Администрация гарантирует обеспечение сохранности авторской или согласованной с авторами версии опубликованных в каталоге и на сайте материалов

Каталог B

Депонирование произведений науки, литературы, искусства

Профилактика и лечение инфекций, передающихся воздушно-капельным путем

О роли миклофлоры в патогенезе респираторных вирусных инфекций.
Обзор.

доктор биологических наук С. Б. Алексеев

SUMMARY. Анализ данных, представленных в обзоре, позволяет выдвинуть предположение, согласно которому вирус гриппа, попадая в респираторный тракт, взаимодействует с естественной микрофлорой, находящейся в назофаренгиальных слизистых оболочках. Бактерии,  мимикрируя под соматические клетки, формируют на поверхности псевдогалактозные рецепторы, терминированные сиаловыми кислотами, которые являются  мишенью для связывания вируса с клеткой. В результате связывания NА вируса гриппа с псевдорецептором, образуется конгломерат, способный осуществлять инвазию через мукозальный барьер, непреодолимый микрофлорой самостоятельно. Совместное коинфицирование клеток-мишеней снижает продукцию вируса гриппа, что дает организму преимущество в виде выигрыша во времени, необходимого для развертывания полноценной иммунной защиты. Предполагается, что этот механизм является общим для всех вирусов, проникающих в организм воздушно-капельным путем. Принципиальное отличие вируса гриппа от других респираторных инфекций, вирусной этиологии заключается в дискретной геномной организации, позволяющей вирусу сохранять отдельные гены в плазмидах бактерий, которые в дальнейшем принимают участие в процессах реассортации вируса гриппа с образованием новых штаммов.   

Современные представления о механизмах вирусного патогенеза позволяют считать, что причинами пандемий являются птичьи вирусы гриппа, содержащие поверхностный гликопротеин гемагглютинин (НА), на который у людей отсутствует иммунологическая память (1). Пандемии 1957 и 1968 гг. были вызваны вирусами гриппа А, имеющими птичье происхождение. Есть основание полагать, что пандемия 1918 года (Испанка) также была вызвана вирусом птичьего гриппа (2). 
Измененный HA может появляться у людей через реассортацию между человеческими и птичьими вирусами или через непосредственную передачу птичьего вируса гриппа людям (3). Однако, птичьи вирусы гриппа не способны реплицироваться в организме человека, вследствие межвидового  барьера, существующего между птицами и человеком. Специфичность проявления  инфекционности вируса гриппа определяется концевыми остатками сиаловых кислот клеток-мишеней ( N-acetylneuraminic [NeuAc] кислоты и N-glycolylneuramic [NeuGc] кислоты)  и типом связи  к галактозе в sialyloligosaccharides рецепторах.  Сиаловая кислота (SA) в sialyloligosacchrides присоединена  к галактозе двумя типами связи -  2,6- [NeuAc2,6Gal] или 2,3- [NeuAc2,3Gal] в зависимости от видового происхождения клеток хозяина.  Вирусы гриппа человека предпочтительно распознают sialyloligosacchrides, содержащие NeuAс2,6Gal (4-5), экспессированные на мембране эпителиальных клеток человеческой трахеи (6). Птичьи вирусы распознают NeuАс2,3Gal (4-5), в соответствии с преобладанием sialyoligosaccharides именно с этой связью в эпителиальных клетках птиц. Несмотря на различия в специфике рецептора, птичьи вирусы  могут заражать людей и вызывать вирусные инфекции (7-9). Полагают, что этот факт может быть объяснен данными, полученными в модельных экспериментах на дифференцированных культурах трахеoбронхиального эпителия человека (tracheobronchial epithelium), в котором были найдены  рецепторы с обоими типами связи терминальных сахарных остатках к галактозе в sialyloligosaccharides (10). Кроме того, аналогичный смешанный тип рецептора, наличие NeuAс2,6Gal и NeuАс2,3Gal, обнаружен в эпителиальных клетках трахеи свиньи (11).
Тем не менее, представленные данные не дают объемного представления о молекулярной основе преодоления фактора хозяина. Мы полагаем, что заметную роль в этом феномене и активное участие в появлении новых штаммов вируса гриппа А у человека играют бактерии, населяющие носоглоточные полости.

 
Передовой “редут” антивирусной защиты.

