ОБЫКНОВЕННАЯ ПРОСТУДА
Наука и Жизнь 1986 №5
Простуда бытует среди нас с доисторических времён, возможно, с тех пор, как человек стал общественным животным. Каждый из нас по собственному опыту хорошо знает, что такое простуда, но только недавно наука начала понимать, что происходит, когда болит горло, из носа течёт и голова становится тяжёлой.
В прежние времена этот комплекс симптомов называли катаром, а выделение из носа слизи считали отделением побочных продуктов из мозга. Предлагавшееся лечение и профилактика были весьма далеки от сути проблемы. Гиппократ считал, что быстрым и эффективным лечением от простуды является кровопускание. Плиний Старший - известный натуралист, задохнувшийся в вулканических газах, когда наблюдал извержение Везувия, в 79 г. н. э., предписывал следующее лечение: «целовать волосатую морду мыши». Советы, даваемые сейчас, часто не более научны: носить на шее головки чеснока, есть много лука, использовать для лечения электрошок, пить горячий лимонад, вдыхать немного слезоточивого газа.
Сегодня нам хорошо известно, что простуда, или, как говорят врачи, острое респираторное заболевание,- это вирусная инфекция верхних дыхательных путей. Особые вирусы, попадая в нос и глотку, убивают клетки слизистой оболочки в верхней части дыхательного тракта. Мы не чувствуем этого. Внедрение вирусов само по себе проходит безболезненно и незаметно, а симптомы, которые мы начинаем ощущать,- это проявление действия защитных сил организма. Лекарства от простуды, которые мы покупаем в аптеке, облегчают симптомы, но никак не действуют на вирусную инфекцию как таковую. Они могут даже стать пособниками болезни, так как будут мешать проявлению защитных сил организма.
Слизистые оболочки носоглотки продуцируют своего рода слизистое покрытие, на котором оседает пыль, бактерии и вирусы. Миллионы тончайших, как волоски, ресничек клонятся в унисон, создавая нечто вроде волны, продвигая выделяемую слизь в пищевод, подобно липкой конвейерной ленте, идущей из носовой полости. При попадании слизи с осевшей пылью в желудочно-кишечный тракт она переваривается.
Когда мы ощущаем симптомы простуды, это означает, что вирус проник через защитную слизь и атакует живые клетки под ней. Он внедряет свой генетический материал в эти клетки, прекращает их нормальное функционирование и обращает все их ресурсы на создание бесчисленного множества копий вируса. Выпустив тысячи новых вирусов, клетка гибнет. Новорождённые вирусы атакуют соседние клетки, и процесс разрастается с большой быстротой.
Примерно на третий день атаки жертва начинает чихать, кашлять, и слизь обильно течёт из носа, что даёт вирусам шанс попасть к людям, находящимся по соседству с больным. С точки зрения вируса он достигает поразительного успеха.
Человек, однако, подвергаясь атаке вирусов уже давно, обладает мощными защитными реакциями. Инфицированные клетки выделяют особое белковое вещество - интерферон. Он ещё не вполне ясным образом воздействует на соседние здоровые клетки, которые сопротивляются дальнейшему внедрению вируса и тоже выделяют вещества антивирусной природы.
Если инфекция продолжает распространяться, в организме возникает неспецифическая реакция - воспаление.
Все болезненные симптомы, характерные для простуды, проистекают из этого. Капилляры в носоглотке расширяются, через них протекает больше крови, окружающие ткани краснеют и согреваются. Плазма крови вместе с защитными веществами просачивается через стенки кровеносных сосудов. Выделение этой дополнительной жидкости приводит к закрытию или сужению носовых ходов. Нервные окончания в носовых ходах ощущают их переполнение и вызывают рефлекторный взрывной ответ - чиханье. Другие нервные окончания в трахее, ощущая большое количество слизи, которое реснички трахеи не в состоянии перебросить в пищевод, очищают лёгочные ходы при помощи кашля, предотвращая этим попадание инфекции глубже в легкие.
Иначе говоря, мы не замечаем, что подверглись атаке вируса, до тех пор, пока не ощутим тех неудобств, которые нам причиняют защитные силы организма. Страдающий простудой чувствует себя прекрасно, когда болезнь атакует его, а осознает, что «схватил простуду», как раз тогда, когда его организм начинает бороться с болезнью. Человек чувствует себя плохо именно потому, что его организм ведёт себя хорошо.
