус Син­дбис (11,7 кб), мультисегментный реовирус с двунитевой PHK (23 кб) и негативно-полярный вирус везикулярного^ стоматита (11,2 кб). В опытах по взаимной гибридизации были получены положительные результаты гибридизации ге­номов реовируса и вируса Синдбис с геномом полиовируса.. Необходимо, однако, отметить, что гибриды были получены как с VSV (—)РНК и 28S РНК, так и VSV ( + )PHK и 28SРНК. Что же касается реовируса, то гибридизация рибо­сомных PHK происходила с большими (L) фрагментами генома реовируса, причем реовирусная PHK гибридизовалась как с 28S, так и с 18S рибосомной РНК. Полученные данные-

можно трактовать по-разному: либо речь идет об эволюцион­ной (отдаленной) общности, либо о возможной репликации вирусных и клеточных РНК, либо гибридизация отражает ■особенности вторичной структуры PHK рибосом и вирусов. Возвращаясь к пикорнавирусам, отметим следующее.

Вирус паралича сверчков оказался серологически близким к вирусу энцефаломиокардита мышей. Первый вирус был вы­делен сначала в Австралии от сверчка Teleogryllus Oceanian, он вызывал у нимф паралич задних ног, а затем смерть. Потом его обнаружили у нескольких видов. CrPVи DCV серологически родственны, остальные вирусы изучены плохо. Механизмы репликации исследованы мало. Что же общее для грызунов и сверчков? Может быть то, что мыши иногда пое­дают этих насекомых? Любопытно также, что некоторые пикорнавирусы насекомых нейротропны и вызывают парали­тические заболевания (вирусы паралича пчел). Не обеспечи­вает ли специализация в виде нейротропности возможность выхода пикорнавирусов в новые экологические ниши — завое­вание новых «хозяев»?

Небезынтересно отметить, что антитела против вируса паралича сверчков обнаружены у свиней, лошадей и рогатого •скота в Новозеландии [Scotti P., Longworth J., 1980]. При­чем эти антитела относятся к IgM, что свидетельствовало о яедавно перенесенной инфекции, а в Малайзии (чаще) и Ве­ликобритании (реже) в сыворотке крови людей были обна­ружены преципитирующие антитела против вируса Darna trima,относящегося к группе Nudaurelia β [McCallum F. et al., 1979].

К пикорнавирусам отнесены многие вирусы, поражающие насекомых. В обзоре М. Moore и соавт. (1985) упомянуты 22 таких вируса, у которых морфология, размер генома и виды белков в общем укладываются в рамки семейства пи­корнавирусов. Однако только три из них — вирус Gonometa, вирус паралича сверчков и вирус дрозофилы C — отнесены к собственно пикорнавирусам, остальные пока остаются неклас­сифицированными.

Вообще же эта группа вирусов, с одной стороны, распро­странена среди насекомых, с другой — поражает многие виды млекопитающих, поскольку серологически «следы» инфекции обнаружены у многих из них — свиней, лошадей, слонов. Ви- 'рус паралича сверчков, выделенный в Австралии, оказался тождественным вирусу дрозофилы C'[Reingenum C., ScottiP., 1976]. Однако большинство вирусов насекомых не имеют серологического родства между собой [Moore М. et al., 1985].

К сказанному надо добавить, что пикорнавирусы могут длительно персистировать в тканях нервной системы [Bra- hic М. et а!., 1985].

Поскольку многие пикорнавирусы, поражающие человека^ имеют аналоги, поражающие млекопитающих, можно предпо­ложить, что эволюция их шла вместе с эволюцией млекопи­тающих. Причем наряду с внутривидовой эволюцией прима­тов, обезьян, человека был возможен обмен генами между более отдаленными видами, например, человеком и приручен­ными домашними животными или заселившими жилища грызунами.

Среди пикорнавирусов выделяют 4 рода, представители которых имеют более сходные черты в пределах рода, нежели между разными родами. Четко очерчен род афтовирусов— вирусы ящура, 7 сероваров которых близки между собой и по тонкому строению генома, и по кругу «хозяев» (парнокопыт­ные), и по характеру вызываемых инфекций [Brooksley J.,. 1982]. Это, несомненно, обособившаяся эволюционно ветвь- вирусов, поражающих млекопитающих. Столь же обособлен род кардиовирусов — и по тонкому строению генома, и по серологическим связям, по которым три мышиных вируса (ЕМС, Megro, ME)надо дополнить неожиданно сходным серо­логически вирусом паралича сверчков, настолько близким к вирусу энцефаломиокардита мышей, что оба вируса могут трактоваться как штаммы одного и того же вируса [Tonslav Т. et al., 1984].

