А переносчик кто?

Новый вирус был найден, присвоили ему и имя. Никто еще и не предполагал, что когда-нибудь возникнут трудности с произношением его на разных языках мира. Никто пока не мог с уверенностью сказать, какое отношение вирус имеет к людям, какое действие может оказывать на их здоровье. О вирусе этом не знали ровным счетом ничего. И вот еще что: тогда во всем мире науке было известно не больше 50 вирусов, переносимых комарами (против нынешних 180), а потому и не было еще накоплено большого опыта, который сегодня мог бы сократить путь поисков.

Разумеется, прежде чем объявлять об открытии в печати, необходимо было проверить, действительно ли это вирус. Для этого измерили размеры вируса с помощью стеклянных фильтров. Эту проверку он прошел успешно. Теперь не менее важно было убедиться в том, что он принадлежит к экологической группе арбовирусов, т. е. вирусов, переносимых членистоногими. Ориентировочно это можно определить некоторыми биохимическими тестами. Ответ и здесь был положительный. Опыты же с отождествлением вируса с другими известными арбовирусами, типы которых были доступны в чехословацких лабораториях, вызвали сомнение. И потому заразный материал, обработанный, как и положено, вакуумной сушкой при низких температурах и запаянный в стеклянные ампулы, отправился в дальний путь: в США к профессору Касальсу - во всемирную контрольную арбовирусологическую лабораторию, где к услугам имелась почти полная живая коллекция арбовирусов со всех частей света.

Сравнивать между собой разные типы вирусов - задача отнюдь не простая. Тут не обойтись без серологии и инфекционных опытов, которые необходимо повторять на большом по объему материале. В общем, работа сложная, требующая немалых денег и много времени, ведь в ней занята целая группа самых опытных специалистов. Неудивительно, что прошло три года, прежде чем Касальс опубликовал свое заключение: да, это действительно новый вирус, и относится он к группе, названной по вирусу калифорнийского энцефалита, открытому в 1942 г. в США. Но и тот вирус тогда еще не был детально исследован, так что выявленное родство мало что давало для дальнейшей работы.

Пока вирус Тягиня проходил в Йельском университете в Нью-Хейвене первое зарубежное крещение, чехословацкие ученые, открывшие его, не почивали на лаврах и не сидели сложа руки. В конце концов, чтобы познать вирус и установить его значение, недостаточно только работы в лаборатории: необходимы также исследования в природе, в местах обитания комаров и там, где они нападают на животных диких и домашних и, самое главное, на человека.

Бесспорно пока что было лишь то, что выделенный от комаров вирус болезнетворен для лабораторных мышей. Неясно было, являются ли комары единственными специфическими переносчиками этого вируса. А может быть, он передается другими кровососущими членистоногими? Ведь вирус мог содержаться в крови больного животного, которой напились комары незадолго до того, как их отловили, т. е. в организме комаров вирус не проделывал части своего развития. А если переносчиками действительно служат комары, то как в этом отношении ведут себя отдельные виды?

Ответить на такие вопросы можно только одним способом - попытаться заразить комаров отдельных видов. Предоставить в распоряжение комаров такой источник крови, в котором, как нам точно известно, имеется вирус, и через некоторое время проверить, заразились ли они. Но что значит "через некоторое время"? Здесь нет никаких правил, никаких критериев, да и опыта тогда не было никакого. И потом продолжительность инкубационного периода - промежутка времени, после которого комар, напившийся крови больного, может передать вирус здоровому,- у каждого вируса разная. Не оставалось, следовательно, ничего другого, как из совокупности комаров, насосавшихся крови с вирусом, постепенно отбирать пробы для опытов по выделению вируса: начать сразу же после того, как комары напьются крови, и кончить, когда они не смогут уже больше выдерживать пребывание в лаборатории. Это означало, что придется работать с большим количеством комаров одного вида. На каждой стадии опыта и каждый день надо считаться с высокой естественной смертностью. К тому же не заставить всех комаров напиться крови в нужное время, чтобы было соблюдено условие сравнимой исходной заразной дозы. Вот так постепенно растут, умножаются требования к размеру исходной совокупности комаров.

Конечно, экспериментирование с комарами стеснено большими ограничениями. Таковыми являются комариные брачные танцы в природе: без них большинство обитающих у нас комаров не спаривается и не дает потомства. Из-за этого большую часть видов невозможно разводить в лабораторных условиях с тем, чтобы в любой момент под рукой имелось достаточное количество материала, как это было, скажем, с теми же клещами. Обычно в лаборатории разводят вид Aedes aegypti, но его для данной цели использовать нельзя. Точно так же непригодным оказался и назойливый комар Culex pipiens molestus.

