Найти в Дзене
Биомолекула

Посчитать вирусы!

Оглавление

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.

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.

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 или тоготовирус Бурбон) приводят к заболеваниям человека разной степени тяжести.

Про них по большей части можно сказать только то, что:

  • нуклеотидная последовательность известна;
  • это опасно.

Более того, есть страшная статистика.

Когда человек умирает от вирусного энцефалита, в 60% случаев конкретный возбудитель заболевания остается неизвестным.

Вирусный энцефалит — воспаление головного мозга, вызванное вирусной инфекцией.

Один и тот же вирус у разных видов приводит к разным состояниям организма.

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.

Смертельно опасный для кошек патоген может либо никак не размножаться в собаках, либо распространиться в собачьей популяции, не вызывая тяжелых симптомов.
Смертельно опасный для кошек патоген может либо никак не размножаться в собаках, либо распространиться в собачьей популяции, не вызывая тяжелых симптомов.

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.

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.

Летучие мыши этого региона — естественные резервуары филовирусов и хенипавирусов, вызывающих такие опасные заболевания, как лихорадка Эбола и инфекция Нипах.

 Летучие мыши — это естественные резервуары NL63, 299E, SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2, а грызуны — естественные резервуары HKU1 и OC43.
Летучие мыши — это естественные резервуары NL63, 299E, SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2, а грызуны — естественные резервуары HKU1 и OC43.

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.

Если не все, то, пожалуй, большинство вирусных заболеваний человека либо когда-то были зоонозами, начавшими передаваться от человека к человеку, либо остаются зоонозами, которыми можно заболеть в результате контакта с животным .

Например, гриппом человек может заразиться от другого человека, 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.

Межвидовые контакты приводят к зоонозам
Межвидовые контакты приводят к зоонозам

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.

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.

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.

Путей распространения вирусной инфекции много
Путей распространения вирусной инфекции много

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.

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.

Биомолекула благодарит вас за то, что вы прочитали эту статью до конца.

Будем рады вашим лайкам и подписке на наш канал —здесь мы рассказываем много интересного из мира науки! 💚

Наука
7 млн интересуются