Оспа натуральная: этиология, эпидемиология и патологическая анатомия

Натуральная оспа

Прекращение вакцинации против натуральной оспы могло спровоцировать рост заражений ВИЧ-инфекцией. По мнению иммунологов, вакцина против оспы понижала вероятность проникновения в клетки вируса иммунодефицита. Авторы исследования, американские ученые из Университета Калифорнии и еще нескольких научных центров, описали на страницах журнала результаты экспериментов на культуре клеток, взятых у людей, прошедших вакцинацию. Исследователи обнаружили, что в клетках людей, ранее привитых от оспы, ВИЧ размножался медленнее, чем в таких же клетках у людей, не проходивших вакцинацию.

Осторожность не повредит Не следует, впрочем, считать, что вакцина от оспы защищает от ВИЧ, и немедленно бежать делать прививку: ученые подчеркивают, что эксперимент проведен на культуре клеток, а не на целом организме и пятикратное снижение скорости распространения вируса получено не для любой разновидности ВИЧ, а только для определенных штаммов. Эти штаммы довольно распространенные и играют важную роль в развитии эпидемии, но далеко не единственные. Да и замедление распространения вируса впятеро все-таки неравносильно его полному уничтожению.

Другое дело, что вплоть до 1970-х годов, когда прививки от оспы ставились массово, риск заражения мог быть меньше, и долгое время вирус просто не мог выйти за пределы ограниченной территории в Центральной Африке. Даже сейчас вероятность передачи ВИЧ при сексуальных контактах не превышает десятых долей процента и снижение этой величины в несколько раз вкупе со слабым развитием транспорта вполне могло не дать разгуляться пандемии. Сейчас, когда число носителей вируса составляет около 40 млн человек во всем мире, рассчитывать на искоренение ВИЧ не приходится, даже если результаты предварительных экспериментов полностью подтвердятся. Но любой мало-мальски перспективный подход к снижению риска передачи вируса, безусловно, заслуживает рассмотрения.

Как это работает? Ключевую роль в потенциальном защитном механизме играют рецепторы типа CCR5 – белковые молекулы, расположенные внутри клеточной мембраны. Именно с этими молекулами взаимодействует ВИЧ при проникновению в клетку, и вирусологам известно, что люди с мутантной формой CCR5-рецепторов для ВИЧ уязвимы в гораздо меньшей степени.

Окна и двери

CCR5 – не единственная молекула, которой пользуется вирус для попадания в клетки. Столь же важны рецепторы класса CD4. Проводя аналогию, можно сравнить рецепторы с «окнами» и «дверьми» клетки. Злоумышленники проникают как через двери, так и через окна, поэтому установка ударопрочных стекол или надежных замков по отдельности лишь снижает, но не сводит на нет риск кражи.

Кстати, аналогия между рецепторами и окнами примечательна еще и тем, что рецепторы нужны самой клетке для избирательного взаимодействия с другими клетками.

Вирус же vaccinia, который и является основой вакцины (сходство в названиях не случайно, вирус назван именно за свою благородную функцию) от натуральной оспы, может менять экспрессию гена CCR5. Это означает, что ген, отвечающий за синтез белков рецептора, может «выключаться», и со временем у привитого пациента CCR5 рецепторы просто исчезают.

Как именно это происходит, насколько долго длится эффект (ученые вели опыты на клетках от людей, привитых за три и шесть месяцев до эксперимента) и можно ли его еще и усилить, пока неясно. Но очевидно то, что прививки от оспы достаточно безопасны для массового применения: их в свое время делали каждому ребенку на планете, и у многих на плече остался крохотный шрам.

Лишь в 1980-х, когда оспа исчезла с лица Земли и осталась только в нескольких микробиологических лабораториях, от прививок отказались, так как риск побочных последствий стал многократно превышать риск заражения оспой как таковой. Но если будет доказано, что прививки от оспы помогают и против ВИЧ (пусть даже не абсолютно), к осповакцинации вернуться будет несложно.

Патогенный и антропонозный

Царство вирусов было открыто более ста лет назад выдающимся русским ученым Д. И. Ивановским, однако изучить эти мельчайшие организмы удалось лишь в последние десятилетия благодаря бурному развитию инструментальных методов исследований.

Хотя вирусы очень разнообразны по своей организации и функционированию, все они способны размножаться лишь в клетках других организмов, одноклеточных и многоклеточных. В процессе длительной совместной эволюции с организмом хозяина вирусы постоянно «пробуют» новые варианты подавления защитных реакций хозяина или их «обмана» за счет молекулярной мимикрии. В частности, вирусы могут включать в состав своего генома кодирующие последовательности клеточных генов, участвующих в регулировании иммунных реакций, и модифицировать их, приспосабливая для обеспечения собственной жизнедеятельности.

