Вирусные болезни человека, животных и растений

26 октября 1977 года в сомалийском городе Мерка повар больницы Али Маау Маалин почувствовал жар, а через несколько дней покрылся сыпью. Врачи поставили диагноз — натуральная оспа. Маалин выздоровел, и он вошёл в историю как последний человек на Земле, заразившийся оспой естественным путём. 8 мая 1980 года Всемирная ассамблея здравоохранения объявила оспу искоренённой — болезнь, которая только в XX веке унесла, по оценкам, сотни миллионов жизней, исчезла с планеты благодаря вакцинации. Это единственная болезнь человека, полностью побеждённая людьми. Сам Маалин потом много лет работал в кампании против полиомиелита, убеждая родителей прививать детей.

Это восьмая статья серии о реализации наследственной информации (начало — «Матричный синтез и реализация наследственной информации», о строении и размножении вирусов — в статье «Бактериофаги и ретровирусы»). В ней разобраны вирусные болезни человека, животных и растений, пути их передачи, профилактика и лечение, а также медицинские и социальные проблемы, которые они создают.

• 1. Как вирусы вызывают болезнь
• 2. Как организм борется с вирусом
• 3. Пути передачи вирусов
• 4. Как вирусы меняли историю
• 5. Грипп
• 6. Корь
• 7. Полиомиелит
• 8. Оспа: единственная побеждённая болезнь
• 9. Бешенство
• 10. Краснуха, паротит, ветряная оспа, ротавирусы
• 11. Вирусные гепатиты
• 12. Вирус папилломы человека и рак
• 13. Вирусы герпеса: инфекция на всю жизнь
• 14. Вирусы и беременность
• 15. Клещевой энцефалит
• 16. Новые и возвращающиеся инфекции
• 17. Вирусы, которых переносят комары
• 18. Вирусы и рак
• 19. Вирус Эпштейна — Барр и рассеянный склероз
• 20. Вирусные болезни животных
• 21. Три вспышки болезней животных
• 22. Вирусы пчёл и других беспозвоночных
• 23. Защита животных и растений: общие принципы
• 24. Вирусные болезни растений
• 25. Меньше вируса: вироиды
• 26. Профилактика: вакцины
• 27. Национальный календарь прививок
• 28. Вирусная или бактериальная?
• 29. Лечение вирусных болезней
• 30. Как следят за вирусами
• 31. Почему нет вакцины от простуды
• 32. Медицинские и социальные проблемы вирусных болезней
• 33. Итог: как защититься от вирусных болезней
• 34. Частые ошибки
• 35. Интересные факты
• 36. Частые вопросы
• 37. ЕГЭ
• 38. Для олимпиад
• 39. Задания с разбором
• Литература

1. Как вирусы вызывают болезнь

Болезнь при вирусной инфекции возникает по нескольким причинам. Во-первых, вирус повреждает или убивает заражённые клетки: размножаясь, он перестраивает их обмен веществ на синтез своих компонентов, а при выходе многие вирусы разрушают клетку. Во-вторых, повреждение вызывает и иммунный ответ: воспаление, лихорадка, разрушение заражённых клеток иммунными клетками — это способ борьбы с вирусом, но при сильной реакции он сам становится опасным. В-третьих, некоторые вирусы нарушают регуляцию деления клеток и вызывают опухоли.

Вирусные инфекции различаются по течению.

• Острые — вирус быстро размножается, болезнь длится дни или недели и заканчивается выздоровлением с иммунитетом или гибелью: грипп, корь, острые респираторные инфекции.
• Хронические — вирус размножается в организме годами: гепатиты B и C, ВИЧ-инфекция.
• Латентные (скрытые) — вирус «засыпает» в клетках и время от времени пробуждается: вирусы герпеса. Вирус ветряной оспы, «спящий» в нервных узлах, через десятилетия может вызвать опоясывающий лишай.
• Медленные — между заражением и болезнью проходят годы, болезнь развивается постепенно: так протекают некоторые поражения нервной системы.

2. Как организм борется с вирусом

Чтобы понять, как действуют вакцины и почему одни инфекции проходят быстро, а другие тянутся годами, полезно знать, как иммунная система справляется с вирусами. Защита идёт в несколько эшелонов.

1. Барьеры — кожа и слизистые оболочки, слизь и реснички дыхательных путей, кислая среда желудка не дают вирусам проникнуть в организм.
2. Врождённый иммунитет — заражённые клетки выделяют интерферон, предупреждающий соседей, а особые лимфоциты — естественные киллеры — убивают клетки, ведущие себя подозрительно. Эта защита включается за часы.
3. Приобретённый иммунитет — за несколько дней иммунная система «изучает» вирус. B-лимфоциты образуют антитела — белки, связывающие вирусные частицы и не дающие им проникнуть в клетки. Цитотоксические T-лимфоциты находят и уничтожают заражённые клетки по кусочкам вирусных белков на их поверхности.
4. Иммунологическая память — после выздоровления остаются клетки памяти, которые при повторной встрече с тем же вирусом запускают защиту за часы, и болезнь не развивается.

Вакцина создаёт именно иммунологическую память, не вызывая болезни. А вирусы, против которых трудно создать вакцину, — это те, что умеют обходить эти механизмы: быстро меняют поверхностные белки (грипп, ВИЧ), прячутся в клетках, недоступных для иммунитета (герпес в нейронах), или поражают сами иммунные клетки (ВИЧ, корь). Подробнее — в статье «Иммунитет».

3. Пути передачи вирусов

Путь передачи определяет меры профилактики. От воздушно-капельных инфекций защищают проветривание, маски и вакцинация, от фекально-оральных — чистая вода и мытьё рук, от передающихся с кровью — стерильные инструменты и проверка донорской крови, от трансмиссивных — защита от укусов и борьба с переносчиками.

4. Как вирусы меняли историю

Вирусные эпидемии не раз решали судьбы народов. Когда в 1520 году испанские конкистадоры осаждали столицу ацтеков Теночтитлан, вместе с ними в Мексику пришла оспа. У коренных жителей Америки не было иммунитета к болезням Старого Света, и эпидемия унесла огромную часть населения, в том числе правителя ацтеков. Оспа, корь и грипп, завезённые европейцами, по оценкам историков, погубили большинство коренного населения обеих Америк в первые полтора столетия после контакта — гораздо больше, чем войны.

Жёлтая лихорадка, напротив, помогла островитянам. В 1802 году Наполеон послал большую армию на остров Гаити, чтобы подавить восстание рабов. Солдаты из Европы, не имевшие иммунитета, массово погибали от жёлтой лихорадки, а местное население, переболевшее в детстве, было к ней устойчиво. Армия потерпела поражение, и в 1804 году Гаити стало первой независимой страной Латинской Америки. Неудача на Гаити повлияла и на решение Наполеона продать США огромную Луизиану.

В XX веке эпидемии полиомиелита заставили изобрести «железные лёгкие» — аппараты, помогавшие дышать детям с парализованными дыхательными мышцами, — и в итоге дали начало современной реанимации. А «испанка» 1918 года ослабила армии в последние месяцы Первой мировой войны и повлияла на ход мирных переговоров.

