Есть ли свидетельства вируса собачьей чумы в новом мире до прибытия европейцев?
Решение вопроса хронологии вируса собачьей чумы (ВСЧ) в Новом Свете требует оценки эпидемиологии и патофизиологии заболевания.
ВСЧ вызывает пожизненный иммунитет после одной инфекции, что означает, что ВСЧ может быть сохранен как эндемическая инфекция в пределах географического региона только при наличии большой популяции с достаточно высоким уровнем рождаемости, чтобы обеспечить постоянное снабжение молодых чувствительных особей.
Когда собачья чума сохраняется в популяциях домашних собак, она часто заражает щенков в уязвимый период после ослабления пассивного иммунитета от материнских антител (10-12 недель).
Это также совпадает с развитием постоянных зубов, которые возникают между 3-7 месяцами (резцы и клыки: 3-4 месяца, предмолярные: 4-6 месяцев, молярные: 5-7 месяцев).
Современные исследования естественных и экспериментальных инфекций ВСЧ задокументировали крупные цитоплазматические вирусные включения и многоядерные гигантские клетки, характерные для заболеваемости амелобластами через 16 дней после инфицирования ВСЧ, что соответствует высокой температуре и системной виремии, приводящей к инфицированию широкого спектра клеток всего организма.
Как и при заражении других тканей, ВСЧ попадает и реплицируется в восприимчивой клетке, вызывая лизис и высвобождение вирусных частиц, которые затем заражают окружающие клетки для продолжения инфекционного цикла.
Этот прогрессивный цикл приводит к мультифокальным и расширяющимся поражениям, подобным бляшкам, и продолжается до тех пор, пока вирус не будет сдерживаться иммунным ответом путем выработки нейтрализующих антител примерно в течение двух недель после инфицирования.
У собак, инфицированных ВСЧ как щенков, которые восстанавливаются и выживают до взрослого возраста, эти вызванные вирусом поражения многочисленны и варьируются от фокальной депрессии до крупных, часто сегментарных, неправильных дефектов эмали.
Поскольку развитие зубов у собак происходит в течение ограниченного периода времени, то есть в период, когда щенки особенно уязвимы к инфекции ВСЧ, часто страдают многие или даже все постоянные зубы собак, инфицированных в щенячьем возрасте, и поражения являются большими и чаще всего характеризуются круговым вмешательством всей коронки, а не ям или линий.
Сегодня, по оценкам, 2-20% собак из регионов с эндемической чумой имеют типичные поражения эмали.
Следовательно, отсутствие таких отличительных повреждений в большом количестве образцов из исторического места, в котором человеческая популяция содержала домашних собак, дает косвенные, но убедительные доказательства того, что эндемической собачьей чумбы в то время и в том месте не было в популяции собак.
Есть ли доказательства того, что ВСЧ инфицировал людей в прошлом?
Высокие темпы мутаций, продолжающиеся межвидовые инфекции и изменения в селекционном давлении вследствие использования вакцин и циклической эпидемиологической динамики как вирус кори человека, так и ВСЧ создали многочисленные узкие места в популяциях, которые устранили генетическую изменчивость вируса и тем самым затрудняют определение эволюционных отношений.
Подобная очистка приводит к локальному вымиранию вирусов, что еще больше затрудняет определение эволюционной истории.
Альтернативный подход к молекулярному сравнению заключается в оценке частоты использования кодона.
Этот метод может быть использован для сравнения общих закономерностей, а не для сравнения строгих гомологий последовательности.
Параметр основан на избыточности генетического кода, учитывая, что для 20 аминокислот существует 64 возможных кодона. Кодоны, используемые для специфических аминокислот, различаются в зависимости от вида и гена внутри вида.
Таким образом, они подвергаются давлению при выборе. Измерения могут пролить свет на эволюционные взаимосвязи между вирусами и определить степень адаптации патогенов к хозяину.
Проведенный анализ семи вирусных белков современного североамериканского штамма ВСЧ показывает, что относительная адаптивность использования кодона, которая коррелирует использование кодона с его изобилием в данном виде, является наиболее высокой для человеческого организма и достигает значения для всего, кроме неструктурного белка.
Анализ последовательности распространения вируса фоциновой чумы (ФЧС), возникшего в 1988 году в качестве причины широкомасштабных эпидемий у тюленей, показывает, что он более тесно связан с ФЧС, чем с другими патологическими вирусами.
Сохранение человеческих и собачьих закономерностей в новом виде указывает на низкую селекционную нагрузку на болезнетворные вирусы для адаптации к КУБ их новых хозяев.
Одной из возможных причин этого является общее сходство между млекопитающими в КУБе, что означает, что адаптация заболевающего вируса к КУБу одного из млекопитающих может способствовать продуктивному заражению других млекопитающих.
Экспериментально установлено, что оптимизация каждого из генов ВСЧ и вируса кори человека для человеческого КУБ также увеличила их оптимизацию для собачьего КУБ, а для некоторых генов увеличила экспрессию вирусных белков.
Хотя эти результаты не являются окончательными, поскольку только современные вирусы могут быть проанализированы, они позволяют предположить, что использование кодона ВСЧ ближе к человеческому КУБ, чем к собачьему КУБ, поскольку он или его предшественник, скорее всего вирус кори человека, был изначально адаптирован к человеку.