Как возникают опасные для людей заболевания и причем здесь изменение климата

Из-за изменения климата и разрушения экосистем человечество стоит перед беспрецедентной угрозой возникновения новых пандемий, из которых коронавирус далеко не самая страшная.

Об этой угрозе предупреждали. О ней писали статьи и книги. Для эпидемиологов и вирусологов она не стала полной неожиданностью. Задолго до пандемии COVID-19 фиксировались вспышки других коронавирусных инфекций, свиного и птичьего гриппа.

В 2002 году в южной китайской провинции Гуандун произошла вспышка атипичной пневмонии, затем распространившаяся в Сингапур и на Тайвань. Через 10 лет после этого в Саудовской Аравии зарегистрировали случай заражения человека коронавирусом ближневосточного респираторного синдрома. Тогда человечеству «повезло»: при высокой летальности этот коронавирус оказался не способен к эффективной передаче от человека к человеку. Это были первые в XXI веке тревожные звонки, сообщающие о скрытой в экосистемах угрозе: новых и возвращающихся инфекциях.

Ускоритель естественной истории

Вирусы и бактерии возникли миллиарды лет назад, в самом начале истории биосферы. В отличие от бактерий, вирусы — объекты на грани живого и неживого, внутриклеточные паразиты, «оживающие» при контакте с жертвой, обреченной стать «фабрикой» по производству новых вирусов.

Вирусы быстро мутируют и способны гибридизироваться посредством рекомбинации, «создавая» новые варианты с новыми свойствами. Несколько удачных мутаций — и они уже перескакивают на новых хозяев, преодолевая межвидовые барьеры. Вся эволюционная история вирусов и патогенных бактерий состоит из таких переходов. Патогены, переносимые животными, «перепрыгивали» на людей, эволюционируя в агенты уже человеческих заболеваний — антропонозов.

Так произошло, например, с бубонной чумой — относительно молодым заболеванием, вызываемым бактерией Yersinia pestis (чумной палочкой) произошедшей от псевдотуберкулезной палочки (Y. pseudotuberculosis). В бронзовом веке индоевропейские кочевники-скотоводы разнесли чуму по евразийской степи: так скотоводство создало еще один резервуар для патогенов. Затем чума, эволюционируя, наращивала свою заразность. В VI веке «Юстинианова» чума распространилась по Великому шелковому пути — торговой артерии глобальной экономики Средневековья. Понадобилось три года чтобы она добралась из Азии в Европу.

В современном мире действуют тысячи намного более быстрых «шелковых путей». Массовый туризм и современная логистика, перемещающие людей и товары на далекие расстояния за считанные часы, облегчают распространение инфекций в новые ареалы. Вспышка заболеваемости COVID-19 в Ухане была зафиксирована в ноябре 2019 года. Уже в марте 2020 Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила о пандемии. По всей видимости, коронавирусная инфекция останется с нами, став еще одним сезонным заболеванием.

Но в экосистемах юга и севера «припасены» новые, пока малоизученные или вовсе неизвестные науке возбудители заболеваний. Изменение климата, таяние мерзлоты, вырубка лесов, торговля дикими животными, промышленное животноводство, трущобы и связанность современного мира — такова рецептура современной эпидемической катастрофы.

Глобальный Юг

Именно глобальный Юг «подарил» нам коронавирусную пандемию. Коронавирусы — это семейство из 43 вирусов, часть которых давно циркулирует в человеческой популяции и не представляет для людей серьезной опасности. Множество же других коронавирусов существовало в лесных экосистемах миллионы лет. Но люди вторглись в эти экосистемы, что привело к росту контактов людей с животными.

Так же было и с другими патогеном — ВИЧ: специалисты предполагают, что скорее всего «нулевое заражение» произошло во время разделки мяса обезьяны, убитой на охоте. Затем вирус распространился по трущобам в бассейне реки Конго и, наконец, вырвался в остальной мир.

Летучие друзья вирусов

Летучие мыши и вирусы совместно эволюционировали десятки миллионов лет. Именно рукокрылые — основной природный резервуар коронавирусов и множества других известных науке зоонозов. Эти млекопитающие обладают удивительно мощной иммунной системой, что, по одной из гипотез, связано с их способностью к полету. Полет требует ускоренного обмена веществ и, соответственно, высокой температуры тела, которая подавляет развитие вирусов, не давая им убить носителя, но оставляя достаточно «свободы» для мутаций.

