какие виды коронавирусов существуют сейчас
Короновирусная инфекция человека
Коронавирусная инфекция (hCov) – острое инфекционное заболевание вирусной природы, которое характеризуется умеренно выраженной интоксикацией и преимущественным поражением верхних отделов респираторного тракта. Лишь у детей отмечены случаи поражения бронхов и легких. На долю коронавирусной инфекции приходится от 4 до 20 % случаев всех ОРВИ.
Коронавирус человека был впервые выделен D. Tyrrell и M. Bynoe в 1965 г. от больного острым респираторным заболеванием. Различные виды коронавирусов широко распространены в природе, вызывая различную инфекционную патологию у животных: свиней, кур, собак, кошек, верблюдов. У человека острую респираторную инфекцию вызывают 4 вида коронавирусов: 229E, OC43, NL63, HKUI, чаще протекающую с поражением верхних дыхательных путей легкой или средней тяжести, и в редких случаях – с инфекциями нижних дыхательных путей.
В прошлом веке коронавирусы были известны как возбудители острых респираторных заболеваний человека и животных, однако не относились к числу особо опасных вирусных инфекций. В настоящее время семейство коронавирусов включает 2 вида вирусов, вызывающих тяжелую респираторную инфекцию у людей: SARS-Cov (Severe acute respiratory syndrome coronavirus, или ТОРС-коронавирус, вызывающий тяжелый острый респираторный синдром) и MERS-Cov (Middle East respiratory syndrome coronavirus, или БВРС-коронавирус, вызывающий Ближневосточный респираторный синдром). Коронавирус ТОРС вызвал эпидемию в 2003 году в 33 странах мира (наибольшее количество заболевших было зарегистрировано в Китае, Сингапуре и Канаде), с общим числом заболевших 7761 человек, у 623 из них заболевание закончилось летальным исходом. Вирус SARS-Cov легко передается от человека к человеку. С сентября 2012 г. на Ближнем Востоке регистрируются случаи новой инфекции, вызванные коронавирусом MERS-Cov, летальность по данным ВОЗ составляет порядка 43%. Предполагают, что инфицирование людей происходит при контакте с верблюдами или с инфицированными вирусом объектами окружающей среды в домашнем хозяйстве, а также при посещении животноводческих ферм. Подтверждена возможность передачи MERS-Cov от человека к человеку при близком и длительном контакте, что может провоцировать вспышки внутрибольничной инфекции в человеческой популяции. Природным резервуаром обоих вирусов являются летучие мыши.
Коронавирусная инфекция распространена повсеместно и регистрируется в течение всего года с пиками заболеваемости зимой и ранней весной, когда эпидемическая значимость ее колеблется от 15,0% до 33,7%. Дети болеют в 5–7 раз чаще, чем взрослые. Инфекция распространяется воздушно-капельным, фекально-оральным и контактным путем. Источником инфекции являются больные с клинически выраженной или стертой формой заболевания.
Какой-либо специфики в клинической картине этой инфекции нет. Она может быть сходна с болезнями, обусловленными респираторно-синцитиальными, парагриппозными вирусами и риновирусами.
§ бронхиальная обструкция (одна из форм дыхательной недостаточности).
Инкубационный период длится 2-3 дня. Заболевание протекает со слабовыраженными симптомами общей интоксикации. Температура чаще нормальная или субфебрильная. Основным симптомом является ринит. Общая продолжительность заболевания 5-7 дней.
У детей коронавирусная инфекция протекает клинически более выражено, чем у взрослых. Наряду с насморком достаточно часто наблюдается воспаление гортани и увеличение шейных лимфатических узлов. Кроме того, почти в 25% случаев отмечается кашель, свидетельствующий о распространении воспалительного процесса в нижние отделы респираторного тракта. Изредка отмечают поражение не только верхних, но и нижних отделов дыхательного тракта, проявляющееся кашлем, болью в грудной клетке при дыхании, свистящими хрипами, затруднением дыхания. Полагают, что эти наблюдения указывают на определенное значение коронавирусов как возбудителей, способствующих развитию пневмонии.
Зафиксированы редкие случаи, когда заболевание переходит в тяжелую форму. Тогда коронавирусная инфекция развивается схоже с гриппом, интоксикация выражена и проявляется как многократная рвота и резкое беспокойство. У малышей раннего возраста проявляется не только катаральный синдром, но и рвота или срыгивания, а также жидкий стул. Эти симптомы продолжаются на протяжении от 2 до 5 дней. А дети более старшего возраста жалуются на боли в животе, рвоту и жидкий стул.
Клиническая диагностика коронавирусной инфекции затруднена, так как она не обладает специфическим симптомокомплексом. Диагноз следует подтвердить одним или несколькими лабораторными методами: выделением вируса культуральным методом, выявлением его антигенов в клетках эпителия носа, определением титров специфических антител в РН, РНГА, ИФА, обнаружение РНК вируса методом ПЦР.
