CC BY
59
ЧЕЛОВЕК
Публикацией по »птичьему гриппу» мы открываем новую рубрику, посвященную Человеку как биологическому и социальному объекту — неотъемлемой части окружающего его мира
Н2№ Н3№ Н1Ш Н5М1 Н9№ Н5Ш Н7М7
Только в XX в. наблюдались три пандемии и глобальная эпидемия, вызванные вирусами, ведущими происхождение от штаммов вируса «птичьего гриппа». Инфекционные агенты
распространялись по всему миру в течение еще года после обнаружения
Вызывается грипп вирусами, относящимися к семейству орто-миксовирусов (ОгШотухоушсЬе): 1пАиеп2ау1ги8 А, ТпАиепгау^из В и ТпАиепга^гш С. Классифицированы они на основании так называемых антигенных различий в их белках, нуклеопротеидном и матричном. Напомним, что антигенами называются вещества, вызывающие иммунный ответ организма в виде образования специфических антител.
Вирусы типа В и С поражают только человека. Наиболее же патогенным считается вирус ти-
Матрикс Гены Оболочка Гемагглютинин (Н) Нейраминидаза(N)
Вирионы вируса гриппа и нейраминидазы (ЫА). Внутри
по большей части представляют сферы находится наследственный
собой сферы размером материал вируса — восемь
60—120 нм. На поверхности фрагментов свернутой
двухслойной оболочки выступают в кольцо одно-цепочечной
радиально расположенные РНК, защищенной матричным
«шипики» гликопротеинов: и нуклеокапсидным белками
гемагглютинина (НА)
« —Что вы скажете за кур, дорогой профессор ? — крикнул Бронский... Он подчеркнул острым лакированным пальцем невероятной величины заголовок через всю страницу газеты: "Куриный мор в республике"».
М. Булгаков <<Роковые яйца»
Люди с давних времен знакомы с заболеванием, именованным в XIX в. «гриппом» (от франц. grippe — схватывать). Этот нежеланный спутник человечества не только собирает с него ежегодную дань в виде эпидемий, но служит также причиной массовой гибели птиц, заболеваний у свиней и лошадей, а иногда — даже у норок и морских млекопитающих
па А, о котором и пойдет речь дальше. Именно он способен инфицировать разнообразные виды животных, периодически вызывая опустошительные пандемии в человеческой популяции. На основании двух разных гликопротеинов, располагающихся на поверхности вируса — гемагглютинина и ней-раминидазы — вирус гриппа А подразделяют на так называемые
А.М. ШЕСТОПАЛОВ
ТАРЫЙ ЗНАКОМЫЙ
птичий грипп
ШЕСТОПАЛОВ Александр Михайлович — кандидат биологических наук, заведующий отделом зоонозных инфекций и гриппа ФГУН ГНЦ Вирусологии и биотехнологии «Вектор». Занимается «охотой» за вирусами и бактериями, представляющими опасность для человека
С
субтипы
Вирусы гриппа А подразделяются на субтипы на основании различий их поверхностных белков — гемагглютинина и нейраминидазы. 83 пары из 86 возможных комбинаций, т.е. субтипов, обнаружены среди вирусов гриппа птиц. Сегодня возможным претендентом на пандемичный вирус признан субтип птичьего гриппа Н5Ы1
субтипы. Всего известно 16 субтипов гемагглютинина и 9 субтипов нейраминидазы. Однако из 144 возможных пар комбинаций в природе встречаются только 86, и 83 из них найдены среди вирусов гриппа птиц, в то время как от млекопитающих были изолированы вирусы сравнительно немногих комбинаций субтипов. При этом только вирусы трех субтипов гемагглютинина (Н1, Н2 и НЗ) и двух типов нейраминидазы (N1 и N2) широко циркулируют среди людей.
Природный резервуар
Вирус гриппа типа А, ставший ныне «модным» птичьим гриппом, был впервые выделен около 100 лет назад. Всего же начиная с 1961 г. в Северной Америке, Европе, Индии, Японии, Южной Африке и Австралии вирус был выделен, по крайней мере, у 90 видов — представителей 12 отрядов птиц. При этом в отряде Гусеобразных (Апзепйэгшез) вирус был обнаружен более чем у четверти от 149 имеющихся видов, и в отряде Ржанкообразных (СЬагас^Шогтез) — примерноу 20 видов. Представители последнего отряда (цапли, ржанки, крачки) широко распространены по всему миру и отличаются склонностью к миграциям на далекие расстояния.