Если бы при таких обстоятельствах экспериментировать пришлось вам, то вы наверняка в качестве модели выбрали бы комара, от которого нигде отбою нет, и, естественно, вы подумали бы о пискливом комаре. В этом случае не придется ждать какого-то половодья, собирай себе взрослых комаров где-нибудь со стены хлева или вылавливай личинок и куколок в садовом бассейне и жди, пока они повзрослеют. Увы, с этим комаром ничего не получилось. Вирус Тягиня в нем просто потерялся.

Также логично было вернуться к тому виду комара, от которого впервые выделили вирус, и обстоятельно изучить их взаимоотношения. Но тут загвоздка в том, что надо было ждать, когда начнётся сезон у этого комара. И к тому же при длительном содержании его в лаборатории неминуемо возникает ряд сложностей.

Работали по-прежнему в Братиславе. Собирать материал для опытов на востоке Словакии слишком накладно, поэтому новые тысячи комаров поступали в лабораторные клетки уже из Подунайске-Бискупице и других мест Житни-острова. Оказалось, что вирус Тягиня распространен и здесь.

В природе комары способны довести человека до отчаяния своим неуемным стремлением напиться его крови. В такое же отчаяние, если не более беспросветное, приводят они его в лаборатории. Представьте себе такую картину: наконец все готово к опыту - и кровь, содержащая вирус в строго определенном количестве, взятая у мышей, которым всего несколько дней от роду, и клетки с привезёнными и с немалым трудом отобранными, отсчитанными комарами - и бегут драгоценные минуты, пока еще вирус не исчез, а комары как назло внезапно будто потеряли всю свою кровожадность. Наверно, дело в том, что комарам вместо потной кожи животных человек предлагает ватный тампон, а кровь в нем к тому же разбавлена раствором глюкозы.

Напряжение такой работы поглощает все силы человека. Важно ведь не только то, чтобы удался вот этот один опыт, хотя и этого добиться непросто: стоит только температуре в лаборатории повыситься на несколько градусов или клеткам с комарами оказаться на сквозняке, чувствительные насекомые погибнут, вот и все кончено. Но речь идет о большем: если опыт будет доведен до конца, а результат не подтвердит, что комары служат переносчиками, от всей истории с вирусом Тягиня останется одно воспоминание, неинтересное и мимолетное. В первые дни дело, похоже, к этому и шло. Сначала вирус от комаров стал постепенно пропадать, а вскоре вообще исчез, как сквозь землю провалился. Но затем наступила счастливая пора. Кривая, регистрирующая на миллиметровой бумаге количество вирусов у комаров, исследованных в последующие дни, начала многообещающе подниматься, взбиралась все выше и выше, пока не превзошла уровень первоначального количества вирусов, полученных комарами при сосании крови. Спустя две недели рост кривой прекратился, и дальше она шла параллельно горизонтальной оси.

Первый раунд выигран. Вирус Тягиня - комариный, потому что в организме комара он не только удерживается, но и размножается. Правда, это была еще далеко не полная победа: пока было неясно, в какой части тела комара вирус размножился. Если вирус остается в кишечнике, то ему трудно будет проникнуть из тела комара в нового хозяина. В таком случае зараженный комар не сможет инфицировать внешнюю среду.

Поэтому были поставлены еще два опыта. Один был, собственно говоря, повторением первого, но в ступке растирали не целых комаров, а отдельно их брюшки, передние части тела и ноги. В этом опыте брюшко замещало кишечник, грудь и голова - слюнные железы и нервную ткань, а ноги служили источником гемолимфы (это, в сущности, кровь насекомого). Опыт дал ожидаемые результаты. В первые дни погибали только те мышки, которым была привита смесь, приготовленная из растертых брюшков. Затем вирус проник в переднюю часть тела и в гемолимфу ног.

Второй опыт уже совершенно ясно и прямо доказал, что комары переносят вирус с больного животного на здоровое. Пока еще не знали, какие виды животных использовать в опытах, так что снова прибегли к мышкам-сосункам. На клетку с комарами положили больную мышь. Нельзя сказать, чтобы комары жадно набрасывались на нее, хотя ее розовое, нежное, не покрытое шерстью тельце и предрасполагало к этому. Комары подлетали скорее как-то нерешительно и без особого интереса просовывали хоботки сквозь редкий силоновый покров клетки. Но несколько комаров в каждой клетке насосались крови.

А потом эти комары ждали дня следующей кормежки. Продолжительность ожидания определялась не только появлением у них нового приступа голода (у комаров сплющивались брюшки), но и ходом кривой, характеризующей динамику развития вируса в их организме. Недели через две на клетку с заражёнными комарами прикрепили здоровых мышек. Их пока ещё голая кожа была для опыта очень выгодна, так как заметен был каждый комариный укол. Было ясно, что даже при одном укусе комаром происходит заражение нового хозяина.

По-прежнему не все еще вокруг комаров до конца было ясно. Комар массового вида Aedes vexans был уличен в передаче вируса, а как ведут себя остальные? Так работа вернулась к своему началу, правда, с той немалой разницей, что на этот раз шли уже по проторенной дороге. Вид за видом проходил через сито опытов, прежде чем был готов список переносчиков. Теперь важно расположить их по тому значению, какое имеют они в природных условиях. Для этого потребовалось провести целый ряд опытов, чтобы определить так называемую пороговую дозу, которой комар может еще заразиться.