Лечение обычно проводят в домашних условиях, а принципы терапии такие же, как и при других респираторных вирусных инфекциях. В зависимости от выраженности клинических симптомов назначаются препараты снижающие симптомы интоксикации, капли в нос. При болях в горле рекомендуются полоскания.
Иммунитет после перенесенного заболевания непродолжительный и не защищает от реинфекции.
Осложнения обычно нехарактерны, прогноз заболевания благоприятный.
Исследования на выявление коронавирусов проводятся в ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тульской области» методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в вирусологической лаборатории и лаборатории природно-очаговых и особо опасных инфекций. Выявление коронавирусов видов 229E, OC43, NL63, HKUI проводится в вирусологической лаборатории; для исследования используются мазки из полости носа и ротоглотки. В лаборатории природно-очаговых и особо опасных инфекций проводят исследования на коронавирусы, вызывающие тяжелую респираторную инфекцию (SARS-Cov и MERS-Cov). Исследованию подлежит материал из респираторного тракта, плазма крови, фекалии (при наличии симптомов поражения ЖКТ).
Какие виды коронавирусов существуют сейчас
Все о коронавирусе
Симптомы
коронавируса COVID—19
Основные симптомы коронавируса
Редкие симптомы коронавируса
Как передается коронавирус?
Как и другие респираторные вирусы, коронавирус распространяется через капли, которые образуются, когда инфицированный человек кашляет или чихает.
Кроме того, он может распространяться, когда инфицированный человек касается любой загрязненной поверхности, например, дверной ручки. Люди заражаются, когда они касаются загрязненными руками рта, носа или глаз.
8 шагов по профилактике коронавирусной инфекции
Часто
задаваемые
вопросы
Коронавирусы – обширное семейство вирусов, которые поражают людей и животных. Известно, что некоторые из них способны вызывать у человека респираторные инфекции в диапазоне от обычной простуды до более серьезных состояний.
Последний из недавно открытых коронавирусов вызывает заболевание COVID‑19. До вспышки инфекции в китайской провинции Ухань в декабре 2019 года о новом вирусе и заболевании ничего не было известно.
Он передается главным образом воздушно-капельным путем в результате вдыхания капель, выделяемых из дыхательных путей больного, например при кашле или чихании, а также капель слюны или выделений из носа. Также он может распространяться, когда больной касается любой загрязненной поверхности, например дверной ручки. В этом случае заражение происходит при касании рта, носа или глаз грязными руками.
Самое важное, что можно сделать, чтобы защитить себя, – это соблюдать правила личной гигиены и сократить посещения общественных и людных мест.
Сбор и оценка жалоб, анамнеза заболевания, эпидемиологического анамнеза, медицинский осмотр.
На сегодняшний день в России проведено более 70 миллионов лабораторных исследований на новую коронавирусную инфекцию.
С перечнем организаций Роспотребнадзора, осуществляющих лабораторную диагностику новой коронавирусной инфекции (COVID-19) можно познакомиться здесь.
Да, разумеется. Пока не существует специфического препарата от нового коронавируса. Так же, как нет специфического лечения от большинства других респираторных вирусов, вызывающих простудные заболевания.
Вирусную пневмонию – основное и самое опасное осложнение коронавирусной инфекции – нельзя лечить антибиотиками. В случае развития пневмонии лечение направлено на поддержание функции лёгких.
Россия ведет разработку вакцин против нового вируса. В настоящее время в федеральном государственном научном центре «Вектор» в Новосибирской области идёт разработка вакцин против коронавируса по пяти направлениям и 13 вариантам.
Заразиться вирусом могут люди всех возрастов. Степень тяжести заболевания зависит от индивидуальных факторов. Однако людям старше 65 лет, а также гражданам с ослабленной иммунной системой и хроническими заболеваниями рекомендуется быть наиболее осторожными и внимательными к своему здоровью.
Детям и внукам пожилых людей нужно позаботиться о старшем поколении, завезти продукты, лекарства, соблюдая все предосторожности, не контактируя с ними. Помощь волонтеров можно запросить на сайте.
Коронавирус и вирус гриппа похожи основными симптомами, способами передачи и профилактики, но имеют и принципиальные различия.
Например, инкубационный период: у гриппа он составляет 3 дня, а у COVID-19 – 5-6 дней. Также коронавирусная инфекция вызывает больше тяжелых и критических случаев, что, в свою очередь, приводит к более высоким показателям смертности, чем у сезонного гриппа.
Все граждане, прибывшие в РФ из стран с неблагополучной эпидситуацией, должны быть изолированы по месту пребывания на срок 14 дней.
За всеми прибывшими устанавливается медицинское наблюдение. Число визитов врача определяется в каждом случае индивидуально в течение всего периода карантина. При появлении симптомов ОРВИ человек должен незамедлительно обратиться за медицинской помощью без посещения медицинских организаций.
