Коронавирус и другие инфекции: CoVарные реалии мировых эпидемий

Г. 650 тысяч.

Очень бы хотелось, чтобы правильным оказался вариант А (хотя 100 000 умерших – это просто ужасно), но правильный вариант – Г. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодные эпидемии гриппа приводят к 3–5 миллионам случаев заболевания этой тяжелой болезнью, которая в 290–650 тысячах эпизодов заканчивается летальным исходом. Так-то вот. И это еще не все, потому что далеко не каждое последствие эпидемий сезонного гриппа можно напрямую связать с этим заболеванием.

Например, у человека с ишемической болезнью сердца и двумя инфарктами миокарда в анамнезе на фоне гриппа может развиться острая сердечная недостаточность, которую статистически, скорее всего, свяжут не с гриппом, а с сердечным заболеванием. Или, к примеру, грипп может повредить стенки сосудов настолько, что вскоре после выздоровления у пациента случится кровоизлияние в мозг, которое официально осложнением гриппа считаться не будет. И таких примеров можно смоделировать великое множество. Если принимать во внимание все-все-все, что способен натворить грипп, то ежегодное количество смертей от этой инфекции может перевалить за миллион.



О «ретроэпидемии» испанского гриппа мы с вами уже говорили. Давайте посмотрим на сегодняшнюю ситуацию.

В настоящее время известно более 2 тысяч вариантов вируса гриппа. Эти варианты различаются между собой антигенным спектром. Проще говоря, каждый из них обладает своей «визитной карточкой», особыми белками-антигенами, к которым (или против которых) иммунная система организма вырабатывает белки-антитела. Антитела связываются с антигенами, блокируя тем самым вирус. Часто употребляется термин «серотип вируса гриппа». Серотипом называется группа микроорганизмов одного вида, объединяемых общей антигенной структурой.

К каждому серотипу нужны свои антитела, то есть своя особая вакцина. Противогриппозную вакцинацию можно сравнить с гонкой вооружений между потенциальными противниками. Только одна страна создаст новое оружие, как другая сразу же разрабатывает защиту против него; только создадут новую вакцину, как вирус гриппа изменится и для борьбы с ним потребуются другие антитела. Но лучше уж так, чем совсем не иметь вакцины.

Принято считать, что к гриппу не вырабатывается стойкого иммунитета, но на самом деле это не так. Перенесенный грипп, оставляет после себя стойкий иммунитет к данной разновидности вируса. К данной разновидности, а не ко всем вирусам гриппа вообще. Вирус гриппа очень быстро меняет свои «визитные карточки», поэтому в следующий раз человек встречается уже с новой разновидностью вируса, которую иммунная система распознать не может.



Существует четыре типа вирусов сезонного гриппа – A, B, C и D. Вирусы гриппа A и B для нас с вами имеют наибольшее значение, поскольку именно они вызывают сезонные эпидемии.

Классификация вирусов гриппа довольно сложна и постоянно изменяется, поскольку изменяются сами вирусы.



Вирусы гриппа А подразделяются на подтипы, обозначаемые сочетаниями букв и цифр[54].

В настоящее время в человеческой популяции циркулируют вирусы гриппа подтипов A(H1N1) и A(H3N2). Подтип A(H1N1) заслужил «почетную» приставку к своему имени, он также обозначается как A(H1N1)pdm09, потому что он вызвал пандемию (pdm) свиного гриппа в 2009 году. Надо отметить, что подтип A(H1N1) вызвал еще и пандемию испанского гриппа в 1918 году.



Вирусы гриппа типа В подразделяются не на подтипы, а на линии и такое деление существует с 1987 года. Линий всего две – В/Ямагата и В/Виктория. Вирусы типа В не так изменчивы, как гриппы типа А, потому они представлены двумя линиями без дальнейшего деления на подтипы и прочее. Большинство людей приобретают иммунитет к вирусу гриппа B еще в детстве, поэтому этот вирус вызывает эпидемии относительно редко (раз в 4–6 лет) и никогда еще не вызывал пандемий. Все известные пандемии связаны с вирусами гриппа типа А. Однако во многих эпидемиях, а также в пандемии 2009 года вирус типа В циркулировал совместно с вирусом типа A, создавая добавочную угрозу.

