shvarz: (Default)
Ретровирусы - единственные вирусы, пакующие больше одного генома в каждую вирусную частицу.
shvarz: (Default)
Который раз уже приходится объяснять людям, что такое эпидемия (и пандемия). И ведь все-равно не верят.

В бытовом понимании, эпидемия - это когда все подряд болеют и умирают.

Однако посмотрите на определение из медицинского словаря:
Эпидемия - категория интенсивности эпидемического процесса, характеризующаяся уровнем заболеваемости определенной инфекционной болезнью, значительно превышающим обычно регистрируемый на данной территории за аналогичный период.

Во-первых, эпидемия - это вещь относительная. Должно быть "больше, чем обычно". Если обычно во всей стране мы имеем 5-10 случаев какой-либо болезни в год, то 50-100 случаев - это уже эпидемия, несмотря на то, что абсолютное количество случаев невелико.
Во-вторых, сравнивать надо "за аналогичный период". В год может случаться 100 тысяч инфекций, но из них 90 тысяч - зимой, а за остальные вместе взятые месяцы - 10 тысяч. Если вдруг мы видим летом по 30 тысяч инфекций в месяц, то это эпидемия, несмотря на то, что зимой те же 30 тысяч в месяц эпидемией не считаются.
В третьих, эпидемия определяется по количеству инфекций, а не по тому, сколько человек умерло. При эпидемии симптомы инфекции могут быть мягкими, а могут быть тяжелыми - это никак на факте эпидемии не сказывается.
В четвертых, речь идет об "определенной инфекционной болезни". Например, мы считаем не "количество простуд", а "количество простуд, вызванных риновирусами". "Определенность" микроба зависит от возможностей используемой диагностики и от необходимости отличать разные виды микробов. Если мы можем отличить разные штаммы одного микроба, то в ситуации когда штамм А исчез, а вместо него пришел штамм Б - мы имеем эпидемию штамма Б, хотя общее количество инфекций может даже и осталось прежним.

Все вышеперечисленное применимо и к пандемии, только в масштабе всего мира.
shvarz: (Default)
Интересная история.

На куриных фермах в Австралии появилась новая разновидность герпесвирусов, вызывающих инфекционный ларинготрахеит (ILTV). Курицы регулярно болеют подобными вирусами, со смертностью достигающей 20%. Особенность этой разновидности в том, что она произошла от двух вакцин, которыми фермеры пользовались для предотвращения ITLV.

Аттенуированные вакцины основаны на живых ослабленных вирусах. Для их получения выделяют дикий вирус и дают ему размножаться в необычных для него условиях - например, в животном которое он обычно не заражает, или при более высокой температуре, или даже просто в культуре клеток. Вирус мутирует, приспосабливается к этим условиям, но в результате теряет приспособленность к репликации в своем обычном хозяине. Он все еще живой, но иммунная система легко его побеждает и приобретает иммунитет к дикому вирусу.

Что именно за мутации произошли в ослабленном вирусе никто обычно не смотрит. Дело это очень муторное - мутаций много, какие из них важны разобраться трудно, тем более что некоторые из них важны в комбинации с другими. Важно, что вакцина работает. Недостатком такого подхода, очевидно, является то, что мы не знаем, какие именно мутации важны и насколько трудно вирусу в вакцине будет мутировать обратно в дикий вариант. Такое случается иногда со всеми аттенуированными вакцинами.

В случае с австралийским ITLV, на австралийском рынке появилась новая вакцина из Европы. Поскольку австралийскую и европейскую вакцины получали разными способами, то видимо и ослабляющие мутации у вирусов в этих вакцинах были разные. В какой-то момент эти два вируса попали в одну и ту же курицу, рекомбинировали (обменялись частями своих геномов), и полностью восстановили дикий тип, избавившись от ослабляющих мутаций. Получившийся вирус оказался очень успешен и сейчас вытесняет обычные для Австралии разновидности.
shvarz: (Default)
В Nature статья про синдром Кавасаки. Впервые синдром был описан в 1967 году доктором Кавасаки, который сложил свое описание в папку, названную "Черт знает что такое".
У вполне здорового при рождении ребенка выступила сыпь, поднялась температура, покраснели глаза, ладошки и ноги. Попытки спасти не увенчались успехом. Вскрытие показало множественные аневризмы сосудов и даже сердца.



Сейчас синдром Кавасаки является лидирующей причиной приобретенной болезни сердца у детей до 18 лет. Больше всего случаев фиксируется в Японии, в Штатах - несколько тысяч в год, большинство среди детей младше 5 лет. Природа болезни неизвестна, но подозревается, что ее вызывает какой-то микроб, потому что частота случаев увеличивается сезонно весной и летом и потому что иногда наблюдаются локальные вспышки. В ноябре прошлого года в Nature же была опубликована статья, в которой указывалось, что из большого количества рассмотренных факторов частота синдрома Кавасаки в Японии лучше всего коррелировала с юго-восточным северо-западным ветром.