5. Грипп

Грипп — острая инфекция дыхательных путей, вызываемая вирусами гриппа. Это сложный РНК-вирус: его геном состоит из восьми отдельных фрагментов «минус»-РНК, а на поверхности суперкапсида торчат два вида белков-шипов — гемагглютинин, с помощью которого вирус прикрепляется к клеткам, и нейраминидаза, помогающая новым вирионам отделиться от клетки. По разновидностям этих белков вирусы гриппа A обозначают буквами H и N, например H1N1 или H5N1.

Вирус гриппа постоянно меняется двумя способами. Антигенный дрейф — постепенное накопление мутаций в генах поверхностных белков: РНК-полимераза вируса часто ошибается, и через год-два иммунитет, выработанный после болезни или прививки, перестаёт узнавать новый вариант. Поэтому вакцину против гриппа обновляют каждый год. Антигенный шифт — резкая смена: если в одной клетке (например, у свиньи) окажутся два разных вируса гриппа — человеческий и птичий, — их фрагменты РНК могут перемешаться, и возникнет вирус с совершенно новыми белками, к которому ни у кого нет иммунитета. Так начинаются пандемии.

Самая страшная из них — «испанка» 1918–1920 годов. По оценкам историков медицины, она унесла от 50 до 100 миллионов жизней — больше, чем Первая мировая война [1]. Необычно, что погибали в основном молодые взрослые. В 2005 году американские исследователи восстановили геном вируса 1918 года по РНК из образцов лёгких погибших, сохранившихся в архивах, и из тела женщины, похороненной в вечной мерзлоте Аляски, и показали, что вирус пришёл к человеку от птиц [2].

Пандемии гриппа

Каждый год вакцину против сезонного гриппа создают заново. Сеть лабораторий ВОЗ круглый год собирает и прочитывает геномы вирусов гриппа от больных по всему миру, и дважды в год эксперты решают, какие варианты вероятнее всего будут распространяться в следующем сезоне. На выпуск вакцины уходит около полугода, поэтому прогноз иногда оказывается неточным, и эффективность вакцины в разные годы различается.

6. Корь

Корь — одна из самых заразных болезней человека. Её вызывает сложный РНК-вирус, передающийся воздушно-капельным путём, и вирус настолько легко распространяется, что один больной в среднем заражает 12–18 человек, не имеющих иммунитета (для сравнения, при гриппе — 1–2). Вирус может «висеть» в воздухе помещения до двух часов после того, как больной ушёл. По-видимому, вирус кори произошёл от вируса чумы крупного рогатого скота около двух с половиной тысяч лет назад, когда люди жили бок о бок со скотом в первых городах. Болезнь проявляется лихорадкой, кашлем, конъюнктивитом и характерной сыпью, а опасна осложнениями: пневмонией, воспалением мозга.

У кори есть коварная особенность: она уничтожает иммунологическую память. Вирус заражает и убивает клетки памяти иммунной системы, и после выздоровления организм на годы «забывает» иммунитет к другим инфекциям, перенесённым ранее. В 2015 году американские исследователи показали, что после массовой вакцинации против кори снизилась детская смертность и от других инфекций — именно потому, что дети перестали терять иммунитет после кори [3]. Вакцина против кори — живая ослабленная, она даёт иммунитет на десятилетия. Но стоит охвату прививками упасть ниже примерно 95 %, как начинаются вспышки, — что и происходило в разных странах в последние годы.

7. Полиомиелит

Полиомиелит вызывает простой РНК-вирус, передающийся фекально-оральным путём. В большинстве случаев инфекция проходит незаметно или как лёгкое недомогание, но примерно у одного из двухсот заражённых вирус поражает двигательные нейроны спинного мозга, и развиваются параличи, нередко пожизненные. В первой половине XX века эпидемии полиомиелита каждое лето наводили ужас на родителей в Европе и Америке; от болезни пострадал и президент США Франклин Рузвельт.

В 1955 году американский вирусолог Джонас Солк создал инактивированную вакцину, вводимую уколом, а вскоре Альберт Сэйбин — живую ослабленную вакцину, которую дают в каплях через рот. Крупнейшие испытания живой вакцины в 1959 году провели в СССР под руководством вирусологов Михаила Чумакова и Анатолия Смородинцева, и за несколько лет полиомиелит в стране был практически побеждён. С 1988 года ВОЗ ведёт глобальную программу искоренения полиомиелита: число случаев сократилось более чем на 99 %, и дикий вирус сохранился лишь в немногих странах.

На последнем этапе искоренения обнаружилась неожиданная трудность. Живой ослабленный вирус оральной вакцины размножается в кишечнике привитого и выделяется наружу. В местах, где прививками охвачена лишь часть детей, вакцинный вирус может долго передаваться от человека к человеку, накапливать мутации и вновь приобрести способность вызывать параличи. Поэтому по мере исчезновения дикого вируса страны переходят на инактивированную вакцину, которая не содержит живого вируса, а для борьбы со вспышками создана новая, генетически более устойчивая оральная вакцина.

8. Оспа: единственная побеждённая болезнь

Натуральная оспа — тяжёлая болезнь, вызываемая крупным ДНК-вирусом. Она убивала около трети заболевших и оставляла шрамы и слепоту у выживших. Ещё в древности в Китае, Индии и Турции заметили, что переболевшие оспой больше не заболевают, и практиковали вариоляцию — намеренное заражение лёгкой формой из оспенного пузырька.

В 1796 году английский врач Эдвард Дженнер проверил народное наблюдение: доярки, переболевшие коровьей оспой, лёгкой болезнью коров, не болеют натуральной. Он привил мальчику Джеймсу Фиппсу материал из пузырька на руке доярки, а затем — натуральную оспу, и мальчик не заболел. Так появилась вакцинация (от латинского vacca — корова). Победить оспу удалось потому, что у её вируса нет других хозяев, кроме человека, болезнь всегда проявляется заметной сыпью, а вакцина надёжна и устойчива. Программа ВОЗ по искоренению, начатая по предложению советских делегатов в 1958 году, завершилась в 1980 году.

9. Бешенство

Бешенство вызывает РНК-вирус, передающийся со слюной больного животного при укусе. Вирус движется по нервам к головному мозгу и вызывает тяжелейшее поражение нервной системы: возбуждение, водобоязнь, параличи. Если симптомы появились, болезнь почти всегда заканчивается смертью. По оценкам, от бешенства, передающегося собаками, в мире ежегодно погибают около 59 тысяч человек, в основном в Азии и Африке [4].

Спасает то, что вирусу нужны недели или месяцы, чтобы дойти до мозга. В 1885 году Луи Пастер, ещё не зная о существовании вирусов, создал вакцину из высушенного спинного мозга заражённых кроликов и ввёл её девятилетнему Жозефу Майстеру, искусанному бешеной собакой. Мальчик не заболел. Сегодня после укуса подозрительного животного проводят курс прививок, а при тяжёлых укусах вводят ещё и готовые антитела — и это почти всегда предотвращает болезнь. Поэтому после любого укуса животного нужно сразу промыть рану мылом и обратиться к врачу. Главная профилактика — вакцинация домашних собак и кошек, а в лесах — раскладка приманок с вакциной для лис.

