Содержание
Суперкапсид парамиксовирусов образуется из модифицированной плазматической мембраны. На заключительном этапе репродукции вирионы отпочковываются от клетки, прихватывая фрагменты мембраны с предварительно включенными в них гликозилированными белками HN/H/G (в зависимости от вируса — см. выше) и F. Включение в мембрану активированного F-белка определяет возможность слияния с соседними клетками с образованием поликарионов вплоть до симпласта/синцития (см. «Болезнетворность вирусов»). Это символизирует цитопатический эффект парамиксовирусов, содействуя межклеточному распространению вирусов. В этом еще одно базисное различие между пара- и ортомиксовирусами. Вирусы гриппа не способны к образованию поликарионов, так как конформационное обнажение сайта слияния в НА2-фрагменте гемагглютинина происходит внутри клеток (в кислой среде эндосом). Впрочем, синцитиальные структуры характерны главным образом для инвитровых клеточных культур. В организме симпласты (гигантские многоядерные клетки) наиболее типичны для коревой инфекции.
Между суперкапсидом и нуклеокапсидом расположен матриксный (М) белок. Он обладает сродством к поверхностным гликопротеинам и нуклеокапсидному белку (NP). Благодаря этому при почковании нуклеокапсид фиксируется на тех участках мембраны, в которые включены суперкапсидные белки, пронизывающие мембрану своими гидрофобными концами. После созревания М-белок укрепляет структурную монолитность вириона.
Нуклеокапсид содержит несегментированную РНК, ассоциированную с 3 белками (см. рисунок). Один из них, N или NP (от nucleoprotein), прочно связан с РНК и в зрелом вирионе выполняет механическую функцию, образуя капсидную оболочку, стабилизирующую вирусный геном. Два других, L и Р (от англ. large — крупный и phosphoprotein — фосфопротеин), являются элементами РНК-полимеразного комплекса.
РНК (кроме 6—7 вирионных белков в ней закодировано и несколько неструктурных белков) имеет негативную полярность, т.е. не может напрямую функционировать как мРНК. Она обретает такую способность после транскрипции, в результате которой образуются субгеномные (+)РНК. Они подвергаются трансляции, т.е. служат мРНК. Для транскрипции, а затем и репликации вирусного РНК-генома требуется РНК-зависимая РНК-полимераза. Клетки не располагают таким ферментом, и эту сугубо специфичную для (-)РНК-вирусов функцию выполняют собственные ферменты вируса. Их первая (инициирующая) порция вносится в клетку в виде РНК-полимеразного комплекса вириона. Ингибиторы РНК-зависимой РНК-полимеразы могли бы стать отличным средством для избирательного подавления вирусной репликации, но лечебные препараты такой ориентации отсутствуют.
В целом по морфологии и молекулярно-структурной организации вирионы парамиксовирусов напоминают гриппозные вирусы, но крупнее и разнороднее их. Плеоморфизм отражает вариабельность почкования и сборки вирионов, которая сопровождается их агрегацией. Это может быть связано с недостаточной активностью (или отсутствием) нейраминидазы. Склонность к агрегации может иметь функциональные последствия. Дело в том, что вирионные конгломераты мультиплоидны, так как содержат геномные молекулы нескольких вирусных клонов. Это определяет возможность генетической (и, следовательно, фенотипической) комплементации при очередном заражении клеток такого рода гибридами. Мутанты, дефектные по тем или иным признакам, помогают друг другу при репликации, замещая функции, ослабленные у другого вируса. Значение такого механизма становится понятным, если учесть, что, в отличие от вирусов гриппа, парамиксовирусы обладают слабой генетической изменчивостью, т.е. лишены механизма, который снабжал бы вирусную популяцию материалом для оперативной селекции наиболее адекватных клонов. Комплементация генных продуктов в известной мере сглаживает подобного рода генетическую инертность.