Первым защитным барьером на пути проникновения вируса гриппа в организм служит слизистая оболочка (mucosа) носоглоточной полости. Главным действующим лицом в преодолении mucosа выступает поверхностный гликопротеин вируса гриппа нейроминидаза (NA) – фермент, повреждающий целостность слизистой оболочки за счет отщепления SАs от sialyoligosaccharides. Производные сиаловых кислот, ингибирующие NA, обладают выраженной антивирусной активностью (12-17). В свою очередь организм тщательно защищает mucosa при вторжении чужеродного антигена. Это относится ко всем возможным путям проникновения патогенов, включая gastrointestinal, respiratory, urinary trackts (18). Линия защиты опять-таки строится на дополнительной sialysation поверхности mucosа за счет прикрепления сиализированных A иммуноглобулинов. Полагают, что NA, отщепляя SАs от молекулы IgA, делает доступным протеолитическую деструкцию иммуноглобулина (19). Более того, NA изменяет конформационную структуру поверхности лимфоцитов, продуцирующих IgA, направляя их обратно  от mucosa в костный мозг (20-22), что, вероятно, является центральным звеном вирусной атаки (23).
Мы полагаем, что антивирусная защита этим не исчерпывается, и организмом используется дополнительный фактор обороны.
Поверхность слизистой оболочки носоглотки населяет эндогенная микрофлора, которая самостоятельно не в состоянии преодолеть мукозальный барьер и являет собой пример бессимптомного носительства.  Ситуация меняется, когда захватывается вирус гриппа, и NA включается в работу по обеспечению проницаемости mucosа. Микроорганизмам носоглоточной полости для доступа к эпителию, расположенному за mucosal барьером необходим транспорт,  который бы позволил бактериям внедряться в клетки хозяина для последующего воспроизведения.
Идеальным средством для этого  являются вирусы, обладающие эффективным аппаратом проникновения. Вирусы, попадая в носоглоточную область воздушно-капельным путем, непосредственно соприкасаются с эндогенной микрофлорой. Другими словами, уже на предранней стадии вирусной инвазии, организм привлекает бактерии к противодействию с вирусом. За счет наличия на их поверхности псевдогалактозного рецептора, бактерии обладают способностью связывать вирионы, образуя устойчивые комплексы. Нельзя с уверенностью сказать, какое количество вирусных частиц должно адсорбироваться на поверхности бактерии, чтобы их  количество было необходимо и достаточно для проникновения образованного конгломерата через mucosа. Такая тактика дает ряд преимуществ:  во-первых, вирус в  самом начале проникновения находится в связанном состоянии, и, во-вторых, снижается число вирионов, миновавших mucosal барьер, поскольку не все конгламераты сумеют его преодолеть. Так как бактерии и вирусы сильно разнятся по размеру, сопоставление их геометрических параметров позволяет ожидать множественную адсорбцию вируса на поверхности клеточной стенки  и, соответственно, многократное уменьшение  числа зараженных клеток мишеней и увеличение времени, необходимого для проникновения внутрь клетки. Учитывая все это, можно только догадываться какое количество вирусных атак не заканчивается проникновением в организм и гасится на мукозальном уровне.

Связывание бактерии и вируса.

SAs представляет собой семейство, состоящее из 40  производных 9-ти углеродных сахаров нейраминовой кислоты (24). Бактерии, подобно высшим животным, содержат NeuAc и NeuGc на клеточной стенке (25, 26). Причем, SАs являются концевыми фрагментами glycan цепей и вовлечены в процессы клеточного распознования. 
Например, Haemophilus influenzae, бактерия, часто населяющая mucosa здоровых людей (27,28) мимикрирует, используя терминальные NeuAc и NeuGc, ускользая, таким образом, от иммунной защиты хозяина (29). Следовательно NA вируса гриппа может принять бактериальные SАs за клеточные и связаться с ними, но не отщепить их, поскольку это только имитация галактозного рецептора, а не сам рецептор, что позволяет бактерии удерживать вирус в связанном состоянии. Связываясь с бактерией, вирус не будет  теряет проникающей способности, так как NA равномерно распределена по поверхности вириона и часть гликопротеина NA будет находится в свободном, а не связанном состоянии. Показано, что streptococci типаviridans, населяющие oral и nasopharynx полости, также мимикрируют, экспонируя SАs на конце mucin полисахаридов. Кроме того, десиализированные IgA ращепляются бактериальной протеазой (30-32), устраняя стерическую помеху, и таким образом, облегчая вирусное проникновение. Просматривается «взаимовыгодная» кооперация между патогенами. 
Для попадания внутрь клетки бактерия опять использует вирусный белок. На этом этапе ключевую роль играет гемагглютинин. Связывание вирионов с рецепторами клеточной мембраны позволяет НА агглютинировать и за счет фузии “протаскивать” конгломерат в клетку. Очевидно, что наличие в клетке двух разнородных паразитов будет создавать помехи для синтеза как бактериальных, так и вирусных белков: во-первых, вследствии конкуренции за внутренние ресурсы клетки, во-вторых, вследствии стерических затруднений присутствия в клетке многих вирионов и, в-третьих, за счет сродства вирусных белков и различных компонентов бактерии, которые, взаимодействуя друг с другом, будут мешать, в основном, вирусной сборке. Происходит значительное уменьшение вирусного потомства на внутриклеточном уровне. Очевидно, что вирус является более опасным патогеном по сравнению с бактерией и ограничение репродукции вируса является эффективным элементом антивирусной защиты. Многочисленные эксперименты in vitro убедительно демонстрируют,что в отсутствии бактерий происходит быстрое, тотальное разрушение клеток вирусом вне зависимости от их вида и типа. 

Зачем бактерии нужны вирусные гены.