10. Краснуха, паротит, ветряная оспа, ротавирусы

Краснуха — обычно лёгкая инфекция с сыпью, но опасная для беременных. В 1941 году австралийский офтальмолог Норман Грегг заметил, что после эпидемии краснухи родилось много детей с врождённой катарактой, и связал это с болезнью матерей в первые месяцы беременности. Вирус проникает через плаценту и нарушает развитие глаз, сердца и органов слуха плода — синдром врождённой краснухи. Поэтому прививка против краснухи входит в календарь всех детей: она защищает будущих детей привитых.

Эпидемический паротит («свинка») — вирусное воспаление слюнных желёз, иногда осложняющееся воспалением мозговых оболочек, поджелудочной железы, половых желёз. Прививки против кори, краснухи и паротита делают одной комбинированной вакциной.

Ветряная оспа — очень заразная детская инфекция, вызываемая вирусом из группы герпеса. После выздоровления вирус остаётся в нервных узлах и у пожилых людей может вызвать опоясывающий лишай — болезненную сыпь по ходу нерва.

Ротавирусы и норовирусы вызывают острые кишечные инфекции с рвотой и поносом. Ротавирусы — главная причина тяжёлых диарей у маленьких детей во всём мире; в бедных странах они до сих пор уносят сотни тысяч детских жизней в год, главным образом из-за обезвоживания. Против ротавирусов есть пероральная живая вакцина, а главное средство лечения — восполнение потерянной жидкости и солей. Норовирусы печально известны вспышками на круизных лайнерах и в школах: они очень заразны и устойчивы к спиртовым антисептикам.

11. Вирусные гепатиты

Гепатит — воспаление печени. Его вызывают несколько совершенно разных вирусов, объединённых лишь мишенью.

Вирус гепатита B открыли почти случайно. В 1965 году американский врач Барух Бламберг, изучая наследственные различия белков крови у разных народов, нашёл в крови австралийского аборигена необычный белок, «австралийский антиген». Позже выяснилось, что это белок оболочки вируса гепатита B. На основе этого открытия создали тесты для проверки донорской крови и вакцину, а Бламберг получил Нобелевскую премию 1976 года.

История гепатита C — пример того, как молекулярная биология побеждает болезни. В 1970-х годах было известно, что после переливания крови у многих больных развивается гепатит, вызванный не вирусами A и B, а каким-то неизвестным агентом. Выделить вирус никак не удавалось. В 1989 году группа американского вирусолога Майкла Хоутона нашла его, не выделяя вообще: они получили ДНК-копии всех РНК из крови заражённого шимпанзе с помощью обратной транскриптазы и миллионы клонов проверили сывороткой больных, пока не нашли фрагмент, узнаваемый антителами [5]. Так был открыт вирус гепатита C. Вскоре появились тесты, которые сделали переливание крови безопасным, а в 2010-х годах — лекарства, блокирующие ферменты вируса и излечивающие больше 95 % больных за несколько месяцев. В 2020 году Хоутон, Харви Алтер и Чарлз Райс получили Нобелевскую премию.

12. Вирус папилломы человека и рак

Вирусы папилломы человека — простые ДНК-вирусы, вызывающие бородавки. Большинство их типов безвредны, но некоторые, передающиеся половым путём, могут вызвать рак шейки матки, а также некоторые опухоли горла и других органов. В 1983 году немецкий вирусолог Харальд цур Хаузен обнаружил ДНК таких вирусов в клетках рака шейки матки [6], — тогда многие сомневались, что вирус может быть причиной столь распространённой опухоли. Оказалось, что белки вируса выключают белки-супрессоры опухолей клетки, в том числе белок p53, и клетка выходит из-под контроля (подробнее — в статье «Регуляция генов у эукариот»).

Открытие позволило создать вакцину. Она содержит только белки оболочки вируса, полученные генно-инженерным способом и собирающиеся в пустые вирусоподобные частицы, без генома. В странах, где девочек массово прививают с 2008 года, заболеваемость раком шейки матки у молодых женщин уже резко снизилась. В 2008 году цур Хаузен получил Нобелевскую премию.

13. Вирусы герпеса: инфекция на всю жизнь

Вирусы герпеса — крупные сложные ДНК-вирусы. Их особенность — способность к латентной (скрытой) инфекции. Вирус простого герпеса после первого заражения уходит по нервным волокнам в нервные узлы и остаётся там в «спящем» состоянии всю жизнь: его ДНК находится в ядре нейрона, но почти не транскрибируется. При ослаблении иммунитета, стрессе, переохлаждении вирус «просыпается», спускается по нервам к коже и вызывает знакомые пузырьки на губах.

К той же группе относятся вирус ветряной оспы (который через десятилетия может вызвать опоясывающий лишай), вирус Эпштейна — Барр (инфекционный мононуклеоз, некоторые опухоли лимфоидной ткани) и цитомегаловирус. Большинство взрослых людей заражены одним или несколькими вирусами герпеса. Против вирусов герпеса действует ацикловир — «фальшивый» нуклеотид, который активирует только фермент вируса и который обрывает вирусную ДНК (подробнее — в статье «Матричный синтез»).

14. Вирусы и беременность

Некоторые вирусы особенно опасны во время беременности, потому что проникают через плаценту и нарушают развитие плода. Это вирус краснухи, цитомегаловирус (самая частая причина врождённой глухоты, не связанной с наследственностью), вирус Зика, а также вирусы, которые могут передаться ребёнку во время родов, — ВИЧ, гепатит B, вирус простого герпеса. Поэтому беременных обследуют на эти инфекции, до беременности рекомендуют прививки против краснухи, а новорождённым в первые сутки жизни делают прививку против гепатита B. Беременным с ВИЧ назначают лечение, которое снижает риск заражения ребёнка с нескольких десятков процентов до менее чем одного процента (подробнее — в статье «ВИЧ и СПИД»).

15. Клещевой энцефалит

Клещевой энцефалит — тяжёлая вирусная инфекция нервной системы, распространённая в лесах России, Европы и Азии. Вирус передаётся при укусе иксодовых клещей, а также с сырым молоком заражённых коз. В 1937 году советская экспедиция под руководством вирусолога Льва Зильбера в дальневосточной тайге выяснила природу этой болезни, выделила вирус и доказала роль клещей; несколько участников экспедиции и последующих исследований заразились, а некоторые из них погибли. Работы экспедиции стали основой учения о природной очаговости болезней — о том, что возбудитель постоянно циркулирует в природе между дикими животными и переносчиками, а человек заражается, попадая в очаг.

Профилактика клещевого энцефалита — вакцинация жителей и посетителей неблагополучных районов, защитная одежда и отпугивающие средства, осмотр тела после прогулок в лесу, кипячение козьего молока.

16. Новые и возвращающиеся инфекции

Большинство новых вирусных болезней человека пришло от животных. Вирусы постоянно циркулируют в природе — у летучих мышей, грызунов, птиц, обезьян, — и при тесном контакте с животными (охоте, торговле дикими животными, вырубке лесов, разведении скота) иногда переходят к человеку. Если вирус научится передаваться от человека к человеку, возникает новая эпидемия.