У диких птиц вирус гриппа размножается главным образом в эпителиальных клетках, выстилающих желудочный тракт, и в высоких концентрациях выделяется с фекалиями в окружающую среду, в том числе в воду, где в зависимости от условий может сохраняться в активном состоянии до 6 месяцев. Основной способ передачи инфекции, соответственно, — фекально-оральный. Необходимо отметить, что в большинстве случаев никаких видимых признаков заболевания вирус при этом не вызывает: особи являются скрытыми вирусоносителями. Подобная авирулентная природа инфекции у уток и других околоводных птиц, очевидно, является результатом типичной длительной взаимной адаптации паразита и хозяина.
Таким образом, первичным резервуаром практически всех субтипов вируса гриппа А являются различные птицы, принадлежащие к отрядам Гусеобразных и Ржанкообразных. Прочие же виды, несомненно, не 3 0 имеют столь большого значения в естественной истории вирусов гриппа, как эти перелетные птицы, ведущие водный и околоводный образ жизни.
В результате изучения генотипов вирусов гриппа у различных видов птиц выяснилось, что в Евразии и Америке они эволюционировали независимо. Таким образом, миграция между этими двумя континентами (широтная миграция), по-видимому, практически не играет роли в эволюции вируса гриппа, в то время как птицы, мигрирующие по долготе, вносят решающий вклад в этот процесс.
Новейшая история
Очевидно, что в течение столетий и тысячелетий вирус гриппа птиц «мирно» циркулировал в животном мире, являясь одним из факторов естественного отбора и регуляции численности. Однако с развитием сельского хозяйства и массового птицеводства перед ним, образно говоря, открылись «новые горизонты». Этому способствовали как неизбежная скученность домашней птицы, так и искусственная селекция, направленная на повышение продуктивности особей, что также неизбежно ведет к снижению их устойчивости. Однако долгое время проблема «птичьего гриппа» была предметом заботы лишь учен ых-вирусологов, ветеринаров да зоотехников.
Все изменилось в 1997 г. с массовой эпизоотии «птичьего гриппа» в Гонконге, виновником которой явился вирус гриппа типа А Н5Ш серотипа. Это событие, вероятно, осталось бы не замеченным мировым сообществом. Однако, как выяснилось, этот же вирус стал виновником заболевания 18 человек, приведшего к летальному исходу у шести инфицированных. Единственным действенным оружием в борьбе с инфекцией, поразившей птицеводство Гонконга, стало полное уничтожение поголовья домашней птицы. Но джинн был уже выпущен из бутылки, и в последующие годы вирус гриппа Н5Ш стал распространяться по странам Юго-Восточной Азии и Китаю, нанося огромный экономический ущерб.
Следуя путями птичьих миграций, из Юго-Восточной Азии вирус вместе с перелетными птицами устремился осенью 2005 г. на Ближний Восток, в Северную Африку, на юг Европы. Так эпизоотия «птичьего гриппа» начала превращаться практически в «панзоотию», нанося урон птицеводству многих стран мира и, более того, начиная представлять угрозу здоровью людей. Мировая общественность и средства массовой информации во весь голос заговорили о пришествии новой «чумы» человечества.
Коварная «испанка» и гонконгский убийца
История с «птичьим гриппом» очередной раз свидетельствует в пользу истины, гласящей: если вы чего-то не знаете, это не означает, что этого «чего-то» не существует.
Все мы неоднократно в своей жизни сталкивались с заболеванием, которое врачи диагностируют как грипп. И, как сейчас установлено, чаще всего первоисточником этого заболевания у человека являются потомки тех самых вирусов «птичьих гриппов», которые прошли многолетнюю эволюцию в человеческой
популяции, не раз вызывая эпидемии и пандемии.
Первой исторически зафиксированной пандемией явилась печально известная «испанка», чьим родоначальником был вирус «птичьего гриппа» H1.N1 и которая стала причиной гибели от 20 до 50 миллионов людей во всем мире. Множество людей погибло в течение первых дней заболевания и множество — в результате спровоцированных гриппом осложнений.
1957—1958 гг. «Азиатский грипп», унесший около миллиона человеческих жизней. Впервые зарегист-
обследованные особи
носители вируса
*
В Новосибирской области из более чем полутора тысяч диких птиц,обследованных на май 2006 г., тридцать оказались носителями вируса гриппа типа А.