Медицинская помощь всем пациентам и лицам с подозрением на COVID-19 оказывается на бесплатной основе. Действующим законодательством не предусмотрена компенсация разницы между оплатой больничного и реальной зарплатой, если человек находился на карантине.
Если Вам нужен больничный лист, вы можете оформить его в личном кабинете на сайте Фонда социального страхования, приложив фото документов, подтверждающих поездку в страны с неблагополучной эпидемиологической ситуацией.
Нет. В период изоляции посещение пациента запрещено с целью предотвращения распространения инфекции. Пациенты, находящиеся в стационаре, могут использовать мобильный телефон и другие средства связи для общения с родственниками.
Родственники могут передавать пациентам продукты питания и личные вещи, однако существует ряд ограничений, которые необходимо уточнять в справочной службе больницы.
В России — 139 штаммов коронавируса. Какие из них самые опасные?
Штаммы коронавируса в мире
Заведующий лабораторией молекулярной вирусологии НИИ гриппа им. А. А. Смородинцева Андрей Комиссаров о вариантах коронавируса, циркулирующих в России и мире.
Основные штаммы, которые вызывают обеспокоенность в настоящее время:
— Alfa, британский штамм — B.1.1.7;
— Beta, южноафриканский штамм — B.1.351;
— Gamma, бразильский штамм — P1;
— Delta, индийский штамм — B.1.617.2.
Штаммы COVID-19 в России
В России циркулируют вирусы SARS-CoV-2, принадлежащие к различным генетическим линиям. Всего выявлены представители 139 из 1296 линий (штаммов) по классификации PANGO — самой дробной из известных систематизаций штаммов.
Не для всех регионов есть достаточные объемы данных. По ряду регионов есть большой объем данных, но для большего числа регионов данные фрагментарные. Наиболее охвачены генетическими исследованиями Санкт-Петербург, Москва, Екатеринбург, Свердловская область (в 2020 году также Омская область).
Британский штамм B.1.1.7 циркулирует в России с начала 2021 года. Его доля росла, однако с появлением индийского штамма, рост как минимум прекратился, и можно предположить, что доля этого штамма будет снижаться. И то, что мы видим по данным Великобритании, показывает, что конкурентную борьбу с индийском штаммом британский проигрывает.
Линия АТ.1 (B.1.1.370.1) — северо-западный вариант коронавируса. Это линия, эндемичная для России. Возникла на северо-западе страны, первые образцы выявили в январе-феврале 2021 года в Псковской области и Санкт-Петербурге.
Интересная своеобразным, нетипичным, уникальным набором замен. Особый интерес представляют замены в спайк-белке. Такого не встречается ни в каких других коронавирусах.
Он распространен на данный момент в Санкт-Петербурге, Ленинградской, Псковской, Новгородской областях, Москве и Белгородской области.
Случаи заражения этим штаммом зарегистрированы также в Финляндии, Германии, Великобритании, США и Израиле.
По данным ПЦР-скрининга, около 16% госпитализированных пациентов в КИБ им.Боткина в мае этого года были заражены именно этим штаммом.
С появлением индийского штамма доля AT.1 начала снижаться, но пока не упала до нуля.
Линия B.1.1.523. Количество штаммов этой линии медленно, но нарастает. В основном он распространен в Москве, Центральном Федеральном округе, также отдельные образцы выявили в Санкт-Петербурге, Свердловской области и Ставропольском крае.
Частота южноафриканского штамма B.1.351 в России очень низкая.
Как меняется ситуация в 2021 году
В начале 2021 года основными в России были родительская линия B.1.1 и дочерние, эндемичные для России, B1.1.317, B.1.1.397, и в очень небольших количествах наблюдался британский штамм B.1.1.7.
Дальше ситуация менялась. Эндемичные российские линии сходили на нет, количество британского штамма постепенно увеличивалось.
Возникла новая российская эндемичная линия AT.1 (северо-западный штамм), получившая также распространение и в других странах.
Начиная со второй половины апреля, после первых случаев завоза индийского штамма B.1.617.2 в Россию, начало увеличиваться число выявляемых случаев заражения именно этим штаммом.
Индийский штамм в России
Индийский штамм зарегистрирован в 63 странах. Он характеризуется важными заменами в спайк-белке.
Сейчас происходит очень быстрое увеличение доли этого вируса, и эта ситуация характерна не только для отдельных регионов нашей страны, но также и для Великобритании, например, где этот штамм очень активно вытесняет британский штамм.
Это штамм, вызывающий наибольшую обеспокоенность как глобально, так и в частности, в масштабах России, где в ряде регионов он очень быстро вытесняет другие.
