Грипп птиц и его (не) естественная история
– Появление и распространение новых опасных для человека вирусов птичьего гриппа (группа А) связано с увеличением масштабов птицеводства, особенно в развивающихся странах. Высокопатогенные для домашних птиц вирусы появлялись и раньше, однако сегодня мы создали гораздо более благоприятные, чем когда-либо, условия для их ускоренной эволюции и распространения. До недавнего времени птичий грипп не рассматривался в качестве серьезной проблемы для здравоохранения. Но события последнего десятилетия все чаще ставят этот вопрос на повестку дня.Китайский вирус H7N9 роднит с H5N1 способность заражать людей, причем с весьма значительным уровнем летальности. Однако, в отличие от последнего, новый грипп «невидим» для клинического ветеринарного надзора, так как у птиц он не вызывает никаких признаков болезни. Означает ли это, что призрак пандемии вновь бродит по Поднебесной? Не стоить сгущать краски, но и недооценивать риски нельзя. На сегодняшний день мы имеем второй случай массового распространения зоонозного (способного поражать людей) вируса птичьего гриппа, – а это уже тенденция...
Некоторые ученые считают, что исходная ниша вирусов группы А в природе – почва и водоемы, а их первичные хозяева – одноклеточные организмы. Согласно этой гипотезе, некоторые вирусы, попадая в организм водно-болотных птиц, адаптируются к размножению в кишечнике и переходят к «теплокровному» существованию. Таково ли начало пути птичьих вирусов или нет – еще предстоит выяснить. С практической же точки зрения важно, что уже существует огромное количество субтипов и вариантов вирусов, прекрасно приспособленных к циркуляции в популяцях диких и домашних водоплавающих птиц. Обычно из кишечника, основного места репликации таких вирусов, вместе с фекалиями они попадают в воду и заражают других птиц алиментарным путем. Именно поэтому основную роль в размножении, распространении и увеличении разнообразия вирусов птичьего гриппа играют птицы, связанные с водоемами. Следует понимать, что альянс «водоплавающие птицы – вирусы гриппа» уже милионы лет существует лишь благодаря динамическому равновесию и постоянной совместной эволюции членов этой паразитарной системы. Вирусы птичьего гриппа находятся в состоянии вечного «перемешивания» и изменения своих свойств, чтобы соответствовать сложному и непоседливому образу жизни своих многочисленных хозяев. Время от времени в результате мутаций, реассортации, взаимодействия с иммунной системой птиц, действия факторов внешней среды, вакцинации и др. появляются вирусы с неординарными свойствами, в том числе – высокопатогенные (смертельные для птиц) и/или зоонозные (опасные для человека).
Вирусам, как и любым другим паразитам, невыгодно убивать своих диких хозяев. Поэтому в природе постоянно происходит селекция относительно безвредных вариантов. Такие вирусы имеют явное эволюционное премущество, так как они могут использовать птиц в качестве троянских коней для своего постоянного распространения и проникновения во все новые и новые популяции. А высокопатогенные вирусы-убийцы обречены на краткосрочную циркуляцию и, в конечном счете, на вымирание. Однако надеяться, что этот механизм так же сработает в птицеводческом секторе, не стоит.
– Вирусы становятся убийцами в результате циркуляции в таких условиях, при которых отсутствует давлениеестественного отбора в сторону снижения патогенности, – дает научное объяснение Сергей Хоменко. – Особенно благоприятны для этого крупные птицекомплексы и регионы, в которых особенно высока плотность птицепоголовья, как, например, Китай и в целом Юго-Восточная Азия. Здесь вирусу нет необходимости «трудиться», т.е. искать способы распространения и сохранения в период между сезонными эпидемиями. Ему помогают своими действиями люди. Получается, что патоген может позволить себе убивать хозяина без особых последствий для собственного выживания. Главное условие, чтобы гибель птиц наступала после того, как вирус успел передаться следующей жертве. Выражаясь языком эпидемиологии, для этого вирусу нужно иметь выское репродуктивное число, т.е. одно больное животное должно заражать больше одного здорового. Вирус-убийца может уничтожить полностью все поголовье, но благодаря хозяйственным и торговым связям будет способен распространяться все шире и шире. В природных условиях такая стратегия была бы бесперспективной, а в агроэкосистеме современного птицеводства подобные вирусы находят для себя весьма благоприятную экологическую нишу. Однако и «обычные», низкопатогенные вирусы птичьего гриппа тоже неплохо чувствуют себя в птицеводческом секторе. К слову, по исследованиям китайских ученых, до половины птиц, продающихся на рынках Южного Китая, переболели какой-либо из самых распространенных разновидностей вируса группы А, а каждая десятая птица – вирусопозитивна, т.е. потенциально заразна.