Все они относятся к семейству утиных
чирок-свистунок
шилохвость
красноголовыи нырок
серая утка
кряква широконоска
Совместно с монгольскими коллегами сибирские вирусологи и орнитологи, провели три экспедиции в Западную Монголию для исследования циркуляции вируса «птичьего гриппа» у диких птиц. Они обнаружили, что около 6% исследованных птиц являются носителями вируса гриппа, относящегося к различным субтипам
рированный в феврале 1957 г., он всего за пять месяцев «покрыл» полмира, достигнув Американского континента.
1968—1969 гт. Последняя пандемия — «гонконгский грипп», и снова гибель около миллиона людей во всем мире. Вызвавший его серотип вируса Н3№ циркулирует в человеческой популяции до сих пор.
Все эти пандемии имели несколько общих особенностей. Так, первые вспышки заболеваний происходили в Юго-Восточной Азии. Появление вирусов Н2№ и Н3№ сопровождалось исчезновением из человеческой популяции вирусов гриппа, циркулировавших до них (подтипов Н1Щ и Н2№, соответственно). Причина последнего явления остается неясной до сих пор.
Переходя от истории к новейшему времени, вернемся к уже упомянутой вспышке заболевания домашней птицы в Гонконге в 1997 г., сопровождавшейся инфицированием людей. Возраст заболевших колебался от 1 года до 60 лет, у всех них наблюдалась высокая температура, желудочно-кишечные расстройства, гепатит. Смерть шести заболевших произошла от первичной вирусной пневмонии.
И это были лишь «первые ласточки». Так, с 2003 г. на начало февраля 2006 г., по сообщению ВОЗ, в мире было официально зарегистрировано около 170 случаев заболевания «птичьим гриппом» среди людей при более чем 50 %-ном уровне смертности. Наибольшее число заболевших зафиксировано во Вьетнаме (93 человека), самая высокая смертность — в Камбодже и Индонезии.
Вакансия массового убийцы
События последних лет не могли не насторожить специалистов-грип-пологов. Поскольку было установлено, что периодичность пандемий
у людей составляет примерно 30—40 лет, то к концу прошлого столетия срок, как говорится, как раз подошел. Кто же является претендентом на звание нового «массового убийцы»?
Циркулирующие ранее в диких водоплавающих птицах как естественном резервуаре, низко патогенные подвиды вируса гриппа типа А Н5 и Н7 в последнее десятилетие заметно усилили свою патогенность как к природному хозяину, так и к другим видам птиц и млекопитающих. Обнаружено четыре новых варианта вируса, вызывавших гибель не только птиц, но и людей: Н5Ш, Н9№, Н7Ы7 и ЕГЛМЗ. Наиболее же часто в последние десять лет встречается вирус гриппа Н5Ш. Именно этот высокопатогенный азиатский вариант «птичьего гриппа» продолжает «осваивать» планету, широко распространяясь по всей Евразии и Северной Африке. Среди его жертв, помимо несметного числа домашней птицы, и жители этих стран.
Источником возбудителя инфекции, как правило, являются больные или погибшие от болезни домашние птицы, с которыми заболевшие находились в тесном контакте. Вместе с тем сообщается о случаях, когда заражение, возможно, происходило внутри семей но, при уходе за больными. Следует иметь в виду также то, что долговременная циркуляция субтипа Н51М1 в дикой птице может привести к широкому распространению вируса в водоемах, что представляет дополнительный потенциальный риск заражения для людей.
И все же — настолько сегодня велика вероятность возникновения очередной пандемии гриппа? Да, сейчас вирус «птичьего гриппа» стал более вирулентным и, в принципе, преодолел межвидовой барьер птица—человек. И все же пока он, по-видимому, не обладает способностью передаваться напрямую от человека к человеку и быстро распространяться среди популяции людей, что является необходимым условием для возникновения пандемии. Однако для последнего требуется лишь произвести «правильный» обмен генетическим материалом между, скажем, штаммом Н5№ и штаммом гриппа человека, что вполне может случиться, если человек или животное заболеет человеческим и птичьим гриппом одновременно.
Такое вирусное потомство теоретически может получить наследственные наборы, представляющие собой рекомбинации РНК-сегментов обоих родительских вирусов, которые обеспечат его эффективную передачу в человеческой популяции. Своеобразным «смешивающим сосудом» для образования нового пандемичного вируса могут стать обыкновенные домашние свиньи — наши ближайшие генетические и физиологические родственники. Пока этого, к счастью, не произошло, почему сегодня наиболее актуальными являются разработка и проведение в птицеводстве профилактических мероприятий по биобезопасности. Естественно, наряду с продолжением исследований экологии вируса в его естественном окружении.