Эпитопный консерватизм поверхностных антигенов заслуживает специального комментария. Структурная монолитность несегментированного генома исключает пересортировку генов с внезапным появлением новых генных комбинаций — стратегического механизма (шифт) антигенной изменчивости вируса гриппа А. Труднее понять причину почти полного отсутствия мелких эпитопных вариаций (дрейф), которые обеспечивают непрерывное обновление суперкапсидных антигенов ортомиксовирусов. За многие годы не обнаружено существенных изменений в HN/H/G и F-белках парамиксовирусов. Этому соответствует и прочный иммунитет при системных парамиксовирусных инфекциях (корь, паротит), который может быть искусственно воспроизведен при помощи вакцинных штаммов, полученных десятки лет назад. Определенные перестройки, безусловно, имеют место, но таких изменений, которые позволили бы вирусу миновать иммунный контроль со стороны хозяина, у парамиксовирусов не замечено. Можно было бы думать, что их РНК-полимераза делает меньше ошибок, чем аналогичный фермент гриппозных вирусов, но это не так: вероятность спонтанных мутаций у пара- и ортомиксовирусов одинакова. Одним из объяснений может быть то, что большинство аминокислот жестко вписываются в структурно-функциональную канву парамиксовирусных белков и не могут быть замещены без ослабления вируса. Иными словами, мутантные клоны не получают преимуществ и поэтому не закрепляются естественным отбором. Эпитопный консерватизм поверхностных антигенов обеспечивает действенность анамнестического иммунитета, сглаживая (вирусы парагриппа и РСВ) или полностью блокируя (вирусы кори и паротита) болезнетворность вирусов при повторных контактах.
Репликативная стратегия парамиксовирусов типична для РНК-вирусов с негативным геномом. Ее реализация происходит в цитоплазме, и в этом отношении парамиксовирусы вновь отличаются от вирусов гриппа, которые действуют более изощренно, производя все подготовительные операции и конструируя новые нуклеокапсиды в ядре. Прямолинейность парамиксовирусов объясняется тем, что их РНК-полимераза (точнее РНК-полимеразный комплекс) не нуждается в экзогенных праймерах, которые могут быть заимствованы только в ядре (см. «Вирусы гриппа»). В культурах in vitro парамиксовирусы слабо влияют на клеточный метаболизм, и гибель клеток обычно происходит после образования симпласта. Это заставляет подозревать, что болезнетворность связана не только с прямым действием вирусов, но и опосредована иммунными реакциями. Подробнее мы поговорим об этом ниже.
Парамиксовирусы индуцируют образование нейтрализующих антител. Они нацелены против поверхностных белков, действуя на свободные вирионы и клетки, экспрессирующие вирусные антигены. Суперкапсидные белки — главные протективные антигены парамиксовирусов, по крайней мере на превентивном этапе. Особенно важны анти-F-антитела, которые не только подавляют инфекциозность, но и препятствуют распространению вирусов на соседние клетки, блокируя их слияние. Наиболее надежен эффект сывороточных антител при кори и паротите. Это соответствует общим принципам инвазивных инфекций, защита от которых базируется на антителах, перехватывающих вирус в циркуляции. Мукозальные антитела менее действенны, не гарантируя от реинфекций. Эффективная вакцинопрофилактика разработана только для кори и паротита. Она опять-таки основана на индукции антител, нейтрализующих вирус на этапе вирусемии.
Для полной элиминации парамиксовирусов необходимы Т-эффекторы, которые могут быть настроены не только против суперкапсидных белков, но и против внутренних компонентов вириона и даже неструктурных белков, презентируемых на поверхности зараженных клеток молекулами HLA.
Этиотропная терапия парамиксовирусных инфекций не разработана. Лечение рибавирином не принесло удовлетворения. Неэффективными оказались ингибиторы протеаз, которые применялись в надежде на подавление активации F-белка. Не меньше формальной логики было и в предложении воздействовать на вирусы препаратами нуклеаз. Эти рекомендации остались в прошлом, хотя до сих пор по инерции фигурируют в руководствах по инфекционным болезням. В качестве потенциальных мишеней для антивирусных агентов рассматриваются РНК-полимераза и F-зависимый эндоцитоз вирионов. Именно в этом направлении ведется поиск препаратов, способных остановить развитие парамиксовирусных инфекций, наиболее опасных в младенчестве (первый год жизни) и раннем детстве.
Респираторно-синцитиальный вирус
Среди изобилия возбудителей ОРЗ респираторно-синцитиальный вирус занимает особое место. РСВ-инфекция — наиболее важная причина острой патологии нижних отделов респираторного тракта детей первых двух-трех лет жизни, абсолютно лидируя среди возбудителей бронхиолита (воспаление мельчайших бронхов) и пневмонии у младенцев (первый год жизни). Максимум тяжелых заболеваний приходится на возраст от 6 нед до 6 мес с пиком в 2 мес. Такого рода возрастной профиль уникален для РСВ. Начиная с полугода вероятность бронхиолита снижается, но в этиологии пневмоний лидерство РСВ сохраняется до 5 лет. При повторных заражениях РСВ теряет агрессивность: инфекция проявляется как малая простуда. Это типично для детей старшего возраста и, тем более, взрослых.