• Лихорадка Эбола впервые описана в 1976 году в Центральной Африке. Вирус, по-видимому, сохраняется у летучих мышей. Эпидемия 2014–2016 годов в Западной Африке унесла больше 11 тысяч жизней. Сегодня против неё есть вакцина.
• Вирус Зика, переносимый комарами, долго считался безобидным, пока в 2015–2016 годах в Бразилии не выяснилось, что заражение беременных вызывает тяжёлые пороки развития мозга у плода — микроцефалию [7].
• Коронавирусы SARS (2002–2003), MERS (с 2012 года) и SARS-CoV-2 (с 2019 года) пришли к человеку от животных; их природные хозяева — летучие мыши (подробнее — в статье «COVID-19 и SARS-CoV-2»).
• ВИЧ перешёл к человеку от шимпанзе в Центральной Африке в начале XX века (подробнее — в статье «ВИЧ и СПИД»).

Возвращаются и старые болезни: при снижении охвата прививками — корь, при ослаблении борьбы с комарами — лихорадка денге и жёлтая лихорадка. Изменение климата расширяет области обитания переносчиков: клещи и комары продвигаются на север.

17. Вирусы, которых переносят комары

В 1900 году американская военная комиссия во главе с врачом Уолтером Ридом на Кубе доказала, что жёлтая лихорадка передаётся комарами. Добровольцы позволяли кусать себя комарам, ранее кусавшим больных, и заболевали, а жившие в одежде и белье больных, но защищённые от комаров, оставались здоровы. Один из членов комиссии, Джесси Лэзир, погиб от болезни. Борьба с комарами позволила вскоре избавить от жёлтой лихорадки Гавану и построить Панамский канал. В 1930-х годах южноафриканский вирусолог Макс Тейлер создал живую вакцину против жёлтой лихорадки, которая применяется до сих пор, — и получил за неё Нобелевскую премию 1951 года.

Сегодня самая распространённая вирусная болезнь, передаваемая комарами, — лихорадка денге: ежегодно заражаются десятки миллионов человек в тропиках. Её переносят комары рода Aedes, живущие рядом с человеком. Одна из новых мер борьбы — выпуск комаров, заражённых бактерией вольбахией, которая мешает вирусу денге размножаться в организме комара. В 2021 году масштабное испытание в индонезийском городе Джокьякарта показало, что в районах выпуска таких комаров число случаев денге, требующих госпитализации, снизилось примерно на три четверти [8]. Это пример того, как знание биологии вируса, переносчика и его симбионтов помогает бороться с болезнью без инсектицидов.

18. Вирусы и рак

По оценкам, около 10–15 % случаев рака у человека связаны с вирусами. Это рак шейки матки (вирус папилломы человека), рак печени (вирусы гепатитов B и C), некоторые лимфомы и рак носоглотки (вирус Эпштейна — Барр), саркома Капоши (вирус герпеса 8-го типа), Т-клеточный лейкоз взрослых (ретровирус HTLV-1). Механизмы разные: вирус приносит гены, нарушающие регуляцию деления клетки, или выключает её гены-супрессоры опухолей, или вызывает многолетнее воспаление, при котором клетки печени постоянно делятся и накапливают мутации (подробнее — в статье «Бактериофаги и ретровирусы»).

Важный вывод: прививки против вирусов гепатита B и папилломы человека — по сути, первые в истории «вакцины против рака». В странах, где младенцев массово прививают против гепатита B, рак печени у молодых людей стал гораздо реже.

19. Вирус Эпштейна — Барр и рассеянный склероз

Вирус Эпштейна — Барр — один из самых распространённых вирусов человека: им заражено более 90 % взрослых. Обычно заражение в детстве проходит незаметно, а в юности может вызвать инфекционный мононуклеоз. После этого вирус пожизненно остаётся в B-лимфоцитах. Его открыли в 1964 году в клетках лимфомы африканских детей — это был первый вирус, связанный с раком человека.

В 2022 году американские исследователи проанализировали образцы крови, которые больше двадцати лет собирали у десяти миллионов военнослужащих США. Оказалось, что риск рассеянного склероза — тяжёлой болезни, при которой иммунная система разрушает оболочки нервных волокон, — возрастал примерно в 32 раза после заражения вирусом Эпштейна — Барр, а среди заболевших почти все были заражены этим вирусом до начала болезни [9]. Это сильнейшее свидетельство того, что вирус — одна из главных причин рассеянного склероза, и надежда, что вакцина против него могла бы предотвратить эту болезнь.

20. Вирусные болезни животных

Вирусные болезни животных наносят огромный ущерб хозяйству, а некоторые из них опасны и для человека.

История миксоматоза в Австралии — поучительный пример эволюции. В первые годы вирус убивал больше 99 % заражённых кроликов. Но уже через несколько лет вирус стал менее смертоносным, а кролики — устойчивее. Вирусы, слишком быстро убивающие хозяина, хуже передаются комарам, и отбор благоприятствовал умеренно опасным штаммам; одновременно выживали кролики с наследственной устойчивостью. Это хрестоматийный пример совместной эволюции паразита и хозяина (подробнее — в статье «Коэволюция»).

21. Три вспышки болезней животных

Ящур в Великобритании (2001). Ящур — очень заразная болезнь копытных с пузырьками во рту и на копытах; вирус переносится с ветром, на одежде, колёсах машин. За несколько месяцев эпидемии в Великобритании уничтожили около шести миллионов животных, закрыли для посещения сельскую местность, а ущерб сельскому хозяйству и туризму составил миллиарды фунтов. Эта вспышка показала, как дорого обходится болезнь животных, даже не опасная для человека.

Африканская чума свиней. Её вызывает крупный ДНК-вирус, переносимый в Африке клещами, а в Европе — при контакте с больными свиньями, дикими кабанами и через заражённые мясные продукты. Вирус чрезвычайно устойчив: он сохраняется месяцами в колбасах и замороженном мясе. Вакцины нет, и единственная мера — уничтожение больных и контактных животных, карантин, запрет кормить свиней пищевыми отходами. Попав в Закавказье в 2007 году, болезнь распространилась по России, Европе и Азии, а в Китае в 2018–2019 годах погибла или была уничтожена значительная часть поголовья свиней — крупнейшего в мире.

Птичий грипп H5N1. Вирус гриппа птиц H5N1 впервые вызвал болезнь у людей в Гонконге в 1997 году. С начала 2020-х годов новый вариант этого вируса распространился среди диких птиц по всем континентам, кроме Австралии, вызвал массовую гибель морских птиц, морских львов и тюленей, а в 2024 году был обнаружен у молочных коров в США. Человеку он пока передаётся редко и почти не передаётся от человека к человеку, но вирусологи внимательно следят за ним: каждое новое приспособление к млекопитающим приближает возможность пандемии.