То же самое следует сказать и о роде риновирусрв. Среди 113 риновирусов, поражающих человека, отмечаются слож­ные антигенные связи, а сами они имеют выраженный тро­пизм к дыхательным путям. Обилие риновирусов человека не­йдет ни в какое сравнение с немногими риновирусами до­машних животных (два коровьих и два лошадиных). Учи­тывая воздушно-капельный путь передачи риновирусов чело­века и острый характер вызываемых ими инфекций, следует думать о сравнительно позднем происхождении этих вирусов. Они могли возникнуть при довольно развитом обществе, с плотно населенными городами и интенсивно общающимся населением. Многочисленность сероваров риновирусов чело­века свидетельствует об интенсивно продолжающейся их эволюции. Что же касается риновирусов животных, то скорее следует думать о передаче их от человека к стойловым жи­вотным. Содержание коров и лошадей в стойле допускает возможность передачи заболеваний не столько воздушно­капельным путем (инфекции говорящих существ — людей), сколько через ведра и кормушки.

Наиболее пестрым по патогенезу вызываемых болезней является род энтеровирусов, для которых главным местом размножения служит кишечник. Поэтому можно полагать, что эволюция этих вирусов могла идти как сопряженно с эволюцией «хозяев» (энтеровирусы обезьян и человека), так

и путем межвидовых обменов (грызуны, домашние животные, люди). К сожалению, пока не представляется возможным не только составить родословное древо этой большой группы вирусов, но и хотя бы наметить межвидовые переходы. Веро­ятно, с помощью исследования геномов данных вирусов этот вопрос будет решен в ближайшее время.

C этой точки зрения интересны результаты сравнительных исследований вируса ECHO 9 и двух риновирусов (IAи 14СР]: их протеаза в высокой степени консервативна и в то же время отличается от протеазы вирусов животных (ЕМС, вирус ящура) и растений (вирус коровьего гороха). Очень сходны белки VPg.Трехмерная структура у сравниваемых вирусов также сходна [Werner G. et al., 1986].

Впрочем, некоторые соображения можно уже высказать. Например, вирусы Коксаки А патогенны для грызунов, что может указывать на источник их происхождения. Среди ви­русов Коксаки В один из них (В5) весьма близок к вирусу везикулярной болезни свиней. Вирусы ECHOпатогенны только для человека и обезьян, что также вряд ли случайно; то же относится к вирусам полиомиелита.и гепатита А. Итак, даже имеющаяся информация может дать повод для размыш­лений о том, где могла иметь место внутривидовая эволюция, а где межвидовые переходы. Естественно, что более точные данные дают молекулярно-биологические исследования. По­казано, что белки VP3и 2с наиболее консервативны. Выявле­на близость группы полиовирусов и вируса Коксаки А21, ме­нее выраженная близость с вирусами Коксаки Bl и ВЗ[Emini ■et al., 1985].

Вирусы Коксаки и вирусы ECHO,развиваясь в кишечном тракте, могут поражать и другие ткани — мышцы, паренхиму внутренних органов, ткань нервной системы, будучи таким ■образом, не только энтеротропными, но и пантропными. При этом клиническое течение болезней варьирует как по вы­раженности (бессимптомные, субклинические, манифестные формы), так и характеру (миалгии; менингиты, менингоэн­цефалиты, невриты и др.). Наряду с этим имеются явно нейротропные вирусы (вирусы полиомиелита), гепатотроп- ные (вирусы гепатита А) и даже вирус геморрагического конъюнктивита, а у мышей кардиотропные вирусы.

Возможные пути становления тропности были изучены у вирусов Коксаки В и полиомиелита. При изучении вирусов Коксаки В была показана гетерогенность их природных по­пуляций, при этом некоторые антигенные варианты были -связаны с изменениями тканевого тропизма, а также с кругом восприимчивых «хозяев». Последнее было выявлено при •сравнении иммунологически родственных вирусов Коксаки В5 ■человека и вируса везикулярной болезни свиней (серологиче-

ски и методом молекулярной гибридизации) [Brown F. et al., 1976]. Далее, оказалось, что диабетогенный штамм вируса Коксаки В4, выделенный от больного, был ближе к варианту этого вируса, пассированного на р-клетках, нежели к исход­ному прототипному вирусу [Yeon J. et al., 1979]. C помощью метода моноклональных антител было показано, что вирусы Коксаки В4, изолированные от больных, обнаруживают зна­чительную гетерогенность. Среди выделенных серологических вариантов были отмечены штаммы с выраженной кардиотроп- ностью, вызывающие миокардиты, причем эти свойства кор­релировали с резистентностью к нейтрализации определенны­ми клонами антител [Cao Y. et al., 1984]. Эти данные указы­вают на возможность селекции вариантов энтеровирусов с разной патогенностью и различным тканевым тропизмом.

