05.11.2009 | Наука
Приговоренная болезньНапугавшая мир болезнь уходит, так и не раскрыв многих из своих тайн
Известность этой болезни в человеческом обществе странным образом не соответствует ее реальной распространенности.
Даже во время самых жестоких и устрашающих эпидемий полиомиелита им болела очень небольшая часть населения, сегодня же заболеваемость им просто ничтожна – меньше двух тысяч случаев в год на весь мир; в цивилизованных же странах дело ограничивается единичными «завезенными» случаями.
Нет у этой болезни и какой-либо древней истории, окружающей ее имя дополнительными культурными ассоциациями – она была открыта только в XIX веке, а широкую известность приобрела лишь в XX-м. Из знаменитых людей, ставших ее жертвами, можно назвать разве что выдающегося американского президента Франклина Рузвельта. И тем не менее практически каждый образованный современный человек знает страшное слово «полиомиелит» – даже если ему ни разу в жизни не приходилось видеть больного, пораженного этим недугом.
Вирусная лотерея
История полиомиелита как самостоятельной болезни («нозологической единицы» в терминологии медиков) начинается с 1840 года, когда немецкий ортопед Якоб Хайне по характерным клиническим признакам выделил его из безбрежно-широкого понятия «параличи», назвав детским спинальным параличом. Слово «детский» отражало тот факт, что абсолютное большинство жертв описанной болезни составляли совсем маленькие дети – от первых недель жизни до 5 – 7 лет. Однако,
как впоследствии выяснилось, «детский» паралич может поражать и подростков, и даже совершенно взрослых людей (в частности, Рузвельт заболел им в возрасте 39 лет).
Спустя полвека, в 1890 году шведский педиатр Карл Оскар Медин доказал инфекционную природу болезни, описанной Хайне, но не смог указать ее причину – возбудителя. И не удивительно: возбудитель полиомиелита принадлежал к царству вирусов, о самом существовании которого наука узнала лишь год спустя. Вирусная природа «болезни Хайне – Медина» (так иногда именуется полиомиелит в медицинской литературе) была доказана только в 1909 году первооткрывателем групп крови Карлом Ландштайнером.
Возбудитель полиомиелита – полиовирус (poliovirus hominis) – принадлежит к обширному и печально известному своими болезнетворными представителями семейству энтеровирусов, входя в одну из составляющих его групп – пикорнавирусов. Последний термин можно перевести как «очень маленькие РНК-вирусы». И действительно, полиовирус невелик даже по меркам вирусного мира (всего 8 – 12 нанометров), а носителем его генов служит РНК. Но про него вполне можно сказать «мал, да удал»: его белковая оболочка сконструирована настолько удачно, что
полиовирус способен подолгу сохранять жизнеспособность вне организма хозяина (в воде – до 100 суток, в испражнениях и других богатых органикой средах – до полугода), легко переносит замораживание и высушивание. А самое главное – он устойчив к действию всех пищеварительных соков.
Именно это и определяет основной путь заражения полиомиелитом. Попав в ротовую полость, возбудитель невредимым доходит до кишечника и размножается в клетках его слизистой оболочки. Оттуда вирус проникает в кишечные лимфоузлы, из них – в кровь, которая разносит его по всему организму. (Впрочем, часть вирусов «сворачивают» еще в ротовой полости, проникая в расположенные в ней лимфатические органы – миндалины – и из них в кровь.) Таким путем вирусы полиомиелита добираются до своей основной цели – нейронов центральной нервной системы. Их мишенью могут стать различные ядра ствола головного мозга, клетки мозжечка, в редких случаях – даже коры больших полушарий. Но чаще всего полиовирусы поражают строго определенные структуры – так называемые передние рога спинного мозга, где сосредоточены нейроны, непосредственно приводящие в движение скелетные мышцы.
Этому поэтапному продвижению вируса из ткани в ткань соответствует характерная клиническая картина развития заболевания. Первые несколько дней после заражения (обычно от 5 до 12, но может быть и три, и месяц с лишним) никаких изменений не наблюдается. Затем у больного начинается понос – это содержание вируса в слизистой оболочке кишечника превысило некий порог, и эта ткань больше не может работать нормально.