22. Вирусы пчёл и других беспозвоночных

Вирусные болезни есть не только у позвоночных. У медоносной пчелы описано больше двадцати вирусов. Самый вредоносный — вирус деформации крыла: заражённые пчёлы рождаются с недоразвитыми, сморщенными крыльями и быстро гибнут. Вирус был известен давно, но стал опасным после того, как по миру распространился паразитический клещ варроа, перешедший на медоносную пчелу с азиатского вида пчёл. Клещ сосёт гемолимфу куколок и переносит вирус прямо в кровь, минуя защитные барьеры, и среди вирусов отбираются особенно опасные варианты. Сочетание клеща и вируса — одна из главных причин гибели пчелиных семей во многих странах, а это угроза опылению сельскохозяйственных растений.

Вирусы насекомых используют и на пользу человеку: некоторые вирусы, поражающие гусениц вредителей леса и сельскохозяйственных растений, применяют как биологические инсектициды. Они безвредны для человека, птиц и полезных насекомых, поскольку заражают только определённые виды.

23. Защита животных и растений: общие принципы

Меры борьбы с вирусными болезнями животных и растений подчиняются той же логике, что и в медицине: прервать путь передачи, создать невосприимчивость, быстро обнаружить очаг.

• Карантин и контроль перемещений — запрет вывоза животных, растений, продуктов из очага, ветеринарные и фитосанитарные проверки на границах.
• Вакцинация животных — против ящура, бешенства, болезни Ньюкасла у птиц, чумы мелких жвачных и многих других болезней.
• Уничтожение больных и подозрительных животных и растений, если вакцины нет или болезнь слишком опасна.
• Борьба с переносчиками — клещами, комарами, тлями, белокрылками.
• Здоровый посадочный материал и устойчивые сорта и породы.

Важно и понятие «единого здоровья»: здоровье людей, животных и окружающей среды связано, и многие опасные болезни человека начинаются как болезни животных. Поэтому ветеринарный надзор — часть защиты людей.

24. Вирусные болезни растений

У растений вирусы вызывают пятнистость и пестроту листьев (мозаику), курчавость, карликовость, некрозы, снижают урожай. Растительные клетки окружены прочной стенкой, и вирусы не могут проникнуть в них сами: они попадают в растение через повреждения — при механическом контакте, с соком на руках и инструментах — или с помощью переносчиков, чаще всего сосущих насекомых (тлей, белокрылок, цикадок), которые вводят вирус хоботком прямо в клетки. Внутри растения вирусы распространяются из клетки в клетку через плазмодесмы и по флоэме. Сами растения защищаются от вирусов с помощью РНК-интерференции: короткие РНК, нарезанные из вирусной РНК, находят и разрушают её копии.

Вирусы растений сыграли удивительную роль в истории. В XVII веке в Нидерландах разразилась «тюльпаномания»: луковицы тюльпанов с причудливыми «пламенеющими» полосами на лепестках продавались по цене дома. Как выяснилось в XX веке, полосы вызывал вирус пёстролепестности, нарушающий распределение пигмента в лепестках и передающийся тлями. Пёстрые тюльпаны были больными, и из-за вируса их луковицы постепенно вырождались.

Вирусы растений способны вызывать настоящие эпидемии. В 1990-х годах в Восточной Африке распространилась новая, особенно агрессивная форма мозаики маниоки — растения, клубни которого служат основной пищей для сотен миллионов людей в тропиках. Вирус переносится белокрылками и с черенками, которыми размножают маниоку. Урожаи в ряде районов упали в разы, и это вызвало голод. Спасением стали устойчивые сорта и распространение здорового посадочного материала.

Против вирусов растений не существует лекарств, поэтому главное — профилактика. Важнейший способ получить здоровый посадочный материал — культура меристем. Вирусы плохо проникают в самые молодые делящиеся клетки верхушки побега, где ещё нет проводящих тканей. Если вырезать крошечный кусочек верхушки и вырастить из него растение на питательной среде, оно часто оказывается свободным от вирусов. Так в 1950-х годах французские исследователи Жорж Морель и Клод Мартен получили безвирусные георгины, а сегодня этим методом оздоравливают картофель, клубнику, плодовые и декоративные растения (подробнее о биотехнологии растений — в статье «Объекты биотехнологии»).

Ещё один способ — устойчивые сорта. Знаменитый пример — гавайская папайя, которую в 1990-х годах почти уничтожил вирус кольцевой пятнистости. Учёные ввели в растения ген белка оболочки этого вируса, и трансгенная папайя стала устойчивой к нему за счёт механизма, родственного РНК-интерференции. Этот сорт спас производство папайи на Гавайях.

25. Меньше вируса: вироиды

У растений встречаются возбудители ещё проще вирусов — вироиды. Это кольцевые молекулы РНК длиной всего 250–400 нуклеотидов, без белковой оболочки и без генов, кодирующих белки. Вироид размножается, используя РНК-полимеразу растения, и вызывает болезнь, по-видимому, вмешиваясь в регуляцию генов хозяина через механизм РНК-интерференции. Первый вироид открыл в 1971 году американский фитопатолог Теодор Динер — это возбудитель веретеновидности клубней картофеля. Вироиды — самые маленькие из известных возбудителей инфекционных болезней и, возможно, «живые ископаемые» мира РНК (подробнее — в статье «Вирусы»).

26. Профилактика: вакцины

Главное средство борьбы с вирусными болезнями — вакцинация. Вакцина «обучает» иммунную систему узнавать возбудитель, не вызывая болезни, и при встрече с настоящим вирусом организм быстро его обезвреживает.

Вакцинация защищает не только привитого, но и окружающих: если иммунитет есть у большинства, вирус не может распространяться, и защищены даже те, кому прививки противопоказаны, — это называют коллективным иммунитетом. Чем заразнее болезнь, тем выше должен быть охват: для кори — около 95 %. Подробнее о вакцинах и иммунитете — в статье «Иммунитет».

27. Национальный календарь прививок

В каждой стране есть национальный календарь профилактических прививок — перечень прививок, которые делают всем детям в определённом возрасте. В России в него входят прививки против нескольких вирусных болезней — гепатита B, полиомиелита, кори, краснухи, эпидемического паротита, гриппа, — а также против ряда бактериальных инфекций (туберкулёза, дифтерии, коклюша, столбняка, пневмококковой и гемофильной инфекций). Кроме того, есть календарь прививок по эпидемическим показаниям: например, против клещевого энцефалита для жителей и посетителей районов, где он распространён, против бешенства — для людей, работающих с животными, и после укусов.

Сроки прививок выбраны не случайно. Против гепатита B прививают в первые сутки жизни, чтобы предотвратить заражение от матери-носительницы. Живые вакцины против кори, краснухи и паротита делают после года, когда из крови ребёнка исчезают материнские антитела, которые могли бы нейтрализовать вакцинный вирус. Повторные прививки поддерживают иммунитет на нужном уровне.

28. Вирусная или бактериальная?

На экзамене и в жизни важно различать вирусные и бактериальные болезни: от этого зависит лечение.

Бактериальные болезни лечат антибиотиками, вирусные — противовирусными препаратами (если они есть) и поддерживающей терапией. Но вирусная инфекция может осложниться бактериальной — например, грипп пневмонией, — и тогда врач назначает антибиотик уже против бактерий.

