13.06.2006 | Наука

Птицы, люди, вирусы

Главное, что люди могут противопоставить бушующему вирусу, – это просвещенность, ответственность и хладнокровие

Птичий грипп можно назвать «инфекцией сезона» 2005 – 2006 годов. Более полугода ведущие мировые телеканалы и информационные агентства пристально следили за продвижением болезни, до недавнего времени известной только специалистам. Внимание, на которое могут рассчитывать разве что смертоносные эпидемии, досталось инфекции, общее число жертв которой во всем мире не превышало сотни, а в пораженной ужасом Европе ею не заболел ни один человек. Откуда взялась на наши головы эта напасть и чем она на самом деле так страшна?

Грипп-отец и грипп-сын

Присущий человечеству эгоцентризм не оставляет его, даже когда речь идет о болезнях. Слово «грипп», употребленное без пояснений, означает, конечно же, человеческий грипп. А уже как бы его производными выступают аналогичные недуги других животных – птичий грипп, свиной грипп и т. д.

На самом деле вирусы человеческого гриппа – лишь побочная ветвь возбудителей гриппа птичьего, бедная и скудная в генетическом отношении.

Ключевыми для вируса гриппа – как для его функционирования, так и для распознавания его иммунными системами хозяев – являются два белка: гемагглютинин (H) и нейраминидаза (N). Специалисты так и обозначают штаммы вируса по вариантам этих двух белков: H1N1, H2N1 и т. д. У вирусов птичьего гриппа известны 15 основных типов гемагглютинина и 9 – нейраминидазы, в то время как у гриппа человеческого – соответственно три и два.

У птиц грипп – инфекция кишечная, они заражаются ею с пищей. Особенно этому подвержены утки, чайки и другие птицы, кормящиеся в воде и в нее же испражняющиеся: в пресной холодной воде вирус сохраняет жизнеспособность месяцами. Как показали многолетние исследования Института вирусологии РАМН, водоплавающие птицы, гнездящиеся в нашей Сибири и Арктике, просто набиты вирусами птичьего гриппа. В последние годы особенно «модными» у них были штаммы Н5, в том числе и пресловутый ныне H5N1. Однако, судя по всему, эти патентованные убийцы не доставляют своим хозяевам никаких хлопот.

Ничего удивительного в этом нет.

Биологам давно известно, что, если возбудитель той или иной болезни постоянно циркулирует в одной и той же популяции своих жертв, болезнь постепенно начинает протекать все легче.

Во-первых, дарвиновский естественный отбор сохраняет в каждом поколении наиболее устойчивых к данному возбудителю особей. Но еще быстрее эволюционирует сам возбудитель. Ему, как и всякому паразиту, невыгодно убивать своего хозяина – ведь тогда погибнет и он сам. В ряду поколений (а они у вирусов сменяются во много раз быстрее, чем у людей и животных) патогенность такого возбудителя неуклонно снижается – вплоть до полного исчезновения всяких проявлений болезни. Но если этот «перевоспитанный Бармалей» столкнется с новым для него видом хозяина (или даже с незнакомой популяцией все того же вида), он снова начинает убивать.

Именно это и происходит с вирусами, которых наши дикие птицы ежегодно приносят в Восточную Азию. Их жертвами становятся прежде всего птицы домашние – сначала тоже водоплавающие (в Китае и других странах региона дикие и домашние птицы часто используют одни и те же водоемы), а затем и остальные. За последние 40 лет в регионе случилось около 30 крупных эпизоотий птичьего гриппа. Почти всякий раз во время таких вспышек птичьим гриппом заражаются и люди.

Птичий грипп смертельно опасен для человека – доля летальных исходов составляет около 70%. Но, к счастью, люди не передают его друг другу, заражаясь им только от больных птиц, поэтому общее число заболевших и умерших всякий раз оказывается невелико.

Только в этом году сотрудники Висконсинского университета в Мэдисоне во главе с Йосихиро Каваокой выяснили, в чем тут дело. Оказывается, вирусу, чтобы проникнуть в клетку-мишень, надо «пришвартоваться» к определенным молекулам-рецепторам на ее поверхности. Возбудитель птичьего гриппа связывается с рецепторами, характерными для эпителия пищеварительного тракта. В дыхательных путях такие рецепторы есть только у клеток, выстилающих их самые нижние отделы, добраться до которых у вируса шансов нет. Видимо, вирусы человеческого гриппа обрели независимое существование именно тогда, когда они научились цепляться к к рецепторам клеток эпителия верхних дыхательных путей.

