Сначала опишу типичный сценарий передачи вируса. Источником инфекции является крупное млекопитающее: собака, волк, лисица, енотовидная собака, кошка. Вообще любой теплокровный организм может стать источником бешенства, но чаще бывает то, что бывает чаще.
Самая опасная биологическая жидкость – это слюна, в ней концентрация вирусных частиц наиболее высока. До крови ещё добраться надо (разделка туши больного животного или птицы как раз чревата заражением), а слюна сама выделяется в большом количестве наружу.
Вирус проникает в организм обычно в составе слюны. Это может быть укус или попадание слюны на слизистые оболочки (конъюнктива глаза, полость рта) и повреждённую кожу (царапины, даже микроцарапины).
Чем ещё царапины опасны. Животные часто облизывают лапы, оставляя слюну на когтях. А у больного животного слюноотделение особенно обильное. Так что царапина даже без укуса – основание для экстренной медицинской помощи.
Бывает, что больное животное не нападает, а становится необычайно ласковым и пытается облизать человека. Для дикого животного это вообще странное поведение, что является симптомом бешенства. Так что ослюнение без укуса тоже опасно.
Возможно вдыхание вируса, но такое случается редко. Это актуально для специалистов, которые работают с вирусом бешенства. А также для тех, кто посещает кишащие летучими мышами пещеры: учёные, спелеологи... У летучих мышей свои вирусы бешенства, о них я расскажу в другой раз.
Как вирус бешенства взламывает клетку
У вируса бешенства есть особенность, которая даёт шанс выжить: он очень долго добирается до своей мишени – головного мозга. Вот это спасительное окно – время, чтобы ввести антирабическую вакцину.
Вирус - это взломщик с отмычками, а живая клетка для него, как запертая дверь со множеством замков. Его задача: найти подходящие для своих отмычек замки. Задача учёных та же: найти те же замки (обычно это рецепторы на поверхности клетки) для каждого вируса, чтобы понять, как он работает. А ещё нейтрализовать взломщика, но это уже другая история. Отмычка вируса бешенства - это G-белок на поверхности вириона, о нём я упоминала раньше.
Если эта болезнь уже несколько тысячелетий поражает животных и людей, значит надо искать какой-то древний рецептор или рецепторы, которые есть у многих организмов.
Самым первым понятным кандидатом оказался никотиновый ацетилхолиновый рецептор (н-ацетилхолиновый рецептор). Но потом обнаружили и другие молекулы, хотя многое остаётся туманным. На сегодняшний день картина такая:
- nAChR – nicotinic acetylcholine receptor – никотиновый ацетилхолиновый рецептор (н-ацетилхолиновый рецептор).
- NCAM – neural cell adhesion molecule - молекула клеточной адгезии нейронов. Это гликопротеин на нервно-мышечных синапсах.
- P75 neurotrophin receptor (p75NTR). Синтезируется в основном во время развития нервной системы, но даже у взрослых имеет значение для работы синапсов в гиппокампе. Возможно, он не так важен для начала инфекции, но облегчает вирусу бешенства перемещение по центральной нервной системе.
- Metabotropic glutamate receptor subtype 2 (mGluR2) редко встречается за пределами центральной нервной системы.
- Integrin beta-1 присутствует в скелетных мышцах редко встречается в коре головного мозга.
Лазейка для вируса
Лучше всего изучено взаимодействие вируса бешенства с н-ацетилхолиновым рецептором в мышечной ткани. Сначала вирус реплицируется (размножается) в мышцах. И в какой-то момент он подходит к нервно-мышечному синапсу - месту контакта нервного окончания с мышечным волокном.
В нервном окончании находятся пузырьки с ацетилхолином - молекулой, необходимой для сокращения мышцы. Мембрана мышечного волокна (сарколемма) образует складки или вторичные синаптические щели, они увеличивают площадь захвата ацетилхолина. В этих синаптических щелях и находятся ацетилхолиновые рецепторы. Они представляют собой каналы, которые пронизывают мембрану клетки насквозь. Ацетилхолин открывает их и запускает мышечное сокращение.
Зацепившись за ацетилхолиновый рецептор, вирус бешенства проникает в нейромышечный синапс, а затем путешествует из нейрона в нейрон по обычным синапсам. Никотиновые ацетилхолиновые рецепторы есть и в нейронах. Путешествие по нервной системе для вируса бешенства очень удобно, ведь не надо проходить через гемато-энцефалический барьер. Если спрятался в нервной ткани, иммунная система просто так не достанет, да мало что уже достанет, поэтому и в наши дни бешенство вылечить невозможно. Единственное спасение - драгоценное время пока вирус не пробрался в нервную систему - окно для антирабической вакцины.