Россия выставляет возможные барьеры инфекциям: на российско-китайской границе приезжих из КНР проверяют врачи-эпидемиологи. Птицефабрики соседствующих с Поднебесной регионов перешли на особый режим работы. Однако риск проникновения новой разновидности птичьего гриппа в нашу страну сохраняется, потому что обычных санитарно-эпидемиологических мер может оказаться недостаточно. Пример с панзоотией («пандемия» животных) H5N1 в 2005-2009 гг. показал, что даже высокопатогенные вирусы птичьего гриппа могут быстро путешествовать с континента на континент, по крайней мере в пределах Евразии и Африки. Было немало спекуляций по поводу роли диких водоплавающих птиц в этом процессе. Однако нужно предостеречь от упрощенного восприятия этой проблемы. Дикие птицы – это не «летающие птицефабрики», как думают многие ветеринары. Способность популяций диких птиц поддерживать циркуляцию патогенов-убийц, вроде H5N1, весьма ограничена в пространстве и времени. Большое видовое разнообразие и высокая мобильность диких птиц, более сложная возрастная структура, наличие иммунологического опыта, хищничество и естественный отбор – все это существенно усложняет жизнь «одомашненных» вирусов в природе.
Например, как показывают наблюдения за H5N1, вспышки этой инфекции чаще наблюдались в условиях пониженной влажности: в холодное или засушливое время года или в аридных районах (Кинхай-Тибетское нагорье, Монголия, Юг Западной Сибири). Не исключено, что в подобных условиях H5N1 более эффективно передается аэрозольным путем, как происходит с вирусами человеческого гриппа. Вообще, в Юго-Восточной Азии наблюдается тенденция к выходу вирусов птичьего гриппа «на сушу», т.е. возникновению штаммов, адаптированных к наземным птицам (курам, перепелам) и склонным к аэрозольной передаче. И это повод для беспокойства, так как аэрозолизированный вирус может проникать глубоко в легкие человека, что некоторые исследователи считают причиной столь высокой смертельности H5N1. Возможно, в этом кроется также и секрет «успешности» H7N9 в поражении человека. По последним экспериментальным данным, этот вирус также размножается в респираторном тракте птиц. Особенно большие его количества выделяют куры и перепела.
– Вирусы гриппа так устроены, что в них довольно часто происходят мутации и реассортации. Это обязательное условие для выживания патогена, иначе иммунная система хозяев научится его распознавать и обезвреживать. Вместе с геномом случайным образом меняются и свойства вируса, в том числе его болезнетворность, способность к выживанию в окружающей среде, приспособлению к новым хозяевам или передаче тем или иным способом. Все разнообразие вирусов проходит через сито естественного отбора. Выживает сильнейший – т.е. тот вирус, которому удается обеспечить непрерывность своего воспроизводства, – объясняет Сергей Хоменко. – И хотим ли мы того или нет, но сегодня таким «ситом», или, иначе говоря, генератором патогенов, является птицеводческий сектор Юго-Восточной Азии.
Является ли H7N9 фаворитом в эволюционной гонке птичих вирусов, или он просто случайно возник среди домашних птиц – пока непонятно. До сих пор компетентные службы Китая не смогли выявить ни одной фермы, где бы циркулировал этот субтип. Все случаи его регистрации имели место только на рынках живой птицы. Поэтому пока нет оснований считать, что этот вирус имеет какие-то особенные эволюционные преимущества, широко распространен в Китае и сможет шагнуть за его пределы, как случилось с H5N1. Если такое и произойдет, то в первую очередь его появления следует ждать в Индокитае. Наученная прошлым опытом, ветслужба Вьетнама активно отслеживает ситуацию и предпринимает встречные меры. Однако исключить того, что H7N9сможет распространиться и на север, в том числе в Российскую Федерацию, нельзя, так как у птиц по последним данным это – респираторная инфекция с «нулевой» патогенностью. Повторится ли сценарий, подобный распространению H5N1 дикими водоплавающими птицами в 2005-2006 гг., – покажет время. Пока у диких птицэтот вирус выявлен не был.