Впрочем, эта независимость относительна. Подобно великовозрастному чаду, живущему отдельно, но регулярно наведывающемуся к родителям за деньгами, возбудитель человеческого гриппа постоянно постоянно подпитывается генами птичьих вирусов. Происходит это в организмах хозяев, зараженных одновременно обоими типами гриппа. В принципе таким хозяином может быть и человек, но поскольку птичьим гриппом люди, как уже говорилось, болеют редко и скоротечно, то крайне маловероятно, что кто-то из них успеет подцепить еще и человеческий грипп. Куда лучше для этой цели подходят свиньи, легко заражающиеся и птичьим, и человеческим гриппом. Их зараженные клетки, как захваченные оккупантами заводы, в бешеном темпе штампуют вирусные белки, а те вместе с вирусными генами (которые тоже, не теряя времени, копируют и копируют себя) сами собой собираются в новые вирусные частицы. И нередко под одну оболочку попадают гены разных вирусов. Такой «гибридный» вирус специалисты называют реассортантом.

Какие именно гены достанутся реассортанту от каждого из «родителей» – дело случая. Но при массовом одновременном заражении свиней двумя разновидностями вируса среди прочих вариантов может возникнуть и такой, в котором «птичьи» белки-антигены будут сочетаться со способностью передаваться воздушно-капельным путем – т. е. от человека к человеку. И тогда катастрофа почти неминуема: новый возбудитель будет заразен, как человеческий грипп, и смертоносен, как птичий. От него не спасут ни существующие вакцины, ни прежние встречи с гриппом – в своем новом антигенном «обличье» он будет неузнаваем для иммунной системы.

Считается, что именно так и возникают великие пандемии человеческого гриппа. Во всяком случае, в прошлом году была доказана реассортантная природа возбудителя знаменитой «испанки» 1918-19 годов, унесшей, по разным оценкам, от 20 до 40 млн жизней. (Материал для необходимых молекулярно-биологических исследований был получен из взятых в те годы образцов тканей больных и из сохранившихся в вечной мерзлоте трупов людей, умерших от этой болезни.) Последний раз подобная пандемия случилась в 1968 году, когда в мир явился штамм H3N2 – знаменитый «Гонконг». Вот уже 38 лет он царствует среди возбудителей человеческого гриппа, и во время каждой вспышки гриппа птичьего вирусологи и инфекционисты всего мира боятся пришествия его преемника. Уже не раз во время таких вспышек поступали сообщения о случаях передачи болезни от человека к человеку (что означало бы рождение реассортанта-убийцы), но ни одно из них, к счастью, так и не подтвердилось.

Инфекция меняет прописку

Картина, таким образом, складывается довольно безрадостная. Ясно, что рано или поздно очередной вирус-монстр возникнет. Ясно также, что мы не можем предвидеть ни год, когда это случится, ни его антигенные характеристики. Последнее означает, что даже начать работу над вакциной против него мы сможем только после того, как он появится. Между тем вакцина – это ослабленный штамм вируса, получаемый путем многократного (около 50 раз) пересевания его с одного куриного эмбриона на другой. На то, чтобы получить такую вакцину, убедиться в ее безопасности, произвести в нужном количестве и сделать прививки всему населению, уйдет не менее полугода. А за это время пандемия пройдет всю планету насквозь. Оставалось, как в допастеровские времена, уповать только на тщательный мониторинг, быстрое обнаружение штамма-убийцы и санитарно-карантинные меры.

Однако в прошлом году события приняли неожиданный оборот. Вспышки птичьего гриппа, сопровождающиеся падежом птицы, были отмечены на птицефермах Западной Сибири в июле-августе – то есть в сезон, когда никаких миграций диких водоплавающих просто нет. К тому же дикие утки и гуси этого региона зимуют не в Китае, где всегда и начинаются вспышки птичьего гриппа, а в Индии и Африке. Все это никак не укладывалось в известную ученым схему глобальной циркуляции гриппозных вирусов и приобретения ими патогенности.

Дальше – больше: осенью птичий грипп – не вирусы, а именно болезнь! – объявился в странах, где его сроду не бывало: в Иране, Турции, Восточной и Центральной Европе и вроде бы даже в Колумбии, отделенной двумя океанами от путей миграции носителей заразы. Всю зиму он постепенно покорял Западную Европу – одна за другой страны этого региона обнаруживали у себя мертвых птиц, из тканей которых неизменно удавалось выделить специфические антитела к штамму H5N1. Сам вирус обнаруживался в них не всегда, но это как раз никого не удивляло: специалисты давно знали, что жертвы гриппа могут погибать от вторичных пневмоний и других болезней из свиты «короля инфекций», когда возбудитель самого гриппа из организма уже исчез.