За расстройством кишечника или одновременно с ним развивается целый комплекс характерных симптомов – резкое повышение температуры, головная боль, рвота, насморк. Вскоре к ним присоединяются боли в мышцах – порой невыносимые.
Иногда болезнь словно бы берет тайм-аут около суток, после которой накатывают вторая волна лихорадки и болей. Все это занимает несколько дней... а затем боль вдруг прекращается. Обрадованный больной пытается пошевелить исцеленной конечностью (чаще всего ногой или обеими ногами) – и обнаруживает, что не может этого сделать. Мышцы на месте, они живые и полны сил (хотя впоследствии им предстоит медленно атрофироваться), они все чувствуют, но не повинуются командам сознания: идущие от него сигналы должны возбуждать двигательные нейроны передних рогов спинного мозга, а они уже необратимо разрушены внедрившимся в них полиовирусом.
Описанная картина соответствует спинальной форме полиомиелита, которую и описал старый доктор Хайне и которую обычно имеют в виду, говоря об этой болезни. Две других – бульбарная и понтинная – развиваются, если вирус поражает соответственно продолговатый мозг (затрудняя дыхание, глотательные движения, речь и работу сердца) или ядро лицевого нерва (вызывая параличи мимических мышц). Все три объединяются в категорию паралитического полиомиелита. Он способен не только искалечить человека на всю жизнь, но и убить: 5 – 10% больных этой формой погибают от паралича дыхания (вызванного тем, что полиовирус поразил дыхательный центр в продолговатом мозгу или нейроны, управляющие движениями диафрагмы и межреберных мышц).
Между тем у других больных заражение первоначальные проявления полиомиелита перерастают в менингит – протекающий относительно легко и обычно кончающийся полным выздоровлением.
Еще чаще вся болезнь вообще ограничивается первичными проявлениями – лихорадкой и желудочно-кишечными расстройствами, причем у таких больных они обычно выражены слабее, чем у тех, кто обречен на паралич. Наконец, у множество людей, как выяснилось, присутствие в организме возбудителя полиомиелита вообще никак внешне не проявляется, – хотя он не только размножается в их теле, но и выходит во внешнюю среду, и ничего не подозревающие носители могут стать источником заразы для окружающих. В целом, по оценкам специалистов, необратимые параличи развиваются примерно у одного из двухсот инфицированных полиовирусом. Этот факт установлен еще в начале прошлого века, на заре изучения эпидемиологии полиомиелита. Однако и поныне ни один ученый не может сказать, чем определяется выбор того или иного сценария и чем те, кто отделывается несколькими днями недомогания или не болеет вообще, отличаются от тех, кому суждено стать калеками на всю жизнь.
Вакцина без шприца
В борьбе с любой болезнью у медицины есть только два пути – научиться ее лечить и научиться предотвращать заболевание ею. Случай, когда на обоих направлениях удается добиться успеха, можно считать идеальным.
На протяжении многих десятилетий полиомиелит оставался антиидеальным случаем – медики могли лишь изучать болезнь, будучи почти бессильны как-либо помешать ей.
В самом деле, после того, как вирус уже размножился в организме (именно этому моменту соответствует появление первых симптомов), предотвратить его разрушительную работу уже невозможно – как невозможно впоследствии и восстановить убитые им нейроны. Нелишне заметить, что эффективного лекарства от полиомиелитных параличей нет и по сей день.
С другой стороны, наилучшим средством профилактики полиомиелита была бы специфическая вакцина. То, что возбудитель, против которого она должна была работать, все еще не был выделен, само по себе не было абсолютным препятствием – создал же Пастер эффективную вакцину против бешенства, вообще ничего не зная о природе его возбудителя!
В Нью-Йорке, Париже, Вене и Марбурге ученые брали кусочки нервной ткани детей, умерших от полиомиелита, впрыскивали их в мозг макак и павианов, затем растирали мозг погибших обезьян, экстрагировали, перепрививали, пробовали снова...