29. Лечение вирусных болезней

Антибиотики на вирусы не действуют: они поражают бактериальные мишени — клеточную стенку, рибосомы 70S, ферменты бактерий, — которых у вирусов нет. Принимать антибиотики при гриппе или простуде бесполезно и вредно: это лишь способствует распространению устойчивых бактерий. Против вирусов используют противовирусные препараты, действующие на вирусные ферменты и этапы размножения.

Создать противовирусное лекарство трудно: вирус использует аппарат клетки, и мишенями могут быть только немногие вирусные белки. Кроме того, многие вирусы быстро мутируют и становятся устойчивыми. Поэтому для большинства вирусных болезней главное — профилактика, а лечение часто сводится к поддержке организма, пока иммунная система справляется с вирусом сама.

30. Как следят за вирусами

Чтобы вовремя заметить вспышку, нужно быстро определить возбудителя. Основные методы диагностики вирусных инфекций — обнаружение нуклеиновой кислоты вируса методом ПЦР (для РНК-вирусов — с предварительной обратной транскрипцией), обнаружение вирусных белков (на этом основаны быстрые экспресс-тесты) и обнаружение антител, которые организм вырабатывает в ответ на заражение (подробнее о ПЦР — в статье «Матричный синтез»).

За циркуляцией вирусов следят и без анализов больных. Для программы искоренения полиомиелита годами исследуют сточные воды: по ним можно обнаружить вирус в городе раньше, чем появятся первые больные с параличами. Во время пандемии COVID-19 этот метод стал применяться повсеместно. Чтение геномов вирусов от больных позволяет отслеживать появление новых вариантов, а сеть станций ВОЗ по гриппу ежегодно определяет, какие варианты вируса включить в вакцину следующего сезона.

31. Почему нет вакцины от простуды

«Простуду» — острые респираторные вирусные инфекции — вызывают сотни разных вирусов: риновирусы, аденовирусы, сезонные коронавирусы, респираторно-синцитиальный вирус и другие. Одних риновирусов известно больше 160 типов, и иммунитет к одному почти не защищает от остальных. Сделать вакцину сразу против всех невозможно, а болезнь обычно лёгкая, поэтому усилия направлены на вакцины против опасных вирусов. Лучшая защита от простуды — мытьё рук, проветривание и здоровый образ жизни.

32. Медицинские и социальные проблемы вирусных болезней

Вирусные болезни — не только медицинская, но и социальная проблема. Эпидемии перегружают больницы, приводят к экономическим потерям, меняют поведение людей, а иногда — и ход истории.

В 2019 году ВОЗ включила недоверие к вакцинам в десятку главных угроз здоровью человечества. Причины разные: страх побочных эффектов, распространение недостоверной информации, а парадоксальным образом — и успехи вакцинации: люди забыли, как опасны болезни, от которых защищают прививки. Между тем вакцины, по оценкам ВОЗ, ежегодно предотвращают несколько миллионов смертей.

33. Итог: как защититься от вирусных болезней

1. Знать путь передачи болезни и прерывать его: гигиена рук, чистая вода, проветривание, защита от укусов клещей и комаров, безопасное поведение, стерильные инструменты.
2. Делать прививки по национальному календарю и по показаниям (перед поездками, в очагах инфекции).
3. При укусе животного — сразу промыть рану с мылом и обратиться к врачу, даже если животное выглядит здоровым.
4. Не принимать антибиотики при вирусных инфекциях без назначения врача.
5. В сельском хозяйстве — вакцинировать животных, соблюдать карантин, использовать безвирусный посадочный материал и бороться с переносчиками вирусов растений.

34. Частые ошибки

• «Антибиотики помогают от гриппа». Антибиотики действуют на бактерии, а не на вирусы.
• «Вакцина содержит живой опасный вирус». Вакцины содержат ослабленные или убитые вирусы, отдельные белки или иРНК вирусного белка и болезни не вызывают (ослабленные живые вакцины противопоказаны лишь людям с тяжёлым иммунодефицитом).
• «Вирусы растений распространяются по воздуху, как пыльца». Чаще всего их переносят сосущие насекомые или они передаются механически с соком.
• «Бешенство можно вылечить после появления симптомов». После появления симптомов бешенство почти всегда смертельно; спасает только своевременная вакцинация после укуса.
• «Гепатит передаётся только через грязные руки». Так передаётся гепатит A; гепатиты B и C передаются через кровь и половым путём.
• «Вирус гриппа один и тот же каждый год». Вирус постоянно изменяется (антигенный дрейф), поэтому вакцину обновляют ежегодно.
• «Коллективный иммунитет возникает, если привит хотя бы кто-то». Для защиты популяции привито должно быть большинство: для кори — около 95 %.
• «Вироиды — это мелкие вирусы». Вироиды — кольцевые РНК без белковой оболочки и без генов белков, это отдельная группа возбудителей.

35. Интересные факты

• Оспа — единственная болезнь человека, полностью искоренённая вакцинацией; последний естественный случай — в Сомали в 1977 году.
• Слово «вакцина» происходит от латинского vacca — корова: первую вакцину Дженнер сделал из материала коровьей оспы.
• Один больной корью может заразить до 18 человек, не имеющих иммунитета.
• «Испанка» 1918–1920 годов унесла больше жизней, чем Первая мировая война.
• Знаменитые полосатые тюльпаны XVII века были больны вирусом.
• В Австралии вирус миксоматоза выпустили, чтобы бороться с кроликами, — и через несколько лет вирус и кролики приспособились друг к другу.
• Вирус гепатита C открыли, не выделив сам вирус, — по фрагменту его РНК, переписанной в ДНК.
• Вакцины против гепатита B и вируса папилломы человека — первые «вакцины против рака».
• Члены комиссии Уолтера Рида в 1900 году испытали на себе передачу жёлтой лихорадки комарами; один из них погиб.
• Вирусом Эпштейна — Барр заражено более 90 % взрослых людей, и он оказался связан с рассеянным склерозом.
• В 1802 году жёлтая лихорадка погубила большую часть армии Наполеона на Гаити, и вскоре остров стал независимым.
• Выпуск комаров с бактерией вольбахией снизил число тяжёлых случаев денге в Джокьякарте примерно на три четверти.

36. Частые вопросы

Почему от гриппа прививаются каждый год, а от кори — один-два раза в жизни?

Вирус гриппа постоянно изменяет свои поверхностные белки, и иммунитет к прошлогоднему варианту плохо защищает от нового. Вирус кори почти не меняется, и иммунитет после прививки сохраняется десятилетиями.

Можно ли заразиться ВИЧ или гепатитом C через рукопожатие или общую посуду?

Нет. Эти вирусы передаются через кровь, половым путём и от матери ребёнку. Рукопожатия, объятия, общая посуда, бассейн и укусы комаров их не передают.

Почему растения не лечат от вирусов?

Лекарств против вирусов растений нет, а заражённое растение остаётся источником вируса. Поэтому больные растения уничтожают, а главное внимание уделяют профилактике: здоровому посадочному материалу (культура меристем), борьбе с насекомыми-переносчиками, устойчивым сортам.

Что такое зооноз?

Болезнь, передающаяся от животных человеку. Многие вирусные болезни — зоонозы: бешенство, птичий грипп, клещевой энцефалит, лихорадка Эбола. Большинство новых инфекций последних десятилетий пришло к человеку от животных.