Между тем европейские (особенно средиземноморские – от Испании до Болгарии) морские побережья – штатное место зимовки диких водоплавающих, гнездящихся в европейской части России. По весне они отправились обратно – и страна до сих пор не может решить, чем их встречать: то ли ружейными залпами и чуть ли не средствами ПВО, то ли наглухо закрытыми окнами и дверьми. Во всяком случае, никто не сомневается, что в этом году они принесли нам на крыльях не только весну, но и возбудителя смертоносной болезни.

Что же произошло? Почему давно известный и хорошо изученный вирус вдруг резко расширил свою географию? Останется ли угроза птичьего гриппа приметой сезона 2005-2006 годов или теперь к восточноазиатскому природному очагу этой болезни добавятся новые – западноевропейский, переднеазиатский, а может быть, и российский?

Вирусологи смущенно разводят руками: у них нет ответов на эти вопросы. Нужен мониторинг, нужно выделять вирусы из разных птичьих популяций и в разные сезоны, определять их антигенное «лицо», следить за изменениями их патогенности. Все это требует труда, затрат, а главное – времени. Сказать же сейчас что-либо определенное невозможно.

Вообще-то говоря, эта болезнь попадала в Европу и раньше – впервые возбудитель птичьего гриппа был выделен от утки в Италии в 40-е годы прошлого века. Однако на западном краю Евразии хворь не закрепилась – здесь домашняя птица содержится в основном в закрытых помещениях и мало контактирует с пришельцами. Однако по мнению заведующего лабораторией ВНИИ охраны природы Бориса Самойлова, сегодня там сработал другой фактор: все последние десятилетия все большая часть земли уходила под постройки, дороги и сельскохозяйственные плантации. Земля же на средиземноморских берегах осваивалась особенно интенсивно. В результате то количество зимующих птиц, которое раньше более-менее равномерно распределялось по всему побережью, сегодня сконцентрировано на немногих пригодных для их обитания участках. Птицы сидят чуть ли не на головах друг у друга – что сильно облегчает распространение любых инфекций. Особенно страдают водоплавающие: скученность резко увеличивает концентрацию помета в водоемах, на которых они кормятся, а это, как мы помним, основной путь заражения птичьим гриппом. Теоретически для того, чтобы «зимний вирусный котел», аналогичный восточноазиатскому, начал постоянно действовать в Средиземноморье, этому механизму достаточно было сработать один раз. И этот раз уже случился.

Альтернативный диагноз

Но и эта гипотеза не объясняет всех загадок, загаданных в этом сезоне человечеству птичьим гриппом. Откуда, в самом деле, он взялся посередине лета в Западной Сибири?

Неожиданный ответ на этот вопрос предложил ведущий научный сотрудник Центра здоровья диких животных все того же ВНИИ охраны природы Евгений Кузнецов. Проанализировав динамику вспышек лета 2005 года, он обратил внимание, что первая из них случилась в поселке Суздалка близ Новосибирска. Последующие вспышки словно бы распространялись из этого первичного очага по трем узким лучам: на юг (в Алтайский край), на запад (в Казахстан) и особенно на северо-запад – в Омскую и Курганскую области. Все это совершенно не похоже на пути миграции диких птиц (которые к тому же в любом случае летели бы широким фронтом), зато очень хорошо соответствует основным дорогам и направлениям перевозок в регионе. Кузнецов предположил, что причиной внеурочной атаки птичьего гриппа стали не дикие птицы, а разовый завоз зараженного материала (вероятно, из Китая) и последующее распространение его вместе с продуктами птицеводства или кормами для ферм. Косвенно это подтверждается тем, что Новосибирск – основные воздушные ворота в Китай и из Китая на пространстве от Урала до Иркутска, и если завоз инфекции действительно имел место, картина ее распространения должна была быть именно такой.

А как же осенне-зимняя массовая гибель дикой птицы по всей Европе и Передней Азии? Кузнецов обращает внимание на то, что в ряде сообщений особо указываются характерная примета жертв птичьего гриппа – неестественно выгнутые шеи и крылья мертвых птиц. Этот признак действительно довольно характерен, только не для птичьего гриппа, а для другой смертельной инфекции пернатых – пастереллеза, более известного как холера птиц. Оно тоже передается в основном через пищу (хотя может заражать птиц и через слизистые, и при попадании в ранки), но вызывается не вирусом, а бактерией – палочкой Pasteurella multocida. Для человека она не то чтобы совсем не опасна, но случаи заражения ею крайне редки и уж по крайней мере пандемиями она точно не грозит.