– Несколько лет назад планировался большой проект, – продолжает Сергей Хоменко. – Предполагалось наладить систему мониторинга вирусов птичьего гриппа среди диких околоводных птиц в сердце Евразии, в регионах, где перескаются пролетные пути водоплавающих птиц, зимующих в Азии, Европе и Африке. Планировалось организовать три летних (юг Западной Сибири, Казахстан, Киргизия) и три зимних стационара (на юге России, в Азербайджане, на Украине) для систематического массового отлова птиц и изучения циркулирующих среди них вирусов. Такая постоянно действующая система надзора могла бы служить для раннего оповещения России, стран СНГ и Западной Европы о появлении новых вирусов, подобных H5N1 или H7N9, на путях миграции околоводных птиц. Да и с точки зрения изучения экологии и эволюции вирусов птичьего гриппа в этой части планеты такой проект был бы очень актуальным.Когда отступил «первый» птичий грипп, идея стала казаться донорам неактуальной. Но новые вспышки в Китае заставляют снова задуматься о необходимости таких исследований. Проект, безусловно, задумывался как международный. Россия могла бы здесь выступить и донором, и непосредственным участником, страны Евросоюза могли бы оказать помощь с исследованием проб, обучением персонала и т.д. Такой проект, считаю, просто необходим, чтобы лучше понимать кухню птичьего гриппа и географию его распространения. То, что мы смогли проследить на примере H5N1, – всего лишь один маленький эпизод в естественной истории вирусов.
Характерной особенностью многих заболеваний, в особенности гриппа птиц, является ярко выраженнаясезонность. Тот факт, что новых случаев заражения людей H7N9 в Восточном Китае сейчас не регистрируют, не означает, что проблема разрешена. С приходом холодного времени года и сезонным ростом превалентности вирусов птичьего гриппа в популяциях домашних птиц можно снова ожидать проникновения этого или другого вируса птичьего гриппа в пищевую цепочку. И, соответственно, новых случаев заражения людей. Глобально проблема заключается в том, что существующая сегодня в Китае система птицеводства и распределения его продуктов потребителям (в частности, рынки живой птицы) определенно не отвечает стандартам эпизоотической и продовольственной безопасности. Прошлой весной в связи с кризисом H7N9 птицеводы Китая понесли многомиллионные убытки из-за снижения спроса на курятину. И, разумеется, будут делать все, чтобы предотвратить потери в будущем. А путь к этому только один – модернизация производства, эффективный мониторинг продукции и постепенный отказ от опасных потребительских привычек. А мы в очередной раз убеждаемся в важности тщательного санитарно-эпидемиологического контроля всей цепочки производства животноводческой продукции.
Некоторые ученые считают, что исходная ниша вирусов группы А в природе – почва и водоемы, а их первичные хозяева – одноклеточные организмы. Согласно этой гипотезе, некоторые вирусы, попадая в организм водно-болотных птиц, адаптируются к размножению в кишечнике и переходят к «теплокровному» существованию. Таково ли начало пути птичьих вирусов или нет – еще предстоит выяснить. С практической же точки зрения важно, что уже существует огромное количество субтипов и вариантов вирусов, прекрасно приспособленных к циркуляции в популяцях диких и домашних водоплавающих птиц. Обычно из кишечника, основного места репликации таких вирусов, вместе с фекалиями они попадают в воду и заражают других птиц алиментарным путем. Именно поэтому основную роль в размножении, распространении и увеличении разнообразия вирусов птичьего гриппа играют птицы, связанные с водоемами. Следует понимать, что альянс «водоплавающие птицы – вирусы гриппа» уже милионы лет существует лишь благодаря динамическому равновесию и постоянной совместной эволюции членов этой паразитарной системы. Вирусы птичьего гриппа находятся в состоянии вечного «перемешивания» и изменения своих свойств, чтобы соответствовать сложному и непоседливому образу жизни своих многочисленных хозяев. Время от времени в результате мутаций, реассортации, взаимодействия с иммунной системой птиц, действия факторов внешней среды, вакцинации и др. появляются вирусы с неординарными свойствами, в том числе – высокопатогенные (смертельные для птиц) и/или зоонозные (опасные для человека).