Эффективность «Спутник V» против новых штаммов
Вируснейтрализующее свойство может снижаться для различных штаммов, что может приводить к небольшому повышению заражений с легким течением болезни, но при этом нельзя говорить о серьезном снижении или полном отсутствии эффективности вакцины.
Риск перенести заболевание в среднетяжелой и тяжелой форме у получивших две дозы вакцины «Спутник V» в случае заболевания в 14 раз ниже, чем у невакцинированных.
Откуда появились человеческие коронавирусы?
Откуда появились человеческие коронавирусы?
Межвидовые контакты приводят к зоонозам
коллаж автора статьи (изображения из открытых источников)
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Недавно среди людей распространилась новая коронавирусная инфекция. В результате началась крупнейшая за последнее время пандемия. Судя по всему, это явление было вызвано случайным, но в то же время закономерным попаданием в нашу популяцию из мира животных уже седьмого по счету коронавируса. Часто ли такое происходит и почему?
Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021
Эта работа опубликована в номинации «Вирусы и микроорганизмы» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.
Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.
Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.
Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Надо признаться: мы не знаем, сколько вирусов существует в природе. Сейчас известно 6590 видов этих облигатных внутриклеточных паразитов. Но, по некоторым осторожным оценкам, только среди млекопитающих могут циркулировать сотни тысяч пока не описанных видов вирусов [1]. Отмечу, что разнообразие живого мира, мягко говоря, не ограничивается одним классом позвоночных животных. Безусловно, неизвестные вирусы способны вызывать заболевания человека. Самое грустное в том, что даже при наличии известной геномной последовательности (а чаще всего сиквенса нет — объект-то неизвестный!) невозможно сказать, насколько опасен тот или иной вирус. Таким образом, неизвестно даже примерное число вирусов, потенциально способных приводить к эпидемиям или пандемиям.
Чем чаще и тяжелее протекает инфекция, тем больше ресурсов вкладывают в изучение аспектов взаимодействия патогена с организмом человека. Из понимания этих деталей возникают идеи для разработки лекарств. Сейчас эффективно и специфично можно вылечить или предотвратить примерно 20 вирусных заболеваний, от которых погибало или погибает много людей (например полиомиелит и бешенство). Но наше знание даже, казалось бы, хорошо изученных объектов весьма обрывочно. Например, десятки, если не сотни, научных групп много лет активно изучают вирус полиомиелита. Структуру генома и вирусные белки описали десятилетия назад. А в 2019 году внезапно нашли еще один белок, облегчающий распространение вируса в клетках кишечного эпителия [2].
Сейчас активно разрабатывают методы специфической терапии еще примерно 20 болезней, которые вызывают вирусы (например ВИЧ или SARS-CoV-2). Но это лишь верхушка айсберга: около 200 других вирусов (например лиссавирус Иркут [3] или тоготовирус Бурбон [4]) приводят к заболеваниям человека разной степени тяжести. Про них по большей части можно сказать только то, что:
Более того, есть страшная статистика. Когда человек умирает от вирусного энцефалита (воспаления головного мозга, вызванного вирусной инфекцией), в 60% случаев конкретный возбудитель заболевания остается неизвестным [5].
Один и тот же вирус у разных видов приводит к разным состояниям организма. Смертельно опасный для кошек патоген может либо никак не размножаться в собаках, либо распространиться в собачьей популяции, не вызывая тяжелых симптомов. При этом если в среднем по популяции инфекция не передается следующему носителю до «освобождения от патогена», то болезнь самоискореняется. А в обратном случае — вирус закрепляется в новой экологической нише, то есть в новом виде. После межвидового перескока популяции одного вируса оказываются изолированными друг от друга. Рано или поздно это приводит к образованию из одного предкового варианта отличающихся потомков, адаптированных к распространению в разных животных. Таким образом, у каждой группы животных в каждой временнóй точке есть десятки, а скорее сотни «своих» адаптированных вирусов. И такая картина не является постоянной — периодически происходят заносы новых инфекций, а старые могут исчезнуть. На самом деле всё еще сложнее, потому что для каждой изолированной группы одного вида есть свой уникальный набор адаптированных патогенов, которые могут быть смертельно опасными для другой изолированной группы того же вида.
Возможность межвидовой передачи вирусов зависит от интенсивности контактов между разными животными [6]. Например, число контактов между людьми и летучими мышами считается небольшим: летучих мышей, как правило, не содержат в качестве домашних животных и не разводят для употребления в пищу. Тем не менее в некоторых регионах мира этих животных едят. В рационе почти половины жителей деревень на юге Камеруна присутствуют летучие мыши [7]. Летучие мыши этого региона — естественные резервуары филовирусов и хенипавирусов, вызывающих такие опасные заболевания, как лихорадка Эбола [8] и инфекция Нипах [9]. Таким образом, прямая передача вируса от летучих мышей к людям возможна, что периодически и происходит в разных уголках земного шара.