Почему вирус может вызвать рак?

Некоторые вирусы приносят в клетку гены, нарушающие регуляцию деления, или выключают белки, тормозящие деление и запускающие гибель повреждённых клеток. Другие вызывают многолетнее воспаление, при котором клетки постоянно делятся и накапливают мутации.

Чем живая вакцина отличается от инактивированной?

Живая вакцина содержит ослабленный вирус, который размножается в организме, но не вызывает болезни; она даёт сильный и долгий иммунитет, часто после одной-двух прививок. Инактивированная содержит убитый вирус; она безопаснее для людей с ослабленным иммунитетом, но обычно требует нескольких доз и повторных прививок.

Можно ли искоренить другие вирусные болезни, как оспу?

Это возможно, если вирус живёт только в человеке, нет скрытого носительства, а вакцина надёжна. Близки к искоренению полиомиелит и корь. Болезни, вирусы которых живут у животных (бешенство, грипп, клещевой энцефалит), искоренить невозможно — их можно лишь контролировать.

Почему эпидемии гриппа бывают зимой?

Зимой люди больше времени проводят в закрытых помещениях рядом друг с другом, а холодный сухой воздух помогает вирусу дольше сохраняться и легче проникать через подсушенную слизистую оболочку носа.

Что такое синдром врождённой краснухи?

Это пороки развития плода (катаракта, пороки сердца, глухота), возникающие, если мать заболела краснухой в первые месяцы беременности: вирус проникает через плаценту. Поэтому прививка от краснухи важна для всех девочек и девушек.

Как вольбахия помогает бороться с денге?

Бактерия вольбахия, живущая в клетках комара, мешает размножению вируса денге в его организме. Комары с вольбахией почти не передают вирус, а бактерия передаётся потомству комаров. После выпуска таких комаров число случаев денге резко снижается.

Почему норовирусы так трудно победить на круизных лайнерах?

Норовирус очень заразен (достаточно нескольких десятков частиц), устойчив к спирту и долго сохраняется на поверхностях, а в замкнутом коллективе люди постоянно контактируют друг с другом. Помогают мытьё рук с мылом, дезинфекция хлорсодержащими средствами и изоляция заболевших.

Почему коренные народы Америки так сильно пострадали от оспы и кори?

Эти вирусы веками циркулировали в Европе, Азии и Африке, и у населения был иммунитет — переболевшие выживали и не заболевали повторно. В Америке этих болезней не было, и иммунитета не было ни у кого: эпидемии поражали сразу всё население, включая взрослых, и смертность была огромной.

Опасен ли птичий грипп для человека?

Человек заражается им редко, при тесном контакте с больными птицами или животными, но болезнь бывает тяжёлой. Главная опасность в том, что вирус может приобрести способность передаваться от человека к человеку — тогда возможна пандемия. Поэтому за вирусом ведут постоянный надзор.

Почему африканская чума свиней не опасна для человека, но так страшна для хозяйства?

Вирус поражает только свиней и кабанов. Но смертность среди них почти стопроцентная, вакцины нет, вирус очень устойчив, и единственный способ остановить вспышку — уничтожить всех свиней в очаге. Это наносит огромный ущерб свиноводству.

Почему живые вакцины не делают новорождённым?

В крови младенца первые месяцы жизни есть антитела, полученные от матери через плаценту. Они могут нейтрализовать ослабленный вакцинный вирус, и прививка не сработает. Поэтому прививку против кори, краснухи и паротита делают после года, когда материнские антитела исчезнут.

Связаны ли вирусы с хроническими болезнями, не похожими на инфекции?

Да. Вирусы папилломы и гепатитов вызывают рак, вирус Эпштейна — Барр связан с рассеянным склерозом и некоторыми опухолями, перенесённые вирусные инфекции могут запускать аутоиммунные реакции. Роль вирусов в «неинфекционных» болезнях — одна из активно изучаемых тем медицины.

Почему полиомиелит до сих пор не искоренён?

Дикий вирус сохраняется в немногих странах, где трудно провести массовую вакцинацию из-за войн и недоверия к прививкам. Кроме того, в районах с низким охватом прививками может распространяться изменившийся вакцинный вирус оральной вакцины. Поэтому страны переходят на инактивированную вакцину.

Что такое «единое здоровье»?

Это подход, при котором здоровье людей, животных и окружающей среды рассматривают вместе. Большинство новых инфекций приходит к человеку от животных, поэтому надзор за болезнями животных и сохранение природных экосистем — часть защиты здоровья людей.

Почему от простуды болеют несколько раз в год, а корью — один раз в жизни?

Корь вызывает один вирус, почти не меняющийся, и после болезни или прививки остаётся стойкий иммунитет. «Простуду» вызывают сотни разных вирусов, и иммунитет к одному не защищает от других, поэтому каждый раз человек заражается новым вирусом.

37. ЕГЭ

Тема проверяется заданиями на выбор утверждений, на соответствие «болезнь — путь передачи» или «болезнь — вирусная или бактериальная», а во второй части — вопросами на объяснение мер профилактики.

Разбор типичного задания второй части

Задание: «Почему для профилактики гриппа вакцину приходится обновлять каждый год, а для профилактики кори достаточно двух прививок в детстве?» Полный ответ: 1) вирус гриппа имеет РНК-геном из нескольких фрагментов и быстро мутирует, изменяя поверхностные белки (антигенный дрейф); 2) кроме того, при обмене фрагментами генома между разными вирусами возникают совершенно новые варианты (антигенный шифт); 3) иммунитет к старому варианту плохо защищает от нового, поэтому состав вакцины ежегодно обновляют; 4) вирус кори мало изменяется, и иммунитет после вакцинации сохраняется надолго.

38. Для олимпиад

Порог коллективного иммунитета. Если один больной в среднем заражает R₀ человек, эпидемия прекращается, когда иммунных больше доли 1 − 1/R₀. Для гриппа (R₀ ≈ 1,5) — около 33 %, для коронавируса первых вариантов (R₀ ≈ 3) — около 67 %, для кори (R₀ ≈ 15) — около 93 %. Поэтому против кори нужен охват прививками около 95 %.

Рост эпидемии. Если каждый больной заражает трёх человек за 5 дней, то через 50 дней (10 поколений) из одного больного получится 3¹⁰ ≈ 59 тысяч заражённых — при отсутствии иммунитета и мер защиты. Сокращение контактов вдвое (каждый заражает 1,5 человек) даёт за то же время лишь около 58 случаев.

Сколько вирусов нужно для заражения. Для норовируса инфекционная доза — около 20 частиц, а больной выделяет миллиарды частиц на грамм испражнений. Поэтому даже следовые количества на поверхностях достаточны для заражения, и вспышки в закрытых коллективах развиваются взрывообразно.

Инкубационный период и карантин. Если инкубационный период болезни — от 2 до 14 дней, карантин для контактных лиц должен длиться не меньше 14 дней от последнего контакта: только тогда можно быть почти уверенным, что человек не заболеет. Для бешенства инкубационный период может составлять месяцы, поэтому прививки после укуса делают, не дожидаясь симптомов.