Обратите внимание на то, что у вирусов А и В разные природные резервуары. Природным резервуаром вируса гриппа А являются водоплавающие птицы, от которых он передается другим птицам, далее может заразить домашних птиц и домашних животных, а затем переходит к людям. Естественным резервуаром вируса гриппа B является человек.



Вирус гриппа С очень слабо изменяется и не обладает выраженной патогенностью. Этот вирус вызывает не грипп в его классическом понимании, а что-то вроде ОРВИ с небольшой температурой и нерезко выраженными симптомами. Большинство людей получает иммунитет к нему в детстве.

Природным резервуаром вируса гриппа С является человек, но кроме человека этот вирус также заражает свиней. Однако пандемию 2009 года, известную под названием «свиной грипп», вызвал не вирус типа С, а весьма схожий с ним вирус типа А и подтипа H1N1.

Прежде чем перейти к последней по времени (и хорошо бы последней по счету в истории человечества) пандемии гриппа, нужно закончить с классификацией и разобраться с одной весьма интересной способностью, которой обладают вирусы гриппа.



У нас остался только вирус группы D, который инфицирует преимущественно крупный рогатый скот, но также может поражать свиней, овец и коз. На сегодняшний день этот вирус не представляет опасности для людей и потому может вообще не упоминаться в тех случаях, когда речь идет о вирусах гриппа. У некоторых людей, контактирующих с коровами, находили антитела к вирусу группы D, но пока еще не было зарегистрировано ни одного случая заболевания гриппом D.

Что означает: «Находили антитела, но не было зарегистрировано ни одного случая заболевания»? То, что иммунная система человека быстро подавляет дельтаинфлуэнцавирус, не давая ему возможности вызвать заболевание. Хочется надеяться, что так будет всегда, «для полного счастья» хватит нам типов А и В[55].

Природным резервуаром вируса гриппа типа D являются коровы. Этот вирус самый молодой из всех вирусов гриппа, он был впервые выделен в 2011 году у свиней. А самым старым вирусом гриппа считается вирус типа А, который был выделен у кур в 1901 году и был назван возбудителем куриной чумы, потому что куры погибали от него столь же массово, как и люди от чумы. Лишь спустя полвека было установлено, что вирус куриной чумы представляет собой разновидность гриппа типа А, поражающую птиц, но безопасную для людей.

Кстати говоря, возможности науки в наше время дошли до того, что позволили воссоздать и изучить вирус, вызвавший в 1918 году пандемию испанки. Из легких людей, умерших от гриппа в 1918 году и похороненных в вечной мерзлоте, где тела могут сохраняться очень и очень долго, были выделены отдельные фрагменты вирусной РНК, на основе которых РНК-1918 была смоделирована полностью. В результате трехлетнего кропотливого труда ученые получили три штамма вируса 1918 года. Обратите внимание, речь идет не о трех вариантах формулы РНК, записанной на бумаге или в памяти компьютера, а о трех полноценных штаммах вируса испанского гриппа, вызвавшего пандемию испанки.



Теперь давайте познакомимся с интересной способностью вируса гриппа.

Известно ли вам, в чем заключается преимущество полового способа размножения с биологической точки зрения?

Основным преимуществом полового размножения является комбинация родительских генов. Дочерний организм получает наследственную информацию не от одного родителя, как это бывает при бесполом размножении, а от двоих. При бесполом размножении дочерние особи генетически почти полностью идентичны родительским особям, только мутации вносят в геномы разнообразие. Такая стабильность может считаться хорошей в том случае, если условия окружающей среды незыблемы, но такое бывает очень редко. Обычно среда постоянно изменяется, и организмам приходится постоянно прогибаться под этот изменчивый мир. Чем больше будет образовываться новых признаков, тем больше вероятность получения полезных приспособительных признаков, верно? При половом размножении, когда к мутациям добавляется комбинация генов двух родителей, новых признаков будет гораздо больше, чем при бесполом.