                Геном вируса гриппа содержит сегментированную РНК отрицательной полярности, состоящую из 8  сегментов, которые кодируют 10/11  вирусспецифических белков в зависимости от тяжести инфекции. Можно полагать, что сегментирование вирусного генома имеет глубокий биологический смысл, обеспечивающий живучесть вируса и его повсеместное распространение. 
Если до этого мы обсуждали проблему проникновения вируса в клетку в общем виде, используя вирус гриппа в качестве наглядного и яркого представителя огромного числа вирусов, использующих воздушно-капельный путь проникновения через  носоглоточную полость, то ниже мы подробнее остановимся непосредственно на вирусе гриппа.
Как уже отмечалось, вирус гриппа обладает сегментированным геномом, что позволяет бактерии, пользуясь общей компартментализацией с вирусом при совместном проникновениии, захватывать вирусные гены и сохранять их в качестве дополнительной генетической информации в плазмидах. Если бы вирусный геном представлял собой единую цепь, то, очевидно, что бактерия была бы не способна к его сохранению. Движущим мотивом захвата бактерией генов вируса гриппа является приобретение бактерией собственной, независимой от вируса, способности проникновения в клетку хозяина для последующего воспроизведения. Располагая вирусным НА единственным искомым геном, экспрессия которого открывает бактерии доступ к клеткам хозяина, захват других генов представляет собой с этой точки зрения побочное явление. Бактерии с НА способны самостоятельно внедряться в клетки и размножаться в различных органах и тканях, что может приводить к патологиям разной степени тяжести. Однако вызывать эти самые патологии способна, как максимум, только 1/8 часть, проникших в организм микроорганизмов, что опять-таки свидетельствует о целесообразности выбора организмом оптимальной стратегии против вирусной атаки. Конечным результатом бактериального звена зашиты, мы полагаем ключевого, в слаженной системе антивирусного противодействия, является выигрыш во времени, необходимый для развертывания организмом специфической иммунной защиты. Безусловно, речь идет об активации Т-киллеров, уничтожающих инфицированные клетки (вместе с бактериями), и выработке специфических IgM и IgG антител, поскольку на этом раннем этапе IgA защита малоэффективна. Но, как следует из медицинской практики, описанный защитный механизм несет угрозу постинфекционных осложнений, вызываемых бактериями, получившими способность самостоятельного инфицирования соматических клеток, что является необходимой платой за этот самый выигрыш во времени. Данное положение удобно продемонстрировать на микроорганизме  Haemophilus influenzae.  H. Influenzae была впервые обнаружена в 1892, во время вспышки гриппа, в слюне у людей. Позднее было установлено, что H. Influenzae является причиной вторичных постгриппозных осложнений (33). H. Influenzae может существовать как в некапсулированном, так и в капсулированном виде, циркулируя в кровотоке. H. Influenzae, попадая в организм через носоглотку (nasopharynx) капельным  путем,  может оставаться на слизистых оболочках длительное время, являя собой пример бессимптомного носительства (33).  Вторичная инфекция может проявляться во множественных формах, таких как отек гортани (Epiglottitis), менингит, остеомиелит (Osteomyelitis), перикардит (pericarditis), отит, бронхит и пневмония (34-38). Аналогичные патологии могут вызываться и другими микроорганизмами, находящимися на поверхности mucosa. Пожалуй, наиболее опасными колонистами являются streptococci, вызывающие тяжелые формы бронхитов и пневмоний в качестве вторичной инфекции после гриппа. Все эти данные указывают на синергизм или, точнее, на тесную связь между вирусами и бактериями (39,40). Характерно, что ингибиторы NA оказывали лечебный эффект на бактериальные пневмонии после гриппозной инфекции (41,42), и даже во время гриппа пневмония поддавалась ускоренному лечению на фоне уменьшения доз антибиотиков (13,43 - 45). Еще одним примером могут служить бактерии E.coli. Обращает на себя внимание схожесть штаммов E.coli, выделенных от птицы и человека и способность их успешного функционирования в обоих видах хозяев, что выражалось в экспрессии  температуро-чувствительного гемагглютинина (Tsh), обладающего активностью сериновой протеазы (протеолиз IgA) и способностью к адгезии к эритроцитам и внеклеточным (extracellular) белкам матрикса (46). 
Общеизвестно, что вторичные  инфекции при гриппе явление обычное, с которым организм в подавляющем числе случаев справляется. Если бактерия приобретет способность  бесконтрольного размножения, то это будет способствовать и увеличению скорости размножения вируса. Вероятно, высокая смертность при пандемии гриппа 1918 года была вызвана обоими факторами. С другой стороны, накоплено много фактов, что отсутствие у человека естественной микрофлоры приводит к тяжелейшим формам патологий, даже при инфицировании слабо патогенными  вирусами. Например, контакт обособленно живущих популяций людей с пришельцами из нашего мира вызывал вымирание целых семей.