Инфекции «зоологического» происхождения, то есть попадающие в нашу популяцию от животных, называют зоонозами [10]. Если не все, то, пожалуй, большинство вирусных заболеваний человека либо когда-то были зоонозами, начавшими передаваться от человека к человеку (например, гриппом [11] человек может заразиться от другого человека), либо остаются зоонозами, которыми можно заболеть в результате контакта с животным (а еще грипп может передаться человеку от свиньи или утки). Иногда инфекция совершает межвидовой перескок не напрямую, в результате контакта человека с «естественным резервуаром», а через «промежуточного хозяина» инфекции. Так, дикие водоплавающие птицы — это естественный резервуар всех вирусов гриппа типа А [12]. Замечу, что иногда разводимые человеком животные контактируют со своими дикими сородичами. Например, домашняя птица зачастую находится в свободном выгуле, при котором возможно взаимодействие с дикими утками. В результате зараженная домашняя утка может инфицировать других сельскохозяйственных животных, которых мы едим и разводим. Вирусом гриппа друг от друга могут заражаться люди, свиньи, лошади, норки, тюлени, собаки, курицы и другие позвоночные животные [13]. В 2009 году произошла пандемия, вызванная вирусом гриппа А H1N1. Этот патоген попал в человеческую популяцию от свиней [14].
Не всегда заражение человека новым вирусом приводит к развитию пандемии. Если никакой болезни нет, то из-за отсутствия жалоб и симптомов никто и не узнает, что случилась «неудачная», или абортивная инфекция. Но иногда люди заражаются зоонозами, которые затем циркулируют без участия животных (грипп, ВИЧ-инфекция, лихорадка Эбола, COVID-19).
Возможность распространения патогена зависит от многих факторов. Например, вирус бешенства передается при ослюнении раневой поверхности. Такой способ делает возможным циркуляцию бешенства среди лисиц [15]. Но заражение человека бешенством от другого человека в литературе не описано — у людей в норме не принято кусать друг друга. По этой причине бешенство было и будет оставаться классическим примером зооноза для людей. Отмечу, что эта болезнь не всегда циркулировала в популяции плотоядных животных.
Хуже обстоит ситуация с респираторными инфекциями, которые могут передаваться при чихании, кашле или даже простом разговоре. Возможность возникновения эпидемии зависит от влияния среды обитания патогена на распространение инфекции. Под «средой обитания патогена» подразумевают совокупность большого числа социальных, географических и эпидемиологических факторов. Например, в различных сообществах люди предпочитают соблюдать разную дистанцию при разговоре. Это влияет на распространение инфекций, передающихся воздушно-капельным путем. Климатические условия в разных регионах неодинаковы. Сезонность в распространении гриппа, судя по всему, обусловлена колебаниями абсолютной влажности [16]. Кроме того, на вероятность передачи инфекции влияют принятые регуляторными организациями меры эпидемиологического контроля. Набор таких факторов уникален для каждого отдельного региона, что приводит к разной эффективности распространения инфекции.
Какие бывают коронавирусы и все ли они опасны для человека?
Cемейство Coronaviridae включает в себя два подсемейства. Подсемейство Letovirinae состоит из единственного вида Microhyla letovirus 1, недавно обнаруженного в лягушках [17]. Подсемейство Orthocoronavirinae состоит из четырех родов: Alphacoronavirus (19 видов), Betacoronavirus (14 видов), Deltacoronavirus (7 видов), Gammacoronavirus (5 видов) (рис. 1). До введения греческих букв в качестве приставок (альфа-, бета-, гамма-) рода называли классификационными группами номер 1, 2 и 3 соответственно [18]. После пересмотра номенклатурных деталей описали четвертый род вирусов, который по аналогии назвали дельтакоронавирусами. Коронавирусы могут поражать разных позвоночных животных (куриц, индеек, собак, свиней, дельфинов, китов, грызунов, летучих мышей, верблюдов и других).
Рисунок 1. Филогенетические взаимоотношения избранных представителей подсемейства Orthocoronavirinae. Названия вирусов, описанных у человека, выделены жирным шрифтом.