При более детальном изучении нейротропности вирусов полиомиелита выявлено, что при рекомбинации двух вирусов и получении рекомбинанта, у которого б'-половина генома была от нейровирулентнного штамма серовара 3, а З'-полови- на — от аттенуированного штамма серовара 1,нейтротроп- ность сохранялась независимо от As-мутаций в вирулентной половине [Agol V. et al., .1985]ⁱ. C этими данными согласуются результаты сравнительного секвенирования геномов виру­лентного и аттенуированного штаммов полиовируса серовара Г. наибольшие изменения мутации (кластер мутаций) вызва­ли в белке VPl,в ИНг-терминальной части его молекулы [Nomoto A. et al., 1982].

Связь нейротропности с капсидными белками была также продемонстрирована при аналогичном исследовании вариан­тов полиовируса серовара 2 (Лансинг), невирулентных и ней- ровирулентных для мышей [La Monica N. et al., 1986].

Была прослежена эволюция энтеровируса типа 70,вызы­вающего геморрагический конъюнктивит. Для этого сравнива­ли штаммы, выделенные в 1971—1981 гг. Были установлен^ прогрессирующие с годами изменение олигонуклеотидных карт и дивергенция штаммов вируса. N. Takeda и соавт. (1984) пришли к выводу о том, что вирусы имели общего предка, возникшего-в 1966 г. в Африке, за 3 года до первой эпидемии в Аккре (Гана). За 10 лет изменилось 4% основа­ний генома вируса.

К проблеме «эволюция на наших глазах» относится появ­ление энтеровируса 71,вызвавшего, с одной стороны, эпиде­мии болезни рук, стоп и рта (Hand, foot, mouth, disease — HENlD'), с другой стороны, эпидемии поражения центральной нервной системы с тяжелым течением и летальными исхода­ми. Генетическое исследование штаммов вирусов, вызвавших столь разные синдромы, не обнаружило существенных разли­чий между этими штаммами [Hagiwara A. et al., 1984].

7—1536 97

Подводя итоги, можно предположить, что энтеровирусы,, объединенные в один род, на самом деле имеют полифилети- ческое происхождение. Поэтому классификационные призна­ки, на основании которых они выделены в отдельный род,, несущественны. Можно также предположить, что группа ви­русов Коксаки «пришла» к человеку от мышевидных грызу­нов, в этом случае кардиотропность сближает их с кардиови­русами. Однако сходство одного из вирусов Коксаки со сви­ным вирусом указывает на возможность перехода их от домашних животных к человеку, если не имел место проти­воположный процесс.

Основная группа вирусов ECHOи энтеровирусов челове­ка могла быть получена им от предков (приматов) и пройти коэволюцию с человеком. Остается рассмотреть эволюцию- таких сложившихся групп, как вирусы полиомиелита и виру­сы гепатита А.

Возможность отбора нейтротропных штаммов энтеровиру­сов была рассмотрена. Какие эволюционные преимущества могли получить такие вирусы, сказать трудно, а вернее будет ответить — никаких. Скорее речь может идти о случайном отборе, «зафиксировавшем» нейротропность. Последняя ни­чуть не вредила сохранению биологического вида вируса, так как полиомиелит чаще всего протекает как бессимптом­ная кишечная инфекция, а его проявления в виде поражения центральной нервной системы нечасты. И все же трудно расстаться с мыслью о неслучайном появлении нейротропных энтеровирусов, которыми являются вирусы полиомиелита. Существование трех сероваров, вызывающих одну и ту же болезнь, выраженная гомология между этими тремя вариан­тами, позволяющая выделить их среди других многочислен­ных энтеровирусов, возможность межтиповых рекомбинаций между ними — все это свидетельствует о монофилетическом происхождении трех вирусов и о каком-то, до сих пор непо­нятном естественном отборе, вызвавшем их появление и эволюцию. '

Дальнейшая история полиомиелита более или менее ясна.. Полиомиелит мог возникнуть, когда человек перешел к осед­лому образу жизни и жилища его заселили грызуны. Дли­тельность носительства допускала возможность укоренения его в период варварства. И действительно, первые свидетель­ства о полиомиелите относятся к IV в. до новой эры (Египет).. В книге Гиппократа об эпидемиях имеются довольно точные описания полиомиелита. Существующие в настоящее время три разновидности болезни, вызываемые разными вирусами, по-видимому, являются результатом длительной эволюции.