Реассортация штаммов вируса гриппа различного видового происхождения

Многочисленные данные относительно реассортантов между вирусами, специфичными для птиц и человека, затрагивают все вирусные гены. Кроме НА и NА (47) происходит обмен внутренними белками вируса гриппа: РВ2- различия в свойствах реассортантов птичьего и человеческого происхождения были продемострированы на мышах (48-50), два polymerase proteins (PB1, PA) и nucleoprotein (NP) были изучены в minireplicon system. Репликация в mammalian клетках была эффективней, чем в avian (51). Относительно 7-го сегмента вируса гриппа, кодирующего М1 и М2 белки, реассортанты содержали М белок человека и НА птицы (52). Как же появляются реассортанты? Допустим, что вирус птичьего гриппа с измененной антигенной формулой попал в организм человека, и, допустим, что в это время  человек был болен гриппом. Реассортация может произойти внутри клетки, инфицированной обоими типами вирусов, но, вследствии межвидового барьера, птичий вирус гриппа (нет адаптации к рецепторам человека) не сможет преодолеть мембранный барьер клетки-хозяина. Следовательно, он будет просто выведен из организма. Таким образом, должен иметься смеситель, в котором бы и произошла реассортация. Таким смесителем могли бы быть клетки свиньи, но все, по крайней мере, крупные пандемии были вызваны птичьим, а не свиным вирусом гриппа. Другое дело, если функцию такого смесителя выполняют бактерии, несущие вирусные гены. Во-первых, бактерии носоглоточной полости могут передаваться капельным путем, как от человека к человеку, так и от человека птицам, и, наоборот, особенно к домашней наземной птице, как близкого контактера. Во-вторых, бактерии могут в капсулированном виде циркулировать в кровотоке. В-третьих, колонии бактерий обмениваются между собой информацией с помощью специфических для бактерий низкомолекулярных соединений, получивших название «бактериальных ферамонов или автоиндукторов» (53,54),  и генетической информацией, передающейся плазмидами (54). Разница передачи заключается в том, что ферамоны распространяют информацию на всю популяцию бактерий для выработки оптимальной стратегии защиты и паразитирования в организме, а плазмидная информация ограничена «супружеской» передачей. Следовательно, в стационарном состоянии информация, заложенная в плазмиде, является молчащей (53,54). 
В то же время, вероятность появления ошибок при копировании плазмид очень велика и составляет больше одной ошибки на 10 000 нуклеотидов (55,56). Авторы подчеркивают, что олигонуклеотиды, размером больше 2 kb, должны быть дополнительно проверены на наличие ошибок. Очевидно, что отдельные гены вируса гриппа, содержащиеся в виде плазмидной кДНК, заведомо будут содержать нуклеотидные замены, что, вероятно, отражает механизм, с помощью которого и проявляется феноменальная приспособляемость и изменчивость вируса гриппа. Кроме того, этот путь позволяет вирусу гриппа легко реассортировать. Люди живут в тесном контакте с птицами, которые нас окружают, особенно с наземной домашней птицей. Происходит обмен бактериями, содержащими вирусные гены, между человеком и птицей.  Заболевание гриппом конкретного человека, вызванного вирусом, циркулирующим в данный момент в популяции, будет приводить к активации микробного размножения и появлению вероятности появления новых штаммов вируса. Если ошибки синтеза кДНК случились в «нужных» местах в НА и NA, и это произошло без изменения  их функционального состояния, но с изменением антигенной формулы, то повышается возможность образования вирусов гриппа, способных вызывать эпидемические и пандемические вспышки заболеваний в зависимости от степени модификации поверхностных гликопротеинов. Реассортируя и попадая в организм, такие вирусы гриппа будут избегать иммунного прессинга и, совместно с неуправляемым размножением эндогенной микрофлоры, смогут вызвать катострофические последствия (1918, Испанка).  Как отмечалось выше, такая стратегия может быть использована только вирусами с сегментированным геномом, и именно вирус гриппа, с этой точки зрения, несет наибольшую потенциальную опасность для человека. Другие вирусы, передающиеся воздушно-капельным путем, способны принести максимальный вред организму только в случае чрезвычайно высокой скорости размножения, но в ограниченной популяции людей. Таким примером служит недавняя пандемия SARS, которая заслуживает отдельного обсуждения в свете представленной концепции. 

Эпидемия SARS

                Короновирус человека (CoV) входит в состав семейства Coronoviridae и является эпидемиологическим агентом, вызывающим острые респираторные заболевания, подобно  А,  В и С вирусам гриппа. CoV представляют собой крупные, оболочечные вирусы, с единой геномной РНК позитивной полярности и размером около 30 kb (57,58). В основном вирус передается воздушно-капельным путем. Отличительной особенностью CoV является высокая контагиозность по сравнению с другими респираторными инфекциями. На поверхности вириона расположен гликопротеин S, обладающий агглютинирующей активностью, и, распознающий рецепторы- мишени. Подобно вирусам гриппа за счет фузии CoV проникает в клетки хозяина (59,60). Сходство подчеркивается и особенностью репликации вируса, а именно, дискретностью синтеза РНК и наличием в инфицированной клетке 14 геномных  фрагментов CoV (57,58). Клонирование фрагментов генома вируса CoV в E.coli показало, что только S белок экспрессируется в растворимой форме и обладает присущими ему функциональными свойствами, выражающимися в специфичном взаимодействии с АСЕ2  рецептором (angiotensin-converting enzyme), расположенным на поверхности клеток Vero E6 (61). Эти данные позволяют предположить, что протеин S и является основной мишенью для захвата его эндогенной флорой, колонизирующей mucosa. Это положение согласуется с данными Eichenwald et al (62,63), которые описали механизм передачиStaphylococcus aureus.  Staphylococcus aureus становятся исключительно контагиозными и вирулентными после инфекции, вызванной респираторными вирусами  (например, аденовирусами, эховирусом или риновирусом). Среди детских коллективов сильные насморки были поголовными (64, 65). Тот же феномен наблюдался и среди взрослых (66). Следует добавить, что вирусные инфекции верхних дыхательных путей облегчают передачу и других бактерий, включая Streptococcus pneumoniae и Haemophilusinfluenzae. Кроме того, аналогичный эффект прослеживается и при инфицировании вирусами, не относящимися к респираторным, но вызывающими отеки лимфатических желез, например, вирусами Rubella (67). Следовательно, причиной атипичной пневмонии (SARS) была активация размножения микрофлоры не опасной в стационарном состоянии, но сделавшейся патогенной после вирусной инфекции CoV (67). Атипичная пневмония проявилась у 14-16% инфицированных  CoV (64). В результате из  8400 заболевших атипичной пневмонией умерло 800 человек (58). В настоящее время ситуация с SARS остается спокойной, но возникает закономерный вопрос о возможности повторения следующей, возможно, более жестокой вспышки.  В свете выдвинутой нами концепции об опасности бактерий, захвативших  вирусные гены,  и получивших способность к самостоятельному преодолению защитных барьеров организма, бактерии, захватившие S ген  вируса CoV, вызвали разовую, ограниченную вспышку SARS, но не получили дополнительной возможности передаваться от человека к человеку в постинфекционный период. Сказалось два фактора: иммунологический прессинг и отсутствие циркуляции среди людей вируса CoV, который является агентом, необходимым для поддержания эпидемии. После эпидемии вирус CoV не обнаруживается и, следовательно, в межэпидемический период не передается от человека к человеку. Установлено, что бесссимптомным носителем CoV являются летучие мыши, но промежуточный хозяин пока не установлен (68,69). Причиной следующей эпидемии может быть мутировавший вирус CoV, но его появление не связано с бактериями, несущими вирусные гены. Эта ситуация  коренным образом отличается от эпидемиологической напряженности, постоянно создаваемой вирусами гриппа, ключевым звеном которой является способность вируса гриппа постоянно циркулировать среди людей и обмениваться информацией с бактериями, несущими вирусные гены. Все вышеизложенное позволяет заключить, что наиболее опасным потенциальным агентом в плане «организации» пандемий в  настоящее время является  исключительно вирус гриппа А.