Мы не только изменили прежние экосистемы, но создали новые, построив огромные города. Вырубка лесов вынуждает рукокрылых осваивать антропогенные ландшафты вблизи населенных пунктов и в них самих: подвалы, чердаки, парки, заброшенные строения. В Малайзии в 1998 году в районах, где велась вырубка лесов и высадка на их месте плантаций масличной пальмы и фруктовых деревьев, произошла вспышка смертоносного вируса Нипах (летальность 40-75%). Летучие лисицы переселялись на плантации, вирус перескакивал на свиней, живущих на расположенных поблизости фермах, а свиньи уже заражали людей.

В России потенциальная опасность может скрываться в курортной зоне — на черноморском побережье. Как показали недавние исследования, у летучих мышей Сочинского национального парка нашли два новых SARS-подобных коронавируса. Один обнаружили в пещерах, другой, Хоста-2, — в подвале сочинского Института медицинской приматологии.

Лихорадка Западного Нила

Летом 2021 года в Москве произошла вспышка лихорадки Западного Нила. Кому-то даже «повезло» увидеть как птицы падают замертво.

Случаи заражения лихорадкой Западного Нила в России фиксировались и ранее: первая — в 1999 году в Волгоградской области, последующие в Воронежской, Липецкой и Ростовской областях. С тех пор ареал инфекции расширялся. Основные переносчики вируса — комары видов Culex pipiens и Culex torrentium, личинки которых способны развиваться в подвалах жилых домов. В холодном климате вирус не успевает размножиться, но продолжительная аномальная жара 2021 года создала для него благоприятные условия.

Привычные нам птицы, такие как вороны и воробьи, становятся основным резервуаром вируса. От них, в свою очередь, заражаются люди. В случае симптоматического течения болезни человек испытывает тяжелое поражение нервной системы, а летальность лихорадки составляет 12-14%.

Возвращение оспы

Победа над оспой, одержанная благодаря всемирной кампании массовой вакцинации, была одним из самых значимых медицинских и социальных достижений XX века. После победы над вирусом обязательная вакцинация была прекращена.

Но и оспа может вернуться. Помимо вируса натуральной оспы существуют другие осповирусы, такие как оспа обезьян, оспа верблюдов, оспа коров. Основным резервуаром оспы обезьян, несмотря на название, являются грызуны. Опасность все та же — преодоление родственниками оспы межвидового барьера. Распространению оспы обезьян способствуют вырубка лесов, питание мясом диких животных, а также многочисленные африканские войны, от которых люди часто спасаются в лесах.

Случаи заражения обезьяньей оспой участились за последние 20 лет в центральной и западной Африке. Особое беспокойство вызывает линия обезьяньей оспы из бассейна Конго, поскольку она показывает высокий уровень передачи от человека к человеку. Как отмечают российские специалисты, «последствия могут быть катастрофическими».

Уже были подтверждены случаи заражения людей в Индии и Судане. Из-за того, что различные осповирусы способны рекомбинироваться, также существует риск появления нового и более опасного для людей штамма.

Злая память Севера

До сих пор большинство тревожных эпидемиологических вестей приходило с глобального Юга. Но в условиях изменения климата нужно ждать угрозы и с севера.

Мерзлота тает, высвобождая не только метан, но и древние вирусы и бактерии. Угроза не в том, что там содержатся какие-то особо патогенные супербактерии и супервирусы, а в том что заключенные в мерзлоте патогены могут со временем преодолеть межвидовой барьер.

Однако есть в мерзлоте и старые знакомые патогены, такие как сибирская язва — бактериальная инфекция Bacillus anthracis. Ее споры могут сохраняться в почве сотни лет, а в мерзлоте — намного дольше. К счастью, за исключением крайне редких случаев сибирская язва не передается от человека к человеку. Заражение происходит через контакт с мясом, шкурами и шерстью животных.

На территории России находится 35 тысяч почвенных очагов сибирской язвы, из них почти 8 тысяч — скотомогильники. Состояние многих из них не отвечает санитарно-эпидемиологическим требованиям. Это угроза для многотысячных стад одомашненных и диких оленей, а также других животных. Конечно, это угроза и для людей, в первую очередь коренных народов Севера.

В Ямало-Ненецком автономном округе в 2016 году произошла крупная вспышка сибирской язвы. Тогда от язвы умерло больше 2,3 тысяч оленей и заболело 36 человек с одним летальным исходом. До этого последняя вспышка сибирской язвы на Ямале была в 1941 году (!). Вакцинация оленей на Ямале была прекращена с 2007 года, поскольку считалось, что сибирская язва больше не представляет значительной угрозы. Как выяснилось, такой вывод был преждевременным.

Вспышка 2016 года произошла из-за аномального тепла, повлекшего таяние мерзлоты. Жара способствовала также размножению кровососущих насекомых, способных переносить инфекцию. Другим фактором стал свободный выпас оленей на зараженных пастбищах. Ранее олени паслись на специально выделенных маршрутах, однако после развала колхозной системы от такой практики отказались.