Это наводит на подозрения о том, что микроб летит откуда-то из центральной Азии. Это само по себе интересно, но проблема с этой теорией еще и в том, что лететь он должен на большой высоте, где условия таковы, что ранее считалось, что в них никакой микроб выжить не может - сухой, очень холодный воздух и большое количество ультрафиолета. То есть это должны быть или какие-то очень мощные споры, или какой-то супер-стабильный вирус.
shvarz: (Default)
Если вдруг кто пропустил, то очень рекомендую серию из пяти научно-популярных статей на Биомолекуле, посвященную вирусу гриппа:

  1. Гонки с гриппом - об общей эпидемиологии вируса среди людей, свиней и птиц.

  2. Универсальная вакцина от гриппа - о том, почему каждый год надо заново вакцинироваться и о том, как разрабатывают вакцину, которая бы действовала несколько лет

  3. Пилюля от гриппа - о существующих антивирусных препаратах (настоящих, а не иммуномодуляторах)

  4. Уроки жизни - об отличиях пандемического гриппа от сезонного и о мерах подготовки к пандемии

  5. Ваши личные счеты с гриппом - об индивидуальных факторах, которые влияют на сложность протекания болезни

shvarz: (Default)
Вирусы слишком малы, чтобы их можно было разглядывать под обычным микроскопом. Поэтому их разглядывают под микроскопом электронным.
Давайте взглянем на некоторых из них:


Тут мы видим два вируса – слева стрелочкой показан ротавирус, справа – аденовирус. Видно, что он аденовирус имеет форму икосаэдра, а ротавирус – покрытый пупырышками шарик. Оба найдены в стуле ребенка с диареей (вызваной ротавирусом). [1]
дальше )
shvarz: (Default)
Наткнулся на занятную статью о вирусах в журнале "Мир фантастики": http://www.mirf.ru/Articles/art2548.htm
Автор начинает с реальных вирусов, потом делает обзор вирусов из НФ книг, фильмов и компьютерных игр.
shvarz: (Default)
Все-таки интересный очень вирус. В большинстве случаев инфекция проходит за несколько дней с симптомами вроде мышечной и головной боли, температуры и усталости. Но в 1-2% случаев что-то происходит и человек "истекает кровью" - кровеносные капилляры становятся очень проницаемыми для молекул маленького размера и происходит массивная потеря плазмы крови, которая начинает из капилляров сочиться во все внутренние (и даже наружние) органы. При интенсивной терапии (возобновление жидкости и электролитов, снабжение дополнительным кислородом) человек часто выживает, но без нее - как правило умирает. Что именно ведет к такому исходу никто точно не знает и особенно загадочно то, что осложнения происходят не когда вирусная инфекция на пике, а когда иммунная система вроде-бы уже справилась с вирусом и начинает его подавлять. Наиболее общепринятой является теория, согласно которой осложнения происходят в результате чрезмерной активации иммунной системы, при которой одновременно выделяется слишком много цитокинов, но теория эта основана в большой степени просто на корреляции по времени начала проблем и наибольшего количества цитокинов в крови.

Еще одна загадка с Денге вирусами в том, что их есть четыре варианта и человек, однажды переболевший (даже в мягкой форме) одним из них, потом при инфекции другим с большей вероятностью получает осложнения. Опять же, есть общепринятая теория о наиболее вероятных причинах, но многие солгасны с тем, что у нее есть недостатки и объясняет она далеко не всё. Предположительно, виноваты тут антитела. Вирус Денге заражает клетки иммунной системы - макрофаги и дендритные клетки (о которых я недавно писал). И те и другие занимаются тем, что отлавливают и переваривают хлам, что появляется между клетками, но дендритные клетки преимущественно делают это для того, чтобы показать фрагменты этого хлама лимфоцитам, а макрофаги - просто чтобы избавить организм от потенциально вредных вещей. И те и другие, но особенно макрофаги, намного охотнее подбирают хлам, который покрыт антителами. И вот, предполагается, что первая инфекция вирусом Денге ведет к появлению антител, которые при последующей инфекции несколько отличающимся вариантом вируса, оказываются недостаточно эффективны, чтобы нейтрализовать его. Но при этом они связываются с вирусом, что увеличивает его вероятность быть подобраным макрофагом или дендритной клеткой, а значит и его способность их инфицировать.

В пользу этой теории говорит тот факт, что инфекция вирусом Денге протекает тяжелее у новорожденных, чем у более взрослых детей. Обычно бывает наоборот, потому что новорожденным достаются антитела от матери, которые помогают бороться с инфекцией, но которые через 4-8 месяцев исчезают. Тут же получается наоборот - эти антитела приносят лишь вред. Это же является одной из основных проблем в разработке вакцины - выработанные в ответ на нее антитела могут защищать от одного варианта вируса, но осложнять инфекцию другими тремя.
shvarz: (Default)
Написал в slon.ru про вот эту новость, что якобы ученые в MIT создали универсальный антивирусный препарат.

http://slon.ru/blogs/voronin_egor/post/609480/

"Тодд Райдер и его команда из MIT взяли эту идею и создали новый белок, который напрямую соединяет механизм детекции двухцепочечной РНК с механизмом самоуничтожения клетки. Третья часть этой созданной учеными полезной химеры является одним из вспомогательных белков ВИЧ, который вне ВИЧ безвреден, но имеет очень полезное свойство доставлять привязанные к нему белки в клетку сквозь неразрушенную клеточную мембрану.