Заключение 

В предложенной концепции прослеживается логика стратегии, выбранная организмом для подавления вирусной инфекции. Трудно себе представить, что армия обороны будет накапливать силы для нанесения главного удара, в то время, как противник будет разорять подвластную территорию. Будет выслан передовой отряд (IgA) и, если ему не хватает мощи для отражения удара, он вступит в сговор с другой менее опасной враждебной силой, чтобы по возможности совместно, если не уничтожить главного врага, то нанести ему максимальный урон. Именно такая тактика используется организмом для отражения вирусной атаки. Однако, из всех известных вирусов, только вирус гриппа нашел эффективное противодействие и собственную выгоду в этой системе обороны, применив эволюционный ход, выражающейся в виде дискретной геномной организации, дающей ему преимущество создавать новые штаммы, патогенные in vivo, задействуя эндогенную микрофлору.  Очевидно, что вирус гриппа несет огромную потенциальную угрозу для человечества, но важным звеном защиты может оказаться целенаправленная терапия с использованием химических соединений, обладающих антиагглютинирующими свойствами, тем более, что весомой предпосылкой их эффективности служит очевидный факт, а именно, значительное увеличение времени, необходимого для проникновения в клетку, собственно не вируса, а вирус-бактериального комплекса.

Краткое изложение концепции

                Очевидно, что в настоящем обзоре проанализирована только малая часть событий, возможно, имеющих место на предранних и ранних стадиях вирусной атаки организма человека, которые в настоящее время практически не изучены. Несомненно, что роль микрофлоры назофаренгиальных слизистых оболочек в патогенезе респираторных вирусных инфекций не может быть пассивной, о чем свидетельствуют различные данные литературы, суммированные в ракурсе взаимодействия вируса гриппа с бактериальной клеткой. Ниже предлагается возможная последовательность (схема) происходящих событий на предранних и ранних стадиях респираторных вирусных инфекций, выходящих за рамки обсуждаемого материала:

  1. Вирусы, проникающие в организм человека респираторным путем, не имеют возможности внедриться самостоятельно,  поскольку поверхность назофоренгиальных слизистых оболочек оккупирована микрофлорой, имеющей высокое сродство к связыванию с респираторными вирусами.
  2. Бактерии, населяющие слизистые оболочки,  не могут проникнуть в организм самостоятельно для паразитирования в соматических клетках, поскольку  находятся под иммунологическим контролем организма, сформированным в результате предществующих контактов.
  3. Только респираторные вирусы с измененными (частично или полностью)  поверхностными белками, способны преодолевать мукозальный и иммунологический барьер, и внедряться в клетки организма для последующей репродукции.
  4. В процессе эволюции основная масса бактерий, за исключением отдельных особо опасных микроорганизмов, утратила способность проникать в организм самостоятельно и использует для этих целей респираторные вирусы.
  5. Организм использует это свойство бактерий для защиты от вирусной атаки на предранних и ранних стадиях инфекции, что позволяет ограничивать скорость размножение вирусов и уменьшать число потенциальных мишеней (соматических клеток) от разрушения.
  6. Платой являются различные осложнения организма бактериальной этиологии, с которыми организм в основном справляется. В отсутствии симбиоза микрофлоры и организма, разрушения, произведенные вирусной атакой, были бы несравненно более масштабными, если не глобальными.
  7. Респираторные вирусы с сегментированным строением генома используют этот симбиоз для длительного хранения отдельных генов в плазмидах бактерий, что обеспечивает высокую вирулентность вирусов, необходимую для преодоления иммунологического прессинга организма человека при последуюшем инфицировании.
  8. На модели вируса гриппа (сегментированное строение генома) предполагается, что вирус, проникая в клеточное ядро, акт необходимый для создания кДНК копий отдельных генов, использует их не для встраивания в геном клетки-хозяина, а для хранения в течение длительного времени в бактериальных плазмидах. Попадая из ядра клетки в цитоплазму, кДНК фрагменты захватываются бактериями и встраиваются в плазмиды с целью приобретения способности независимого от вируса проникновения бактерий в соматические клетки-мишени. После наработки организмом протективных антител против вирусных антигенов, процесс осеменения клеток бактериями прекращается и переходит в стационарную фазу хронического внутриклеточного паразитирования.
  9. Таким образом, просматривается тесная кооперация, существующая между различными формами жизни на микро и макро  уровнях, что укладывается в общую эволюционную программу сопряженного развития различных  живых структур.

