Грызуны Peromyscus maniculatus живут по всему североамериканскому континенту, от севера Канады до Мексики, а также и в Южной Америке. Они представляют потенциальную опасность для множества больших поселений и, вероятно, ответственны за широкое распространение острых легочных заболеваний. Новейшие исследования оленьих хомячков за пределами «Четырех углов» выявили, что теперь они переносят новый, мутировавший штамм хантавируса. Ко всему прочему, несколько других видов грызунов также являются переносчиками вируса. Например, исследование вирусного заболевания легких у жителя Флориды привело к выделению хантавируса у щетинистого хлопкового хомяка (Sigmodon hispidus). Позже фатальный легочный синдром у пациента из Род-Айленда был приписан хантавирусу, переносимому P. leucopus (белоногий хомячок). Кроме того, болотный рисовый хомяк (Oryzomys palustris) также может переносить хантавирус. Подобные случаи были зарегистрированы в северо-западной части США, в Канаде и даже на юге Бразилии.
За 24 года, прошедшие с момента описания в 1993 году, задокументировано более 700 случаев заболевания хантавирусным пульмональным синдромом. При этом смертность составила более 35 %. Популяции грызунов, широко распространенные по всей Америке и способные переносить хантавирусы, в сочетании с тем, что люди подвергаются риску контакта с такими грызунами в сельских и городских районах, сигнализируют о потенциальной опасности. В настоящее время нет ни эффективной противовирусной терапии, ни вакцины. Лучшая из возможных стратегий сейчас – борьба с грызунами и недопущение тесного контакта с ними или их выделениями. Но зимой грызуны часто покидают открытые поля, чтобы согреться в городах, и так приносят заразу прямо нам на порог.
Ситуация с этими вирусными инфекциями и так достаточно тяжела – против них не существует отработанных протоколов лечения. Но хуже то, что вирус лихорадки Ласса, вирус Эбола, хантавирус и другие РНК-вирусы (вызывающие тяжелый острый респираторный синдром, лихорадку Западного Нила, грипп, иммунодефицит) часто мутируют. РНК-вирусам не хватает постоянства, которым обладают ДНК-вирусы (такие как вирус оспы), чтобы поддерживать стабильность генома в процессе репликации. Фермент (ДНК-полимераза), который копирует ДНК у ДНК-вирусов, способен как бы проверять то, что он сделал. Если возникает ошибка, ДНК-полимераза исправляет ее, часто – путем уничтожения неверной последовательности. А фермент РНК-вирусов (РНК-полимераза) неспособен корректировать возникающие ошибки. Поэтому РНК-вирусы мутируют быстро – они просто не могут верно передать информацию следующему поколению клеток. Высокий темп мутаций дает РНК-вирусам прекрасную возможность к адаптации. В процессе мутации и отбора у нового носителя могут возникнуть более вирулентные или более заразные вирусы.
Поскольку патофизиология хантавирусного пульмонального синдрома у людей остается неясной и лечения не существует, необходимо создать животную модель инфекции, чтобы изучить, как она развивается, разрушая человеческий организм, и тестировать терапевтические средства для успешного противодействия вирусной инфекции. Сафронец и его коллеги в лаборатории NIH в Скалистых горах разработали такую модель для приматов7. У макак-резусов, инфицированных вирусом Sin Nombre, наблюдался хантавирусный пульмональный синдром. Быстрое начало дыхательной недостаточности, вызванной тяжелой пневмонией, повторяет течение болезни у людей. Интересно, что усиленный иммунный ответ и нарушение его работы являются важными компонентами заболевания. Цитокиновый шторм в других инфекционных вирусных моделях поддается химическому лечению с помощью терапии, которая модулирует путь сфингозин-1-фосфатного рецептора, чтобы препятствовать главному цитокину, интерферону альфа8,9. Будет ли подобный терапевтический подход успешным при хантавирусной инфекции, покажут будущие исследования.
Глава тринадцатая. Тяжелый острый респираторный синдром (SARS) – первая пандемия XXI века; ближневосточный респираторный синдром (MERS) и вспышка 2019-nCoV в 2019–2020 годах
Тяжелый острый респираторный синдром (SARS) стал первой новой вирусной пандемией XXI века. Начавшись в южном Китае в ноябре 2002 года, эта таинственная болезнь была взята под контроль к 2004 году. Но за этот недолгий период инфекция попала в 33 страны на пяти континентах, заразила 8000 человек, 774 из которых погибли1. Затем SARS испарился таким же загадочным образом, как и возник. С 2004 года не зарегистрировано ни одного нового случая. Тем не менее его близкий родственник, ближневосточный респираторный синдром (MERS) объявился на Аравийском полуострове в 2012 году и распространился по всему миру2-6. Возбудители SARS и MERS – члены семейства коронавирусов.
Вслед за первой эпидемией 2002–2003 года1, новая вспышка SARS омрачила 2003–2004 годы. Во время этого второго удара город Торонто в провинции Онтарио, Канада, оказался затронут сильнее всего. Из-за 375 случаев заражения возбудителем SARS и 44 смертей7-9 ВОЗ рекомендовала держаться подальше от Торонто. Туристическая отрасль Торонто потеряла 260 миллионов канадских долларов, а сокращения сотрудников достигли двузначных показателей. Общие финансовые потери провинции Онтарио составили 1,13 миллиарда канадских долларов10,11.
Что представляет собой возбудитель SARS, откуда он появился, как стал пандемией и каким образом был идентифицирован – вот главные вопросы, которые обсуждаются в этой главе. Рассказ об этом призван подчеркнуть ту угрозу, которую представляет SARS для мирового сообщества. Правительство Китая сначала отрицало существование болезни, но отважный д-р Цзян Яньюн разоблачил этот обман12. В конечном счете то, что болезнь попала в Торонто и другие места, демонстрирует скорость и широту миграции вирусов в современном мире.
Тяжелый острый респираторный синдром вызывается членом семейства коронавирусов, отсюда название – SARS-CoV13. Слово «корона» в названии семейства отсылает к специфической форме вируса – круглому ядру с шиповидными выступами гликопротеинов – которую можно наблюдать под электронным микроскопом. Коронавирусы могут заражать самых разных животных, в том числе и людей. Первые коронавирусы были распознаны в 1930 году, когда их изолировали из тканей животных, больных инфекционным бронхитом14. Затем последовал вирусный гастроэнтерит свиней в 1940-е годы15, и вирусный энцефалит мышей в 1949 году16. К 1960-м годам коронавирусы были выделены и у людей (в основном из верхних респираторных путей) и ассоциированы с респираторным заболеванием средней тяжести с минимальным количеством летальных случаев13. Все изменилось в 2002–2003 году с рождением вируса SARS-CoV и тяжелым, часто смертельным заболеванием, которое он вызывал у людей1,17-20.
SARS-CoV поражает не только верхние дыхательные пути, как делают другие коронавирусы человека, но и клетки, выстилающие легкие – альвеолярный эпителий нижних дыхательных путей13. В результате у пациентов возникают серьезная одышка и респираторный дистресс, угнетается способность доставки кислорода из легких в кровь. Самыми мелкими единицами легких являются альвеолы, которые образуют альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки. Именно здесь обычно происходит газообмен (поступление кислорода и выход углекислого газа) между легкими и кровью. Однако, когда клетки альвеолярного эпителия заражены SARS-CoV, возникает одышка. Вдобавок к заражению легких, SARS-CoV гнездится в тонком кишечнике, печени и почках.