Вирусы не имеют пола, и потому они лишены всех преимуществ полового способа размножения включая и такой дар бесценный, как любовь. Но знаете ли вы, как появились первые аэропланы? Люди, которым хотелось летать, подумали и нашли способ. Вот Мировой Вирусный Суперразум тоже подумал и нашел способ, который называется реассортиментом. Приставка «ре-» в данном случае указывает на повторное, возобновляемое действие. Реассортимент – это смешение генетического ассортимента, то есть генетического материала нескольких родительских особей, приводящее к появлению новых комбинаций у дочерних особей. Результат тот же, что и при половом размножении, а вот процесс иной. Если один хозяин заражается двумя различными штаммами вируса гриппа, то может случиться так, что РНК новых вирусов, собранных в зараженной клетке, частично будет скопировано с РНК одного родителя, а частично – с РНК другого. В результате новый вирус будет иметь признаки от двух родительских линий.

Для реассортимента вирусы должны паразитировать в одних и тех же клетках организма. Например, между вирусом гриппа А и ВИЧ никакого реассортимента произойти не может априори, поскольку они никогда не встретятся в одной клетке (ВИЧ поражает клетки иммунной системы, а вирус гриппа – клетки эпителия[56] дыхательных путей).

Кроме того, реассортимент возможен только между вирусами, имеющими много сходства. В частности, между вирусами гриппа, относящимися к одному и тому же типу. Между типами А и В, А и С, В и С или, скажем, А и D реассортимента не происходит.

Жеребец, который покроет весь мир… Пардон, вирус гриппа, который способен завоевать весь мир, который способен вызывать пандемии, появляется в результате реассортимента между животной и человеческой разновидностями вирусов.

Можете объяснить почему?



Давайте начнем с того, что нужно вирусу для завоевания мира.


В первую очередь ему нужна высокая патогенность, способность вызывать инфекционный процесс при попадании в организм. Патогенность первична, она стоит надо всем. Что толку в эффективном воздушно-капельном способе заражения и таких способствующих распространению вируса симптомах, как насморк, чихание и кашель, если вирус плохо способен пускать корни в новых хозяевах?



От чего зависит патогенность?

Преимущественно от способности вируса противостоять иммунной системе организма.

А теперь представьте такую ситуацию. В результате «скрещивания» РНК вируса птичьего гриппа типа А или свиного гриппа типа А с РНК вируса человеческого гриппа типа А может получиться А-вирус, у которого способность к размножению в человеческих клетках будет сочетаться с «визитной карточкой» свиного или птичьего гриппа, то есть белки, находящиеся на наружной поверхности защитной оболочки вируса (давайте вспомним, что она называется капсидом) будут такими же, как у вирусов, поражающих животных, а система тиражирования РНК будет приспособлена к условиям человеческой клетки.

Возможно такое?

Вполне. Вероятность образования в результате реассортимента человеческого вируса в свиной или птичьей «шкуре» довольно высока.

Такой вирус представляет собой аналог троянского коня. Иммунные клетки видят в нем безопасного чужеродного агента, не способного паразитировать в человеческом организме, и потому никак с ним не борются. Но на самом деле под оболочкой свиного или птичьего вируса прячется самый что ни на есть человеческий паразит. И этот паразит без помех распространяется по организму, вызывая заболевание. Пройдет некоторое время, прежде чем иммунная система распознает обман и настроится на борьбу с «троянским конем». Но за это время «конь» успеет поразить множество клеток, наделать множество копий и распространиться дальше. Вот вам и пандемия.

До недавних пор считалось, что вирусы птичьего гриппа не способны заражать человека точно так же, как вирусы человеческого гриппа не могут заражать птиц, даже при том, что они относятся к одному и тому же подтипу.

Виновниками пандемии 2009 года оказались свиньи, которые способны становиться хозяевами и для вирусов свиного гриппа типа А, и для вирусов птичьего гриппа типа А, и для вирусов человеческого гриппа типа А. В организмах свиней все эти вирусы «скрещивались» между собой, а также «скрещивалось» их гибридное потомство.

У вируса гриппа типа В нет хозяев среди животных, поэтому ему неоткуда взять чужую «шкуру», для того чтобы создать мощный пандемический вирус. Вирус гриппа типа В может вызывать только эпидемию, но не пандемию.

Далеко не всякая свиная или птичья оболочка делает вирус гриппа способным вызывать пандемию, иначе бы эти пандемии происходили бы практически ежегодно, а не раз в 10–50 лет, как на самом деле. Поверхностные белки, по которым производится опознание клеток, должны выполнять определенные функции, а не просто служить визитной карточкой. Один белок должен связываться с клеточными рецепторами, а другой – помогать проделать брешь в клеточной мембране для запуска туда вирусной РНК. У птиц, свиней и людей разная физиология, разные рецепторы на клетках, разное строение клеточных мембран. Вирус гриппа станет пандемическим в том случае, если птичьи или свиные белки, находящиеся на его оболочке, будут хорошо делать свое дело. Иначе вирус не сможет прикрепиться к клетке и проникнуть в нее. А такие благоприятные комбинации, при которых свиные или птичьи белки могут хорошо взаимодействовать с человеческими клетками, выпадают нечасто. Оно и хорошо, что нечасто, а лучше бы совсем их не было.



Штамм номер 9 подтипа H1N1, полное имя – А(H1N1) 09, который вызвал пандемию свиного гриппа 2009 года, имеет очень интересную генеалогию.

Формально это свиной штамм и только свиной, потому что он произошел от «скрещивания» двух вирусов свиного гриппа. Но в РНК обоих родителей содержались гены вирусов птичьего и человеческого гриппов, которые попали туда раньше, несколько лет назад. В результате получилась комбинация, содержащая части вирусов, паразитировавших в организмах свиней, птиц и людей. Реально же это человеческий грипп, потому что он поражает человека.

Задайте троим вирусологам вопрос, сколько пандемий гриппа было в истории человечества, и вы получите три разных ответа. Варианты могут быть какими угодно. Некоторые вообще считают пандемией только испанку-1918, а все прочие вспышки причисляют к эпидемиям.

Пандемию 2009 года многие ученые называют эпидемией, несмотря на то что Всемирная организация здравоохранения официально дала этой вспышке титул пандемии.

В июне 2010 года Британский медицинский журнал и Комиссия по здравоохранению Парламентской ассамблеи Совета Европы одновременно выпустили доклады с критикой действий Всемирной организации здравоохранения в отношении пандемии свиного гриппа. В докладах говорилось о том, что пандемии свиного гриппа в 2009 году не было, была паника, спровоцированная заявлением Всемирной организации здравоохранения. Эта паника привела к массовой закупке противогриппозной вакцины, индивидуальных средств защиты и дезинфицирующих средств, на что выделялись крупные суммы из государственных бюджетов. Вывод напрашивается сам собой: о пандемии было объявлено в интересах фармацевтических корпораций, которые хотели увеличить сбыт своей продукции.

В ответном заявлении Всемирная организация здравоохранения привела много доводов в подтверждение того, что эпидемия 2009 года была именно пандемией, а не эпидемией. В целом и критика, и оправдания выглядели весьма убедительно. Как говорится, у каждого своя правда.

Формально вспышку гриппа 2009 года можно было называть пандемией, потому что она охватила большинство стран мира, всего около 200. Согласитесь, что эпидемия, распространившаяся на такое количество стран, заслуживает того, чтобы называться пандемией. С этим критики не спорили, они указывали на низкую заболеваемость свиным гриппом, которая по официальным данным Всемирной организации здравоохранения составила 221 829 человек. Для пандемии гриппа, скажем честно, не так уж и много.

Но тут-то и была зарыта условная собака. Учитывались только те диагнозы, которые были подтверждены при помощи так называемой полимеразной цепной реакции. Суть этой реакции состоит в том, что на аппарате, называемом амплификатором, делаются копии ДНК или РНК с участием фермента ДНК-полимеразы. За 1,5–2 часа можно получить количество копий, достаточное для исследования ДНК или РНК методом электрофореза, на что в среднем уходит не менее получаса. Метод недешевый, небыстрый, требует дорогостоящего оборудования. Далеко не в каждой лаборатории можно сделать полимеразную цепную реакцию. Поэтому многие случаи свиного гриппа не были охвачены официальной статистикой. Если бы диагноз гриппа ставился по клинике, как это делали в былые времена, то количество заболевших было бы как минимум в три раза больше. А то и в пять. И число умерших от гриппа во время этой вспышки было бы гораздо больше официально объявленных 1 906 человек. Так что пандемия все же имела место. Ну и без паники тоже не обошлось. Паника в той или иной степени сопутствует всем эпидемиям и пандемиям.

Пандемия свиного гриппа вынудила человечество забыть на время об угрозе гриппа птичьего. Ранее считалось, что птичий грипп людям не страшен, но в 1997 году в Гонконге было зарегистрировано заражение людей птичьим вирусом HPAI А(H5N1)[57], который передавался от птиц человеку, но не передавался напрямую между людьми. Во время первой вспышки гриппа заболело 18 человек, 6 из них умерли. Помимо поражения дыхательной системы, вирус А(H5N1) поражает желудочно-кишечный тракт. Он может распространяться как воздушно-капельным, так и фекально-оральным путем.

6 из 18 – это 33,3 %. Для гриппа такая летальность является очень высокой. В санитарных целях в Гонконге устроили массовый забой птицы, дающий надежды на полную ликвидацию этого смертоносного штамма, однако надежды не оправдались. Сам гонконгский штамм вируса был уничтожен, но его гены остались в РНК других аналогичных вирусов и в 2004 году он «воскрес» в Юго-Восточной Азии. Возникла новая вспышка птичьего гриппа, которая распространилась на многие страны, вплоть до Турции и Египта. Новый вариант вируса оказался способным поражать представителей семейства кошачьих. В одном из зоопарков Таиланда от птичьего гриппа начали один за другим гибнуть тигры, которых кормили мясом больной птицы, также были случаи заражения домашних кошек, которые прежде никогда гриппом не болели. Кстати говоря, и у гонконгского штамма, и у того, что был в 2004 году обнаружилась способность заражать лабораторных мышей, которая существенно помогла в изучении свойств этих вирусов – была возможность моделировать заболевание на мышах.

Вирус птичьего гриппа передается человеку (а также кошачьим и мышам) через непосредственный контакт с инфицированными птицами, живыми или мертвыми, а также через контакт с предметами, зараженными секрецией или выделениями инфицированных птиц. Ученые некоторое время не могли понять, почему отсут-ствует передача вируса от человека к человеку, которая, по идее, должна была наличествовать. Если болезнь поражает человека и способна передаваться воздушно-капельным путем, то она просто обязана переходить от одного человека к другому.

Выяснилось, что вирус птичьего гриппа способен связываться только с клетками, имеющими определенные рецепторы, похожие на рецепторы клеток птиц. В бронхах и легких человека таких рецепторов много, поэтому птичий грипп вызывал быстро развивающиеся и тяжелые по течению пневмонии. А вот в носоглотке человека «птичьих» рецепторов мало, и потому носоглотка поражалась слабо, не вызывая такого симптома, как чихание. А ведь именно при чихании и происходит основное распространение вируса – крупные количества выбрасываются на большое расстояние. Это было первое счастливое обстоятельство, уберегшее человечество от пандемии птичьего гриппа, которая по масштабам и летальности могла бы оказаться хуже пресловутой испанки. В сентябре 2005 года Дэвид Набарро, главный координатор по птичьему и человеческому гриппу Организации Объединенных наций, сообщил о прогнозе, согласно которому пандемия птичьего гриппа может уничтожить от 5 до 150 миллионов человек. Главным переносчиком этой инфекции в настоящее время считаются водоплавающие птицы, которые совершают перелеты дальностью в тысячи километров – пожалуй, в природе нельзя найти более эффективного распространителя возбудителя инфекционного заболевания.

Второе счастливое обстоятельство заключалось в том, что для приобретения возможности связываться с рецепторами остальных клеток-мишеней человеческого организма вирусу H5N1 нужны мутации, вероятность возникновения которых очень мала.

Но успокаиваться рано, ведь вирус гриппа славится своей высокой изменчивостью и способностью к реассортименту. Ведутся работы над созданием вакцины против HPAI А(H5N1), распространению вируса всячески стараются препятствовать.

Важно помнить, что основным фактором риска инфицирования человека вирусами птичьего гриппа является прямой или косвенный контакт с инфицированной живой или мертвой домашней птицей или предметами, загрязненными ее секретами и выделениями. Берегите себя! не играйте с дикими птицами или с больными домашними птицами, не ешьте дикую и домашнюю птицу сомнительного происхождения, сырое мясо птиц или сырые яйца. Если вы нашли мертвую птицу, то ее нужно не хоронить, а сжигать с соблюдением всех мер предосторожности: респиратор, одноразовые перчатки, обработка рук и открытых участков тела дезинфицирующими растворами. Будет нелишним завести в холодильнике отдельную полку или контейнер для птичьего мяса и яиц. Если после контакта с птицей, ее мясом или яйцами у вас возникло какое-либо острое респираторное заболевание, то срочно обращайтесь к врачу и непременно сообщите ему о ваших контактах, дающих основание заподозрить заражение птичьим гриппом. И помните, что у птиц грипп протекает в виде кишечной инфекции, а главным источником заражения является помет больных птиц – прежде чем разбивать яйца для теста или яичницы, их следует хорошо вымыть, лучше бы с мылом.

Глава, посвященная гриппу, на этом завершается, но тема гриппа пока не закрыта.





Глава восьмая. Откуда вылез коронавирус?




Название «коронавирус» сразу же наводит на мысль о королях и… капусте. А почему бы не подумать о капусте, если начали думать о королях? Ни к капусте, ни к королям коронавирусы не имеют никакого отношения. Да и короны у них нет, даже условной. Просто кому-то когда-то выросты, покрывающие поверхность этих вирусов, показались похожими на корону, потому-то и появилось такое название. На самом деле коронавирус выглядит как шар с многочисленными шиповидными отростками. Если уж сравнивать, то скорее с ежом (отростков много) или с палицей. Но как назвали, так и назвали.

Отростки коронавирусов служат для прикрепления вируса к клетке и внедрения в нее вирусной РНК (коронавирусы относятся к РНК-содержащим вирусам). Просто так, на ходу, вирус свою РНК или ДНК в клетку забросить не может. Нужно установить надежную связь, качественно прилепиться к поверхности клетки и проделать в ней дыру, через которую в клетку войдет генетический материал вируса, его нуклеиновой кислоты.

У каждого вируса собственный способ внедрения в клетку и свои любимые «якоря», то есть молекулы на поверхности клеточных мембран, к которым вирус прикрепляется своими рецепторами. Условно принято говорить о дыре или бреши, которую вирус проделывает в клеточной мембране, но на самом деле в большинстве случаев проникновение вируса в клетку осуществляется в ходе процесса, который называется рецепторным эндоцитозом. Слово «эндоцитоз» переводится с греческого как «(проникновение) внутрь клетки». Эндоцитоз представляет собой активное захватывание и поглощение клеткой инородных объектов из внешней среды. Рецепторным он называется потому, что поглощаемые объекты (в данном случае вирусы) прежде чем попасть в клетку, прикрепляются своими рецепторами к клеточным рецепторам. Связавшись с клеточным рецептором, вирус словно бы вдавливает молекулу своей нуклеиновой кислоты в клеточную мембрану. В результате на мембране образуется ямка, которая затем превращается в «пузырек» на внутренней стороне клеточной мембраны. Внутри «пузырька» находится нуклеиновая кислота вируса. «Пузырек» отделяется от внутренней поверхности клеточной мембраны и продвигается внутрь клетки. На каком-то этапе своего путешествия оболочка «пузырька» разрушается, выпуская нуклеиновую кислоту вируса на свободу. Эта молекула-диверсант заставляет клетку вырабатывать свои копии вместо нужных клетке веществ. После того как резервы клетки будут исчерпаны, растиражированные вирусы выходят из нее и устремляются на поиски новых клеток.

У коронавирусов свой способ внедрения в клетку, весьма эффективный и, если можно так выразиться, коварный. Шиповидные отростки содержат белковые молекулы, имитирующие молекулы полезных веществ, которым разрешен вход в клетку. Для проведения этих веществ в клеточных мембранах есть особые белки-рецепторы, молекулы которых пронизывают мембраны насквозь, и потому такие белки называются трансмембранными. Рецепторы захватывают нужные вещества на наружной поверхности мембраны и словно бы протаскивают их внутрь.