История полиомиелита в прошлом не была драматичной, что можно объяснить невысокой восприимчивостью людей IC

нему, в результате чего «паралитические» заболевания состав­ляют ничтожный процент заражений. Полиомиелит стал при­влекать внимание в XX в., особенно в годы Второй мировой войны, когда он стал распространяться пандемически. В не­которых странах насчитывались десятки тысяч заболевших.

Борьба с полиомиелитом обрела прочную основу после того, как были получены эффективные профилактические вакцины — инактивированная вакцина Солка и живая вакци­на Сэбина. Если первая обеспечивала возможность индивиду­альной защиты (гуморальный иммунитет), то вторая, при иммунизации которой вырабатывается, кроме того, местная невосприимчивость кишечника к вирусам полиомиелита (как это бывает после естественной инфекции), позволяет влиять также на эпидемический процесс, ограничивая и даже полно­стью предотвращая циркуляцию возбудителей среди населе­ния.

М. П. Чумаков разработал технологический . регламент производства вакцины, что позволило в короткий срок пол­ностью обеспечить нужды страны в препарате и экспортиро­вать вакцину в 40 стран. В результате иммунизации всех детей эпидемический полиомиелит в стране был ликвидиро­ван, хотя единичные случаи заболевания (особенно в сред­неазиатских республиках) еще наблюдаются. Полиомиелит еще широко распространен в мире, особенно в странах с жар­ким климатом.

Самостоятельной эволюционной ветвью является вирус гепатита А человека, не имеющий аналогов среди вирусов животных. Геном этого вируса был секвенирован и сравнен с геномом вируса полиомиелита. В общем он оказался сход­ным. Однако выявлена небольшая гомология при сравнении с вирусом энцефаломиокардита и ящура. Все же он ближе к энтеровирусам, так как не имеет поли (Ц)-последовательности вблизи 5'-конца, характерной для больших по размерам ге­номов афто- и кардиовирусов [Baroudly В. et al., 1985]. При ■полном секвенировании оказалось, что геном вируса гепатита А2 содержит 7478 нуклеотидов, открытая рамка считывания начинается с 734-го нуклеотида и оканчивается на 7415-м нуклеотиде. Геном кодирует полипротеид с молекулярной массой 251 940 [Najarian R. et al., 1985].

Появление этой ветви эволюции более понятно. Инфекция клеток кишечного тракта «подкрепляется» поражением пече­ни, что при сравнительно доброкачественном течении болез­ни резко повышает возможности циркуляции вируса среди людей. При довольно продолжительном инкубационном пе­риоде интенсивность эпидемического процесса (не считая водные вспышки) снижается, поэтому эта инфекция могла «укорениться» уже в античном обществе.

Сходные по клинике и эпидемиологии болезни вызывают­ся по крайней мере двумя морфологически похожими виру­сами. Болезни получили довольно неудачное наименование —■ гепатиты ни А ни В, путь передачи через фекалии и оральный [WHO, 1973, 1975]. Существование трех сероваров вируса, гепатита А было предположено на основании результатов иммунологических и электронно-микроскопических исследо­ваний [Стаханова В. М. и др., 1980]. Новый серовар вируса гепатита А (точнее ни А ни В) обнаружили в Индии и дру­гих государствах Юго-Восточной Азии [Kane М. et al., 1984], а позже и в СССР — в Средней Азии [Balayan М. S. et al., 1983]. Недавно была описана ‘[Кетиладзе Е. С. и др., 1986] вспышка аналогичных заболеваний в северной Туркмении. Они характеризовались тяжелым течением и высокой смерт­ностью среди беременных женщин. Обнаруженный в фекали­ях вирус был серологически отличен от вируса гепатита A¹ и вируса, выделенного М. С. Балаяном. По-видимому, этот вирус тождествен вирусу, выделенному в Пакистане. Буду­щее покажет, являются ли эти вирусы сероварами вируса гепатита А или разными вирусами, систематическое положе­ние которых пока неясно.

В настоящее время гепатит А широко распространен во> всем мире. В развивающихся странах пока не получено де­шевых и эффективных вакцин для массовой профилактиче­ской иммунизации против этой инфекции, на пути их получе­ния стоят большие трудности. Когда эти трудности будут преодолены, можно ожидать, что победа над гепатитом А будет столь же быстрой и эффективной, как победа над по­лиомиелитом.