Птичья холера уже изобличена в гибели диких и домашних птиц в ноябре прошлого года в Молдове, в январе нынешнего – в Грузии и совсем недавно – в Нагорном Карабахе. Но во всех этих случаях широкое микробиологическое обследование погибших птиц началось лишь после того, как в их тканях не удалось найти никаких следов вируса птичьего гриппа – первое подозрение было, естественно, именно на него.

Однако в подавляющем большинстве случаев из мертвых пернатых успешно выделяли антитела к штамму H5N1, а нередко и самих вирусов. На фоне всеобщего ожидании пандемии этого оказывалось достаточно, чтобы приписать им гибель птицы – других возбудителей в этих случаях уже не искали. Между тем, как мы помним, дикие водоплавающие, зимующие на европейских побережьях, нашпигованы безвредными для них вирусами птичьего гриппа. И от чего бы они на самом деле ни умирали, вирусы птичьего гриппа и антитела к таковым в их тушках можно обнаружить всегда.

Гипотеза Кузнецова выглядит довольно экстравагантно, но не противоречит никаким известным фактам. Выяснить, верна она или нет – дело специалистов. Но разумеется, до тех пор, пока они этого не сделали, практические меры должны приниматься в расчете на худший вариант: что весь Старый Свет охватила эпидемия птичьего гриппа, что на западе Евразии (включая и европейскую часть России) возможно формирование нового природного очага этой болезни и что это резко увеличивает и без того достаточно высокую вероятность реализации главной угрозы – возникновения пандемического штамма гриппа человеческого.

Защищайтесь, господа!

А какие, собственно, «практические меры» можно принять, чтобы уберечься и от возникающего там и сям птичьего гриппа, и от его возможного порождения – пандемического вируса?

С первым все ясно: человек не заразится птичьим гриппом, пока не проглотит частицу тканей и выделений от зараженной птицы, не прошедшую термообработку. Избежать этого, правда, не так-то просто: частица может быть крохотной – пушинка, чешуйка кожи и даже капелька воды из пруда, где плавали инфицированные утки. (Поэтому, кстати, пресловутый массовый отстрел и «предотвращение гнездования» диких птиц скорее повысят, чем понизят вероятность заражения людей.) Тем, кто обязан соприкасаться с птицей, рекомендованы марлевые маски, остальным же лучше избегать близких контактов с пернатыми.

В случае же появления пандемического штамма все будет гораздо сложнее. Универсального средства, гарантирующего от заражения им или хотя бы от смерти при таком заражении, сегодня нет нигде в мире. Как уже говорилось, специфическая вакцина против нового штамма может быть создана не ранее, чем через полгода после его возникновения.

Правда, сейчас в разных странах для иммунизации людей от будущего пандемического штамма разрабатываются препараты на основе непатогенных форм H5N1. Кое-какой иммунный фон такие вакцины, конечно, создадут – проникнуть в привитых ими людей вирусу будет несколько сложнее. Но ненамного: как известно, штамм H3N2, знакомый нашим иммунным системам вот уже почти сорок лет, ежегодно ухитряется их обманывать простой перестановкой белков-антигенов. Надо думать, H5N1 справится с этим не хуже.

Однако есть и неспецифические средства профилактики. Ремантадин препятствует проникновению вирусов (любых, невзирая на их антигенные «лица») через клеточную мембрану. Амиксин побуждает наши клетки к выработке универсального противовирусного белка интерферона. Аптеки предлагают и препараты самого интерферона, подавляющего размножение вирусов в клетках. Рибовирин, виразол, тамифлю – как показали специальные исследования, все эти препараты в большей или меньшей степени противодействуют любым штаммам (правда, применять их надо до заражения, самое позднее – при первых же симптомах). Есть, наконец, марлевые маски – мы от них еще шарахаемся, а в странах Восточной Азии они уже стали привычной приметой гриппозного сезона.

Но главное, что люди могут противопоставить сорвавшемуся с цепи вирусу, – это просвещенность, ответственность и хладнокровие. В конце концов, «Гонконг» был не менее смертоносным вирусом, чем возбудитель «испанки». Но вызванная им пандемия обошлась человечеству «всего» примерно в 700 тысяч жизней.

Источник: «Что нового в науке и технике» № 5, 2006,