Увы, пройти путем Пастера с первой попытки не удалось. Как уже выяснилось к тому времени, вирус полиомиелита – видоспецифичный паразит человека, никаких других животных он в природе не поражает. Будучи введен обезьянам непосредственно в нервную ткань, он вызывал у них болезнь, но она протекала совершенно не так, как у людей: 90% зараженных животных быстро погибали от обширных параличей. Как это часто бывает, уже «притертый» к своему хозяину, изрядно поумеривший смертоносность вирус при встрече с близким видом вновь превращался в беспощадного убийцу. Превратить его подобными пересадками в мирную живую вакцину так и не удалось: полиомиелитные вакцины первой половины ХХ века провалились одна за другой.
Другие ученые искали средства неспецифической профилактики, способные так или иначе разорвать цепочку заражения.
Во время перепугавших американское общество ежегодных эпидемий полиомиелита в середине 1930-х годов большой популярностью пользовался сернокислый цинк. В ту пору считалось, что вирус, распространяясь воздушно-капельным путем, попадает на расположенные в верхней части носовой полости окончания обонятельного нерва и через них проникает непосредственно в мозг, избегая встречи с иммунной системой. Раствор сернокислого цинка, прижигая обонятельные рецепторы, должен был сделать их недоступными для вируса. Миллионы детских носов были до краев залиты чудодейственным средством... но в 1938 году никому еще тогда не известный вирусолог Альберт Сэйбин доказал, что хотя воздушно-капельный путь в распространении вируса и не исключен, основные ворота инфекции – рот и другие отделы желудочно-кишечного тракта.
Оставались еще простые правила гигены: изолировать больного, дезинфицировать все предметы, которыми он пользовался, тщательно мыть руки, посуду и т. д. Но широчайшее распространение бессимптомных форм полиомиелита лишало эту тактику всякого смысла: можно изолировать больных, но как изолировать носителей вируса?
К тому же, как выяснилось, зараженный человек начинал выделять в окружающую среду вирус еще до появления каких-либо симптомов болезни.
Перелом наступил только в 50-е. В 1955 году известному американскому вирусологу Уэнделлу Стэнли удалось, наконец, выделить и идентифицировать роковой вирус (который оказался представлен тремя различными серологическими типами). Но, пожалуй, еще важнее было то, что пятью годами ранее Джону Эндерсу и его коллегам удалось добиться устойчивого существования полиовируса на культуре человеческих клеток. Это не только значительно облегчало работу с вирусом, но и открывало путь к созданию вакцины. Уже в 1955 году Джонас Солк запатентовал первую по-настоящему действенную вакцину от полиомиелита, созданную на основе убитого вируса. Эффективность ее оказалась настолько высока, что слегка модифицированные версии вакцины Солка успешно применяются и по сей день. Однако настоящее «оружие победы» в борьбе с полиомиелитом было вложено в руки врачей двумя годами позже, когда уже знакомый нам Альберт Сэйбин создал живую вакцину, укротив вирус многочисленными пересадками с одной культуры клеток на другую.
Прирученный Сэйбином вирус умел все то же самое, что и дикий, – он невредимым проходил пищеварительный тракт, внедрялся в клетки, выходил в кровь, какое-то время циркулировал в организме и оставлял после себя стойкий иммунитет. Единственное отличие состояло в том, что вирус-вакцина не разрушал нейроны и не вызывал ни параличей, ни вообще каких-либо болезненных явлений.
Можно сказать, что Сэйбин помог полиовирусу завершить его естественную эволюцию – из убийцы в мирного временного приживалу.
Способность вакцины Сэйбина проникать в организм через кишечник давало ей огромное преимущество – она не требовала инъекций. Две капли подкрашенного растворчика наносились на кусочек сахара, который ребенок просто съедал. (Младенцам спасительные капли просто капали в рот.) Легкость, простота и безболезненность этой процедуры позволяли широко применять ее даже там, где не было ни обученного персонала, ни простейшего медицинского оборудования.
Уже в 1958-59 годах в США прошли массовые испытания вакцины Сэйбина (на которую ее автор не стал брать патента, чтобы ничем не затруднять ее применение). В 1960 году федеральное министерство здравоохранения рекомендовало ее к широкому применению, а
в 1962-м приняло решение о широкомасштабной оральной вакцинации детей и подростков.
