Прогнозы заболеваний подобны прогнозам погоды: мы не можем предсказать мельчайшие детали конкретной вспышки или конкретного шторма, но мы часто можем определить, когда эти угрозы возникают, и подготовиться соответствующим образом, пишет профессор медицинской антропологии и преподаватель в колледже Макалестер, США, Рон Барретт в статье на портале The Conversation: «Вирусы, вызывающие птичий грипп, представляют потенциальную угрозу для мирового здравоохранения.
Недавние вспышки заболеваний животных подтипом H5N1 особенно беспокоят ученых. Хотя случаи заражения людей вирусом H5N1 были относительно редки, с 2003 года во всем мире было зафиксировано чуть более 900 случаев — почти 50% из них закончились летальным исходом — уровень смертности примерно в 20 раз выше, чем во время пандемии гриппа 1918 года. Если бы худшая из этих редких инфекций когда-либо стала распространенной среди людей, результаты могли бы быть разрушительными.
Рассматривая потенциальные угрозы заболеваний с антропологической точки зрения, мы с коллегами недавно опубликовали книгу под названием « Возникающие инфекции: три эпидемиологических перехода от доисторических времен к настоящему времени », в которой рассматривается, как поведение человека повлияло на эволюцию инфекционных заболеваний, начиная с их первого крупного появления в период неолита и продолжаясь на протяжении 10 000 лет и до наших дней.
Рассматривая это с точки зрения глубокого времени, становится очевидным, что H5N1 демонстрирует общую схему пошагового вторжения от животных к человеческим популяциям. Как и многие новые вирусы, H5N1 вносит постепенные эволюционные изменения, которые могут позволить ему передаваться от человека к человеку. Периоды между этими эволюционными шагами предоставляют возможности замедлить этот процесс и, возможно, предотвратить глобальную катастрофу.
Распространение и вирусная болтовня
Когда болезнетворный патоген, такой как вирус гриппа, уже адаптировался для заражения определенного вида животных, со временем у него может развиться способность заражать новый вид, например, человека, посредством процесса, называемого распространением.
Распространение — это сложная задача. Чтобы добиться успеха, патоген должен иметь правильный набор молекулярных «ключей», совместимых с молекулярными «замками» хозяина, чтобы он мог проникать в клетки хозяина и выходить из них и захватывать их репликационный аппарат.
Поскольку эти замки часто различаются у разных видов, патогену, возможно, придется перепробовать много разных ключей, прежде чем он сможет заразить совершенно новый вид хозяина. Например, ключи, которые вирус успешно использует для заражения кур и уток, могут не сработать на крупном рогатом скоте и людях. А поскольку новые ключи можно создать только путем случайной мутации, шансы получить все правильные ключи очень малы.
Учитывая эти эволюционные проблемы, неудивительно, что патогены часто застревают на полпути в процессе распространения. Новый вариант патогена может передаваться от животного только человеку, который либо более восприимчив из-за уже существующей болезни, либо более склонен к заражению из-за длительного воздействия патогена.
Даже в этом случае патоген может не вырваться из организма человека и не передать его другому человеку. Такова текущая ситуация с H5N1. За последний год было много вспышек среди различных диких и домашних животных, особенно среди птиц и крупного рогатого скота. Но также было небольшое количество случаев заболевания людей среди работников птицеводства и молочных ферм, которые работали в тесном контакте с большим количеством инфицированных животных.
Эпидемиологи называют эту ситуацию вирусной болтовней: когда человеческие инфекции происходят только в небольших спорадических вспышках, которые выглядят как болтающие сигналы кодированных радиосообщений — крошечные всплески неясной информации, которые могут складываться в очень зловещее сообщение. В случае вирусной болтовни сообщением будет человеческая пандемия.
Генетическая перестановка — также известная как антигенный сдвиг — между высокопатогенным штаммом птичьего гриппа и штаммом человеческого гриппа может создать новый штамм, который будет еще более заразным среди людей. Источник графики: Eunsun Yoo/ Biomolecules & Therapeutics , CC BY-NC.
Спорадические, отдельные случаи H5N1 среди людей предполагают, что передача от человека к человеку может произойти в какой-то момент. Но даже в этом случае никто не знает, сколько времени или сколько шагов потребуется, чтобы это произошло.
Вирусы гриппа быстро эволюционируют. Это отчасти связано с тем, что два или более штаммов гриппа могут одновременно инфицировать одного и того же хозяина, что позволяет им перетасовывать свой генетический материал друг с другом, производя совершенно новые штаммы.
Такие перетасовки более вероятны, когда есть разнообразный спектр видов-хозяев. Поэтому особенно тревожно, что известно, что H5N1 заразил по меньшей мере 450 различных видов животных. Возможно, пройдет немного времени, прежде чем вирусная болтовня уступит место более крупным эпидемиям среди людей.
Изменение траектории
Хорошей новостью является то, что люди могут предпринять основные меры, чтобы замедлить эволюцию H5N1 и потенциально снизить летальность птичьего гриппа, если он когда-либо станет распространенной инфекцией среди людей. Но правительствам и предприятиям придется действовать.
Люди могут начать с лучшего ухода за животными, используемыми в пищу. Общий вес домашней птицы в мире больше, чем вес всех видов диких птиц вместе взятых. Поэтому неудивительно, что география большинства вспышек H5N1 больше связана с крупномасштабным размещением и международными перевозками живой птицы, чем с гнездованием и миграционными путями диких водоплавающих птиц. Сокращение этих сельскохозяйственных практик может помочь сдержать эволюцию и распространение H5N1.
Люди также могут лучше заботиться о себе. На индивидуальном уровне большинство людей могут вакцинироваться от распространенных сезонных вирусов гриппа, которые циркулируют каждый год. На первый взгляд, эта практика может показаться не связанной с появлением птичьего гриппа. Но в дополнение к профилактике сезонных заболеваний, вакцинация против распространенных человеческих разновидностей вируса снизит вероятность его смешивания с птичьими разновидностями.
На уровне населения общества могут работать вместе, чтобы улучшить питание и санитарию в беднейших слоях населения мира. История показала, что лучшее питание повышает общую устойчивость к новым инфекциям, а лучшая санитария снижает, насколько и как часто люди подвергаются воздействию новых патогенов. И в сегодняшнем взаимосвязанном мире проблемы болезней любого общества в конечном итоге распространятся на каждое общество.
Более 10 000 лет человеческое поведение формировало эволюционные траектории инфекционных заболеваний. Зная это, люди могут изменить эти траектории в лучшую сторону».
Источник: The Conversation. Автор: Рон Барретт.
Передачу патогена можно смоделировать в три этапа. На этапе 1 патоген может передаваться только между животными, не являющимися людьми. На этапе 2 патоген также может передаваться людям, но он еще не адаптирован для передачи от человека к человеку. На этапе 3 патоген полностью способен передаваться от человека к человеку. Автор графики: Рон Барретт, CC BY-SA.