Неизвестно, какие из коронавирусов потенциально способны распространиться в нашей популяции, а какие — нет. Более того, непонятна даже доля уже обнаруженных коронавирусов: тут можно предположить любое значение в диапазоне между 0 и 100 процентами. При этом даже родственные коронавирусы могут распространяться между людьми с разной эффективностью. Например, SARS-CoV и SARS-CoV-2 принадлежат к одному виду коронавирусов [19]. SARS-CoV — это аббревиатура от Severe Acute Respiratory Syndrome CоronaVirus, то есть вызывающий тяжелый острый респираторный синдром коронвирус (ТОРС-КоВ). После вспышки атипичной пневмонии 2002–2004 годов у диких животных обнаружили сотни вирусов, которые, согласно филогенетическому анализу, принадлежали к этому же виду. Совокупность таких патогенов обозначили как родственные SARS-CoV. К февралю 2020 года стало понятно, что ранее неизвестный представитель SARS-related coronavirus вызывает человеческую респираторную инфекцию. Всемирная организация здравоохранения и международный комитет по таксономии вирусов предложили назвать коронавирусную инфекцию, начавшуюся в 2019 году, аббревиатурой COVID-19 (Coronavirus disease 2019), а возбудителя болезни — SARS-CoV-2 соответственно. Два человеческих SARS-коронавируса (то есть два варианта одного вида) приводят к разным заболеваниям. В летучих мышах циркулируют другие представители этого вида, случаи заражения человека которыми пока не описали. Пандемический потенциал этих вызывающих SARS коронавирусов неясен, но вызывает серьезные опасения. Сейчас известно, что люди заражались коронавирусами животных как минимум семь раз.
Альфакоронавирусы NL63 и 229E, а также бетакоронавирусы HKU1 и OC43 вызывают до 30% случаев острых респираторных заболеваний (ОРЗ) человека [20]. Чаще всего связанные с этими четырьмя коронавирусами болезни протекают легко и без серьезных последствий. К сожалению, иногда происходят осложнения. В качестве примера можно привести внутрибольничную вспышку бетакоронавируса OC43 летом 2003 года в Канаде, в результате которой погибло 8% пожилых пациентов [21]. В другом случае альфакоронавирус NL63 вызвал тяжелые пневмонии и острые бронхиты у детей в Китае, что привело к госпитализации с благополучным исходом [22]. После подобных сообщений становится непонятно, насколько все-таки безопасны «обычные» человеческие коронавирусы. Возможно, что это просто малоизученная тема. Кроме того, прямо сейчас кто-то из нас может быть носителем пока не описанного пятого «обычного» коронавируса. Но так как серьезных симптомов нет, то носитель не побежит обращаться в больницу, а просто передаст заразу следующему человеку. А даже если вирусосодержащий материал каким-то чудом попадет в клинико-диагностическую лабораторию, то результаты анализа будут отрицательными — стандартизированные наборы реагентов детектируют лишь известные вирусы. Открытие же новых вирусов возможно только при кооперации врачей, грамотно распознающих вирусосодержащий материал, и исследователей, способных секвенировать неизвестные вирусы. Например, HKU1, попавший в человеческую популяцию примерно 70 лет назад, обнаружили только в 2005 году [23].
Современные методы филогенетического анализа позволяют датировать происхождение той или иной группы вирусов. Грубо говоря, время появления вируса в новом виде животного зашифровано в количестве и качестве возникших изменений в нуклеотидной последовательности патогена в сравнении с вирусом промежуточного хозяина. Последний общий предок вызывающих ОРЗ человека коронавирусов NL63, 229E, OC43 и HKU1 существовал примерно 650, 200, 130 и 70 лет назад соответственно [24]. Это значит, что ориентировочно в это время новые коронавирусы попадали в популяцию наших пращуров. В результате могли возникать пандемии (см. врезку) заболеваний. Напомню, что молекулярные методы диагностики вошли в широкую практику относительно недавно. До этого момента установить точную причину той или иной «серой хвори» было практически невозможно. При этом надо понимать, что варианты вируса, которые существовали, например, 130 лет назад, отличались от знакомых нам сейчас потомков этих предковых форм. А разные варианты вирусов могут восприниматься организмом по-разному.
Что вызвало пандемию «Русского гриппа» 1890–1891 годов?
Новые респираторные инфекции не раз возникали в истории человечества, но про них мало что известно. Например, в 1889–1890 годах произошла пандемия похожего на грипп заболевания. Первые описанные случаи инфекции зарегистрировали на территории современного Узбекистана в мае 1889 года [25], [26]. Затем заболевание постепенно распространилось по пути следования железных дорог. В октябре в Санкт-Петербурге зафиксировали первые случаи респираторной инфекции. В декабре болезнь распространилась в столицах европейских стран. Спустя несколько месяцев зафиксировали вспышки в Северной Америке и Африке. Точное число пострадавших во всем мире неизвестно. Кроме того, после первой вспышки, случившейся осенью 1890 — весной 1891 гг., было как минимум две других. Только в Британии суммарно погибло не менее 125 000 человек [27]. В литературе эту инфекцию часто называют «Русским гриппом», хотя до сих пор непонятно, был ли это действительно грипп. Респираторные инфекции вызывают разные патогены. Существует три спекулятивные гипотезы о возможном возбудителе пандемии 1889–1890 годов. В 1958 году показали, что у 22% голландцев, родившихся в 1868–1877 годах, есть антитела к вирусу гриппа H2N2. У более молодых людей таких антител практически не было [28]. Результаты аналогичных серологических исследований допускают участие вируса гриппа H3N8 в развитии пандемии 1889–1890 годов [16]. В то же время последний общий предок человеческого коронавируса OC43 и его «ближайшего родственника», коровьего коронавируса, существовал как раз примерно в 1890 году [29]. Знания о клинической картине протекания «Русского гриппа» обрывочны. По некоторым данным, неврологические симптомы были более выражены по сравнению с другими вспышками гриппа [30]. Следует отметить, что РНК респираторного коронавируса OC43 обнаруживали в мозговой ткани пациентов с неврологическими патологиями чаще, чем у людей без таких патологий [31]. Таким образом, хотя причина возникновения пандемии «Русского гриппа» не может быть установлена достоверно из-за отсутствия сохранившегося биологического материала, нельзя исключить случайного заражения человека от коровы коронавирусом в мае 1889 года в Узбекистане.
