Вирусът Зика на върха на извънредното положение
Модел на вируса Зика. Стъклена чаша. Галерия Люк Джерам
Второто място сред научните открития на 2016 г. бе дадено от експертиSciencenewsна цял набор от изследвания върху вируса, причиняващ треска Zika. Опасността от това, по принцип, сравнително леко вирусно заболяване се крие в неговите последствия: повече от една трета от бременните жени, които са имали треска Zika, имат деца с аномалии в развитието на мозъка. Налагането на извънредно положение от СЗО в началото на миналата година заради разпространението на Зика, която беше описана като глобална заплаха за човечеството, стимулира множество епидемиологични и генетични изследвания на този малко известен преди това флавивирус, повишавайки надеждите за ограничаване на болестта, която не само може да се пренася от широко разпространени видове комари, но може да се предава и по полов път, както и чрез кръв и дарени биоматериали.
Преди седемдесет години неизвестен досега вирус, причиняващ треска, беше открит в маймуни резус, живеещи в експериментални заграждения в гората Зика в Уганда. Първоначално се смяташе, че това заболяване е характерно само за маймуните от тропическите гори на Африка, но през 1954 г. вирусът Zika беше изолиран за първи път от проба, взета от човек. Заболяването протича в доста лека форма, придружено от обрив, конюнктивит, главоболие и болки в ставите, леко повишаване на температурата. И въпреки че през следващите години имаше епизоди на заразяване на хора с този вирус в много страни от Африка и Азия, те дълго бяха третирани като случайни и безобидни.
За първи път за треска Зика започнаха да говорят през 2007 г., когато лекари, работещи на островите Яп в Тихия океан, съобщиха за разпространението на ново за Микронезия заболяване сред местното население. На товаСлед треската Зика най-малко 5 хиляди души (около 70% от населението) са се разболели, но всички са се възстановили успешно. В началото на 2013 г. още по-голяма епидемия премина във Френска Полинезия. Този път около 30 000 души са заразени с вируса.
От откриването на вируса Зика през 1947 г. има само спорадични случаи на заразяване на хора в Африка и Азия, а само през 2007 г. епидемията от треска Зика обхвана 5 хиляди души на островите на Микронезия. За: (Musso, Gubler, 2016)
Година по-късно първите случаи на треска, непозната в Америка, придружена от появата на червени петна по тялото, са докладвани от здравни работници от щата Баия в северна Бразилия. По същото време се родиха двойка близнаци, единият от които имаше ясни признаци намикроцефалия- недоразвитие на мозъка. След като броят на новородените с микроцефалия достигна почти сто и половина, бразилското министерство на здравеопазването обяви извънредно положение в няколко региона на страната, признавайки вируса Zika като основен виновник за тази мозъчна патология.
Страхувайте се от комари и обичайте!
Семейството на флавивирусите (Flaviviridae), към което принадлежи вирусът Zika, обединява няколко десетки вида РНК-съдържащи вируси, включително такива известни вируси като хепатит С, денга, западнонилска и жълта треска, кърлежи и японски енцефалит, които често причиняват менингит и енцефалит с фокални лезии на централната нервна система.
Вече няма съмнение, че вирусът Зика наистина причинява микроцефалия при новородени: за разлика от други флавивируси, той е в състояние да премине през плацентарната бариера и да зарази човешки ембрион през първия триместър на бременността. При възрастен вирусът Зика може да играе ролята на "спусък" на развитиетоСиндромът на Guillain-Barréе неврологично автоимунно заболяване, при което нервната система на човек е атакувана от неговата собствена имунна система, което води до нарушаване на мускулната функция, включително дихателните и сърдечните мускули, функциите на вътрешните органи и дори смърт.
Според настоящите данни комарите от родAedesса основният вектор на вируса Зика. Неговият естествен резервоар са дивите примати, а сега и човекът. И въпреки че няма надеждна информация за възможността за съществуване на естествени огнища на този вирус сред птици и други бозайници, глобалният характер на разпространението му предполага наличието на такава възможност. Образуването на устойчиви естествени огнища на инфекция в нови територии ще предопредели по-нататъшното развитие на епидемията Зика в съвременния свят.