Антигенный шифт. Если в одной клетке оказались два вируса гриппа, каждый с восемью фрагментами РНК, новые вирионы могут получить любое сочетание фрагментов: 2⁸ = 256 вариантов, из которых два совпадают с родительскими. Так возникают совершенно новые вирусы.

39. Задания с разбором

Задание 1

Выберите три верных ответа. К вирусным болезням человека относятся: 1) грипп; 2) туберкулёз; 3) корь; 4) холера; 5) клещевой энцефалит; 6) дизентерия.

Задание 2

Установите соответствие между болезнями и путями передачи. Болезни: А) полиомиелит; Б) грипп; В) гепатит B; Г) клещевой энцефалит; Д) бешенство. Пути: 1) фекально-оральный; 2) воздушно-капельный; 3) через кровь и половой; 4) через переносчиков; 5) через укус животного.

Задание 3

Найдите ошибки в тексте. (1) Грипп вызывается РНК-содержащим вирусом. (2) Антибиотики эффективны при лечении гриппа. (3) Вирус гриппа быстро изменяется. (4) Вакцину против гриппа делают один раз на всю жизнь. (5) Грипп передаётся воздушно-капельным путём.

Задание 4

Выберите три верных ответа. Для профилактики вирусных болезней растений применяют: 1) получение безвирусного посадочного материала методом культуры меристем; 2) борьбу с тлями; 3) выведение устойчивых сортов; 4) лечение растений антибиотиками; 5) вакцинацию растений; 6) обработку растений интерфероном.

Задание 5

Установите соответствие между вакцинами и их типами. Вакцины: А) против кори; Б) против гепатита B; В) против бешенства; Г) мРНК-вакцина против COVID-19; Д) оральная против полиомиелита. Типы: 1) живая ослабленная; 2) инактивированная; 3) субъединичная (рекомбинантная); 4) на основе иРНК.

Задание 6

Почему антибиотики не действуют на вирусы?

Задание 7

Выберите три верных ответа. Бешенство: 1) вызывается вирусом; 2) передаётся со слюной при укусе; 3) поражает нервную систему; 4) лечится антибиотиками после появления симптомов; 5) передаётся через воду; 6) встречается только у собак.

Задание 8

Объясните, почему удалось искоренить натуральную оспу, но невозможно искоренить бешенство.

Задание 9

Установите соответствие между болезнями и организмами, которых они поражают. Болезни: А) ящур; Б) мозаика табака; В) миксоматоз; Г) пёстролепестность тюльпанов; Д) африканская чума свиней. Организмы: 1) животные; 2) растения.

Задание 10

Почему культура меристем позволяет получать безвирусные растения?

Задание 11

Выберите три верных ответа. Вирус гриппа: 1) содержит РНК из нескольких фрагментов; 2) имеет суперкапсид с белками гемагглютинином и нейраминидазой; 3) быстро изменяется; 4) содержит ДНК; 5) является простым вирусом; 6) передаётся через укусы комаров.

Задание 12

Что такое коллективный иммунитет и почему для его создания против кори нужен очень высокий охват прививками?

Задание 13

Установите соответствие между противовирусными средствами и мишенями. Средства: А) ацикловир; Б) осельтамивир; В) ингибиторы протеазы ВИЧ; Г) интерферон. Мишени: 1) вирусная ДНК-полимераза; 2) нейраминидаза, выход вирионов; 3) созревание белков ВИЧ; 4) противовирусная защита клеток.

Задание 14

Почему вирусы растений передаются в основном насекомыми, а не проникают в клетки сами?

Задание 15

Выберите три верных ответа. Вирус папилломы человека: 1) может вызывать рак шейки матки; 2) передаётся половым путём; 3) против него существует вакцина; 4) содержит РНК; 5) лечится антибиотиками; 6) передаётся через укусы клещей.

Задание 16

Почему после заражения вирусом простого герпеса человек остаётся носителем вируса всю жизнь?

Задание 17

Установите соответствие между мерами профилактики и болезнями, против которых они наиболее эффективны. Меры: А) мытьё рук и чистая вода; Б) защита от укусов клещей; В) проверка донорской крови; Г) вакцинация домашних собак; Д) ношение масок и проветривание. Болезни: 1) гепатит A; 2) клещевой энцефалит; 3) гепатит C; 4) бешенство; 5) грипп.

Задание 18

Какие социальные проблемы создают эпидемии вирусных болезней? Приведите не менее трёх.

Задание 19 (олимпиадное)

R₀ кори равно 15, гриппа — 1,5. Какая доля населения должна быть иммунной, чтобы остановить распространение каждой из болезней? Почему эпидемия кори может начаться в группе, где привито 85 % детей?

Задание 20 (олимпиадное)

В клетку свиньи одновременно проникли вирус гриппа человека и вирус гриппа птиц, у каждого по 8 фрагментов РНК. Сколько разных сочетаний фрагментов может получиться у новых вирионов, если каждый фрагмент случайно берётся от одного из двух вирусов? Почему такие события опасны?

Литература

1. Johnson N. P. A. S., Mueller J. Updating the accounts: global mortality of the 1918–1920 «Spanish» influenza pandemic // Bulletin of the History of Medicine. 2002. Vol. 76. P. 105–115.
2. Taubenberger J. K., Reid A. H., Lourens R. M. et al. Characterization of the 1918 influenza virus polymerase genes // Nature. 2005. Vol. 437. P. 889–893.
3. Mina M. J., Metcalf C. J. E., de Swart R. L., Osterhaus A. D. M. E., Grenfell B. T. Long-term measles-induced immunomodulation increases overall childhood infectious disease mortality // Science. 2015. Vol. 348. P. 694–699.
4. Hampson K., Coudeville L., Lembo T. et al. Estimating the global burden of endemic canine rabies // PLoS Neglected Tropical Diseases. 2015. Vol. 9. e0003709.
5. Choo Q. L., Kuo G., Weiner A. J. et al. Isolation of a cDNA clone derived from a blood-borne non-A, non-B viral hepatitis genome // Science. 1989. Vol. 244. P. 359–362.
6. Dürst M., Gissmann L., Ikenberg H., zur Hausen H. A papillomavirus DNA from a cervical carcinoma and its prevalence in cancer biopsy samples from different geographic regions // Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 1983. Vol. 80. P. 3812–3815.
7. Rasmussen S. A., Jamieson D. J., Honein M. A., Petersen L. R. Zika virus and birth defects — reviewing the evidence for causality // New England Journal of Medicine. 2016. Vol. 374. P. 1981–1987.
8. Utarini A., Indriani C., Ahmad R. A. et al. Efficacy of Wolbachia-infected mosquito deployments for the control of dengue // New England Journal of Medicine. 2021. Vol. 384. P. 2177–2186.
9. Bjornevik K., Cortese M., Healy B. C. et al. Longitudinal analysis reveals high prevalence of Epstein-Barr virus associated with multiple sclerosis // Science. 2022. Vol. 375. P. 296–301.
10. ФИПИ. Кодификатор проверяемых требований к результатам освоения основной образовательной программы и элементов содержания для проведения ЕГЭ по биологии, 2027 г. М.: ФИПИ, 2026.