О том, что простуда вызывается каким-то микроорганизмом, подозревали уже давно. Но только в 30-40-х годах нашего века медицинская статистика доказала, что эпидемии ОРЗ не связаны с погодой или климатом. В 1950 году впервые был выделен вирус простуды, он принадлежал к группе так называемых аденовирусов. Сейчас известно более двухсот видов вирусов, вызывающих простудные явления. В настоящее время плеяда вирусов простуды выглядит примерно так:
Риновирусы. Названы от греческого слова «ринос» - нос Они вызывают около 30% всех случаев простуды. Наиболее активны весной, летом и осенью.
Коронавирусы. Название связано с тем, что под электронным микроскопом они несколько похожи на солнечную корону. Их немного, во всяком случае, у человека вызывают простуду только 4 вида. Они являются причиной 15-20% заболеваний простуды, особенно зимой. Другие коронавирусы вызывают серьёзные заболевания животных.
Аденовирусы (от греческого слова «железа» - они впервые были выделены из желез). Наиболее активны в конце зимы и ранней весной. У взрослых вызванная ими болезнь протекает довольно легко, а у детей - серьёзно.
Коксаки-вирусы и эхо-вирусы. Коксаки - город в США, где впервые были выделены эти вирусы. «Эхо» в данном случае - сокращение английских слов «кишечные цитопатические сиротские вирусы человека». Первые вирусы этой группы, выделенные из человеческого кишечника, не вызывали никаких болезней и не имели явного родства ни с одной из известных тогда групп вирусов. Поэтому их назвали «сиротскими». Вызывают летние формы ОРЗ с подъёмом температуры и сильным кашлем, особенно у детей. Другие вирусы из тех же групп являются причиной таких тяжёлых болезней, как менингит, вирусный плеврит и перикардит.
Существуют и другие группы вирусов, вызывающих простуду.
Недавно группе учёных из Университета Пердью (США) под руководством Майкла Россмана удалось получить первое детальное изображение строения одного из риновирусов. Хотя электронный микроскоп даёт возможность увидеть вирусы, детали их строения слишком малы даже для него. Поэтому для расшифровки строения риновируса учёные применили рентгеноструктурный анализ. Вирус перевели в кристаллическую форму, а эти кристаллы «осветили» рентгеновскими лучами. Отражения лучей от кристалла, зафиксированные фотоплёнкой в виде пятен, позволяют рассчитывать расположение «детален» вируса. Работа эта, конечно, очень сложна, было много трудностей. Например, рентгеновские лучи повреждают кристалл вируса. Поэтому для анализа использовали короткие вспышки рентгеновского излучения от синхротрона - за время импульса кристалл не успевает разрушиться, и фиксировались его отражения в неизменном виде. Сравнительно быстро справиться со сложнейшими расчётами позволил суперкомпьютер; без него расчёты заняли бы 10 лет, а с ним - всего месяц.
Как видно на рисунке, изученный риновирус представляет собой (как и все вирусы его семейства) икосаэдр, то есть правильный многогранник с 20 гранями, поперечником около 30 нанометров (миллиардных долей метра). Внутри этой оболочки спрятана РНК с наследственным кодом вируса. Оболочка состоит из трёх типов белков с молекулами разного размера и формы (на рисунке они обозначены VP 1, VP 2 и VP 3). На каждой стороне икосаэдра есть, кроме того, глубокое и узкое «ущелье», на дне которого спрятан механизм для прикрепления вируса к клетке. Антитела не могут проникнуть в эту щель, поэтому выработка иммунитета к вирусу простуды идёт медленно, занимает несколько дней, и вирус за это время успевает утвердиться в организме и размножиться. Антитела в конце концов «донимают» вирус, укрепившись по сторонам щели, мешая прикреплению вируса к клетке или вообще разрывая икосаэдр по этим щелям. Малая доступность уязвимой точки, ахиллесовой пяты вируса, заставляет предполагать, что мы никогда не сможем создать вакцину против простуды, тем более что её вирусов так много. Вместе с тем учёные считают, что выяснение структуры вируса поможет создать лекарства против него.
По оценкам учёных, ещё 40% вирусов ОРЗ нам не известны. Такое их многообразие практически исключает создание вакцины против простуды. Лекарством от простуды мог бы быть интерферон, но у него слишком много побочных действий, поэтому его предпочитают применять только против более серьёзных заболеваний. Противовирусных средств вообще немного, отдельные из них действенны и против некоторых вирусов простуды, например, известный ремантадин, лекарство от некоторых видов гриппа.