(Заголовок статьи не мой, прошу тапками не кидать)
shvarz: (Default)
В февральском Nature Reviews Microbiology обнаружилась отличная обзорная статья о ситуациях, в которых вирусы приносят пользу своим хозяевам. Очень хорошо написана и приведены интересные примеры, к которым я еще возможно вернусь, а пока лишь ограничусь общим списком упомянутых там вирусных стратегий.

  1. Причисление первой стратегии к этому списку является, строго говоря, жульничеством. Некоторые вирусы навсегда встраиваются в ДНК хозяина и остаются в ней навсегда, передаваясь из поколения в поколение, но уже не распространяясь горизонтально (т.н. эндогенные вирусы). По сути дела они таким образом уже перестают быть вирусами, а становятся частью хозяина, и неудивительно, что они действуют в его пользу. Обычно такие вирусы несут в себе копии дефектных вирусных белков. Если в клетку попадает родственный вирус (настоящий, патогенный), то эти дефектные белки мешают ему размножаться, суют палки в колеса. Среди ретровирусов довольно много таких случаев, а также среди вирусов растений.

  2. Второй вариант более интересен. После инфекции хозяина, вирус переходит в латентную форму и никак себя не проявляет (или проявляет, но не наносит большого вреда хозяину). При этом вирус несет в себе системы, которые предотвращают инфекцию хозяина другими (обычно схожими) вирусами. Таким образом он может защищать хозяина от более патогенных форм. Многочисленные примеры таких вирусов можно найти среди фагов (вирусов бактерий). Пока клетка-хозяин находится в благоприятных условиях, фаг не трогает ее и "размножается" за счет размножения бактерии (каждая дочерняя клетка наследует и фаг). Когда же условия ухудшаются, то он использует все клеточные ресурсы чтобы создать как можно больше своих копий, и разрушает бактерию.

  3. Инфекции некоторыми слабопатогенными вирусами могут приносить пользу хозяину, активируя его защитные механизмы. Соответственно, хозяин получает пользу от них лишь в некоторых условиях, когда эта активация действительно необходима. Например, инфекция таким вирусом может активировать иммунную систему и предотвратить инфекцию более патогенным паразитом. Так, например, мыши зараженные мышиным цитомегаловирусом менее подвержены заражению чумой. Отличие этого варианта от варианта номер два заключается в том, что тут вирус не несет в себе никаких активных защитных систем, он лишь активирует защитные системы хозяина, а потому эффект менее специфичен. Активация вирусом стрессовых систем может помогать растениям переживать стрессовые ситуации, вроде засухи или заморозков. В нормальных условиях такие вирусы вредны для хозяина, но в стрессовых оказываются полезны.

  4. Четвертая стратегия на самом деле не является вирусной стратегией, но является результатом ко-адаптации вируса и хозяина. Такая адаптация ведет к установлению баланса между хозяином и паразитом, смягчающего патогенность паразита. Если хозяин попадает в новую среду, где он вынужден конкурировать с другим видом, который не встречал ранее этого паразита, то паразит оказывается "биологическим оружием" против конкурента. Пример, я думаю, всем известен - массовая смерть индейцев в Америках после прихода европейцев. Оспа, грипп и даже вирусы обыкновенной простуды вызвали высокую смертность в популяциях, которые ранее не встречали эти вирусы. Схожие примеры есть среди фагов, дрожжей, растений и животных.

  5. Иногда вирусы напрямую несут в себе функции, полезные для хозяина. Они могут кодировать какой-либо белок, полезный хозяину, или регулировать функции хозяина каким-либо образом, добиваясь полезного эффекта. Одним из удивительных примеров является вирус, который позволяет определенном грибку расти при температуре выше 50 градусов Цельсия. Симбиоз этого грибка с определенным видом травы, в свою очередь, позволяет и траве расти при такой высокой температуре, в почве около геотермальных источников в Йеллоустонском Национальном Парке. Механизм устойчивости к температуре, правда, еще не известен, но точно известно, что он зависит от вируса.

  6. Многие вирусы имеют две стадии - инфекция постоянного хозяина и инфекция хозяина-переносчика. В таких ситуациях вирусу может быть выгодно вредить одному из хозяев с тем, чтобы помочь другому. Например, вирус TbSCV инфицирует и табак и мушку, которая питается листьями табака. Вирус увеличивает плодовитость и срок жизни мушки, что вредит его второму хозяину - табаку. Еще пример: предполагается, что вирус Rift Valley fever нарушает механизмы регуляции кровообращения в хозяине-млекопитающем для того, чтобы комарам было проще находить подкожные кровяные сосуды. Токсины, ответственные за патогенность дифтерии и холеры, кодируются и переносятся фагами, которые превращают безвредные бактерии в патогенные, вызывающие серьезные болезни у людей и других животных. С точки зрения бактерий, это очень даже полезные фаги.