Сегодня, когда клинические испытания новых лекарственных средств занимают 7 – 10 лет, такие темпы кажутся невероятными – особенно если учесть, что вакцины предшествующего поколения не только оказались неэффективными, но и сами могли стать причиной развития паралича. Однако американское общество было слишком напугано масштабами болезни. «Превращение относительно редкой болезни Хайне-Медина в эпидемический полиомиелит со всемирным распространением является, как и пандемия гриппа 1918-1919 гг., зловещей и неразрешимой загадкой», – в отчаянии писал в 1947 году в эпидемиологическом обозрении «Наступающий прилив полиомиелита» доктор Стоумен. К 1956 г. в США насчитывалось более 300 тысяч инвалидов, чье увечье было вызвано полиомиелитом.
Впрочем, еще более бурными темпами вакцинация от полиомиелита шла в СССР, где начиная с послевоенных лет заболеваемость им тоже росла. Уже в 1958 году на основе переданных Сэйбином штаммов был создан отечественный вариант вакцины, сразу же пошедший в массовое производство.
В конце 1958 и в следующем 1959 году прививки получили более 15 млн человек, а в 1960-м – 77,5 млн.
В ходе этой беспрецедентной кампании обнаружилось, что в уже охваченных вакцинацией группах населения продолжали регистрироваться случаи так называемых острых вялых параличей – одной из типичных форм проявления полиомиелита. Однако обнаружить полиовирус у таких больных никак не удавалось. Внимательное исследование таких случаев, проведенное коллективом ученых под руководством Михаила Чумакова (об удивительной судьбе этого человека мы писали, рассказывая о клещевом энцефалите – см. ВС №... за 200... год) показали, что эти «полиомиелитоподобные» заболевания вызываются родственниками полиовируса – другими энтеровирусами. Понятно, что вакцина от полиовируса не могла предотвратить заражение этими возбудителями – они представляли собой отдельную проблему, с которой медицине тоже предстояло разбираться. Сегодня идентифицированы по крайней мере два возбудителя подобных заболеваний – энтеровирусы Коксаки и ЕСНО.
Массовые прививки против полиомиелита (в основном разными версиями вакцины Сэйбина, которую ВОЗ рекомендовала как наиболее простую и действенную) шли и в других странах мира. И результаты не замедлили сказаться:
уже к середине 1960-х годов заболеваемость полиомиелитом в странах, охваченных вакцинацией, резко пошла на спад.
Медицина перешла в решительное наступление, беря реванш за многолетнее бессилие.
Приказано уничтожить
В 1988 году 41-я сессия Всемирной ассамблеи здравоохранения приняла резолюцию, призывавшую к полной ликвидации полиомиелита во всем мире. Для достижения этой цели ряд международных, государственных, корпоративных и общественных учреждений образовали широкую коалицию, которую возглавили ВОЗ, международный Ротари-клуб, американские Центры контроля и профилактики болезней (аналог нашей санэпидслужбы) и детская программа ООН – ЮНИСЕФ.
Инициатива родилась не на пустом месте. Ко времени ее принятия мировое медицинское сообщество уже имело опыт полной ликвидации другой инфекционной болезни – оспы.
Последние случаи заболевания оспой были зарегистрированы в 1979 году, и с тех пор эта болезнь, еще недавно бывшая одним из главнейших бичей человечества, больше ни разу не появлялась,
а ее возбудители, видимо, уцелели только в нескольких специально уполномоченных лабораториях. «Ахиллесовой пятой» оспы, позволившей полностью покончить с нею, было то, что ее вирус (как и вирус полиомиелита) мог размножаться только в человеческом организме. Не имея никаких иных резервуаров в природе, вирус был обречен на вымирание после того, как массовая вакцинация лишила его возможности передаваться от человека к человеку.
Другим основанием для инициативы были успехи в борьбе с самим полиомиелитом: ко времени ее принятия американский континент был уже практически очищен от этой болезни. Это свидетельствовало о том, что задача полного искоренения еще недавно неуязвимой болезни вполне реальна. И тем не менее в год принятия резолюции около 350 тысяч человек в мире заболели полиомиелитом.
Сегодня, 20 лет спустя поставленная цель все еще не достигнута.