References

1. Neumann G. and Yoshihiro Kawaoka Y.Emerging Infectious Diseases Host Range Restriction and Pathogenicity in the Context of Influenza Pandemic, Emerging Infectious Diseases  2006; v. 12, (6), p. 881 – 886.
2. Reid A. H.,  Fanning T. G, Hultin J. V., Taubenberger J.K.  Origin and evolution of the 1918 “Spanish” influenza virus    hemagglutinin gene.  Proc Natl Acad Sci U S A. 1999; v. 96(4): p.1651–1656.
3. Cauthen AN, Swayne DE, Schultz-Cherry S, Perdue ML, Suarez DL. Continued circulation in China of highly pathogenic avian influenza viruses encoding the hemagglutinin gene associated with the 1997 H5N1 outbreak in poultry and humans. J Virol. 2000; v.74 (14): p.6592-9.
4. Rogers GN, Paulson JC. Receptor determinants of human and animal influenza virus isolates: differences in receptor specificity of the H3 hemagglutinin based on species of origin. Virology. 1983; v.127: p.361–73.
5. Rogers GN, Paulson JC, Daniels RS, Skehel JJ, Wilson IA, Wiley DC. Single amino acid substitutions in influenza haemagglutinin change receptor binding specificity. Nature. 1983; v.304: p.76–8.
6. Couceiro JN, Paulson JC, Baum LG. Influenza virus strains selectively recognize salyloligosaccharides on human respiratory epithelium. Virus Res. 1993; v.29: p.155–65.
7. Claas EC, Osterhaus AD, Van Beek R, de Jong JC, Rimmelzwaan GF, Senne DA, et al. Human influenza AH5N1 virus related to a highly pathogenic avian influenza virus. Lancet. 1998; v.351: p.472–7.  
8. Subbarao K, Klimov A, Katz J, Regnery H, Lim W, Hall H, et al. Characterization of an avian influenza A(H5N1) virus isolated from a child with a fatal respiratory illness. Science. 1998; v.279: p.393–6
9.Fouchier RA, Schneeberger PM, Rozendaal FW, Broekman JM, Kemink SA, Munster V, et al. Avian influenza Avirus (H7N7) associated with human conjunctivitis and a fatal case of acute respiratory distress syndrome. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004; v.101: p.1356–61
10. Matrosovich MN, Matrosovich TY, Gray T, Roberts NA, Klenk HD. Human and avian influenza viruses target different cell types in cultures of human airway epithelium. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004; v.101: p.4620–4624
11. Ito T, Couceiro JN, Kelm S, Baum LG, Krauss S, Castrucci MR, et al. Molecular basis for the generation in pigs of influenza Aviruses with pandemic potential. J  Virol. 1998; v.72: p.7367–73
12. Moscona A.  Neuraminidase  inhibitors for influenza. N. Engl. J. Med. 2005; v.353
p. 1363-1367.
13. Kaiser, L., Wat, C., Mills, T., Mahoney, P., Ward, P. and Hayden, F. Impact of oseltamivir treatment on influenza-related lower respiratory tract complications and hospitalizations. 2003; Arch. Intern. Med. v.163: p.1667-1672.
14. Gubareva L V, Penn C R, Webster R G. Inhibition of replication of avian influenza viruses by the neuraminidase inhibitor 4-guanidino-2,4-dideoxy-2,3-dehydro-N-acetylneuraminic acid. Virology. 1995; v.212: p.323–330. 
15. Hayden F G., Rollins B S., Madren L K. Anti-influenza   virus activity of the neuraminidase inhibitor 4-guanidino-Neu5Ac2en in cell culture and in human respiratory epithelium. Antivir Res. 1994; v.25: p.123–131.
16. Thomas G P, Forsyth M, Penn C R, McCauley J W. Inhibition of the growth of influenza viruses in vitro by 4-guanidino-2,4-dideoxy-N-acetylneuraminic acid. Antivir Res. 1994; v.24: p.351–356.
17. Calfee, D. P., Peng A.W., Cass L.M., Lobo M., Hayden F.G. Safety and Efficacy of Intravenous Zanamivir in Preventing Experimental Human Influenza A Virus Infection Antimicrob Agents Chemother. 1999;   v. 43  (7): p.1616–1620. 
18. Brandtzaeg, P., Farstad, I.N., Johansen, F.E., Morton, H.C., Norderhaug, I.N. and Yamanaka, T. The B-cell system of human mucosae and exocrine glands. Immunol. Rev. 1999; v. 171: p. 45-87.
19. Kannagi, R. Regulatory roles of carbohydrate ligands for selectins in the homing of lymphocytes. Curr. Opin. Struct. Biol. 2002; v.12:  599-608.
20. Jones, W.M., Walcheck, B. and Jutila, M.A. Generation of a new gamma/delta T cell-specific monoclonal antibody (GD3.5). J. Immunol. 1996; v.156: p.3772-3779.
21. Floyd, H., Nitschke, L. and Crocker, P.R. A novel subset of murine B cells that expresses unmasked forms of CD22 is enriched in the bone marrow: Implications for B-cell homing to the bone marrow. Immunology. 2000; v. 101: p.342-347.
22. Nitschke, L., Floyd, H. and Ferguson, D.J., Identification of CD22 ligands on CD22 bone marrow sinusoidal endothelium implicated in CD22-dependent homing of recirculating B-cells. J. Exp. Med1999; v.189: p.1513-1518.
23. Reinholdt, J., Tomana, M. and Mortensen, S.B. Molecular aspects of IgA degredation by oral streptococci. Infect. Immunol. 1990; v.58: p.1186-1194.
24. Traving C.,  Schauer R.  Structure,  function and metabolism of sialic acids. Cell. Mol. Life Sci. 1998;  v. 54: p.1330-1349.
25. Howard R.J.,  Reuter G., Barnwell J. W., Schauer R. Sialoglycoproteins and sialic acids of Plasmodium knowlesi schizont-infected erythrocytes and normal rhesus monkey erythrocytes. Parasitology 1986; v.92: p.527-543.
26. Muchmore, E.A., Diaz S.,  Varki A.  A structural difference between the cell surfaces of humans and the great apes.  Am.  J.   Phys.   Anthropol.  1998; v. 107: p.187-198.
27. Moxon ER. The carrier state: Haemophilus influenzae. J Antimicrob Chemother 1986; v.18
Suppl A: p.17-24. 
28. Austrian R. Some  aspects of the pneumococcal carrier state. J Antimicrob Chemother 1986; v.18 
Suppl A: p.35-45.
29. Teplyakov A., Obmolova G., Toedt J., Galperin M.Y., and Gilliland G.L. Crystal Structure of the Bacterial YhcH Protein Indicates a Role in Sialic Acid Catabolism. Journal of Bacteriology, 2005; v. 187: No. 16, p.5520-5527 
30. BhatiaA., Kast RE.  How influenza’s neuraminidase promotesvirulence and creates localized lung mucosa immunodeficiency. Cell.Mol..Biol.Lett.2007; v. 12: p. 111 - 119
31. Kast R.E. A theory of lymphocyte blast transformation and malignant change based on proteolytic cleavage of the trigger peptide: The detendomer. Oncology 1974; v.29: p.249-264.
32. Kast, R.E. Lymphocytes and cells in malignant transformation. Oncology 1975; v.32: p.175-189.
33.American  Academy of Pediatrics. Haemophilus influenzae  infections. In: Pickering L, Baker C, Long S, McMillan J, eds.  Red  Book. Report of the Committee on Infectious Diseases. 27th ed. Elk Grove Village, IL: American Academy of Pediatrics. 2006: p.310–18.