Стоит заметить, что хотя на сегодняшний день данные ситуации рассматриваются скорее как интересные курьезы, вполне вероятно, что в скором времени ситуация перевернется и непатогенные вирусы будут нормой, а патогенные - исключениями из правил. До сих пор фокус исследований был на последних, потому что они более заметны и наносят большой вред. Но секвинирование образцов из кишечника показывает, что в каждом из нас в любое время можно найти от 10 до 40 вирусов (и это только из известных семейств), а мы при этом ощущаем себя вполне здоровыми.

Вирусы, конечно, удивительны своим разнообразием стратегий существования и, на мой взгляд, благодаря этому вирусологи во многих случаях имеют преимущество перед прочими биологами. Мало в каких еще областях биологии настолько очевидна размытость границ биологических "законов", относительность понятий "индивидуум", "популяция", "адаптация", "генотип", "мутант" и т.п.
shvarz: (Default)
Интересные результаты показал на прошедшей конференции мой давнишний бывший начальник. Уже и Science по этому поводу отписалась и Nature.

Синдром хронической усталости (Chronic fatigue syndrom) - заболевание, при котором у человека наблюдается постоянная глубокая усталось. Уже довольно давно подозревали, что вызывается оно каким-то вирусом, потому что перед наступлением его симптомов люди часто имеют симптомы инфекции, при нем иммунная система более активирована, чем у здорового человека и случаи СХУ иногда наблюдались в виде локальных вспышек в отдельных местностях. Пару лет назад было предположено, что вызывает его XMRV (xenotropic MLV-like retrovirus) - вирус, ближайшим родственником которого является вирус лейкемии мышей. Вокруг этого вируса поднялся ажиотаж и последние два года выходили противоречащие статьи, в одних из которых связь XMRV и СХУ подтверждалась, а в других - нет.

Виней Патак и сотоварищи вроде бы разобрались в чем тут дело. Они начали копать с клеточной линии, которая постоянно производит XMRV в довольно больших количествах и тщательно проследили, откуда эта клеточная линия взялась. Эта клеточная линия была создана примерно 8 лет назад, в экспериментах не связанных с СХУ. Ее сделали для исследования рака простаты. Раковые клетки простаты очень капризны и не растут в чашках, поэтому ученые придумали подсаживать их мышам, у которых полностью уничтожена иммунная система (чтобы они не отторгали человеческие клетки). Когда опухоль становилась слишком большой, ее часть переносили в следующую мышь и так далее (то есть мышей использовали как "пушистенькие чашки Петри"). Постепенно из этих пересаживаемых раковых клеток удалось создать клеточную линию, а позже оказалось, что она продуцирует XMRV. Предполагалось, что начальные раковые клетки, послужившие материалом для создания этой клеточной линии, были выделены из человека, который был заражен XMRV. Однако группа Патака отследила старинные образцы и выяснила, что XMRV в них изначально не присутствовал, а появился лишь после нескольких лет пересаживания в мышах. Откуда же он там взялся?

У мышей (как и у людей, но даже в большей степени) в геноме полно остатков древних ретровирусов, некоторые из которых все еще частично активны и могут размножаться, но от мыши к мыши не передаются, а лишь распространяются в геноме (эндогенные ретровирусы). Некоторые из этих вирусов настолько древние, что они даже не способны заражать современных мышей. Оказалось, что два таких ретровируса очень похожи на XMRV, выделенный из пациентов с СХУ. Если же предположить, что между этими двумя вирусами произошла рекомбинация в нескольких местах, то получающийся вирус оказывается абсолютно идентичен XMRV! (за исключением 4 нуклеотидов из восьми с лишним тысяч в его геноме). Видимо пересаженные мышам человеческие раковые клетки послужили субстратом, в котором мышиные эндогенные ретровирусы смогли худо-бедно размножаться (в мышиных клетках они размножаться вообще не могли). Потом эти два вируса обменялись генетической информацией и из этой смеси образовался вполне эффективный вирус.

То есть получается, ученые вывели и выпустили на свободу зловредный вирус, который теперь вызывает синдром хронической усталости? Нет, не совсем. Вывести то они его вывели, но вот с гипотезой о том, что этот вирус сейчас распространяется в человеческой популяции есть проблемы: Как я уже упомянул выше, выделенный из пациентов вирус практически идентичен вирусу в клеточной линии. Это очень необычно, потому что ретровирусы мутируют очень быстро и если бы вирус действительно перескакивал от человека к человеку, то он бы должен был уже существенно измениться по сравнению с вирусом, появившимся в мышах много лет назад. Тот факт, что вирус из пациентов практически идентичен вирусу из клеточной линии, больше сходится с теорией о том, что XMRV из клеточной линии загрязнял лабораторные реагенты, которые использовались для выделения вируса из пациентов. Отсюда и разногласия между лабораториями - тот, кто использовал загрязненные реагенты, "находил" его в образцах пациентов, а тот, кто был более аккуратен или просто использовал иные реагенты, не мог его выделить.

