CC BY
28
DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11822
БИОМЕДИЦИНА | Т.18«№4«2020 / BIOMEDICINE | voU8«N54«2020
ИСТОРИЯ БИОМЕДИЦИНЫ / HISTORY OF BIOMEDICINE
DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11822
К 50-ти летию визуализации вируса гепатита В
Идентификация частиц вируса гепатита В, как важный шаг к постижению природы этого вируса и вызываемой им инфекции
Ф.Р.Ханкишиев
Волгоградский государственный медицинский унивеpситет, г.Волгоград, Российская Федерация
Резюме: Очеpк посвящен памяти исследователей, котоpые смогли визуализировать частицы виpуса гепатита В (ВГВ) и с помощью электpонного ми^осют установить особенности стpоения этого виpуса. Автсф отмечает, что эти исследования имели важное значение для дальнейшего пpогpесса в изучении ВГВ и вызываемой им инфекции. Ключевые слова: виpус гепатита В, электронная микроскопия.
Для цитирования: Ханкишиев Ф.Р. К 50-ти летию визуализации виpуса гепатита В / Идентификация частиц виpуса гепатита В, как важный шаг к постижению пpиpоды этого виpуса и вызываемой им инфекции. Биомедицина (Баку). 2020;18(4):31-34. DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11822
Поступила в редакцию: 06.11.2020. Принята в печать: 27.11.2020.
To the 50th anniversary of hepatitis B virus visualisation
Identification of hepatitis B viral particles as an тро^^ step in comprehending of nature of this virus and the infection it causes
Khankishiyev F.R.
Volgograd State Medical University, Volgograd, Russian Federation
БИОМЕДИЦИНА | т.18«№4«2020 / BIOMEDICINE | VOM8«№4«2020_
ИСТОРИЯ БИОМЕДИЦИНЫ / HISTORY OF BIOMEDICINE DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11822
Хотя с легкой руки Ф.МакКэллума с 1947 г для обозначения ранее известного "сывороточного гепатита" стали применять термин "вирусный гепатит В", вопрос о возбудителе этого заболевания оставался без определенного ответа в течение двух десятилетий [1].
Вместе с тем, нельзя не признать, что "свет в конце туннеля" в решении этого вопроса неожиданно для многих появился еще осенью 1963 г, когда американский врач и генетик Барух Бламберг (B.Blumberg) из Национального института здоровья в Бетезде и его коллега Харви Альтер (H.Alter) в крови аборигенов Австралии описали ранее неизвестный белок, который они назвали "австралийским антигеном" (АА). Изначально ученые предположили, что данный антиген может быть связан с лейкозом и синдромом Дауна. И только в 1965 г Бламберг предположил, что АА возможно связан с возбудителем гепатита В (ГВ) [2].
Первое, хотя и косвенное, доказательство обоснованности этого предположения появилось только в 1968 г, когда вирусолог Альфред Принс (A.Prince) из Центра трансфузиологии в Нью-Йорке обнаружил в крови больных ГВ белок, похожий на описанный Бламбергом АА и предположил, что он является антигеном вируса ГВ (ВГВ). Однако, вопрос об идентичности этих белков оставался без ответа, поскольку в то время антиген ВГВ определяли в реакции иммунодиффузии или в иммуноэлектрофорезе и существование связи АА с какими-либо вирусными частицами оставалось недоказанным [3].
В 1969 г английский вирусолог Дэвид Дейн (D.M.Dane) и его коллеги Колин Камерон (C.Cameron) и Мойсей Бриггс (M.Briggs), также работавшие в лондонской больнице Мидлсекс, провели интересное наблюдение. В препарате крови пациента с гемофилией, у которого в реакции иммуно-диффузии был выявлен АА, при электронно-микроскопическом исследовании проявилась необычная картина.