Една от основните предпоставки за избухването на епидемията от треска Зика е най-широкото и непрекъснато нарастващо разпространение на преносителите на инфекцията – комарите от родAedes. Способността им да се адаптират към промените в околната среда е огромна: те не само са се научили да живеят в градовете, но заедно с потоците от трафик активно се заселват по цялата планета. Яйцата на тези комари лесно понасят изсушаване, а ларвите се развиват във всеки резервоар с прясна вода, от тоалетни резервоари до автомобилни гуми. Комарите от видаAedes albopictusживеят и в южните райони на Европа, включително и в югозападните райони на България, което открива възможност за образуване на естествени огнища там, подпомагащи циркулацията на вируса Зика на европейския континент.
Интересното е, че в повечето случаи навлизането на вируса в човешкото тяло не води до развитие на болестта: смята се, че само всеки пети от заразените се разболява. По всяка вероятност вирусът е способен наперсистиратдълго време (т.е. циркулират без видими прояви на заболяването) в човешкото тяло, като се отделят с урината и спермата.
Следователно не само самите болни, но и клинично здрави хора могат да представляват опасност за околните, което налага въвеждането на задължително изследване на кръв, донорски органи и сперма за наличие на генетичен материал на вируса Zika. Освен това, тъй като вирусът може да зарази тестисите, вирусът може да се предава чрез сексуален контакт. Към днешна дата повече от 13 държави, разположени на различни континенти, съобщават за доказани случаи на предаване на инфекцията от човек на човек.
Съвременна карта на разпространението и циркулацията на вируса Zika, който еволюира от локален, локален патоген в глобална заплаха. За: (Fauci & Morens, 2016)
Разпознай и унищожи
Пълномащабното научно изследване на вируса Zika всъщност започна с въвеждането на вируса в Америка, когато бяха направени предположения за ролята му в развитието на микроцефалия и синдром на Guillain-Barré. Анализът на повече от 150 пълни нуклеотидни последователности на вируса Zika позволи да се проследи натрупването на мутации в неговия геном, да се оцени времето на тяхното възникване и да се свърже появата на мутации с географските особености на разпространението на вируса.
Бяха идентифицирани няколко комплекса от "критични" мутации, които доведоха до повишаване на нивото на патогенност на вируса и устойчивостта му към неблагоприятни условия. Тези фактори, заедно с модификацията на рецепторните участъци на вирусната частица, които осигуряват проникването на вируса в клетките на заразения организъм, му осигуряват възможност за бързо географско разширяване и в същото време водят до способността му да причинява тежки неврологични усложнения и увреждане на ембриона.човек.
Също така не може да се изключи фактът, че човешката имунна система при определени условия може да засили развитието на инфекцията и някои хора могат да имат повишена чувствителност към вируса Zika, както и към някои други флавивирусни инфекции, да играе роля в тези процеси.
Появата на нови генетични варианти на вируса Зика стимулира активното развитие на средства за диагностика, имунопрофилактика и лечение на заболяването. По отношение на диагностиката, инфекцията с вируса Zika при хора причинява образуването на специфични антитела, които лесно се откриват от лабораторни тестови системи. Много страни, включително България, обявиха, че разполагат с диагностични комплекти за откриване на вируса Зика. Например, SRC VB Vector (Колцово, Новосибирска област) разработи две експериментални лабораторни тестови системи, базирани наполимеразна верижна реакция(PCR), които, за разлика от тестовете за специфични антитела, могат да диагностицират заболяване (по-специално наличието на вирусна РНК) още в ранните стадии на заболяването. Повечето от тези тестови системи все още имат статут на експериментални или са на етап държавна регистрация.