Некоторые исследователи также допускают возможность превращения размороженных микроорганизмов в патогены человека. Древние бактерии могут нести гены антибиотической резистентности и через горизонтальный перенос генов передать их современным микробам, которые и так уже наращивают способность сопротивляться антибиотикам.

Грипп

Птичий и свиной грипп по-прежнему являются одними из кандидатов на возбудители будущих пандемий. Промышленное свиноводство представляет собой ненамеренно созданную лабораторию по выведению новых вирусов. В организмах свиней легко смешиваются геномы различных штаммов и возникают новые варианты вирусов.

Птичий грипп — вирус гриппа А, чьим естественным резервуаром являются водоплавающие птицы, с которыми его связывают миллионы лет совместной эволюции. Поэтому для птиц вирусы этой группы менее патогенны. Однако новый штамм способен убить миллионы особей. Домашние, не обладающие к нему иммунитетом, могут заразиться от диких.

Климатические изменения вносят значительные изменения в пути миграции водоплавающих птиц. Виды, которые ранее редко контактировали, сталкиваются друг с другом в новых местах кочевок — следовательно, происходит контакт разных штаммов птичьего гриппа. Возрастает риск появления новых гибридных штаммов в результате перемешивания геномов птичьего, свиного гриппа и человеческого гриппа. Такой новый штамм будет способен к передаче от человека к человеку.

На страже

В 2015 году Генеральной ассамблеей ООН был представлен план достижения целей устойчивого развития — «Повестка дня до 2030 года». Третий пункт плана — «обеспечение здорового образа жизни и содействие благополучию всех», подразумевает борьбу с инфекционными болезнями. Но есть серьезные сомнения, что эта цель будет достигнута.

До недавнего времени так называемый развитый мир жил в эпоху относительной передышки, несмотря на эпидемию СПИД, унесшую миллионы жизней. В странах Юга при этом продолжали бушевать эпидемии, о которых никто, кроме специалистов и некоторых журналистов, не знает. Например, эпидемия холеры на Гаити, продолжавшаяся с 2010 по 2019 год унесла жизни более 9000 человек.

О возможности новой масштабной эпидемии можно предупредить, но трудно точно предсказать, где и когда она вспыхнет. Чтобы грозные предостережения снова не оказались предсказаниями, нужна долгосрочная стратегия борьбы с новыми инфекциями.

Где-то просто не хватает средств отслеживания заболеваний, как во многих странах глобального Юга, откуда поступает мало данных. Необходимо также масштабное секвенирование геномов вирусов. Анализ изменений в геноме позволяет создать картину эволюции вируса в режиме реального времени, что облегчает выявление цепочек передачи и получение информации, необходимой для разработки мер контроля. Само по себе секвенирование геномов ускорилось, но мощностей и специалистов по секвенированию не хватает, в том числе и в России. В НИИ Пастера всего один прибор для полногеномного секвенирования, тогда как в европейских сиквенсных центрах их десятки.

Не облегчает задачу по мониторингу и предотвращению эпидемий и сокращение в России количества санэпидемстанций. Одной из важных мер является эконадзор за скрытой циркуляцией патогенов в водоемах.

Нужно больше специально обученных ветеринаров для предотвращения выплесков инфекций в человеческую популяцию. Необходима превентивная разработка новых вакцин — как для людей, так и для животных. Наконец, требуется скоординированное сотрудничество на международном уровне, включающее обмен данными и технологиями. Надзор за болезнями должен стать глобальным общественным благом. Это все прямые меры эпидемиологического характера.

Кроме них предлагаются и другие: более строгий контроль за продажей диких животных, сохранение биоразнообразия и лесов. Животные являются носителями множества патогенов. Обезлесение и фрагментация лесов вынуждает их селиться ближе к человеку и домашним животным. Распространение заболеваний — комплексная — и в том числе экологическая — проблема. Сохраняя экосистемы, мы оберегаем себя и от новых патогенов.

***

Индоевропейские кочевники не знали о том, что их образ жизни создал условия для эволюционного успеха чумной палочки. Но мы-то знаем, что оказываем мощное влияние на эволюцию микроорганизмов. Знание, как гласит одно высказывание, — это половина битвы. Нужно чтобы оно стало действительно эффективной силой. Относительно «легкий» коронавирус привел к потере миллионов жизней, усугубил глобальную стагфляцию и затормозил декарбонизацию. Цена бездействия в следующий раз может оказаться еще более высокой.

Дмитрий Райдер

#Вирусы #изменение климата #эпидемии #бактерии #здоровье #экология

Больше интересных статей здесь: Медицина.

Источник статьи: Как возникают опасные для людей заболевания и причем здесь изменение климата.