Естественным резервуаром предков бетакоронавирусов HKU1 и OC43 были грызуны, а предков альфакоронавирусов NL63 и 229E — летучие мыши (рис. 2) [32]. Промежуточными хозяевами OC43 считаются коровы, а 229E — альпаки [25]. Такие выводы получают при сравнении нуклеотидных последовательностей патогенов. Практически идентичные последовательности геномов вирусов, выделенных из разных видов животных, показывают недавнюю межвидовую передачу вируса. Отсутствие же очень похожих последовательностей вирусов в разных видах говорит лишь о незнании реального распространения патогена в окружающей среде.
Рисунок 2. Летучие мыши — это естественные резервуары NL63, 299E, SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2, а грызуны — естественные резервуары HKU1 и OC43. Коровы, альпаки, циветы и верблюды — промежуточные хозяева OC43, 229E, SARS-CoV и MERS-CoV соответственно. Промежуточные хозяева HKU1, NL63 и SARS-CoV-2 неизвестны из-за неполноты знаний экологии коронавирусов.
рисунок автора статьи
В XXI веке произошло три случая заражения человека коронавирусами животных, в результате которых инфекция начала циркулировать в нашей популяции. Все три вируса относятся к бетакоронавирусам.
SARS-CoV
В 2002–2004 годах в Китае случилась вспышка атипичной пневмонии. Это заболевание назвали SARS. Эпидемия началась в ноябре 2002 года в южной провинции Гуандун, откуда быстро распространилась на соседние территории. Последний случай первой вспышки SARS зафиксировали в июне 2003-го. Всего заболело примерно 8000 человек, 9% погибло [33]. Следует отметить, что в конце 2003 года, спустя полгода после завершения эпидемии, в Китае произошли новые заражения SARS [33]. Вторую вспышку быстро локализовали, заболели всего четыре человека. Природным резервуаром SARS-CoV оказались летучие мыши. От летучих мышей заразились циветы — промежуточные хозяева коронавирусной инфекции, через контакт с которыми SARS-CoV попал в человеческую популяцию [32].
MERS-CoV
Второй случай возникновения способного к передаче от человека к человеку коронавируса произошел на Аравийском полуострове. Инфекцию назвали MERS, то есть Middle East Respiratory Syndrome, или ближневосточный респираторный синдром. Эту болезнь вызывает коронавирус MERS-CoV. Конкретное время начала эпидемии остается загадкой: называют сроки от ноября 2009 года до апреля 2012 года [34]. Всего, по данным ВОЗ, на 31 января 2020 года были лабораторно подтверждены 2506 случаев в 27 странах. Максимальное число заражений произошло в 2013–2015 годах, однако эпидемия продолжается до сих пор. Заболевание протекает как бессимптомно, так и с развитием тяжелой пневмонии, септическим шоком и полиорганной недостаточностью, что приводит к смерти примерно в 36% случаев [35]. Естественным резервуаром предковых форм MERS-CoV оказались летучие мыши, а промежуточными хозяевами — верблюды. Антитела к MERS-CoV у верблюдов обнаружили в архивном биологическом материале, собранном в 1983 году. Это значит, что не позднее 1983 года вирус попал в популяцию верблюдов, которые стали промежуточными хозяевами [32]. Заражение человека от верблюда вирусом MERS-CoV происходило много раз, то есть MERS продолжает оставаться инфекцией зоологического происхождения (зоонозом). Передача вируса от человека к человеку тоже возможна, но считается недостаточно эффективной для развития пандемии [35]. Тем не менее при нарушении эпидемиологических норм возможно успешное распространение MERS-CoV в человеческой популяции. Например, в 2015 году гражданин Южной Кореи путешествовал по странам Аравийского полуострова. После возвращения домой у пациента поднялась температура и появился кашель. Больной посетил три больницы, где находился в переполненных помещениях, ожидая своей очереди к врачу [36]. Всего в результате единственного завоза MERS-CoV в Южную Корею заболели 186 человек, 38 из них погибли. Эпидемия продлилась два месяца. Вспышку удалось локализовать за счет составления общей сети распространения инфекции, выявления возможных контактов и последующего карантина двух десятков тысяч человек [37].