Разные вирусы млекопитающих отличаются не только по размеру генома и самих вирусных частиц, но и по стратегии своего развития в организме хозяина. Вирусы различных семейств демонстрируют удивительное разнообразие в механизмах преодоления систем врожденного и адаптивного иммунитета млекопитающих. Поэтому изучение этих особенностей вирусов позволяет выявить новые закономерности организации и функционирования защитных систем животных и человека, обеспечивающих выздоровление после инфицирования болезнетворным агентом.

Большинство вирусов способно заражать широкий спектр видов животных (круг хозяев

). Однако для медицинской биотехнологии особый интерес представляют высокопатогенные и при этом
антропонозные
вирусы, для которых человек является единственным хозяином. В этом случае вирус может очень эффективно подавлять (или «уходить» от атаки) иммунные реакции именно человеческого организма. Генотипические исследования таких вирусов и выявление вирусных белков, эффективно подавляющих развитие воспалительных процессов в ответ на инфекцию, создает предпосылки для создания новых препаратов, предназначенных для лечения хронических воспалительных заболеваний неинфекционной природы.

Удивительный пример высокой патогенности для человека и строгой антропонозности представляет собой вирус натуральной оспы

. Этот вирус, предположительно, исходно имел широкий круг хозяев, однако в процессе эволюции утратил способность размножаться в организме других млекопитающих, сохраняясь в
эндемичном
(т. е. свойственном только данной местности) состоянии в течение многих столетий в густонаселенных районах, прежде всего, Индийского субконтинента (Щелкунов, 2012).

Поксвирусы, к которым принадлежит вирус натуральной оспы, являются крупнейшими ДНК-содержащими вирусами млекопитающих. Вирусные белки, обладающие иммуномодулирующей активностью, синтезируются на ранних этапах вирусной инфекции. Они остаются в зараженной клетке либо выходят из нее, взаимодействуя с ключевыми белками-регуляторами как врожденного, так и адаптивного иммунитета организма хозяина. Подавляя активность этих белков, вирус обеспечивает зараженной клетке «круговую оборону» от атак иммунной системы хозяина. Клетка клеточной культуры фибробластов здоровой ткани легкого человека, инфицированная вирусом натуральной оспы (штамм Индия-1967). Электронная микроскопия. Фото Е. Рябчиковой

При этом вирус натуральной оспы не способен находиться в организме человека в латентном состоянии или вызывать хроническую инфекцию — болезнь всегда заканчивается либо выздоровлением, либо гибелью инфицированного. Это снижает вероятность выживания вируса в природе и свидетельствует о том, что он попал в своеобразный эволюционный «тупик»; с другой стороны, размножаясь из поколения в поколение только в организме человека, вирус натуральной оспы максимально приспособился на молекулярном уровне к преодолению многоярусных механизмов врожденного и адаптивного иммунитета человека (Щелкунов, 2011).

Такие свойства особо опасного вируса натуральной оспы позволили предположить, что его белки можно использовать для терапии различных иммунопатологий человека (Щелкунов, 1995). И сегодня в ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» (Кольцово, Новосибирская обл.) идет работа над созданием лекарственных препаратов нового поколения на основе белков, секретируемых поксвирусами, к которым принадлежит и вирус натуральной оспы.

Сотрудники ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» (Кольцово, Новосибирская обл.) первыми в мире расшифровали структуры геномов патогенных для человека вирусов натуральной оспы, оспы коров и оспы обезьян, выделенных от больных людей (Shchelkunov et al., 1993, 1998, 2001). Сравнение геномных стратегий этих вирусов и генов, кодирующих белки-иммуномодуляторы, показало, что все вирусы, относящиеся к семейству поксвирусов (Poxviridae
), характеризуются наибольшим разнообразием механизмов преодоления защитных иммунных реакций организма человека по сравнению с вирусами других семейств (Shchelkunov, 2012). Вирус натуральной оспы, для которого человек является единственным хозяином, наиболее эффективно по сравнению с другими поксвирусами подавляет активность иммунной системы человека.

Патологоанатомические изменения

Фото вируса оспы

Изменения кожи

На коже трупов, скончавшихся от оспы, имеется сыпь в различной степени созревания. Макроскопически в начальном периоде при папулезном характере сыпи обнаруживаются воспалительные явления в сосочковом и подсосочковом слоях кожи и набухание эпидермиса, а затем при развитии макроскопически видимого пузырька отмечается пропотевание серозного экссудата в толщу эпителия, образование в эпидермисе щелей; вследствие значительной воспалительной экссудации в них часть перегородок между ними прорывается (ячеистое строение развившихся оспин). На крае омертвевшего оспенного очага происходит сильное разращение эпителиальных клеток, окружающих центральный некротический очаг в форме валика и ведущих к образованию центрального вдавления (оспенный пупок). В дальнейшем происходит нагноение и разрушение пораженного участка кожи и затем постепенное заживление с образованием рубца вследствие соединительнотканного разращения разрушенного кориума или без образования рубца в форме временной пигментации (при нагноении только эпидермиса).