В частности, в препарате выявлялось огромное количество мелких частиц, а также более крупных сферических структур со средним диаметром 42 нанометра (нм). Более того, там присутствовапи и удлиненные структур большей протяженности, которыы в поперечике также имели размер в 42 нм. Ученые предположили, что наиболее крупная сферическая структура представляет собой частицу вируса, а мелкие структуры, расположенные на поверхности крупной частицы, сформированы белком, входящим в состав АА. Сразу после публикаций этих результатов в 1970 г, крупные частицы стали эпонимически называть "частицами Дей-
щ j
Хл
Дэвид Дейн (1923-1998)
на", считая их вирионами ВГВ [4].
Однако, оставалось неясным какая из структур частиц Дейна обладает свойствами АА. Для решения этого вопроса ученые привлекли Джун Алмей-да, работавшую в лаборатории Хаммерсмитского госпиталя в Лондоне и признанную блистательным специалистом в области электронной микроскопии вирусов [5].
Для решения этого вопроса Алмейда использовала метод иммуноэлектронной микроскопии (ИЭМ), позволявший иммунологически идентифицировать целые вирионы и их отдельные фрагменты. Допустив, что частицы вируса покрыты ли-пидной оболочкой, до просмотра часть препаратов она обработала разрушающими жиры детергентами.
Оказалось, что периферия частицы Дейна представлена наружной липопротеиновой оболочкой вируса (пеплосом), внутри которой располагается "ядро". Она установила, что ядро, имеющее средний диаметр 28 нм и многогранную (икаса-эдрическую) структуру и представляет собой нук-леокапсид ВГВ, заключающий в себе геном этого вируса. При этом, благодаря методу ИЭМ стало ясно, что носителями серологических свойств АА являются поверхностно расположенные мелкие сферические частицы. В силу этого позднее АА получил название "поверхностного антигена ВГВ" - HBsAg [3, 6].
Позднее, уже в 1970 г, стравнивая фото ВГВ, полученные с помощью обычной электронной микроскопии и с помощью ИЭМ, Алмейда обнаружила, что внутри вириона имеется "сердцевина" (core), обладающая антигенными свойствами,
_БИОМЕДИЦИНА | т.18«№4«2020 / BIOMEDICINE | voM8«№4«2020
DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11822 ИСТОРИЯ БИОМЕДИЦИНЫ / HISTORY OF BIOMEDICINE
отличающими ее от HBsAg. Поэтому в публикации, посвященной этому аспекту изучения вируса, изданной в 1971 г, данный антиген ВГВ назван "сеpдевинньш" - HBcAg [7].
Упомянутые выше исследования сформировали идеологический и, даже, методологический базис для расширения масштабов дальнейшего изучения как самого вируса, так и вызываемой им инфекции.
Так, важным итогом этих исследований стало наблюдение, проведенное Алмейда и А.Уотерсон (A.Waterson), которые показали, что иммунный ответ, формируемый при ВГВ инфекции, может быть неоднозначным, а его интенсивность может колебаться в широком диапазоне. Это стало основой для гипотезы этих ученых о том, что повреждающее действие ВГВ на клетки печени и, соответственно, клинические проявления ГВ, прямо предопределяются индивидуальной интенсивностью иммунной реакции организма [9]. Это означало, что в ряде ситуаций инфекция может протекать без симптомов - в форме здорового носи-тельства ВГВ. Заметим, что обоснованность этих выводов была полностью доказана только к началу 80-х гг [6].
Уместно отметить и то, что применение методов, использованных для визуализации ВГВ, за-
метно расширило возможности электронной микроскопии не только в дальнейшем изучении этого вируса, но и при разработке более доступных диагностических тестов, позволяющих выявлять антигены ВГВ и антитела к ним.
Интересно и то, что оценивая чувствительность таких тестов, Д.Дейн еще в 1972 г впервые четко высказал мысль о том, что высокая концентрация вируса в плазме крови может способствовать его проникновению в разные биожидкости и, в том числе, секретируемые половыми органами. Появление же ВГВ в этих биожидкостях создает предпосылку передачи инфекции половым путем, который является одним из проявлений контактного механизма передачи возбудителя. Сегодня мы знаем, что уже к концу 70-х гг ХХ в были получены убедительные доказательства того, что в естественных условиях ВГВ, главным образом, рас-прострняется посредством именно полового пути.