SARS-CoV-2
Согласно филогенетическому анализу, SARS-CoV-2 попал в человеческую популяцию в конце ноября — начале декабря 2019 года [38], [39]. Судя по всему, это было единичное случайное событие. SARS-CoV-2 вызывает COVID-19 [40]. SARS-коронавирусы чаще всего циркулируют в летучих мышах, которые являются естественными резервуарами этих патогенов. Пандемический потенциал других SARS-коронавирусов неясен, но вызывает серьезные опасения.
Филогенетически ближайший к SARS-CoV-2 коронавирус RaTG13 обнаружили у летучей мыши в китайской провинции Юннань [41]. Число идентичных нуклеотидов между геномами этих двух вирусов составляет приблизительно 96%. Четыре процента различий — это довольно много. Последний общий предок SARS-CoV-2 и RaTG13 существовал десятки лет назад: за один год в геноме возникает примерно 0,08% мутаций. Некоторые участки поверхностного белка SARS-CoV-2 больше похожи на соответствующие регионы коронавируса, выделенного из панголинов [39]. Это говорит лишь о том, что сейчас не известны практически идентичные SARS-CoV-2 последовательности геномов вирусов, выделенных не из человека. Значит, промежуточный хозяин SARS-CoV-2, от которого заразился нулевой пациент, пока неизвестен. Отметим, что геномы коронавирусов, выделенных из цивет и верблюдов, практически идентичны геномам SARS-CoV и MERS-CoV соответственно. В результате промежуточный хозяин двух предыдущих человеческих коронавирусов был быстро определен. Есть надежда, что секвенирование вирома животных того региона, где началась пандемия, покажет промежуточного хозяина SARS-CoV-2 [39].
По разным оценкам, в результате предыдущей пандемии (гриппа в 2009 году) погибли десятки [42] или сотни [43] тысяч человек. А от все еще продолжающейся пандемии COVID-19 по данным на июль 2020 года умерли сотни тысяч пациентов. К сожалению, пока не наступило то время, когда можно было бы оценить итоговый урон, нанесенный человечеству этой коронавирусной инфекцией. В текущей ситуации больше всего пугает неизвестность нового патогена. Аспекты взаимодействия SARS-CoV-2 с хозяином на молекулярном, клеточном, тканевом, организменном и популяционном уровнях остаются предметом активного изучения, которое, по сути, началось лишь несколько месяцев назад. Очень многие детали неясны. Например, NL63 можно повторно обнаружить в пациенте спустя несколько месяцев после первого выздоровления [44]. Непонятно, насколько подобная особенность характерна для других человеческих коронавирусов. Другая деталь — существует феномен антитело-зависимого усиления (antibody-dependent enhancement, ADE) инфекции, при котором болезнь протекает тяжелее, если в организме уже есть антитела к возбудителю. Эту особенность наблюдали для вирусов Эбола, Зика, Денге, SARS-CoV [45]. Роль ADE в патогенезе COVID-19 сейчас активно изучается. Кроме того, для HKU1 и OC43 показана сезонность в распространении инфекции [46]. Но для SARS-CoV-2 сейчас отсутствует понимание вклада этого важнейшего фактора, прошло слишком мало времени. Для ответа на эти и многие другие вопросы потребуются годы кропотливой работы тысяч исследователей. Но, несмотря на то, что очень многого мы пока не знаем, некоторые факты уже известны. Например, концентрация SARS-CoV-2 при COVID-19 в верхних дыхательных путях на несколько порядков выше, чем у SARS-CoV при SARS [47]. Значит, SARS-CoV-2 эффективнее реплицируется в глотке, что приводит к более интенсивному распространению респираторной инфекции.
Заключение
Набор вирусов, циркулирующих в каждом виде животных, уникален. Такая совокупность патогенов постоянно меняется со временем. Периодически происходит межвидовой перескок вируса, что может приводить к непредсказуемым последствиям. Люди не раз заражались коронавирусами от разных животных: например, четыре коронавируса, начавшие циркулировать в человеческой популяции давно, вызывают «обычные» ОРЗ. Но остается загадкой то, как происходила адаптация этих вирусов к циркуляции в новом виде много лет назад. Недавно три других коронавируса обнаружили в человеке. SARS-CoV вызвал быстро локализованную вспышку атипичной пневмонии в Китае. На Аравийском полуострове уже почти десять лет регистрируют случаи заражения человека MERS-CoV от верблюдов, что не приводит к развитию пандемии. Седьмой описанный человеческий коронавирус, SARS-CoV-2, вызвал пандемию, которая началась в конце 2019 года. Судя по всему, появление новых зоонозных инфекций, которые начинают распространяться между людьми, — это случайное, но в то же время закономерное событие.