На сибирских просторах
И все же — почему именно сибирские ученые, вирусологи и орнитологи, живущие и работающие отнюдь не в Юго-Восточной Азии, столь «близко к сердцу» приняли проблему «птичьего гриппа»? Все дело в том, что на юге Западной Сибири сходятся миграционные потоки птиц, зимующих в различных регионах мира — Европе, Африке, на Ближнем Востоке и в Средней Азии, Индостане и Юго-Восточной Азии. Щедро обводненные сибирские территории являются идеальным местом как для гнездования, так и для остановки в пути миллионам птиц.
Массовые миграции птиц протекают здесь с конца марта до первой половины июня и со второй половины июля почти до середины октября, благодаря чему на определенных участках лесостепи с весны до осени периодически наблюдаются массовые скопления птиц. Численность создающихся на время гнездования колоний водоплавающих и околоводных птиц может достигать нескольких тысяч особей. Все это обеспечивает особенно благоприятные условия для распространения различных вирусных и других заболеваний, опасных для человека.
Начиная с 2002 г. Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» совместно с Институтом экологии и систематики СО РАН проводят мониторинг вируса «птичьего гриппа» у диких перелетных птиц, встречающихся на территории Новосибирской области. Для лабораторного исследования брались пробы как от живых птиц, пойманных сетями (смывы из клоакальной области), так и от птиц, отстреленных во время весенней и осенней охоты — в периоды массовой миграции.
В30из1120 проб, собранных у диких птиц за период с 2002 г. по май 2005 г., обнаружены различные штаммы вируса гриппа, в том числе и высокопатогенного Н5Ш. Носителями потенциальной инфекции оказались, как и ожидалось, различные виды диких уток.
С осени 2003 г. наши ученые начали исследования циркуляции вируса гриппа у диких птиц и на сопредельных с Россией территориях — в Монголии. Но это лишь начало большой исследовательской работы. Взоры наших специалистов устремлены на сибирский Север — туда, куда на необъятные просторы от Таймыра до Берингова моря каждую весну из Африки, Европы, Азии, Америки и Австралии летят на гнездование десятки и сотни миллионов птиц и откуда новые варианты «птичьего гриппа» впоследствии разносятся практически по всему миру.
В публикации использованы фотографии А. Юрлова (ИСиЭЖ СО РАН, Новосибирск)
В лаборатории теоретической генетики ИЦиГ СО РАН на основе молекулярного моделирования разработана принципиально новая модель механизма, благодаря которому вирус гриппа защищается от иммунной системы человека. Один из поверхйостных белков вируса — гемагглюти-нин — способен формировать щит из ионов, препятствующий атакам антител. Подробности — в следующих выпусках в статье к.б.н. В. А. Иванисенко и чл.-корр. РАН H.A. Колчанова (ИЦи!^ СО РАН, Новосибирск).
ПОДРОБНЕЕ
в будущих выпусках
Осенью дежурной темой раз rem о-' ровании исхода отдельного случая, ров становятся наступающие холода но впечатляет мировой масштаб: на и эпидемия гриппа. Люди активно 6 млрд. населения умирает более покупают «противогриппозные» 500 тыс. человек! средства, вакцинируются в тщетной В Эпидемиях погибает больше, надежде не заболеть или ускорить Во время «испанки» 1918 г. лета львы здоровление. Приход тепла ность предположительно составила и весны мало что меняет — просто 2—3%. Если подобная пандемия летом максимум заболеваемости повторится сегодня, погибнет около смещается в южное полушарие. 70 млн. человек, причем в относи-Несмотря на то, что грипп и грип- тельно короткие сроки — всего за поподобные инфекции проходят полгода вирус может захватить весь самопроизвольно, у части больных мир и снять свой печальный уро-возникают осложнения, протекаю- жай. Готово ли человечество к та-щие не обязательно тяжело, но вви- кому повороту событий? О тактике ду большого числа заболевших сни- и стратегии борьбы с вероятной мающие ежегодно большой урожай пандемией в следующих выпусках смертей. Обычнозаболеваетоколо расскажетд.м.н.В.В.Власов,дирек-20 % населения, доля же погибших тор Российского отделения Северо-от числа заболевших составляет европейского центра Кокрановского 0.04%. Это немного при прогнози- сотрудничества (Москва).
