Экология вируса гриппа A
Филогенетический анализ связанных с птицами возбудителей позволяет получить существенную информацию о путях заноса вируса мигрантами с мест зимовки. Приведем некоторые результаты исследований по экологии вирусов гриппа A.
Основной задачей исследований по экологии гриппа в России, как и за рубежом, было изучение эволюции вирусов гриппа A в процессе взаимодействия вирусных популяций с популяциями диких птиц и домашних животных и формирования штаммов с эпидемической потенцией.
Для решения поставленных задач проводится мониторинг в ключевых точках Северной Евразии. В России выделено 16 известных в мире вирусов, изучены их биологические и молекулярно-генетические свойства ( рис. 1.33 ). Работа не прекращалась даже в смутные времена 1990-х годов, и это принесло свои плоды.
За 3 мес до первых сообщений о начале эпизоотии в конце 2003 г. птичьего гриппа Н5 в Юго-Восточной Азии российсикими учеными было доложено на Конгрессе по гриппу в Японии о выделении в России этого вируса от диких птиц - на Алтае и на юге Приморья. Эти штаммы по данным молекулярно-генетического изучения отнесены к группе низкопатогенных. Однако молекулярно-генетическое изучение указывало на высокую близость гемагглютинина сибирского штамма и штаммов, позднее появившихся в Юго- Восточной Азии. Тогда был сделан прогноз о возможности интродукции североазиатских штаммов с перелетными птицами в птичьи хозяйства в Юго- Восточной Азии, где они через какое-то время могли бы превратиться в высоковирулентные. Обширные пространства Северной Евразии можно сравнить с "кухней", где циркулируют различные генотипы вирусов гриппа A, а Юго- Восточную Азию - со "столовой", где происходит формирование высоковирулентных штаммов с пандемической и панзоотической потенцией. Возможно, так и произошло. Возникшая эпизоотия за короткий срок охватила 8 стран. Погибло и было забито более 100 млн кур и уток. В странах Азии, Европы и Африки заразилось 310 человек, 189 (61%) из которых погибли ( табл. 1.10 ). Эпизоотия, заражение и гибель людей продолжаются и сейчас. В любой момент могут сформироваться реассортанты при одновременном заражении свиней вирусом Н5 и вирусом гриппа человека H1 и вирусом гриппа человека H3 , циркулирующими по всему миру.
На этом этапе был сделан второй прогноз: в случае заражения в местах зимовок диких птиц высоковирулентными штаммами становится очень высоким риск их занесения на территорию России, особенно в Сибирь и на Дальний Восток, во время весенних миграций.
А затем произошло то, что и должно было произойти. В середине июля 2005 г. в ряде мест на юге Западной Сибири были выявлены эпизоотии среди домашних птиц с летальностью более 90% и быстрым распространением. Была показана высокая степень зараженности не только домашних, но и диких птиц. С приоритетом 8 августа 2005 г. выделенные штаммы депонированы в Государственную Коллекцию вирусов, проведен полноразмерный сиквенс всего генома и эти данные заложены в Международную базу данных GenBank с приоритетом от 5 сентября 2005 г. Других данных из России на тот период в GenBank не поступало.
Филогенетический анализ выявил высокий уровень гомологии гемагглютининов западносибирских штаммов со штаммами, выделенными весной 2005 г. от диких птиц на озере Цинхай (Кукунор) в северо-западной провинции Цинхай (КНР). Это подтвердилось полным сиквенсом остальных семи генов.
Сиквенс генома выделенных штаммов выявил ряд особенностей, коррелирующих с биологическими свойствами. Специфика аминокислотных последовательностей сайта протеолитического расщепления гемагглютинина определяет высокий уровень патогенности. Делеция в позициях 49-68 белка нейраминидазы указывает на принадлежность к генотипу Z с повышенным тропизмом к домашним птицам и потенциальной патогенностью для людей. Глутаминовая кислота в позиции 92 белка NS1 определяет устойчивость к действию интерферона и повышенную вирулентность для свиней. Серии в позиции 31 белка М2 указывает на чувствительность к ремантадину . Это единственная хорошая новость. Лизин в позиции 627 белка РВ2 определяет повышенный тропизм к клеткам млекопитающих, что объясняет способность изучаемых штаммов к репродукции в различных линиях клеток млекопитающих. Это очень опасно. Выявленные свойства проникшего на территорию России вируса свидетельствуют о его высоком патогенном потенциале в отношении и домашних птиц и людей. Осенью 2005 г. вирус выделен во время эпизоотии среди лебедей в дельте Волги, а в июне 2006 г. - от диких птиц в период обширной эпизоотии на озере Убсу-Нур на границе Республики Тыва и Монголии. С весны 2005 г. до лета 2006 г. генетическая характеристика этого цинхай-сибирского генотипа не изменилась ( рис. 1.34 ).
Итак, как и когда проник высоковирулентный грипп Н5 на территорию России и какова перспектива дальнейшего развития событий ( рис. 1.35 )
Сначала низкопатогенные штаммы, циркулирующие в Сибири и на Дальнем Востоке среди диких птиц, были занесены во время осенних миграций в места зимовок, в т.ч. и в страны Юго-Восточной Азии. Там они превратились в высоковирулентные и с дикими же птицами весной этого года через "джунгарские ворота" (между горными системами Тянь-Шаня и Монгольского Алтая) проникли в Западную Сибирь и резко активизировались в период появления молодняка птиц. А затем произошел эпизоотический взрыв после попадания вируса в популяции домашних птиц. Высоковирулентные штаммы разлетелись с птицами в места гнездовий на территории более 10 млн кв. км.
Третий прогноз заключался в том, что когда осенью птицы полетят обратно в места зимовок через густонаселенные территории России и других стран, они вновь разнесут вирус. Так и произошло. Вирус долетел до европейских стран, Индии, Ближнего Востока, Африки. Вирусом заражены многие водоемы в местах гнездовий и на путях пролета. Вирус там сохранится долгое время. Каждый водоем, куда попали фекалии зараженных птиц, превращается в мину замедленного действия. Это можно сравнить с вовлечением в таежный пожар торфяников. Во время миграций зараженные и здоровые птицы пролетают через эти "минные поля", и события в будущем могут быть еще более грозными. Учитывая существенные межпопуляционные связи разных видов на путях перелетов и в местах зимовок реально ожидать вовлечения в процесс диких, а за ними и домашних птиц и развития панзоотии на всех континентах. А когда высоковирулентные штаммы, циркулирующие сейчас среди диких птиц, вернутся к низкопатогенным, сколько времени займет этот процесс - месяцы или годы, предсказать невозможно. Это предмет приоритетного изучения.
Что касается пандемического вируса, то он может возникнуть и у нас через одновременное заражение свиней вирусами человека и птиц. Но скорее этот вирус попадет к нам из Китая, где возможности формирования реассортантов особенно велики, учитывая активность эпизоотического процесса и огромный восприимчивый контингент среди населения. Появление пандемического вируса может произойти в любой момент. Что, с нашей точки зрения, следовало бы делать, было сформулировано уже в 2004 г.: мониторинг, экспертная диагностика, производство противовирусных препаратов, готовность к производству адекватных вакцин, готовность к приему в палаты интенсивной терапии сотен тысяч пациентов.
Проведенные исследования рассматриваются как модельные при изучении чрезвычайных эпидемических ситуаций, возникших в результате природных факторов или криминальных действий. Приведенные примеры свидетельствуют о высокой эффективности эколого-вирусологического подхода.
Смотрите также:
