Трансформеры. Формируясь в мире животных, вирусы убивают людей

Сегодня речь пойдет не о новом голливудском блокбастере, а о вполне реальных и очень изменчивых живых организмах – о вирусах. На протяжении тысячелетий они ведут незримую борьбу за новые территории. Приспосабливаясь к изменениям окружающей среды и меняясь сами, они включают в свой жизненный цикл все новых и новых владельцев. Между тем даже незначительное изменение в геноме «трансформера» способно привести к катастрофическим последствиям…

Говоря о заболеваниях животных, мы редко учитываем, что у любых вирусов, которым подвержены братья наши меньшие, есть способность эволюционировать. И вот в более сильной форме эти болезни начинают угрожать уже и людям… Сегодня мы знаем немало тому примеров. Словно сводки из горячих точек, то там, то тут возникают сообщения о вспышках птичьего гриппа… Не менее устрашающе звучат заявления об африканской чуме свиней или распространяющейся далеко за пределы черного континента лихорадки Западного Нила…

Как происходит перерождение ранее безобидных для человека вирусов в смертельно опасные? И почему заболевания, характерные для одной части света, вдруг вспыхивают в совершенно новых географических пространствах? Мы обратились к лауреату Государственной премии РФ, директору Института вирусологии имени Д.И. Ивановского РАМН, академику РАМН, доктору медицинских наук, профессору Дмитрию Константиновичу Львову.

Львов Дмитрий Константинович: Многие считают, что есть вирусология ветеринарная, а есть медицинская. Это совершенно неправильно. Вирусология одна. И я абсолютно убежден в том, что все вирусные инфекции человека были интродуцированы от животных. От диких к домашним и от домашних к человеку. Это происходило на протяжении последних десяти тысяч лет, и процесс продолжается в наше время. А примеров можно привести массу.

Птичий грипп ‒ «испанка» 21 века?

Впервые грипп птиц был описан итальянским ветеринаром Эдуардо Перрончито в 1878 году под названием «куриный тиф». Перрончито сообщал о вспышке высококонтагиозного заболевания, поражающего кур на фермах в окрестностях Турина.

Вспышки «европейской чумы птиц» регулярно происходили в начале XX века в странах Европы, Африки и Азии. В 1925 году болезнь попала в Северную Америку. Во второй половине XX века только за рубежом зарегистрировано 18 крупных эпизоотий.

В 1901 была установлена вирусная природа возбудителя, но только в 1955 ученые доказали, что вирус, вызывающий «птичью чуму», является вирусом гриппа.

Современное название − грипп птиц ‒ данное заболевание получило лишь в 1971 году.

Заражение человека впервые зарегистрировали в Гонконге в 1997 г. во время вспышки гриппа у домашней птицы, когда из 18 заболевших умерли 6 человек. Был выявлен штамм вируса − H5N1 и установлено, что вирус передается от птиц человеку. К августу 2005 года зарегистрировано уже 112 случаев заболевания человека птичьим гриппом− во Вьетнаме, Таиланде, Камбодже и Индонезии. Из них 64 закончились смертельным исходом, но передача вируса от человека к человеку не установлена.

По данным Всемирной организации здравоохранения, с февраля 2003 года по февраль 2008 года из 361 случая заражения людей вирусом птичьего гриппа 227 стали смертельными! Последняя смерть человека от птичьего гриппа была зафиксирована в 2014 году в Канаде.

ВОЗ считает, если вирус подвергнется рекомбинации генов с вирусом гриппа человека и приобретёт способность передаваться от человека к человеку, птичий грипп H5N1 может перерасти во всемирную пандемию.

Львов Дмитрий Константинович: Популяции птиц и вирусов существовали на протяжении миллионов лет. За этот срок они настолько адаптировались друг к другу, что чаще всего болезнь проходит для птицы незаметно, без клинических проявлений. Но время от времени в процессе эволюции вируса в его геноме происходят такие аминокислотные замены, что он становится чрезвычайно вирулентным. Начинают возникать тяжелые эпизоотии ‒ сначала среди диких птиц, затем среди домашних, а потом болезнь часто переходит и к человеку. Я убежден, что с так называемой «испанкой» все происходило точно таким же образом.

Кстати, до момента возникновения тяжелейшей эпизоотии с вирусом H5N1 в странах Юго-Восточной Азии мы выделили близкие вирусы на территории Сибири и Дальнего Востока – в Алтайском и Приморском краях, но они не были вирулентные. Еще тогда на конгрессе в Японии я сказал, что эти вирусы могут попасть в страны Юго-Восточной Азии во время миграций диких птиц, там проникнуть в популяции домашних птиц, и за счет изменения некоторых участков генома вирус может превратиться в чрезвычайно опасный, который будет выкашивать популяцию уже домашних птиц. Через три месяца после моего доклада в Японии всё так и произошло. Там возникла трагическая эпизоотия, были забиты сотни миллионов птиц. Но я тогда сказал и другое: «Если мутация произойдет в странах Юго-Восточной Азии, этот вирус запросто может попасть к нам обратно, но уже в виде вирулентного». И снова так это и произошло. Через год мы его выявили в Западной Сибири.

Во время птичьих миграций птицы разных видов очень тесно общаются в местах остановок. И представители одного вида заражаются вирусом, который циркулирует среди другого. Так случилось в районе озера Кукунор в Китае, на границе Уйгуро-Синьцзянского и Тибетского национальных округов. И оттуда уже зараженные высоковирулентным вирусом птицы через Казахстан, через так называемые Джунгарские ворота между монгольским Алатау и Тянь-Шанем проникли на территорию Сибири. А оттуда уже распространились по России. Как брызги из полного стакана, попали в Африку, в европейские страны, затем во время очередной миграции вернулись к нам обратно.

Через год вспышки стали возникать уже и на Дальнем Востоке, хотя там была другая антигенная линия этого вируса. Сейчас у нас в стране на западе одна генетическая линия, а на востоке другая.

Испанский грипп, или «испанка» ‒ самая массовая пандемия гриппа за всю историю человечества. В 1918‒1919 годах во всем мире от испанки умерло приблизительно около 100 млн человек, заражено более полумиллиарда людей, или 29,5 % населения планеты. Эпидемия началась в последние месяцы Первой мировой войны и быстро затмила это крупнейшее кровопролитие по масштабу жертв.

Вирус «испанки» проник в человеческую популяцию из дикой фауны и имеет схожую генетическую структуру с современными штаммами гриппа птиц. По наблюдениям ученых, пандемии гриппа, вызванные мутированными вирусами, против которых у людей нет иммунитета, возникают 2-3 раза в 100 лет. Пандемия гриппа 1918‒1919 гг. («испанка», штамм H1N1) унесла больше жизней, чем первая мировая война! Предполагают, что вирус «испанки» возник в результате рекомбинации генов вирусов гриппа птиц и человека.

Львов Дмитрий Константинович: «Испанка»? Да она в любой момент может возникнуть. Те мутанты, о которых я говорил, по сути ничем не отличаются от «испанки» и вызывают шестидесятипроцентную летальность! К счастью, сегодня они еще не получили способность активно распространяться от человека к человеку, как при обычном гриппе. Но это зависит только от одной аминокислотной замены, в одном из участков генома. Всего одна аспарагиновая кислота будет заменена на лизин, вот тебе и «испанка»!

Человек свинье не товарищ?

В отличие от птичьего гриппа, другое высококонтагиозное вирусное заболевание животных – африканская чума свиней (АЧС) ‒ у людей пока не выявлено. У свиней оно характеризуется лихорадкой, цианозом кожи и обширными поражениями внутренних органов. Впервые АЧС была зарегистрирована в 1903 году в Южной Африке. В естественных условиях к вирусу восприимчивы домашние и дикие свиньи. В 2007 году многочисленные вспышки заболеваемости АЧС регистрировались в Грузии. С 2007 года болезнь распространяется среди диких кабанов и домашних свиней на территории европейской части России. До 2011 года чума обнаруживалась в Северо-Кавказском и Южном федеральных округах. В 2012-2013 годах распространилась и на территориях Центального и Северо-Западного округов. Суммарно в России было зафиксировано более 500 вспышек заболевания, экономические потери превысили 30 млрд рублей, уничтожено порядка миллиона животных. И хотя для человека африканская чума свиней опасности не представляет, экс-глава Роспотребнадзора Геннадий Онищенко полагает, что вирус АЧС в перспективе может стать опасным и для людей: «Если вспомнить, что свинья по своей физиологии очень близка к человеку и они болеют так же, как и мы… то есть основания думать, что в очередном туре мутации этого вируса он может стать опасным для человека».

Львов Дмитрий Константинович: Вирус африканской чумы свиней проник на территорию России через Кавказский хребет из Грузии вместе с миграцией диких кабанов. А сейчас этим вирусом поражена уже половина европейской части страны! Бороться с этим заболеванием чрезвычайно тяжело. Болезнь очень контагиозна, легко может распространяться с подстилкой, кормами, продуктами выделения больных животных. К сожалению, пока основной метод борьбы – это уничтожение пораженных животных. В результате страна несет огромный экономический ущерб.

Пока случаев передачи этого заболевания от свиней к человеку не зарегистрировано. Вирус опасен для людей только за счет того, что уничтожает нашу кормовую базу. Мяса становится меньше. И оно становится дороже.

Стремительная экспансия, или перелет через Атлантику

В 1937 году в Уганде впервые в крови больной женщины был обнаружен вирус лихорадки Западного Нила, переносчиком которого являются комары. Постепенно у населения Уганды и экваториальной Африки к этому заболеванию развился иммунитет, и к началу 70-х годов вирус перекинулся на другие регионы тропической Африки и Азии. Сегодня он наиболее часто встречается в странах Средиземноморья (Израиль, Египет), фиксируется во Франции ‒ на побережье Средиземного моря и на о. Корсика, а также в Индии и Индонезии. В последнее время вирус Западного Нила ‒ частый гость в США, причём не только в болотистых субтропических регионах. Наиболее крупные вспышки зафиксированы в Нью-Йорке и на северо-западе страны.

С развитием массового туризма россиян в регионы циркуляции заболевания оно всё чаще фиксируется и в России, особенно на юге, где вирус более жизнеспособен. В 1999 году эпидемическая вспышка лихорадки Западного Нила возникла в Волгоградской, Астраханской областях и Краснодарском крае. А за период с 1999 по 2012 годы в Волгоградской области был зафиксирован 1001 случай заражения, 59 из них закончились смертью. В 2012 году вирус также зафиксирован в Воронежской и Липецкой областях. Как же удалось столь экзотическому бродяге в короткий срок покорить несколько континентов?

Львов Дмитрий Константинович: Совершенно очевидно, что родина этого вируса ‒ Африка. В нашу страну он попал с перелетными птицами. Но прежде чем попасть к человеку, вирус включает в свой цикл развития, скажем, лошадей, которые гибнут, многие виды местных птиц, среди которых наблюдается высокая смертность, и другие виды домашних и диких млекопитающих…

В нашей стране тяжелая вспышка инфекции произошла в Астраханской и Волгоградской областях. Смертность достигла 10 %! А вскоре эпидемия началась в Нью-Йорке! Она охватила восточное побережье, а через два года распространилась по всем Соединенным Штатам. Естественным путем этот африканский вирус в Америку попасть не мог. Последние 80 миллионов лет, с тех пор, когда Пангея разделилась на части и Америка отдалилась от Африки и Европы, дикие птицы уже не летали через Атлантику. Я убежден, что вирус был занесен в трюмах кораблей с зараженными комарами из какого-то черноморского или средиземноморского порта. В трюмах комары добрались до нью-йоркской гавани, вылетели и, возможно, заразили ворон или каких-то других местных птиц. Так вирус отправился гулять по всему Американскому континенту. Из Нью-Йорка он во время птичьей миграции попал на юг Соединенных Штатов, добрался до Центральной и Южной Америки, а во время весенней миграции вернулся обратно, таким образом поразив весь континент! И уже в прошлом году в Техасе была объявлена чрезвычайная ситуация в связи с высокой заболеваемостью лихорадкой Западного Нила. Вот такая история.

Осторожно, Бэтмен!

Львов Дмитрий Константинович: Приведу еще один интересный пример. Недавно в Саудовской Аравии появился очень опасный для человека так называемый коронавирусный синдром. Вирус, которым заражаются люди, вызывает сорокапроцентную смертность. К счастью, он не так легко передается от человека к человеку. А возникло заболевание вот как: вирус адаптирован к летучим мышам, и люди, ночующие на чердаках зданий, где обитают летучие мыши, стали заражаться. Кроме того, амплификатором (животным, которое накапливает и распространяет вирус) могут быть верблюды. И вот такая цепочка: летучие мыши, верблюды, человек. К счастью, заболеваемость не очень активная, но заносы инфекции есть и в другие страны Ближнего Востока, Северной Африки и даже в Европу.

Убийство – как высшая мера профилактики?

К сожалению, до сих пор, когда речь заходит о высококонтагиозных заболеваниях животных, основной мерой борьбы остается полное уничтожение поголовья. А между тем, даже если не говорить о гуманности такого метода «лечения», оно наносит колоссальный ущерб экономике государства. В то же время в нашей стране уже разработана и успешно применяется вакцина против птичьего гриппа. Ведутся работы по поиску препаратов и от других опасных вирусных инфекций.

Львов Дмитрий Константинович: На базе выделенных нами штаммов птичьего гриппа нашими коллегами ветеринарами была разработана специальная вакцина для иммунизации домашних птиц. Насколько я знаю, она применялась на Юге России с хорошим эффектом. Но чаще всего просто происходит полное уничтожение поголовья. К сожалению, это было и на птицефабриках в Кургане, это происходит и в частных хозяйствах. А представьте себе людей, у которых хозяйство на 20 курочек! Для семьи это может стать трагедией.

Сегодня мы работаем в теснейшем контакте с нашими ветеринарными коллегами. В нашем институте есть отделы, которые занимаются разработкой препаратов в интересах ветеринарии. Я всегда подчеркиваю, что нет разницы между ветеринарной и медицинской вирусологией. Цели, задачи и методы едины. Говоря о ветеринарных проблемах, надо помнить, что они рука об руку идут с проблемами медицинскими. И, заботясь о здоровье животных, мы заботимся о здоровье человечества.