Похоже, что это исследование поставит точку в разборках о связи XMRV с СХУ. Чем СХУ вызывается пока так и остается неизвестным.
shvarz: (Default)
Я думал, что открытый недавно мимивирус - это курьез природы. Вирус, с геномом в более миллиона нуклеотидов и размером в 500 нм, покрупнее некоторых бактерий. Вот тут, однако, пишут, что секвинирование образцов океанской воды поставило их вторыми по численности вирусами после бактериофагов. Задним умом, как водится, это имеет смысл - гигантские вирусы живут на водорослях и на поедающих водоросли амебах, а этих тварей на планете огромное количество (а значит и вирусов должно быть дофига). Среди более знакомых нам гирусов (гигантских вирусов) есть лишь вирусы оспы, но они раза в три меньше мимивируса (и по геному и по размеру).

В своих гигантских геномах гирусы чего только не кодируют: и целые метаболические цепочки, и ферменты трансляции, и ферменты гликозилирования белков, и даже метилазы и рестриктазы. Причем они очень часто обмениваются генетическим материалом с хозяевами. Настолько часто, что во многих случаях даже трудно определить, кто у кого гены занял - вирус у хозяина или хозяин у вируса. Если кому интересны детали эволюции гирусов, то спросите у [livejournal.com profile] eugene_koonin, у него недавно обзор вышел на эту тему.

Немного картинок мимивируса: под катом )
shvarz: (Default)
Раз уж речь зашла о всякой разной необычной фигне, то вот вам гепатит D - совершенно уникальная хрень (не знаю даже как ее назвать), аналогов которой во всем вирусном мире на данный момент не известно. Да к тому же вызывающая самый тяжелый из гепатитов.

Вирусом его назвать нельзя, потому что сам по себе он в человеческих клетках размножаться не может, он паразитирует на другом вирусе - гепатите B. Весь геном гепатита D - 1700 нуклеотидов, так что это еще и самый маленький из вирусов животных (если его считать вирусом). Геном его - кольцевая РНК, сложенная в одну большую "шпильку" (см. картинку). Копируется этот геном клеточной РНК-полимеразой II, которая обычно в качестве матрицы использует ДНК, но геп-D нашел в ней какой-то баг и тут она напрямую копирует РНК в РНК. Поскольку геном - кольцевой, то РНК-полимераза ездит по нему круг за кругом и выдает длинную цепочку связанным между собой геномов. На нужные куски эта длинная молекула режется сама - в нее встроен рибозим. Таким устройством копирования генома, гепатит D напоминает вироиды, о которых я уже когда-то писал (и даже гепатит D упоминал), - миниатюрные (300-400 нуклеотидов) паразитические РНК, существующие в растениях. В животных ничего подобного, кроме гепатита D, найдено не было.

Вторая, и большая, часть генома гепатита D кодирует белок, аналогов которому тоже больше в животном мире не известно. У белка два варианта, синтезируемых со специальной негеномной РНК и образуемых в результате редактирования этой РНК (специальный клеточный фермент заменяет один ключевой нуклеотид в последовательности). Короткая версия белка помогает синтезу геномной РНК, вторая помогает формированию новых частиц гепатита D. Частицы эти, однако, как я уже писал, сами по себе образоваться не могут - им нужен белок, который синтезирует гепатит B (обозначен HBsAg на картинке выше). Если гепатит B заражает клетку уже зараженную гепатитом D, то этот его белок включается в создаваемую частицу и позволяет ей инфицировать новые клетки. Поэтому гепатит D всегда встречается на фоне гепатита B и является, по сути, его паразитом.

Почему гепатит D самый тяжелый? Точно непонятно, но похоже это связано с реакцией иммунной системы на его белок - инфицированные клетки печени более активно убиваются иммунной системой.

Откуда гепатит D взялся? Это вообще загадка. Я только что прочитал довольно длинную обзорную статью, основным выводом которой было то, что мы не имеем ни малейшего представления о том, как эта хрень могла возникнуть. Теории о ее происхождении включают в себя рекомбинацию между растительными вироидами и вирусами животных, спонтанное возникновение из какой-то клеточной РНК, и спонтанное возникновение из генома гепатита B. Но гепатит D настолько вариабелен, что вся филогенетическая информация о его предках была, похоже, стерта эволюцией.
shvarz: (Default)
Рекомендовали мне этот учебник два вирусолога, но что-то я от него не в большом восторге. Он из серии таких учебников, что состоят из, по сути дела, обзорных статей, написанных разными людьми на темы, которыми они занимаются. Иногда это работает, в данном же случае вышло не очень. Не хватает связности повествования. К тому же я ожидал подробного обсуждения механизмов эволюции, а тут очень большая часть посвящена таксономии, жизненным циклам и устройству геномов. Но есть и хорошие статьи: Edward Holmes о филогенетических методах, Raul Andino о роли RNAi в эволюции вирусов, есть пара неплохих обзоров о ретровирусах - от Wain-Hobson и Bonhoeffer, хорошая статья о гепатитах от Esteban. И отличная статья Luis Villareal о латентности и персистентности вирусов, как наиболее оптимальной эволюционной стратегии вирусов.
shvarz: (Default)
Фаги - вирусы бактерий.
В книжке только что прочитал впечатляющий фактоид: По некоторым оценкам общее количество фагов на Земле - порядка 1031. Если их всех собрать и выстроить один за другим, то получится цепочка (вчитайтесь!) в 200 миллионов световых лет. Исходя из средней продолжительности жизни фага, можно посчитать, что такое их количество производится за неделю. Каждый новый фаг - это вероятность мутации, рекомбинации - биологический мир исследует пространство возможных белков. Обычно считается, что вирусы появились очень рано в процессе эволюции, так что вполне можно предположить, что это продолжается уже 3 миллиарда лет (15x1010 недель). Этого достаточно для того, чтобы сгенерировать полностью все варианты пептидов размером в 30 аминокислот (2230).
shvarz: (Default)
Анализы на выявление этиологии (организм, вызывающий инфекцию) острых респираторных инфекций верхних дыхательных путей ("обычной простуды") доктора не делают. Придешь к врачу с соплями, температурой, кашлем - он посмотрит, скажет что "это у вас вирусное что-то" и отправит домой. Анализы не делают по двум причинам: Во-первых, они очень сложны и дороги (полный анализ будет стоить $500-1000). Во-вторых, на практике все равно каким вирусом вы заразились - лекарств нет ни от одного.
Я полез искать исследования того, чем же мы на самом деле обычно болеем. Как ни странно, но исследований этиологии "обычной простуды" очень мало. Я долго шарился по ncbi, но в итоге самую лучшую ссылку нашел на википедии :)

Статья датирована 1998 годом, но работа делалась в 1994-1995 годах. Авторы вовлекли в исследование 200 человек (студентов?) в университете Турку в Финляндии, за которыми они наблюдали с сентября по май (летом, видимо, народ свлил на каникулы). Эти 200 человек шли к ним в случае простуды и им делали целую кучу анализов для того, чтобы как можно лучше определить чем именно они болеют. Результаты показаны ниже, в первых двух столбцах таблицы.

ОрганизмФинляндия, 1990-еАнглия, 1960-еШтаты, 1970-е
Rhinovirus64%26%39%
Coronavirus10%1%4%
Influenza7%24%12%
Бактериальные4%15%13%
Parainfluenza4%8%17%
RSV2%3%6%
Enterovirus1%7%4%
Adenovirus1%6%5%

RSV = Respiratory Syncytial Virus

Что мы видим? Подавляющее большинство простуд (более половины) были вызваны риновирусами, на втором месте идут коронавирусы, а грипп занял лишь третье место с всего 7% случаев. При этом известно, что методы детекции коронавирусов очень ненадежны (в отличие от риновирусов и гриппа), то есть полученные 10% скорее всего являются недооценкой реального вклада коронавирусов. Вообще, эти цифры, конечно, следует принимать лишь как примерные оценки порядка величин. К тому же они дают среднее за год, а от месяца к месяцу они будут сильно отличаться. Например, известно что в Финляндии вспышка RSV пришлась на март-май, гриппа - на февраль-апрель, а осенью все болели риновирусами. От года к году и от местности к местности они тоже будут довольно сильно меняться. В таблице выше я привел результаты сходных исследований сделанных ранее в Штатах и в Англии - видно, что там соотношения иные (хотя частично это вызвано тем, что диагностика вирусов тогда была поставлена существенно хуже).

Надо сказать, что симптомы у подавляющего большинства вирусных инфекций, приведенных выше, очень похожи и их не может отличить без серьезных анализов даже врач. Так что если вы считаете, что вы переболели гриппом, то (как видно из этой таблицы) очень вероятно, что вы заблуждаетесь.

Кроме того, авторы обращают внимание на частоту бактериальных инфекций - всего 4% (13-15% в более старых исследованиях). Это к пользе применения антибиотиков при простудах..
shvarz: (Default)
Пост обращен, в первую очередь, ко всяким биологам и химикам, так что извините если где-то что-то непонятно.

Я на прошлой неделе был в Институте Эпидемиологии и Микробиологии им. Гамалеи, на территории которого находится компания "Nearmedic". Нам дали тур по компании и рассказали о выпускающемся там препарате Кагоцел, который обладает широким противовирусным эффектом и может использоваться как для лечения, так и для профилактики вирусных инфекций.
На официальном сайте довольно много информации о препарате, включая целую серию научных статей с описанием плацебо-контролированных рандомизированных испытаний препарата на людях.
Препарат является ко-полимером целлюлозы и какого-то растительного полифенола (звучит страшно, но на самом деле довольно безобидно). Химическая его формула приведена на сайте, но для меня это китайская грамота: Натриевая соль сополимера (1→4)- 6- 0- карбоксиметил -β- D-глюкозы, (1→4)- β-D- глюкозы и (21→24)-2,3,14,15,21,24, 29,32-октагидрокси-23-(карбоксиметоксиметил)-7, 10-диметил-4, 13-ди(2-пропил)- 19,22,26,30,31 - пентаоксагептацикло  [23.3.2.216.20.05.28.08.27.09.18.012.17] дотриаконта-1,3,5(28),6,8(27), 9(18),10, 12(17), 13,15-декаена.