Вирусам, как и любым другим паразитам, невыгодно убивать своих диких хозяев. Поэтому в природе постоянно происходит селекция относительно безвредных вариантов. Такие вирусы имеют явное эволюционное премущество, так как они могут использовать птиц в качестве троянских коней для своего постоянного распространения и проникновения во все новые и новые популяции. А высокопатогенные вирусы-убийцы обречены на краткосрочную циркуляцию и, в конечном счете, на вымирание. Однако надеяться, что этот механизм так же сработает в птицеводческом секторе, не стоит.
– Вирусы становятся убийцами в результате циркуляции в таких условиях, при которых отсутствует давлениеестественного отбора в сторону снижения патогенности, – дает научное объяснение Сергей Хоменко. – Особенно благоприятны для этого крупные птицекомплексы и регионы, в которых особенно высока плотность птицепоголовья, как, например, Китай и в целом Юго-Восточная Азия. Здесь вирусу нет необходимости «трудиться», т.е. искать способы распространения и сохранения в период между сезонными эпидемиями. Ему помогают своими действиями люди. Получается, что патоген может позволить себе убивать хозяина без особых последствий для собственного выживания. Главное условие, чтобы гибель птиц наступала после того, как вирус успел передаться следующей жертве. Выражаясь языком эпидемиологии, для этого вирусу нужно иметь выское репродуктивное число, т.е. одно больное животное должно заражать больше одного здорового. Вирус-убийца может уничтожить полностью все поголовье, но благодаря хозяйственным и торговым связям будет способен распространяться все шире и шире. В природных условиях такая стратегия была бы бесперспективной, а в агроэкосистеме современного птицеводства подобные вирусы находят для себя весьма благоприятную экологическую нишу. Однако и «обычные», низкопатогенные вирусы птичьего гриппа тоже неплохо чувствуют себя в птицеводческом секторе. К слову, по исследованиям китайских ученых, до половины птиц, продающихся на рынках Южного Китая, переболели какой-либо из самых распространенных разновидностей вируса группы А, а каждая десятая птица – вирусопозитивна, т.е. потенциально заразна.
Россия выставляет возможные барьеры инфекциям: на российско-китайской границе приезжих из КНР проверяют врачи-эпидемиологи. Птицефабрики соседствующих с Поднебесной регионов перешли на особый режим работы. Однако риск проникновения новой разновидности птичьего гриппа в нашу страну сохраняется, потому что обычных санитарно-эпидемиологических мер может оказаться недостаточно. Пример с панзоотией («пандемия» животных) H5N1 в 2005-2009 гг. показал, что даже высокопатогенные вирусы птичьего гриппа могут быстро путешествовать с континента на континент, по крайней мере в пределах Евразии и Африки. Было немало спекуляций по поводу роли диких водоплавающих птиц в этом процессе. Однако нужно предостеречь от упрощенного восприятия этой проблемы. Дикие птицы – это не «летающие птицефабрики», как думают многие ветеринары. Способность популяций диких птиц поддерживать циркуляцию патогенов-убийц, вроде H5N1, весьма ограничена в пространстве и времени. Большое видовое разнообразие и высокая мобильность диких птиц, более сложная возрастная структура, наличие иммунологического опыта, хищничество и естественный отбор – все это существенно усложняет жизнь «одомашненных» вирусов в природе.
Например, как показывают наблюдения за H5N1, вспышки этой инфекции чаще наблюдались в условиях пониженной влажности: в холодное или засушливое время года или в аридных районах (Кинхай-Тибетское нагорье, Монголия, Юг Западной Сибири). Не исключено, что в подобных условиях H5N1 более эффективно передается аэрозольным путем, как происходит с вирусами человеческого гриппа. Вообще, в Юго-Восточной Азии наблюдается тенденция к выходу вирусов птичьего гриппа «на сушу», т.е. возникновению штаммов, адаптированных к наземным птицам (курам, перепелам) и склонным к аэрозольной передаче. И это повод для беспокойства, так как аэрозолизированный вирус может проникать глубоко в легкие человека, что некоторые исследователи считают причиной столь высокой смертельности H5N1. Возможно, в этом кроется также и секрет «успешности» H7N9 в поражении человека. По последним экспериментальным данным, этот вирус также размножается в респираторном тракте птиц. Особенно большие его количества выделяют куры и перепела.