Результат этой весьма кропотливой работы показал, что среди всех проверенных видов самый низкий порог оказался у массового комара Aedes vexans. Его восприимчивость к вирусу Тягиня была значительно выше, чем к другим вирусам.

Шло время, отмеряемое сезонами комаров. В Паразитологическом институте Академии наук в Праге была открыта вирусологическая лаборатория, ей и поручили заниматься изучением взаимоотношений между комаром и вирусом Тягиня. Требовалось внести полную ясность в вопрос о том, как проникает вирус в отдельные органы комара. На этот раз уже недостаточно было просто отделить брюшко и ноги от остальной части тела, а надо было детально вскрывать зараженных комаров, извлекать не только пищеварительный аппарат, но в отдельности также выделительные мальпигиевы железы, яичники, слюнные железы, нервные узлы и каждый из этих органов проверять на наличие вируса. Проводить такие микровскрытия, соблюдая при этом все условия, обязательные при работе с вирусным инфекционным материалом, естественно, было вовсе нелегко. Работа требовала быстроты и абсолютной точности. Нескольких десятков секунд в свете лампы под микроскопом достаточно для того, чтобы материал высох и пришел в негодность.

Не так просто растереть, например, слюнные железы комара пестиком в ступке. Поэтому органы пяти комаров обрабатывали всегда вместе. Только остатки комариных тел растирали порознь. Результаты показали, что вирусы постепенно заполняют все тело - под конец не было их лишь в кишечнике и мальпигиевых сосудах. Важно было убедиться в том, что вирус проникает в слюнные железы комара - оттуда при сосании крови вместе со слюной вирус попадает в организм нового хозяина. Не менее важно и то, что вирусом наводнены и яичники: это дало основания предположить, что он может проникать в яички и таким путем передаваться к следующему поколению комаров.

Передача вируса с яичками переносчика потомкам из поколения в поколение имеет существенное значение - об этом уже говорилось в разделе о клещах. А у комаров она еще и показывает, каким образом вирус Тягиня может пережить зиму в природе. В списке выявленных переносчиков значатся преимущественно комары, чей жизненный цикл кончается с приходом осени, и до следующей весны доживают только их яички.

Исключение составляет вид Culiseta annulata, взрослые особи которого зимуют в подвалах и погребах, в подвальных этажах домов и природных пещерах. Поэтому неудивительно, что он первым привлек к себе внимание, когда в программу исследования включили вопрос о том, как вирус Тягиня переживает зимний период.

Большого труда стоило раздобыть достаточное количество комаров этого вида. Они крупнее остальных, так что узнать их легко с первого взгляда, зато в природе их немного. К счастью, удалось найти место (старые заброшенные штольни под Бероуном), где они скопились на зимовку. В последние теплые дни осени, когда солнышко и в природе пробуждало комаров к активности, они в лаборатории напились вволю инфицированной крови. Затем перебрались на зимнюю квартиру - в неиспользуемую, достаточно сырую подвальную прачечную. Возле клеток с комарами тикал термогигрограф, следивший за малейшими колебаниями температуры и влажности, чтобы комарам хорошо зимовалось. Вирус в них не размножался, но и не исчезал, просто сохранялся. Весной, когда стало теплее, комары и вирус в них очнулись. Могло показаться, что инфицированной крови комары насосались всего неделю назад.

Вроде бы с зимовкой вируса все ясно. Но в научной работе за каждым положительным результатом следует здоровое сомнение: а единственная ли это возможность? Были основания для сомнений и в данном случае. Комар Culiseta annulata никогда не достигает такой огромной численности, чтобы он мог дать толчок к интенсивной циркуляции вируса в следующем сезоне, как это неоднократно отмечалось, в частности, в южноморавском очаге. И потом, вирус начинает в очаге циркулировать только с появлением первого поколения комара Aedes vexans, т. е. самое раннее в июне, тогда как комары Culiseta annulata вылетают из своих зимних укрытий уже в конце марта. Наконец, вирус обнаружен в яичниках комара Aedes vexans.

Вопрос о трансовариальной передаче был одной из последних загадок во взаимоотношениях массового комара и вируса Тягиня. По сути дела, вопрос вышел из этих рамок, так как стал предметом напряженного изучения и дискуссий, касавшихся и вирусов за пределами нашего континента. В специальной печати появлялись голоса за и против, а некоторые специалисты меняли свои взгляды. Вопрос не давал спокойно спать и чехословацким ученым. Прошло немало лет, и Дие еще много раз затопляла пойменный лес под Дрнголцем, где жил своей жизнью изучаемый южноморавский очаг,прежде чем удалось получить однозначный ответ: трансовариальная передача существует!