Изменения слизистых оболочек

Высыпания наблюдаются и на слизистых оболочках рта, полости глотки, пищевода, влагалища, толстой кишки. При высыпании на слизистых, вследствие отсутствия плотного пласта эпителия, содержимое пузырьков быстро прорывается на поверхность с образованием язв. Образование обширных язв и некрозов может быть обусловлено присоединением добавочной сторонней инфекции.

Изменения в паренхиматозных органах

Селезенка представляется значительно увеличенной за счет полнокровия и гиперплазии клеток пульпы. Со стороны паренхиматозных органов (сердце, печень, почки) отмечаются дегенеративные явления. Поражение яичек носит картину острого некротического орхита с временным отеком стромы и распадом эпителия канальцев. В костном мозге, преимущественно в эпифизах, обнаруживаются участки серозно-фибринозного пропитывания с некротизацией форменных элементов.

Изменения при геморрагической форме

При геморрагических формах оспы кровоизлияния наблюдаются в местах специфических оспенных изменений, а также в различных частях организма (в серозных полостях, почечных лоханках, мочевом пузыре, матке, яичниках, средостении, мышцах и др.).

Как правильно ухаживать за больным ребенком?

Этот вирус очень заразен, поэтому в первую очередь надо изолировать ребенка от здоровых братьев и сестер. В период обострения не гулять. При этом необходимо:

• постоянно проветривать комнату, в которой находится ребенок;
• стараться отвлечь ребенка от зуда играми, чтением книг и т. д.;
• одевать ребенка в легкую одежду из хлопка и других натуральных тканей, чтобы не было «парникового эффекта»;
• чаще менять постельное белье.

Чтобы уменьшить зуд и снять воспаление, нужно мыть ребенка – делать ему прохладную ванну с травяными отварами. Из питания надо исключить горячую, твердую, острую пищу, продукты, которые являются потенциальными аллергенами. Если ребенок не хочет есть, предложите ему молоко, чай с травами. Рацион должен быть легким – пюре из овощей и фруктов, супы, кисломолочные продукты.

Симптомы

Оспа: фото ребенка

Инкубационный период

Сроки инкубации оспы исчисляются в 10-14 дней. В течение этого времени заболевание ничем себя не проявляет, иногда отмечаются головная боль, боль в крестце и кишечные проявления в виде поносов.

Продромальный период

Болезнь начинается внезапно потрясающим ознобом, учащением пульса (тахикардия), одышкой, головной болью и болью в пояснице, рвотой, иногда судорогами. Температура поднимается до 39,5-40°. Селезенка увеличивается. Дня через два (реже уже на 1-й день) появляется продромальная петехиальная сыпь на туловище с характерным расположением на нижней половине живота и на внутренней поверхности бедер (бедренный треугольник Симона), а также в подмышечных областях. Эта форма продромальной сыпи в тяжелых случаях встречается чаще. Кроме петехиальной сыпи, тоже на 2-й день заболевания оспой встречаются эритематозная скарлатиноподобная и розеолезная кореподобная продромальные сыпи. Держатся эти сыпи недолго (от 12 до 36 часов) и исчезают бесследно. Смерть при явлениях слабости сердца может наступить уже в продромальном периоде.

Период сыпи

Обычно к концу 3-х суток температура падает даже до нормальных цифр, и на слизистых оболочках зева и носа начинает высыпать энантема. Почти одновременно на коже лба, носа, верхней губы появляется сыпь в виде бледно-розовых папул. В последующие часы папулы распространяются на туловище и на конечностях (живот остается почти свободным от сыпи), причем форма и вид их постепенно претерпевают изменения. Они увеличиваются в размере, краснеют, превращаются в узелки с острой верхушкой, затем в пузырьки (vesicula) перламутрового цвета, окруженные узким венчиком красноты, с прозрачным содержимым и, наконец, в пустулу величиной с горошину с пупкообразным вдавлением в центре. На слизистой оболочке некоторые пузырьки теряют эпителий и превращаются в эрозии, отличающиеся болезненностью. На ладонях и подошвах ввиду толщины эпидермального слоя до образования пустул не доходит, и образуются лишь зудящие папулы. Кожа в окружности пустул отекает. Субъективно ощущается зуд, жжение и болезненность на местах воспалительного отека. В дальнейшем содержимое пустул становится мутным, они лопаются, выступающий из них секрет подсыхает и превращается в желтоватую корочку. Подсохшие корочки постепенно из желтых превращаются в коричневые и мало-помалу отторгаются, оставляя звездчатые белые прочные рубцы.