34. Long SS, Teter MJ, Gilligan PH. Biotype of Haemophilus influenzae: correlation with virulence and ampicillin resistance. J Infect Dis. 1983; v.147 (5): p.800-6. 
35. Bisgard KM, Kao A, Leake J, et al. Haemophilus influenzae invasive disease in the United States, 1994–1995: near disappearance of a vaccine-preventable childhood disease.  Emerg Infect Dis. 1998; v.4: p.229–37.
36. Decker MD, Edwards KM. Haemophilus influenzae type b vaccines: history, choice and comparisons. Pediatr Infect Dis J. 1998; v.17: S.113–16.
37. Long SS, Henretig FM, Teter MJ, McGowan KL. Nasopharyngeal flora and acute otitis media.Infect Immun. 1983; v.41(3): p.987-91. 
38. Glezen, W.P., Payne, A.A. and Snyder, D.N. Mortality and influenza. J. Infect. Dis1982v.146: p. 313-321.
39. Simonsen, L, Fukada, K. and Schonberger, L.B. The impact of influenza epidemics on hospitalizations. J. Infect. Dis. 2000; v.181: p.831-837.
40. Simonsen, L. The global impact of influenza on morbidity and mortality. Vaccine 17 (Suppl 1) 1999; S.3-10.
41. McCullers, J.A. and Bartmess, K.C. Role of neauraminidase in lethal synergism between influenza virus and streptococcus pneumoniae. J. InfectDis. 2003; v.187: p.1000-1009.
42. McCullers, J.A. Effect of antiviral treatment on the outcome of secondary bacterial pneumonia after influenzaJ. Infect. Dis. 2004; v.190: p.519-526.
43. Kaiser, L., Keene, O.N. and Hammond, J.M. Impact of zanamivir on antibiotic use for respiratory events following acute influenza in adolescents and adults. Arch Intern Med. 2000; v.160: p. 3234-3240.
44. Treanor, J.J., Hayden, F.G., Vrooman, P.S., Barbarash, R., Bettis, R., Riff, D., Singh, S., Kinnersley, N., Ward, P. and Mills, R.G. Efficacy and safety of oral neuraminidase Inhibitor oseltamivir in treating acute influenza: A randomized controlled trial. JAMA 2000; v.283: p.1016-1024.
45. Monto, A.S., Webster, A. and Keene, O. Randomized, placebo-controlled studies of inhaled zanamivir in the treatment of influenza A and B: Pooled efficacy analysis. J. Antimicrob. Chemother. 1999; v.44:
p. 23-29. 
46. Hritonenko V, Kostakioti M, Stathopoulos C. Quaternary structure of a SPATE autotransporter protein. Mol. Membr. Biol. 2006; v.23(6): p. 466-74 
47. Matrosovich M, Zhou N, Kawaoka Y, Webster R. The surface glycoproteins of H5 influenza viruses isolated from humans, chickens, and wild aquatic birds have distinguishable properties. J Virol.  1999; v.73: p.1146–55.
48. Gao P, Watanabe S, Ito T, Goto H, Wells K, McGregor M, et al. Biological heterogeneity, including systemic replication in mice, of H5N1 influenza Avirus isolates from humans in Hong Kong. J  Virol.
1999; v.73: p.3184–9.
49. Lu X., Tumpey TM., Morken T., Zaki SR., Cox NJ., Katz JM. Amouse model for the evaluation of pathogenesis and immunity to influenza A(H5N1) viruses isolated from humans. J Virol. 1999; v.73: p.5903–11.
50. Hatta M, Gao P, Halfmann P, Kawaoka Y. Molecular basis for high virulence of Hong Kong H5N1 influenza Aviruses. Science.2001; v.293: p.1840–2.
51. Naffakh N, Massin P, Escriou N, Crescenzo-Chaigne B, van der Werf S. Genetic analysis of the compatibility between polymerase proteins from human and avian strains of influenza Aviruses. J  Gen. Virol. 2000; v.81 (Part 5): p.1283–91.
52. Scholtissek C.,  Stech J., Krauss S., Webster RG.  Cooperation  between the hemagglutinin of avian viruses and the matrix protein of human influenza Aviruses. J Virol. 2002; v.76: p.1781–6.
53. Costerton JW, Montanaro L, Arciola CR. Bacterial communications in implant infections: A target for an intelligence war.  Int J Artif Organs. 2007; v.30(9): p.757-63. 
54. Winzer K, Williams P. Quorum sensing and the regulation of virulence gene expression in pathogenic bacteria.  Int J Med Microbiol. 2001; v.291(2): p.131-43.
55. Adams, M. D. and J. C. Venter. "Should non-peer-reviewed raw DNA sequence data release be forced on the scientific community?" Science 1996; v.274(5287): p.534-6. 
56. Zhang J., Madden TL. "PowerBLAST: a new network BLAST application for interactive or automated sequence analysis and annotation." Genome Res. 1997; v.7: p.649-656. 
57.Lai M.M.C., Holmes K.V. Coronaviridae: The viruses and their replication. Fields' virology. vol.1. [ed. Knipe DM.,  Howley PM., Griffin DE.- 4th ed.] 2001;  Lip. Wil.&Wilkins. USA. p.1163.
58. Satija N.,  Lai SK.  The molecular biology of SARS coronavirus.Ann N. Y. Acad Sci. 2007;
v. 1102: p.26-38. 
59. Beniac DR,  Devarennes SL, Andonov A, He R, Booth TF. Conformational Reorganization of the SARS Coronavirus Spike Following Receptor Binding: Implications for Membrane Fusion. PLoS. 2007; v.24: 2(10): р.1082. 
60. Li W, Moore MJ, Vasilieva N, Sui J, Wong SK, Berne MA, Somasundaran M, Sullivan JL, Luzuriaga K, Greenough TC, Choe H, Farzan M. Angiotensin-converting enzyme 2 is a functional receptor for the SARS coronavirus.  Nature 2003; v. 27: 426 (6965): p.450-4. 
61. Chen J, Miao L, Li JM, Li YY, Zhu QY, Zhou CL, Fang HQ, Chen HP. Receptor-binding domain of SARS-Cov spike protein: soluble expression in E. coli, purification and functional characterization.
World J Gastroenterol. 2005; v.21:11(39): p.6159-64.
62. Eichenwald HF, Kotsevalov O, Fasso LA. The "cloud baby": an example of bacterial-viral interaction. Am J Dis Child. 1960; v.100: p.161–73.
63. Bassetti S, Bischoff WE, Walter M, Bassetti-Wyss BA, Mason L, Reboussin BA, et al. Dispersal of Staphylococcus aureus into the air associated with a rhinovirus infection. Infect Control Hosp Epidemiol. 2005; v.26: p.196–203.
64. Peiris JS.,   Yuen KY., Osterhaus AD., Stohr K.  The  severe acute respiratory syndrome. N Engl J Med. 2003; v.349: p.2431–41.
65. Wong T, Lee C, Tam W, Lau JT, Yu T, Lui S, et al. Cluster of SARS among medical students exposed to single patient, Hong Kong. Emerg Infect Dis. 2004; v.10: p.269–76.
66. Sherertz RJ, Reagan DR, Hampton KD, Robertson KL, Streed SA, Hoen HM, et al. A cloud adult: the Staphylococcus aureus-virus interaction revisited. Ann Intern Med. 1996; v124: p.539–47.
67. McDonald LC.,   Simor AE., Su IJ, Maloney S, Ofner M, Chen KT, et al. SARS  in healthcare facilities, Toronto and Taiwan. Emerg Infect Dis. 2004; v10: p.777–81.
68. Shen Z, Ning F, Zhou W, He X, Lin C, Chin DP, et al. Superspreading SARS events. Emerg. Infect. Dis. 2004; v.10: p.256–60.
69. Vijaykrishna D, Smith GJ.,   Zhang  JX., Peiris JS., Chen H., Guan Y. Evolutionary   insights into the ecology of coronaviruses. J Virol. 2007; v81 (15): p.8371. 