– Вирусы гриппа так устроены, что в них довольно часто происходят мутации и реассортации. Это обязательное условие для выживания патогена, иначе иммунная система хозяев научится его распознавать и обезвреживать. Вместе с геномом случайным образом меняются и свойства вируса, в том числе его болезнетворность, способность к выживанию в окружающей среде, приспособлению к новым хозяевам или передаче тем или иным способом. Все разнообразие вирусов проходит через сито естественного отбора. Выживает сильнейший – т.е. тот вирус, которому удается обеспечить непрерывность своего воспроизводства, – объясняет Сергей Хоменко. – И хотим ли мы того или нет, но сегодня таким «ситом», или, иначе говоря, генератором патогенов, является птицеводческий сектор Юго-Восточной Азии.
Является ли H7N9 фаворитом в эволюционной гонке птичих вирусов, или он просто случайно возник среди домашних птиц – пока непонятно. До сих пор компетентные службы Китая не смогли выявить ни одной фермы, где бы циркулировал этот субтип. Все случаи его регистрации имели место только на рынках живой птицы. Поэтому пока нет оснований считать, что этот вирус имеет какие-то особенные эволюционные преимущества, широко распространен в Китае и сможет шагнуть за его пределы, как случилось с H5N1. Если такое и произойдет, то в первую очередь его появления следует ждать в Индокитае. Наученная прошлым опытом, ветслужба Вьетнама активно отслеживает ситуацию и предпринимает встречные меры. Однако исключить того, что H7N9сможет распространиться и на север, в том числе в Российскую Федерацию, нельзя, так как у птиц по последним данным это – респираторная инфекция с «нулевой» патогенностью. Повторится ли сценарий, подобный распространению H5N1 дикими водоплавающими птицами в 2005-2006 гг., – покажет время. Пока у диких птицэтот вирус выявлен не был.
– Несколько лет назад планировался большой проект, – продолжает Сергей Хоменко. – Предполагалось наладить систему мониторинга вирусов птичьего гриппа среди диких околоводных птиц в сердце Евразии, в регионах, где перескаются пролетные пути водоплавающих птиц, зимующих в Азии, Европе и Африке. Планировалось организовать три летних (юг Западной Сибири, Казахстан, Киргизия) и три зимних стационара (на юге России, в Азербайджане, на Украине) для систематического массового отлова птиц и изучения циркулирующих среди них вирусов. Такая постоянно действующая система надзора могла бы служить для раннего оповещения России, стран СНГ и Западной Европы о появлении новых вирусов, подобных H5N1 или H7N9, на путях миграции околоводных птиц. Да и с точки зрения изучения экологии и эволюции вирусов птичьего гриппа в этой части планеты такой проект был бы очень актуальным.Когда отступил «первый» птичий грипп, идея стала казаться донорам неактуальной. Но новые вспышки в Китае заставляют снова задуматься о необходимости таких исследований. Проект, безусловно, задумывался как международный. Россия могла бы здесь выступить и донором, и непосредственным участником, страны Евросоюза могли бы оказать помощь с исследованием проб, обучением персонала и т.д. Такой проект, считаю, просто необходим, чтобы лучше понимать кухню птичьего гриппа и географию его распространения. То, что мы смогли проследить на примере H5N1, – всего лишь один маленький эпизод в естественной истории вирусов.
Характерной особенностью многих заболеваний, в особенности гриппа птиц, является ярко выраженнаясезонность. Тот факт, что новых случаев заражения людей H7N9 в Восточном Китае сейчас не регистрируют, не означает, что проблема разрешена. С приходом холодного времени года и сезонным ростом превалентности вирусов птичьего гриппа в популяциях домашних птиц можно снова ожидать проникновения этого или другого вируса птичьего гриппа в пищевую цепочку. И, соответственно, новых случаев заражения людей. Глобально проблема заключается в том, что существующая сегодня в Китае система птицеводства и распределения его продуктов потребителям (в частности, рынки живой птицы) определенно не отвечает стандартам эпизоотической и продовольственной безопасности. Прошлой весной в связи с кризисом H7N9 птицеводы Китая понесли многомиллионные убытки из-за снижения спроса на курятину. И, разумеется, будут делать все, чтобы предотвратить потери в будущем. А путь к этому только один – модернизация производства, эффективный мониторинг продукции и постепенный отказ от опасных потребительских привычек. А мы в очередной раз убеждаемся в важности тщательного санитарно-эпидемиологического контроля всей цепочки производства животноводческой продукции.