Таким образом, учитывая изложенные выше данные, можно говорить о том, что визуализация частиц ВГВ, как и в свое время, открытие АА, сыграло важную роль в изучении инфекции и оказалось мощным стимулом для дальнейших плодотворных изысканий в области изучения как гепатита В, так и других вирусных гепатитов.
Литература
1. Мамедов М.К. Фpедеpик МакКэллум и его вклад в pазвитие виpусологи. Биомедицина (Баку). 2019;4:4-9. DOI: 10.24411/1815-3917-2019-10022
2. Михайлов М.И., Мамедов М.К. К соpакалетию откpытия "австpалийского" антигена. Ж. микpобиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2004;5:119-124.
3. Михайлов М.И., Мамедов М.К. Эволюция взглядов на этиологию гепатита: от д^^аз^е^ой теоpии к вкусной. Вкусные гепатиты (Москва). 2004;1:3-7.
4. Dane DS, Cameron CH, Briggs M. Virus-like particles in serum of patients with Australia-antigen-associated hepatitis. Lancet. 1970;1(7649):695-8. DOI: 10.1016/s0140-6736(70)90926-8.
5. Рубинчик С.М., Дадашева А.Э., Мамедов М.К. К 90-летию со дня pождения Джун Алмейда / Джун Алмейда и ее вклад в развитие медицинской вирусологии. Биомедицина (Баку). 2020;18(3):21-28. DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11814
6. Hedley-Whyte J, Milamed DR. Hepatitis B: Prevalence, Hope. Ulster Med J. 2019;88(2):118-123. Режим доступа: https://www.ncbi .nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6500415/pdf/umj -88-02-118 .pdf
7. Almeida JD, Rubenstein D, Stott EJ. New antigen-antibody system in Australia-antigen-positive hepatitis. Lancet. 1971 Dec 4;2(7736):1225-7. DOI: 10.1016/s0140-6736(71)90543-5.
8. Almeida JD, Waterson AP. Immune complexes in hepatitis. Lancet. 1969 Nov 8;2(7628):983-6. DOI: 10.1016/s0140-6736(69)90540-6.
БИОМЕДИЦИНА | т.18«№4«2020 / BIOMEDICINE | УОМ8«№4«2020_
ИСТОРИЯ БИОМЕДИЦИНЫ / HISTORY OF BIOMEDICINE DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11822
References
1. Concerning 90 years annivesary of antiplague service Azerbaijan. Biomedicine (Baku). 2019;4:4-9. DOI: 10.24411/1815-3917-2019-10022. (In Russian).
2. Mikhailov M.I., Mamedov M.K. K sorakaletiyu otkrytiya "avstraliyskogo" antigena. Zh. mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2004;5:119-124. (In Russian).
3. Mikhailov M.I., Mamedov M.K. Evolyutsiya vzglyadov na etiologiyu gepatita: ot diskrazicheskoy teorii k virusnoy. Viyusnie gepatity (Moskva). 2004;1:3-7. (In Russian).
4. Dane DS, Cameron CH, Briggs M. Virus-like particles in serum of patients with Australia-antigen-associated hepatitis. Lancet. 1970;1(7649):695-8. DOI: 10.1016/s0140-6736(70)90926-8.
5. Rubinchik S., Dadasheva A.E., Mamedov M.K. To the 90th anniversary of the birth of June Almeida / June Almeida and her contribution to medical virology development. Biomedicine (Baku). 2020;18(3):21-28. DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11814
6. Hedley-Whyte J, Milamed DR. Hepatitis B: Prevalence, Hope. Ulster Med J. 2019;88(2):118-123. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6500415/pdf/umj-88-02-118.pdf
7. Almeida JD, Rubenstein D, Stott EJ. New antigen-antibody system in Australia-antigen-positive hepatitis. Lancet. 1971 Dec 4;2(7736):1225-7. DOI: 10.1016/s0140-6736(71)90543-5.
8. Almeida JD, Waterson AP. Immune complexes in hepatitis. Lancet. 1969 Nov 8;2(7628):983-6. DOI: 10.1016/s0140-6736(69)90540-6.