На 3D модела на повърхностния антигенен протеин на вируса Zikaчервеният цвятподчертава области, които съвпадат с подобни фрагменти от повърхностния протеин на вируса на денга, което усложнява диагнозата. Изображението е предоставено от k.b. н. А. Ю. Бакулина (NSU, Новосибирск)
Понастоящем няма антивирусни лекарства за специфично лечение на Zika, въпреки че могат да се използват конвенционални антивирусни средства. Има положителни резултати при употребата на лекарства, които инхибират ензима РНК полимераза на вируса на хепатит С.
Всички ваксини срещу Zika са в експериментален статус.но вече е ясно, че инактивираната пречистена ваксина трябва да формира пълноценен имунитет срещу всички геноварианти на вируса Zika, тъй като нейната генетична вариабилност е относително ниска. И разбира се, ваксината трябва да бъде възможно най-безопасна, като се има предвид ниската патогенност на вируса за хората.
Изображението на самия вирион със същите протеини на повърхността (осветяванетосамо подчертава структурата). Предоставено от к.б. н. А. Ю. Бакулина (NSU, Новосибирск)
Засега най-ефективният метод за предпазване от треска Зика днес е борбата с комарите - носители на инфекцията. Въпреки това, предвид възможността за предаване на треска Зика от човек на човек, включително чрез сексуален контакт, в региони, където има много случаи, трябва да се предприемат набор от специални мерки. Сред тях са задължително изследване на кръв, донорски органи и сперма за наличие на генетичен материал на вируса Зика, контрол върху медицинските процедури, наблюдение на бременни жени и др. За да се изключи възможността от разпространение на треска Зика, населението трябва да подхожда отговорно към планирането на бременността и сексуалните контакти. Инжекционната употреба на наркотици също е опасна.
Сега вирусът Zika се разпространи широко и активно циркулира сред човешките популации в Африка, Азия, Южна и Централна Америка с топъл тропически климат. Но разширяването му продължава и способността да заразява човешкия ембрион и да причинява синдром на Гилен-Баре прави тази инфекция изключително опасна и изследването й е особено важно.
Според експерти повече от 2 милиарда души живеят в райони, ендемични за треската Зика. В резултат на въвеждането на вируса Зика в американскияконтинент през 2016 г. най-малко 4 милиона души са се разболели. Общо случаи на треска Зика са докладвани в 76 страни, а в 29 от тях са докладвани повече от 2600 случая на неонатална микроцефалия, свързана с този вирус. В много страни са отбелязани случаи на внос на болестта: например в 21 европейски страни са регистрирани повече от 2 хиляди такива епизода. Не направи изключение и България, където са описани първите случаи на внасяне на треска Зика от курортните зони на Индия и Доминиканската република.
Като се има предвид, че доскоро вирусът практически не беше изследван, през годината от въвеждането на извънредното положение беше направено много. Проучването на епидемиологията на треската Зика разкри основните предпоставки за възникването и разпространението на глобална епидемия, като най-широкото разпространение на векторите на комарите, високите нива на урбанизация и наличието на глобални транспортни системи. А придобиването на голям набор от фундаментални знания за биологията на вируса Zika и разработването на диагностични инструменти за тази инфекция направиха възможно наблюдението на инфекцията в много страни по света. Остава да се надяваме, че благодарение на усилията на учени и лекари треската Зика ще бъде надеждно поставена под контрол в близко бъдеще.
Лабораторията по структурна биоинформатика и молекулярно моделиране на Новосибирския държавен университет участва в работата на българската компанияVisual Scienceза изграждане на първия подробен, с атомни детайли, 3D модел на вируса Zika.
Литература1.Pettersson J.H., Eldholm V., Seligman S.J. et al. Как се появи вирусът Zika на тихоокеанските острови и Латинска Америка? //MBio.2016. V. 7. N. 5., pii: e01239-16.2.Musso D., Gubler D. J. Zika Virus //Clin Microbiol Rev.2016. V. 29. N. 3. P. 487–524.3.Petersen L.R., Jamieson D.J., Powers A.M. et al. Вирус Зика //N Engl J Med.2016. V. 374. N. 16. P. 1552–1563.