Злокозненный вирус словно бы продолжает издеваться над эпидемиологами, то и дело обнаруживая себя «в тылу» направленных против него сил: например, в 2003-05 гг. случаи заболевания полиомиелитом были отмечены в 25 странах, уже объявленных свободными от этой болезни. Не прекращаются эпидемические вспышки и в странах, где еще сохраняется устойчивая циркуляция вируса в человеческих популяциях – не далее, как в июле 2009 года очередная вспышка полиомиелита с сотнями заболевших разразилась в северной Нигерии. И тем не менее заболеваемость полиомиелитом в мире сократилась за эти годы более чем в 200 раз – с 350 тысяч в 1988 году до 1658 случаев в 2008-м. Сильно сократилось и географическое распространение болезни: сегодня полиовирус устойчиво циркулирует лишь в северной Индии, северной Нигерии и на границе Афганистана и Пакистана (на эти четыре страны приходится 1505 из 1658 случаев заболевания 2008 года).
В России последняя вспышка полиомиелита (143 заболевших) произошла в 1995 году в Чечне – где по известным причинам к этому времени уже несколько лет не проводились массовые вакцинации.
Два года спустя в России был зафиксирован последний случай заболевания полиомиелитом. В 2002 году Европейский регион ВОЗ (в который входит 51 страна, включая Россию) был признан полностью свободным от полиомиелита. Он стал третьим крупным регионом мира, получившим этот статус: первым в 1994 году был Американский регион (36 стран), вторым в 2000-м – Западно-Тихоокеанский регион (37 стран и территорий, включая Китай). Специалисты не берутся назвать сроки полной победы над болезнью (во многом эти сроки зависят от финансирования кампаний вакцинации – увы, сократившегося в условиях мирового кризиса), но абсолютно уверены не только в том, что это вполне реально, но и в том, что нас отделяют от этого считанные годы. Тем не менее официальные документы ВОЗ предостерегают от благодушия: «До тех пор, пока в мире остается хотя бы один ребенок, инфицированный полиомиелитом, риску заражения этой болезнью будут подвергаться дети во всех странах».
Напугавшая мир болезнь уходит, так и не раскрыв многих из своих тайн.
Мы по-прежнему не знаем, какие признаки, какие индивидуальные особенности организма определяют судьбу человека при заражении полиовирусом: будет ли он носителем, отделается ли легким недомоганием или окажется искалечен на всю жизнь. Неизвестым остается и то, почему вирус, способный размножаться в самых разных человеческих тканях, проявляет удивительную избирательность по отношению к своей любимой «пище» – нервной ткани, часто поражая определенные ее отделы и почти никогда не трогая другие.
Неясным остается и механизм заражения.
Со времен работ Сэйбина считается доказанным, что основной путь распространения полиовируса – фекально-оральный: вирус выделяется из организма больного или носителя с испражнениями и попадает в организм следующей жертвы через рот. Но почему никто никогда не видел распространения эпидемии полиомиелита вниз по течению реки – что практически неизбежно при таком пути заражения? Почему при вспышках этой болезни риск оказывался практически одинаковым для детей из семей с высокими гигиеническими стандартами – и для уличных оборванцев, играющих в сточных канавах? Почему, наконец, было описано так много случаев заражения полиомиелитом в результате кратковременных разовых контактов с носителями?
Разумеется, и после полной ликвидации полиомиелита исследования полиовируса будут продолжаться в избранных лабораториях, где будут храниться собранные коллекции его штаммов (как это уже 30 лет происходит с возбудителем оспы). Однако условия работы этих лабораторий должны исключать всякую возможность заражения человека, так что ответы на вышеприведенные вопросы мы не получим уже никогда.
Еще с XIX века, с первых шагов демографической статистики, было известно, что социальный успех и социально одобряемые черты совершенно не совпадают с показателями эволюционной приспособленности. Проще говоря, богатые оставляют в среднем меньше детей, чем бедные, а образованные – меньше, чем необразованные.
«Даже у червяка есть свободная воля». Эта фраза взята не из верлибра или философского трактата – ею открывается пресс-релиз нью-йоркского Рокфеллеровского университета. Речь в нем идет об экспериментах, поставленных сотрудниками университетской лаборатории нейронных цепей и поведения на нематодах (круглых червях) Caenorhabditis elegans.