Кривая температура при сливной оспе (variola confluens)

Температура, упавшая к началу высыпания до 38° и ниже, при начале нагноения опять поднимается с последующим постепенным повышением и с небольшими утренними ремиссиями. В дальнейшем температура также постепенно понижается до момента выздоровления. Общее состояние во время нагноения значительно ухудшается.

В этом периоде чаще всего наступает смертельный исход (сепсис, пневмония и пр.).

Сколько длится оспа

Продолжительность болезни в среднем равна 4-6 неделям:

• нагноительный период начинается с 7-8-го дня,
• подсыхание пустул — с 11-12-го дня.

Диагностика

Диагностика выраженной натуральной оспы не представляет затруднений.

Кривая температуры при оспе
Характерное начало, течение с характерной температурной кривой и сама сыпь позволяют распознавать оспу. По отношению абортивных и стертых форм этого сказать нельзя.

Методы диагностики оспы

На помощь в сомнительных случаях приходят:

1. реакция Пауля,
2. проба по Герцбергеру,
3. проба Пауля и Гинса,
4. способ Пашена.

Реакция Пауля

Реакция Пауля состоит в том, что вытягивают иглой со шприцем содержимое пузырька, помещают на предметное стекло, дают высохнуть (не проводя через пламя), растирают и разводят физиологическим раствором. Полученную взвесь впрыскивают в роговицу кролика. Через 48 часов кролика убивают, глаз энуклеируют и помещают в сулемовый спирт или раствор Ценкера. Через несколько минут уже простым глазом (лучше в лупу) на роговице можно видеть белые точечки и узелки — оспенные элементы, подлинность которых подтверждается наличием в них телец Гварньери.

Проба по Герцбергеру

По Герцбергеру, глаз не энуклеируют, а через 2 дня после втирания содержимого впускают в конъюнктиву кролика 2 капли 1% флюоресцина и через 20 секунд споласкивают водой. Появление зеленых точек на месте втертого материала говорит за его оспенную природу.

Проба Пауля и Гинса

Биологическая проба Пауля и Гинса заключается в том, что сенсибилизированной вакциной морской свинке вводят внутрикожно содержимое пустулы, разведенное физиологическим раствором во много раз. В случае оспы получается аллергическая реакция ясно выраженный узелок. Проба Пауля и Гинса специфическая и очень чувствительная, но возможность ее применения резко ограничивается необходимостью иметь заранее сенсибилизированное животное или специально подготовлять его для постановки пробы.

Способ Пашена

Для исследования на тельца Пашена производится окраска материала, взятого из пустул, по способу Морозова (серебрением). Для этого высушенный на воздухе мазок на предметном стекле опускают на 3-5 минут в вертикальном положении в дистиллированную воду, после обсушивания подвергают его действию раствора Руге (1 мл уксусной кислоты, 2 мл формалина и 100 мл дистиллированной воды) в течение 1 минуты и затем при подогревании до появления паров обрабатывают протравливающим раствором (5 г танина и 100 мл 1 % карболового раствора). После тщательного промывания в течение 1-2 минут препарат подвергают действию аммиачного раствора серебра, приготовляемого ex tempore следующим образом: в пробирку с 20 мл дистиллированной воды вносят 1 каплю 25% аммиака, а затем каплями 10% раствор AgNO3 до образования легкой не исчезающей мути. При рассмотрении препарата под микроскопом тельца Пашена угольно-черного или смолисто-черного цвета, фон светло-коричневый.

Дифференциальная диагностика

Оспу необходимо дифференцировать с:

• ветряной оспой (различием служит морфология самих пузырьков и анамнестические данные),
• пустулезным сифилисом,
• туберкулидами (анамнез и течение),
• импетиго (impetigo),
• экссудативная эритема (erythema exsudativum multiforme),
• скрофулёз (strophulus),
• акне (acne vulgaris),
• пустулезной сыпью при септических заболеваниях,
• пустулезной формой чесотки,
• пузырьковой формой рожи.

В продромальном периоде оспа может быть спутана со многими острыми инфекционными заболеваниями, начинающимися остро, с резкого повышения температуры, тяжелых общих явлений и синдромами недостаточности нервной и сердечно-сосудистой систем. К числу этих форм относятся:

• цереброспинальный менингит,
• гнойный менингит,
• скарлатина (продромальная скарлатиноподобная сыпь при оспе),
• крупозная пневмония,
• острый гастрит,
• сыпной и возвратный тиф,
• корь (кореподобная продромальная сыпь при оспе и начальная папулезная оспенная сыпь на лице).