Грипп нередко трудно отличим от обычных ОРЗ. Так, в США медики считают, что правильно диагностируется лишь половина случаев гриппа, другая половина скрывается под названием ОРЗ или простуда. Легче поставить диагноз гриппа во время эпидемии. Так как грипп и ОРЗ близки по симптомам и по причинам, учёные надеются, что средство от простуды станет и средством против гриппа.
Недавно научная печать сообщила об открытии первого средства от риновирусов. Это - соединение, проходящее в экспериментах под условным названием ВИН-51, 711 (его структурная формула показана на рисунке). Оно препятствует вирусу сбросить белковую оболочку, когда тот вводит свою нуклеиновую кислоту в клетку. Внедрения вируса, таким образом, не происходит. ВИН-51,711 оказался активен против 34 из 40 риновирусов, на которых его испытали. Другой вариант этого медикамента со слегка изменённым строением ещё более активен против риновирусов. Для человека, насколько можно пока судить, новое средство безвредно.
Пока же действенного лекарства от простуды не существует. Несмотря на это, в середине 70-х годов в США продавалось 45 тысяч средств от простуды. В 1976 году американцы потратили на эти средства около 700 миллионов долларов, в 1984 году - уже миллиард. Под 45 тысячами названий скрывается десятка полтора веществ, смешанных в разных пропорциях. Это жаропонижающие и болеутоляющие средства типа аспирина, медикаменты, понижающие активность защитных средств организма и таким образом облегчающие симптомы простуды. На самом деле эти патентованные средства могут даже принести вред. А некоторые смеси подобраны так неудачно, что действие их компонентов взаимно нейтрализуется.
Знаменитый химик, лауреат Нобелевской премии Лайнус Полинг давно и настойчиво предлагает как средство профилактики ОРЗ витамин С, аскорбиновую кислоту. Этот витамин, в частности, необходим для синтеза коллагена - основной составной части «клея», который соединяет клетки в организме. При недостатке витамина С, как считает Л. Полинг, клетки слабее скреплены между собой, и вирусу легко в них проникнуть. Учёный советует принимать ежедневно большие дозы аскорбиновой кислоты. Но после многих лет испытаний этого метода в США, Канаде и других странах медики пришли к выводу, что большие дозы витамина С либо не дают никакого эффекта, либо действуют на простуду очень незначительно.
Так что же делать с простудой, пока не разработано надёжное средство от неё? Лучший способ борьбы - помешать распространению вирусов, а для этого необходимо точно знать, как распространяется простуда. До недавних пор считали, что основной путь заражения - через кашель и чиханье, когда вирус попадает в воздух. Однако опыты и наблюдения, проведённые в Виргинском университете (США), показывают, что самый распространенный путь заражения простудой - через руки. Особенно эффективно рукопожатие с простуженным человеком, который то и дело прикасается к носу или рту. Опасно также прикосновение после больного к ручкам дверей, телефонным трубкам и даже кнопкам звонков - на этих предметах вирусы выживают до 72 часов. Если здоровый чело век после этого потрогает нос или глаза, вирусы вскоре попадут в свою излюбленную среду. Поэтому простуженный человек должен часто мыть руки.
Нельзя упускать из виду и воздушно-капельный путь передачи. Для его прерывания эффективна марлевая повязка, смоченная раствором йода, который убивает вирусы. Эта повязка хорошо показала себя на американских исследовательских станциях в Антарктиде, где вновь прибывший с «большой Земли» персонал обычно заражал простудой тех, кто спокойно работал весь год в безвирусной атмосфере ледяного континента.
По материалам иностранной печати.
На графике совмещены данные о количестве заболеваний простудой (столбики в нижней части графика) и температуре воздуха (ломаная кривая) на Шпицбергене, эти данные наглядно опровергают тезис о том, что простуда как-то связана с холодом: хотя в январе - апреле стояли морозы около 20 градусов Цельсия, простуженных было немного. Массовые заболевания начались в мае, когда температура стала подниматься, но на остров пришёл первый караван судов с «большой Земли» - и занёс вирусы.
Так выглядят под электронным микроскопом риновирусы (слева) и коронавирус (справа).
Строение одного из риновирусов, расшифрованное недавно с помощью рентгеноструктурного анализа.
Структурная формула препарата ВИН-51, 711 - перспективного антивирусного средства.
Некоторое распространение для облегчения симптомов простуды получил аппарат «Ринотерм», подающий в носовые ходы водяной пар с температурой 41,5 градуса Цельсия. Он выпускается за рубежом.