Надо сказать что, хотя на сайте есть статьи с испытаниями Кагоцела на людях, там нет статей (и даже ссылок на них) описывающих преклинические исследования и механизмы действия Кагоцела. В презентации, однако, были показаны данные о том, что in vitro препарат подавлял репликацию гриппа, хотя я их по памяти сейчас и не воспроизведу. Помню только, что в качестве одного из положительных (sic!) контролей там использовался арбидол. В ответ на наш вопрос о том, есть ли данные о том, что Кагоцел действительно вызывает индукцию интерферона, нам сказали, что на мышах immunostaining кишечника показал такую индукцию.
Изобретатели объяснили мне механизм действия препарата следующим образом: Кагоцел активирует TLRs на клетках врожденного иммунитета (innate immunity). Эта его активность, видимо, обусловлена повторяющейся структурой полимера, который имитирует поверхности разных патогенов, но точных механизмов я не услышал. Активация этих клеток происходит преймущественно в кишечно-желудочном тракте, потому что полимер довольно велик, не перевариваем, и потому плохо всасываем. Активация всяких DCs, макрофагов и нейтрофилов ведет к выделению интерферонов. Выделяются они, в основном, в кишечнике, но потом диффундируют и имеют системный антивирусный эффект. На мой вопрос о том, не является ли индукция интерферонов вредной для организма (они все-таки много чего делают с иммунной системой и не только), особенно в случае профилактики (то есть для здорового человека), мне ответили, что вызываемые Кагоцелом уровни интерферона довольно низки и потому безопасны.

Что вы обо всем этом думаете? Внушает ли вам доверие такое описание механизма действия Кагоцела? Если даже мы предположим, что он действительно работает именно так, что вы думаете об общем подходе профилактики вирусных инфекций с помощью некой стимуляции уровня интерферонов в организме? Может ли она быть действительно безопасна или при безопасных уровнях интерферон непременно окажется неэффективным? Короче говоря, любые соображения по этой теме приветствуются.
shvarz: (Default)
У меня на столе лежит стопка статей, которые я "собираюсь прочитать". Моя борьба с этой стопкой идет с переменным успехом.

В этот раз вытащил я из нее отличный обзор взаимоотношений между вирусами вызывающими хронические инфекции и иммунной системой, изданный уже более чем пол года назад. Тем кто профессионально интересуется вирусами и тому подобным, очень советую прочитать оригинал, там много интересного. А тут я вкратце расскажу, о чем там написано:

Наши познания о вирусах и об иммунологии перекошены в сторону острых инфекций, с высокой смертностью или серьезными клиническими последствиями. Когда вирус попадает в человека, то либо иммунная система его полностью вычищает, либо она не справляется и человек умирает. Так или иначе, но инфекция разрешается довольно быстро. Существует, однако, целый ряд вирусов, которые умудряются сосуществовать с хозяином в течение очень долгого времени, иногда всю жизнь. По некоторым оценкам, каждый человек несет в себе 8-12 таких хронических инфекций. Как же это происходит?

Корни ответа на этот вопрос уходят в организацию иммунной системы и ее реакции на инфекцию. После того, как иммунная система детектирует инфекцию в организме, она переходит в состояние повышенной активации - иммунные клетки начинают выделять массы сигнальных молекул, активно делиться и менять свои свойства. B-клетки начинают синтезировать антитела, T-клетки убивают зараженные клетки. Процессы эти, несмотря на их специфичность, тем не менее наносят изрядный вред организму. Большинство симптомов острых вирусных инфекций являются на самом деле проявлениями не вирусной активности, а результатом иммунного ответа на инфекцию. Понятное дело, что такую систему надо жестко контролировать и не давать ей выходить из под контроля. Поэтому в иммунную систему встроена саморегуляция. Фактически с самого начала иммунного ответа она начинает запускать механизмы собственного ингибирования. Во-первых, B- и Т-клетки настроены на то, чтобы в ближайшем будущем перестать делиться и либо умереть, либо перейти в состояние неактивных "клеток памяти". Во-вторых, среди выделяемых сигнальных молекул присутствуют также молекулы, которые ингибируют деление клеток и активацию иммунной системы, и чем дольше длится активация, тем больше выделяется ингибиторов. Ну и наконец, специальные регуляторные Т клетки (Треги) (пока еще не известным способом) модулируют иммунную активацию, удерживают ее на определенном уровне и спустя некоторое время (которое обычно достаточно для того, чтобы подавить инфекцию) начинают выключать иммунный ответ.