© С. Б. Алексеев, 2010

Личный кабинет

Логин
Пароль
Регистрация Забыли пароль?

От администрации сайта

  • Обращение администрации

    Уважаемые авторы и посетители, Вам представлена новая версия сайта. На сайте проводятся работы, возможны некорректные отображения информации и ошибки. В случае обнаружения недостатков просим сообщать по электронной почте.

  • Необходимость новой регистрации для авторов

    Уважаемые авторы!
    Убедительно просим Вас осуществить регистрацию на новом сайте. После регистрации, через 2-4 дня, Вы получите доступ к личному офису с расширенным спектром сервисов.

Новости от авторов

  • Новое направление обучения техникам живописи

    Художественно-педагогическое синтетическое инновационное направление представляет собой совокупность обучения техникам и технологии станковой живописи, совмещенное с погружением в техники освоения метафизического мира космических связей порядка «нисхождения корней», обусловленного связью причины и следствия и подчиняющегося Абсолютным Законам. Смотрите публикацию A4В015.

  • Метатеория фундаментальных физических теорий

    Опубликованная теория представляет целостную научную картину мира, как концептуальную логическую модель в виде диаграммы Эйлера - Венна, которая является обоснованием математической структуры физических законов, как области целостности в поле рациональных чисел. Смотрите публикацию A1В051.