Если вирус умудряется пережить изначальный активный иммунный ответ, то после этого иммунная система оказывается под влиянием двух противоречивых сигналов. С одной стороны, патоген все еще находится в организме и активирует иммунную систему. С другой стороны, собственные внутренние механизмы иммунной системы ингибируют ее. Таким образом, между вирусом и иммунной системой устанавливается динамическое равновесие, в котором ни одна из сторон не может победить. Если вирус выходит из под контроля и начинает активно размножаться, то активирующие сигналы превышают ингибирующие и иммунная система начинает подавлять вирус. Елси же иммунная система снижает количество вируса до некоторого низкого уровня, то ее собственные ингибирующие сигналы доминируют над активирующими, ее активность снижается и вирус получает возможность размножаться.

Вот короткий список некоторых вирусов, вызывающи хронические инфекции (в скобках указан процент пораженного населения): недавно открытые анелловирусы (90-100%), вызывающие розиолу герпес-вирусы 6 и 7 (>90%), вызывающий ветрянку VZV (>90%), вызывающий мононуклеоз CMV и EBV (80-90% для каждого), полиомавирусы (>70%), адено-ассоциируемый вирус (60-90%), выскакивающий на губе герпес HSV-1 (50-70%), целый ряд аденовирусов (80%), генитальный герпес HSV-2 (20-50%) и многие другие, включая ВИЧ.

О чем еще осталось нерасказано, так это о том, как же именно вирусы умудряются пережить этот первичный иммунный ответ. Стратегии, на самом деле, используются довольно разные.
Некоторые вирусы прячутся от иммунной системы в местах, за которыми иммунной системе трудно наблюдать: в клетках нервной системы, в клетках кожи и слизистых поверхностей, в определенных отделах почек и мочеполовой системы. Некоторые вирусы умеют вмешиваться в действие самой иммунной системы - они либо заставляют клетки посылать неправильные сигналы, либо подавляют правильные сигналы, либо выводят из строя ключевые ее элементы. Ну и наконец, некоторые вирусы могут быстро эволюционировать - настолько быстро, что иммунная система не успевает за ними угнаться. ВИЧ, между прочим, использует все три перечисленные стратегии: он прячется в "клетках памяти" самой иммунной системы, которые экспрессируют лишь ограниченный набор белков; он, помимо уничтожения важных CD4 клеток, также подавляет процессы, которые сигнализируют иммунной системе тот факт, что клетка заражена; и он очень быстро мутирует и эволюционирует.

Завершается обзор размышлениями на тему о том, что же считать "нормальной иммунной системой", если все иммунные системы, которые мы наблюдаем, находятся в постоянном сотоянии борьбы с хроническими вирусами. И о том, каким образом мы можем отслеживать болезни, которые вызываются вездесущими вирусами? Для них ведь не найти контрольную группу. Вполне возможно, что многие из болезней, которые мы считаем не-инфекционными, на самом деле вызываются хроническими вирусами. И эксперименты на стерильных мышах - можем ли мы считать, что изучаем настоящую иммунную систему, если эти мыши не имеют никаких хронических инфекций? Авторы также отмечают, что возможно нормальная и самая здоровая иммунная система это именно иммунная система постоянно стимулируемая хроническими инфекциями. Поэтому возможно не стоит пытаться от этих инфекций избавиться, а следует лишь искать методы борьбы с теми из них, что выходят по какой-либо причине из под контроля иммунной системы.
shvarz: (Default)
Ага, не такая уж это дурацкая идея:

Случаи птичьего гриппа были довольно редки и ограничивались лишь теми людьми, кто находился в контакте с птицами. Похоже это связано с тем, что этот вирус адаптирован к жизни в кишечнике птиц, где температура 40С. У человека в легких температура 37С и там вирус может существовать, но вот в верхних дыхательных путях у нас всего 32С, а при этой температуре рецепторы вируса нефункциональны. Соответственно вирус размножается в основном внутри и не разлетается от одного человека к другому.

Статья в открытом доступе
shvarz: (Default)
Что несколько раздражает в этой истории с гриппом, так это отсутствие данных о результатах анализа на грипп у умерших. Погибших в Мексике больше 150, но подтверждено анализами, что умерло от гриппа всего 7. Что с остальными - совершенно непонятно. Их тестировали? Вскрытие делали? Если тестировали, то что показали результаты теста и насколько они надежны? Информации нет.
о тестах )
Но в результате о смертности среди зараженных можно лишь гадать. Я думаю, что и WHO тревогу поднимает, потому что существует возможность, что смертность исчисляется в процентах, а точно они не знают.

Больше всего данных про "не-Мексику", где задокументировано около ста случаев и ни одной смерти (за исключением мексиканского ребенка в Техасе). Если верить этим цифрам, то смертность не очень велика. Но почему тогда она так велика в Мексике? Варианты (не исключающие друг друга):варианты )

December 2013

S M T W T F S
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031    

Syndicate

RSS Atom

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Sep. 24th, 2017 03:41 pm
Powered by Dreamwidth Studios